机电工程常用材料第一章

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机电工程常用材料

• 机电工程常用材料
  • 金属材料的分类及应用
    • 金属材料
      • 金属材料的分类
        • 黑色金属
          • 钢按化学成分分类为：
            • 非合金钢
              • 分类及特性
                • 普通质量非合金钢：一般用途碳素结构钢、碳素钢筋钢、铁道用一般碳钢
                • 优质非合金钢：
                • 特殊质量非合金钢：保证淬透性碳钢，铁道用特殊碳钢，航空、兵器等专用碳钢，核能用钢，特殊焊条用钢，碳素弹簧钢，碳素工具钢和特殊易切削钢
                • 分类及特性
              • 机电工程常用的钢产品
                • 碳素结构钢牌号表示方法：Q＋数值＋质量等级（A/B/C/D）＋脱氧方法（F-沸腾钢，Z-镇静钢，TZ-特殊镇静钢） 牌号：Q195、Q215、Q235、Q275
                • 优质碳素结构钢牌号表示方法:钢种平均含碳量的万分数，含锰量较高＋Mn；高级优质＋A，特级优质＋E
                • 不锈钢：不锈钢按热处理后的显微组织可分为：铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏不锈钢及沉淀硬化不锈钢。
                • 耐热钢：铁素体耐热钢：马氏耐热钢；奥氏体耐热钢；珠光体耐热钢。
            • 低合金钢
            • 合金钢
        • 有色金属
          • 1、有色金属是指铁、锰、铬以外的所有金属及其合金。
          • 2、铜
            • 非铜合金：纯铜、紫铜、红铜
            • 铜合金
              • 铜合金
                • 黄铜（锌）
                  • 铸件常用制作阀门和管道配件
                  • 管道
                • 青铜
                  • 以锡为主要添加元素，用于制造轴承、涡轮、齿轮、轴套、船用螺旋桨等
                  • 锡青铜制造轴承、涡轮、齿轮
                  • 铅青铜制造现代发动机和磨床使用的轴承
                  • 铝青铜制造高载荷的此轮、轴承、船用螺旋桨
                  • 铍青铜制造精密弹簧和电接触元件
                • 白铜（镍）
                  • 以镍为主添加元素，制造精密电工仪器、变阻器、应变片、热电偶等
                  • 电子
                • 锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜以镍为主添加元素，制造精密电工仪器、变阻器、应变片、热电偶等的材料
        • 特殊金属
      • 金属材料的性能
        • 工艺性能
          • 1、铸造性能
          • 2、可焊性、可锻性
          • 3、热处理性能
          • 4、切削加工性
          • 加工制造
        • 使用性能
          • 1、机械性能：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等
            • 力
          • 2、物理性能：密度、熔点、热膨胀性、磁性、电学性能等
            • 本身性能
          • 3、化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性。
            • 化学性能
  • 非金属材料的分类及应用；高分子材料按特性可分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料和功能高分子材料。
    • 塑料按用途分
      • 通用塑料
        • 聚乙烯（PE）、聚苯烯（PP）、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)
          • 烯
      • 工程塑料
        • 聚酰胺（尼龙、PA）、聚碳酸酯（聚碳、PC）、聚甲醛（POM）、聚酯（主要是PBT）及聚苯醚（PPO）
          • 三字胺三字醚
      • 特殊塑料
        • 聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚砜、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物（LCP）
    • 橡胶
      • 通用橡胶；天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等
        • 丁（丁腈橡胶除外）
      • 特种橡胶；硅橡胶、氟橡胶、聚胺酯橡胶、丁腈橡胶等
    • 无机非金属材料的分类及应用
      • 主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂料、无机纤维等。
    • 机电工程施工中常用的非金属材料
      • 非金属风管
        • 玻璃纤维复合风管
          • 中压以下
            • 不适用范围
          • 适用范围
        • f酚醛复合风管
          • 低压、中压及潮湿环境
            • 不适用范围酸性环境和防排烟系统
        • 聚氨酯复合风管
          • 低中高压洁净环境及潮湿环境
            • 不适用酸性环境和防排烟系统
        • 硬聚氯乙烯风管
          • 洁净室含酸碱的排风系统
        • 概要
      • 塑料管材料
        • 硬聚氯乙烯管
          • 给水管道、排水管道、雨水管道
        • 氯化聚氯乙烯管
          • 冷热水管、消防水管、工业管道
        • 无规共聚聚丙烯管
          • 饮用水管、冷热水管
        • 丁烯管
          • 饮用水管。特别适用于薄壁、小口径压力管
        • 交联聚乙烯管
          • 地板辐射供暖系统的盘管
        • 概要
        • 1、工程塑料：1、酯、醛和聚酰胺和聚苯醚 2、代替铜制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件； 3、聚甲醛：替代锌、黄铜、铝和钢制作部件。
          • 概要
  • 电气材料的分类及应用
    • 导线
    • 电缆
      • 电力电缆
        • 阻燃电缆：无卤低烟阻燃电缆潮解会导致绝缘层的体积电阻系数大幅下降
        • 耐火电缆：A类是在火焰温度950-1000℃时，能持续供电90min； B类是在火焰温度750-800℃时，能持续供电室90min。 耐火电缆大多用作应急电源的供电回路 耐火电缆不能当作耐高温电缆使用
        • 氧化镁电缆：氧化镁电缆有铜芯、铜护套、氧化镁绝缘材料加工而成。氧化镁电缆的材料是无机物，铜和氧化镁的熔点分别为1038℃和1038摄氏度，防火性能持佳；耐高温（电缆允许长期工作温度达250摄氏度，短时间或非常时间熔点分别为1038和2800℃，防火性能持佳；耐高温（电缆允许长期工作温度达250℃，短时间或非常时间允许接近铜熔点（1038℃）），但价格贵、工艺复杂、施工难度大。）在油罐区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高且经济可以接受的场合，可采用氧化镁电缆。
      • 分支电缆
        • 分支电缆常用YJV型、YJY型、WDZN-YJEE型等类型电缆。订购分支电缆时，应根据建筑电气设计图确定各配电柜位置，提供主电缆的型号、规格及总有效长度；各分支电缆的型号、规格及各段有效长度；各分支接头在主电缆的位置（尺寸）；安装方式；所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数量。
      • 控制电缆
        • 控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。二次电路的电流较小，因此芯线截面通常在10m㎡以下，线芯多采用铜导体，其线芯组合有同心和对绞式。 控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶
      • 母线槽
        • 空气型
          • 母线接头用铜片软接过渡，接头之间体积过大；不能垂直安装
        • 紧密型
          • 缺点：散热效果、防潮性能较差、产生较大噪音；采用插接式连接；高层建筑的垂直输配电应选用。
        • 高强度
          • 解决大跨度安装无法支撑吊装的问题；优点防潮和散热功能有明显提高；减少了磁振荡噪声。缺点：杂散电流及感抗大；导电排截面大
        • 耐火型
          • 外壳耐高温≥1100℃防火材料，隔热层耐高温≥300℃绝缘材料 耐火时间60min、90min、120min、180min，满负荷运行可达8h以上。 应通过CCC认证外，有国家认可的检测结构出具的型式检验报告
        • 概要
  • 绝缘材料
    • 按其物理状态分类
      • 气体绝缘材料：有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫等
      • 按其化学性质不同分类
        • 无机绝缘材料：有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃和硫磺。
        • 有机绝缘材料；有矿物油、虫胶、树胶、棉纱、纸、麻、蚕丝和人造丝等
• 机电工程常用设备
  • 通用设备的类型和性能
    • 容积泵
      • 往复式
        • 1、活塞泵 2、柱赛泵
          • 概要
      • 回转式
        • 1、齿轮泵 2、螺杆泵 3、叶片泵
          • 概要
    • 叶轮泵
      • 1、离心泵 2、轴流泵 3、旋涡泵
    • 按排气压强
      • 通风机、鼓风机、压气机
    • 压缩机
      • 动力式压缩机
        • 轴流式、离心式和混流式
    • 泵、风机、压缩机性能参数总结
      • 泵；流量、扬程、功率、效率、转速等
        • 扬程
      • 风机：流量（风量）、全风压、动压、静压、功率、效率、转速、比转速等
        • 全风压、动压、静压、比转速
      • 压缩机：容量、流量、吸气压力、排风压力、工作效率、噪声
        • 容积、吸气压力、排压压力、噪声
      • 流量、功率、效率、转速
    • 连续输送设备的分类和性能
      • l连续输送设备的类型
        • 有挠性牵引件输送设备
      • 无挠性牵引件的输送设备：螺旋输送机（）、棍子输送机、气力输送机、振动输送机等
        • 概要
  • 专用设备的类型和性能
    • 火力发电系统
      • 承压蒸汽锅炉、各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁、汽轮发电机组、主变压器、控制系统
    • 核电常规岛设备
      • 汽轮机。发电机、凝汽器、汽水分离再热器、给水加热器、除杨器、阀门、水泵、输送电设备、起吊设备、高压电动机
    • 概要
  • 石油化工设备
    • 反应设备
      • 反应器、反应釡、分解锅、聚合釜
    • 换热设备
      • 管壳式余热锅炉、热交换器、冷热器、冷凝器、蒸发器
    • 分离设备
      • 分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器
    • 储存设备
      • 储槽、储罐
    • 概要
  • 冶金设备
    • 轧制设备
      • l拉坯机、结晶器、中间包设备、板材轧机、扎管机、无缝钢管自动轧管机、型材轧机和矫直机
        • 概要
  • 电气设备的类型和性能
    • 变电设备
      • 变电设备是将高压电能转换为低压电能或将交流电能转换为直流电能的设备，如变压器、整流器、逆变器等。
    • 配电设备-开关柜类型
      • 按开关设备的布置形式不同
        • 金属嵌装式开关柜、间隔式开关柜和箱式开关柜
      • 按断路器和其他元件的安装方式
        • 国定式、中置式和手车式开关柜
    • 概要
    • 配电箱按配电用途
      • 动力配电箱、照明配电箱、计量配电箱和应急配电箱
    • 控制设备
      • 断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、继电器
        • 继电器性能特点：动作特性、接地负载能力、响应速度。
    • 概要
    • 电力电子设备
      • 变频器、整流器、逆变器、软启动器、功率放大器
        • 1、整流器基本工作原理基于半导体器件的特性和电流方向的控制。 2、软启动器启动方式有：限流启动、斜坡电压启动、转矩控制启动、转矩加突跳控制启动、电压控制启动
        • 概要
  • 柴油发电机组
    • 电压、电流、功率、频率、冷却方式、燃烧空气量、排风量、允许排风背压
  • 变压器
    • 额定容量、额定电压、额定电流、空载电流、空载损耗、短路损耗、短路阻抗、阻抗、绝缘等级、冷却方式、温升限值、调压方式、负载损耗、效率、连接组别等
  • 概要