非金屬材料

　　非金屬材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。

　　1.耐火材料

　　能承受高溫作用而不易損壞的材料，稱為耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。

　　(1)耐火材料的主要性能指標(biāo)：

　　l)耐火度

　　2)荷重軟化溫度。

　　3)高溫化學(xué)穩(wěn)定性。

　　4)抵抗溫度變化的能力越好，則耐火材料在經(jīng)受溫度急劇變化時越不易損壞。

　　5)抗壓強度要好。

　　6)密度和比熱容。

　　7)熱導(dǎo)率要小，隔熱性能要好，電絕緣性能要好。

　　(2)耐火材料的分類：

　　l)耐火砌體材料。按材質(zhì)高低，分為普通耐火材料和特種耐火材料;按耐火材料的主要化學(xué)成分分為粘土磚、高鋁磚、硅磚、氧化鋁磚、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。

　　2)耐火水泥及混凝土。按照膠結(jié)料的不同，耐火混凝土分為水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和氣硬性耐火混凝土;按照密度的高低，可分為重質(zhì)耐火混凝土和輕質(zhì)耐火混凝土兩類。

　　2、耐火隔熱材料

　　耐火隔熱材料，又稱為耐熱保溫材料。它是各種工業(yè)用爐(冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛)的重要筑爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉，以及它們的制品如板、管、磚等。

　　(1)硅藻土耐火隔熱保溫材料。

　　硅藻土磚、板廣泛用于電力、冶金、機械、化工、石油、金屬冶煉電爐和硅酸鹽等工業(yè)的各種熱體表面及各種高溫窯爐、鍋爐、爐墻中層的保溫絕熱方面。硅藻土管廣泛用于各種化工、石油、氣體、液體高溫過熱管道及其他高溫設(shè)備的保溫絕熱方面。

　　(2)硅酸鋁耐火纖維。硅酸鋁耐火纖維是輕質(zhì)耐火材料之一。硅酸鋁耐火纖維及其制品(氈、板、磚、管等)和復(fù)合材料，廣泛地用于冶金、機械、建筑、化工和陶瓷工業(yè)中的熱力設(shè)備，如鍋爐、加熱爐和導(dǎo)管等的耐火隔熱材料。

　　(3)微孔硅酸鈣保溫材料。微孔硅酸鈣保溫材料制品可用于高溫設(shè)備熱力管道的保溫隔熱工程。

　　(4)礦渣棉制品。礦渣棉制品可用作保溫、隔熱和吸音材料。

　　3.耐蝕(酸)非金屬材料

　　常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

　　(1)鑄石。鑄石具有極優(yōu)良的耐磨與耐化學(xué)腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。在各類酸堿設(shè)備中，其耐腐蝕性比不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬高得多，但鑄石脆性大、承受沖擊荷載的能力低。因此，在要求耐蝕、耐磨或高溫條件下，當(dāng)不受沖擊震動時，鑄石是鋼鐵(包括不銹鋼)的理想代用材料

　　(2)石墨。

　　石墨材料在高溫下有高的機械強度。石墨材料常用來制造傳熱設(shè)備。

　　石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。除了強氧化性的酸(如硝酸、鉻酸、發(fā)煙硫酸和鹵素)之外，在所有的化學(xué)介質(zhì)中都很穩(wěn)定，甚至在熔融的堿中亦穩(wěn)定。

　　不透性石墨可作為耐腐蝕的非金屬無機材料。

　　(3) 玻璃。按形成玻璃的氧化物可分為：硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃和鋁酸鹽玻璃等，其中硅酸鹽玻璃是應(yīng)用最為廣泛的玻璃品種。硅酸鹽玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性很高，抗酸性強，組織緊密而不透水，但它若長期在某些介質(zhì)作用下，也會受侵蝕。硅酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、機械強度高、硬度大和電絕緣性強，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。一般用作制造化學(xué)儀器和高級玻璃制品，無堿玻璃纖維。耐熱用玻璃和絕緣材料等。

　　(4)天然耐蝕石料

　　花崗巖強度高，耐寒性好，但熱穩(wěn)定性較差;石英巖強度高，耐久性好，硬度高，難于加工;輝綠巖及玄武巖密度高、耐磨性好、脆性大、強度極高、加工較難;石灰?guī)r熱穩(wěn)定性好，硬度較低。

　　(5)水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多數(shù)無機酸和有機酸腐蝕的能力，但不耐堿。水玻璃膠泥襯砌磚、板后必須進行酸化處理。

　　4.陶瓷材料

　　陶瓷材料有高溫化學(xué)穩(wěn)定性、超硬的特點和極好的耐腐蝕性能。

　　(1)陶瓷材料的分類。陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類。

　　(2)常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷和耐酸陶瓷等。

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