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　　無機非金屬材料

　　1.耐火材料

　　耐火材料是指能承受高溫作用而不易損壞的材料。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)耐火砌體材料。按耐火材料的主要化學特性分為酸性、中性和堿性。

　　1)酸性耐火材料。硅磚和黏土磚為代表。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強，但易受堿性渣的侵蝕，抗熱震性差。黏土磚抗熱震性好，屬于弱酸性耐火材料。

　　2)中性耐火材料。鉻鎂磚抗熱震性好，主要用作堿性平爐頂磚。

　　碳質制品是另一類中性耐火材料，根據含碳原料的成分不同，分為碳磚、石墨制品和碳化硅質制品三類。碳質制品的熱膨脹系數很低，導熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高，缺點是在高溫下易氧化，不宜在氧氣氣氛中使用，碳質制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸、爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。

　　石墨制品可以用于反應槽和石油化工的高壓釜內襯。碳化硅與石墨制品還可以制成熔煉銅合金和輕合金用的坩堝。

　　3)堿性耐火材料。以鎂質制品為代表，它含氧化鎂80%～85%以上，鎂磚的耐火度較黏土磚和硅磚都高。

　　(2)耐火水泥及耐火混凝土。低鈣鋁酸鹽水泥與耐火磚細塊摻合，可制成耐火混凝土，用于某些高溫窯爐和加熱爐的內襯。

　　2.耐熱保溫和絕熱材料

　　(1)耐熱保溫材料。又稱耐火隔熱材料，常用的有硅藻土、蛭石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉，以及它們的制品板、管、磚等。

　　1)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部位(15年真題考點)。

　　2)硅酸鋁耐火纖維是輕質耐火材料之一。

　　3)微孔硅酸鈣保溫材料可用于高溫設備、熱力管道的保溫隔熱材料。

　　4)礦渣棉制品可用作保溫、隔熱和吸音材料。

　　(2)絕熱材料。絕熱材料一般是輕質、疏松、多孔的纖維狀材料。它既包括保溫材料，也包括保冷材料。

　　1)按其成分不同，可分為有機材料和無機材料兩大類。

　　熱力設備及管道保溫用的材料多為無機絕熱材料，如石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維、泡沫混凝土和硅酸鈣等。

　　低溫保冷工程多用有機絕熱材料，此類材料具有表觀密度小，導熱系數低，原料來源廣，不耐高溫，吸濕時易腐爛等特點，如軟木、聚苯乙烯泡沫塑料，聚氨基甲酸酯、牛毛氈和羊毛氈等。

　　2)按照絕熱材料使用溫度，可分為高溫、中溫和低溫絕熱材料。

　　高溫絕熱材料，使用溫度可在700℃以上，這類纖維質材料有硅酸纖維和硅纖維等;多孔質材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐熱粘合劑等制品。

　　中溫用絕熱材料，使用溫度在100～700℃之間，中溫用纖維質材料有石棉、礦渣棉和玻璃纖維等;多孔質材料有硅酸鈣、膨脹珍珠巖、蛭石和泡沫混凝土等。

　　低溫用絕熱材料，使用溫度在100 ℃以下保冷工程中。

　　3)按照施工方法不同可分為濕抹式、填充式、綁扎式、包裹及纏繞式絕熱材料。

　　3.耐蝕(酸)非金屬材料

　　耐蝕(酸)非金屬材料的主要成分是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等，它們的耐蝕性能高于金屬材料(包括耐酸鋼和耐蝕合金)，還具有良好的耐磨性和耐熱性能，但是脆性大、承受沖擊和振動能力差，在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品，用于制造受力小、不受沖擊及振動、使用溫度不高或溫度變化不劇烈的容器。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。(16年真題考點)

　　(1)鑄石。鑄石具有極優良的耐磨與耐化學腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。其耐磨性能比鋼鐵高十幾倍至幾十倍。在各類酸堿設備中，鑄石的耐化學腐蝕性高于不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬十倍到幾十倍;但脆性大、承受沖擊荷載的能力低。鑄石是鋼鐵(包括不銹鋼)的理想代用材料。(12年真題考點)

　　(2)石墨。石墨不僅具有高度的化學穩定性，還具有極高的導熱性能。

　　石墨具有高熔點(3700℃)，在高溫下有高的機械強度，當溫度增加時，強度隨之提高。石墨在3000℃以下具有還原性，在中性介質中有很好的熱穩定性。在急劇改變溫度的條件下，石墨比其他結構材料都穩定，不會炸裂破壞，石墨的導熱系數比碳鋼大2倍多，所以，石墨材料常用來制造傳熱設備。

　　石墨具有良好的化學穩定性。人造石墨材料的耐腐蝕性能良好，除了強氧化性的酸(如硝酸、鉻酸、發煙硫酸和鹵素)之外，在所有的化學介質中都很穩定，甚至在熔融的堿中也很穩定。(09年真題考點)

　　不透性石墨是由人造石墨浸漬酚醛或呋喃樹脂而成的，優點是導熱性優良、溫差急變性好、易于機械加工、耐腐蝕性好。缺點是機械強度較低、價格較貴，用于制造各種類型的熱交換器、鹽酸合成爐、膜式吸收器、管道、管件、閥門、泵類以及襯里用的磚板等。(13年真題考點)

　　(3)玻璃。硅酸鹽玻璃是應用最為廣泛的玻璃品種，其化學穩定性很高，抗酸性強，但它若長期在某些介質作用下也會受侵蝕。

　　(4)天然耐蝕石料。天然耐蝕石料的組成含SiO2的質量百分數在55.0%以上，其含量越高耐酸性能越好。含MgO、CaO的質量百分數在50.0%以上的石料，有較好的或好的耐堿性能，但不耐酸侵蝕。

　　(5)水玻璃耐酸水泥。具有能抵抗大多數無機酸和有機酸腐蝕的能力，但不耐堿。

　　4.陶瓷材料

　　工業中常用的陶瓷有電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結構陶瓷和耐酸陶瓷等。

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