非金属材料包括哪三大类
非金属材料是指在常温下不具有金属特性的材料，它们在工程领域中具有广泛
的应用。根据其性质和用途的不同，非金属材料可以分为三大类，陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
首先，陶瓷材料是一类重要的非金属材料，它主要由氧化物、氮化物、碳化物
等无机化合物构成。陶瓷材料具有高熔点、硬度大、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此在工程领域中得到广泛应用。陶瓷材料可以分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷主要用于制作机械零件、研磨材料等，而功能陶瓷则主要用于制作电子元器件、光学器件等。
其次，高分子材料是另一类重要的非金属材料，它由大量重复单元构成的聚合
物组成。高分子材料具有质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工等特点，因此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域得到广泛应用。根据其结构和性质的不同，高分子材料可以分为塑料、橡胶和纤维三大类。塑料主要用于制作包装材料、建筑材料等，橡胶主要用于制作密封件、橡胶制品等，而纤维则主要用于制作纺织品、绝缘材料等。
最后，复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。复合材料可以根据其基体和增强材料的不同分为无机复合材料和有机复合材料两大类。无机复合材料主要包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料，它们具有高强度、高刚性、耐高温等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。有机复合材料主要包括纤维增强复合材料、层状复合材料等，具有质轻、高强度、耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、体育器材、汽车制造等领域。
综上所述，非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料三大类。它们在
工程领域中具有重要的应用价值，为各行各业的发展做出了积极贡献。希望本文能够帮助读者更好地了解非金属材料的分类和特点，为相关领域的研究和应用提供参考。
王斌斌 非金属复合材料 非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料（塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等）、陶瓷材料（各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥等）和各种复合材料等。本文主要介绍复合材料。 复合材料是两种或两种以上化学本质不同的组成人工合成的材料。其结构为多相，一类组成（或相）为基体，起粘结作用，另一类为增强相。所以复合材料可以认为是一种多相材料，它的某些性能比各组成相的性能都好。 一、复合材料的基本类型 复合材料按基体类型可分为金属基复合材料、高分子基复合材料和陶瓷基复合材料等三类。目前应用最多的是高分子基复合材料和金属基复合材料。 复合材料按性能可分为功能复合材料和结构复合材料。前者还处于研制阶段，已经大量研究和应用的主要是结构复合材料。 复合材料按增强相的种类和形状可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层状增强复合材料。其中，发展最快，应用最广的是各种纤维增强的复合材料。 二、复合材料的特点 1、比强度和比模量 许多近代动力设备和结构，不但要求强度高，而且要求重量轻。设计这些结构时遇到的关键问题是所谓平方－立方关系，即结构强度和刚度随线尺寸的平方（横截面积）而增加，而重量随线尺寸的立方而增加。这就要求使用比强度（强度/比重）和比模量（弹性模量/比重）高的材料。复合材料的比强度和比模量都比较大，例如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料，其比强度是钢的七倍，比模量比钢大三倍。 2、耐疲劳性能 复合材料中基体和增强纤维间的界面能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展。疲劳破坏在复合材料中总是从承载能力比较薄弱的纤维处开始的，然后逐渐扩展到结合面上，所以复合材料的疲劳极限比较高。例如碳纤维－聚酯树脂复合材料的疲劳极限是拉伸强度的70%～80%。 3、减震性能 许多机器、设备的振动问题十分突出。结构的自振频率除与结构本身的质量、形状
无机非金属材料的分类 (1)传统陶瓷（其中，瓷是在陶的基础上上一层釉） 陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。 传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界存在大量天然的硅酸盐，如岩石、土壤等，还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。此外，人们为了满足生产和生活的需要，生产了大量人造硅酸盐，主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。 硅酸盐制品一般都是以黏土（高岭土）、石英和长石为原料经高温烧结而成。黏土的化学组成为Al?O3·2SiO?·2H?O，石英为SiO?，长石为K?O·Al?O3·6SiO?（钾长石）或Na2O·Al2O3·6SiO2（钠长石）。这些原料中都含有SiO2，因此在硅酸盐晶体结构中，硅与氧的结合是最重要也是最基本的。 硅酸盐材料是一种多相结构物质，其中含有晶态部分和非晶态部分，但以晶态为主。硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。在硅氧四面体中，硅原子以sp杂化轨道与氧原子成键，Si—O键键长为162 pm，比起Si和O的离子半径之和有所缩短，故Si—O键的结合是比较强的。 (2)精细陶瓷 精细陶瓷的化学组成已远远超出了传统硅酸盐的范围。例如，透明的氧化铝陶瓷、耐高温的二氧化锆（ZrO2）陶瓷、高熔点的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷等，它们都是无机非金属材料，是传统陶瓷材料的发展。精细陶瓷是适应社会经济和科学技术发展而发展起来的，信息科学、能源技术、宇航技术、生物工程、超导技术、海洋技术等现代科学技术需要大量特殊性能的新材料，促使人们研制精细陶瓷，并在超硬陶瓷、高温结构陶瓷、电子陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷、超导陶瓷和生物陶瓷等方面取得了很好的进展，下面选择一些实例做简要的介绍。 高温结构陶瓷汽车发动机一般用铸铁铸造，耐热性能有一定限度。由于需要用冷却水冷却，热能散失严重，热效率只有30%左右。如果用高温结构陶瓷制造陶瓷发动机，发动机的工作温度能稳定在1 300 ℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷系统，使热效率大幅度提高。用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量，这对航天航空事业更具吸引力，用高温陶瓷取代高温合金来制造飞机上的涡轮发动机效果会更好。 目前已有多个国家的大的汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。我国也在1990年装配了一辆并完成了试车。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，
非金属材料包括哪三大类 非金属材料是指在常温下不具有金属特性的材料，它们在工程领域中具有广泛 的应用。根据其性质和用途的不同，非金属材料可以分为三大类，陶瓷材料、高分子材料和复合材料。 首先，陶瓷材料是一类重要的非金属材料，它主要由氧化物、氮化物、碳化物 等无机化合物构成。陶瓷材料具有高熔点、硬度大、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此在工程领域中得到广泛应用。陶瓷材料可以分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷主要用于制作机械零件、研磨材料等，而功能陶瓷则主要用于制作电子元器件、光学器件等。 其次，高分子材料是另一类重要的非金属材料，它由大量重复单元构成的聚合 物组成。高分子材料具有质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工等特点，因此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域得到广泛应用。根据其结构和性质的不同，高分子材料可以分为塑料、橡胶和纤维三大类。塑料主要用于制作包装材料、建筑材料等，橡胶主要用于制作密封件、橡胶制品等，而纤维则主要用于制作纺织品、绝缘材料等。 最后，复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。复合材料可以根据其基体和增强材料的不同分为无机复合材料和有机复合材料两大类。无机复合材料主要包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料，它们具有高强度、高刚性、耐高温等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。有机复合材料主要包括纤维增强复合材料、层状复合材料等，具有质轻、高强度、耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、体育器材、汽车制造等领域。 综上所述，非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料三大类。它们在 工程领域中具有重要的应用价值，为各行各业的发展做出了积极贡献。希望本文能够帮助读者更好地了解非金属材料的分类和特点，为相关领域的研究和应用提供参考。
一、无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃、水泥三大类。 陶瓷主要是以黏土为原料烧制而成的一种多晶多相(气体、液体、晶体和非晶体)的聚集体； 水泥为一种细磨材料，加入适量水后成为塑性浆体，能在空气中硬化，或在水中硬化，并能把其他增强材料牢固地胶结在一起的水硬性材料； 玻璃为熔融物冷却硬化而得到的非晶态固体。 这些材料有史以来一直得到广泛应用，其中一部分因为特殊性能而用作生物材料。 二、无机非金属材料的基本属性： ●化学健主要是离于键、共价健以及它们的混合键； ●硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感； ●熔点高，具有优良的耐高温和化学稳定性； ●一般自由电子数目少、导热性和导电性较小； ●耐化学腐蚀性好； ●耐磨损。 三、4.1.1无机非金属生物材料的发展 无机非金属生物材料的使用可追溯列埃及金字塔的修建时期，当时用陶土进行骨缺损的填充， 1808年开始将陶瓷作为镶牙材料， 1892年使用石膏填充骨缺损， 1963年Smith报道一种陶瓷材料，用环氧树脂浸透含48％孔隙的多孔铝酸盐树料，它与骨组织的物理性能相匹配。 无机生物材料在生物医学上广泛研究应用还是近三十年来的事，特别是发现羟基磷灰石陶瓷后，得到了飞速发展，该类材料具有生物相容性好，甚至有些还有生 物活性，抗压强度高等优点。 四、3.1.2 无机非金属生物材料基本条件与要求 1、良好的生物相容性 化学稳定性降解产物无毒 2、杂质元素及溶出物含量低 As，Cd、Hg、Pb等重金属 3、有效性 抗压、耐磨、热膨胀 4、成型加工性能 脆性加工困难不同模具 5、耐消毒灭菌性 高压蒸汽消毒、辐射灭菌和环氧乙烷灭菌 五、无机非金属材料品种非常多，考虑材料生物相容性、机械性能、加工性能、成本等因 素，只有一小部分材料可用作生物材料，如 1、陶瓷类中有氧化铝、氧化铁、低温各向同性碳、羟基磷灰石、磷 酸钙、碳酸钙等，
机械工程材料 非金属材料 工程塑料 工程塑料 非金属材料 机械制造业中，绝大部分产品都是金属材料制成的，也应用非金属材料。由于非金属材料来源广泛，易成型，又具有某些特殊性能，因而非金属材料的应用已日趋广泛。 非金属材料种类繁多，在机械工程中常用的有工程塑料、橡胶、陶瓷、复合材料和胶粘剂等。 一、工程塑料 工程塑料是一类以天然或合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下塑制成型，并在常温下保持其形状不变的材料。 1塑料的分类 塑料的品种繁多，分类方法也很多。 通常按塑料受热后所表现的行为分为热塑性塑料和热固性塑料。 （1）热塑性塑料 热塑性塑料是一类可以反复通过提高温度使之软化，降低温度使之硬化的材料。常用的热塑性塑料有尼龙（聚酰胺）、聚乙烯、有机玻璃等。这类塑料的优点是加工成型简便，具有较高的力学性能，缺点为耐热性和刚性较差。 （2）热固性塑料
这类塑料加热时软化，然后固化成型，这一过程不能重复进行。常用的热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、氨基塑料等。这类塑料具有耐热性高、受热不易变形、价廉等优点，缺点是生产率低、强度一般不太好。 习惯上也有将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 （1）通用塑料 主要是指产量特别大，价格低，应用范围广的一类塑料。常用的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑性等，主要用来制造日常生活用品、包装材料和工农业生产用的一般机械零件。 （２）工程塑料 常指在工程技术中作结构材料的塑料。这类塑料具有较高的强度或具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射等特殊性能，因而可部分代替金属，特别是有色金属来制作某些机械构件或作某些特殊用途。 常用的工程塑料有聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、ABS、有机玻璃等。 （３）特种塑料 它是指具有特殊性能和特种用途的塑料，如耐高温塑料、医用塑料等。 着塑料工业的发展，目前已有许多塑料可以通过物理或化学方法进行改性与增强，其应用范围不断扩大，故通用塑料与工程塑料之间已无严格界限。 2塑料的特性及用途 塑料的优异性能主要表现为：质轻，表面密实光滑，摩擦因数小，防水，气密，耐磨，吸振消声性好，耐腐蚀性好，绝缘性好以及成形工艺简单。因此，塑料的用途十分广泛。
非金属材料 1 非金属材料常用种类 2 常用非金属材料的特性和应用 2.1 橡胶 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶；从性能上分为普通橡胶、耐酸碱橡胶、耐油橡胶、耐热橡胶。 主要特性及应用：具有高弹性，有良好的耐磨性、绝缘性和阻尼性；用作动静态密封件，减震、防震件，传动件及各种耐磨件等。 天然橡胶可塑性和工艺加工性能好；但不耐老化，且耐热性、耐酸性、耐油性差。合成橡胶加工性能差，其种类不同，性能也有区别。其中丁腈橡胶有优异的耐油性，广泛用于耐油橡胶制品；氯丁橡胶耐老化性极好，耐热性、耐燃性好；
用途极为广泛
。 比如现场中使用的油封、O形橡胶密封圈所用橡胶需耐油性好的耐油橡胶； 2.2 氟橡胶 应用范围为-40℃~230℃。氟橡胶是含有氟原子的橡胶统称，耐高温，耐蚀性良好，耐各类酸、碱、盐、石油产品、烃类等，但耐溶剂性不及氟塑料。在化工方面可用于耐高温和强腐蚀环境。 2.3 塑料 2.3.1 分类 常用塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、有机玻璃、尼龙（PA）、聚四氟乙烯（F4）、酚醛塑料（PF）等。 2.2.2 特性及应用
2.4 聚四氟乙烯（F4） 2.4.1 特点 1.聚四氟乙烯素称“塑料王”，具有高度的化学稳定性，对强酸、强碱、强氧化剂、有机溶剂军耐腐蚀，只有对熔融状态的碱金属及高温下的氟元素才不耐蚀； 2.有异常好的润滑性； 3.可在260℃长期连续使用，也可在-250℃的低温下满意的使用；4优异的电绝缘性；耐大气老化性能非常好；6.突出的表面不粘性，几乎所有粘性物质都不能附在它的表面上；7.其缺点：强度低，刚性差，冷流形大，必须用冷压烧结法成型，工艺较麻烦。 2.4.2 用途 1.作耐腐蚀化工设备及其衬里与零件； 2.作减摩自润滑零件，如轴承、活塞环、密封圈等； 3.作电绝缘材料与零件。 2.5 石墨及碳 作为结构材料的石墨和碳是由焦炭高温烧制而成。在1400℃煅烧的制品为碳，在2000~2400℃以上煅烧制品具有晶体结构称为“石墨”。石墨接近金属性能，导热性和导电性比碳高的多。
无机非金属材料分类 无机非金属材料是指除了金属以外的所有无机物质，包括陶瓷、玻璃、水泥、石墨、硅等。这些材料在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。本文将对无机非金属材料进行分类介绍。 一、陶瓷 1. 陶瓷的定义和特点 陶瓷是由天然粘土或其他原料制成的非金属材料，经过成型、干燥和 烧结等工艺制成。它具有高温稳定性、耐腐蚀性、硬度高等特点。 2. 陶瓷的分类 根据用途不同，陶瓷可以分为建筑陶瓷、电子器件用陶瓷、结构用陶 瓷等。根据制备工艺不同，又可以分为传统陶瓷和先进陶瓷。 二、玻璃 1. 玻璃的定义和特点 玻璃是一种无定形固体，在加工过程中可以变形，具有透明度高、化 学稳定性好等特点。 2. 玻璃的分类 根据成分不同，玻璃可以分为硼酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、氟化物玻璃等。根据用途不同，又可以分为建筑玻璃、电子器件用玻璃、光学玻 璃等。
三、水泥 1. 水泥的定义和特点 水泥是一种粉末状物质，主要由石灰石和粘土等原料经过混合、粉碎和高温焙烧而成。它具有硬度高、耐久性好等特点。 2. 水泥的分类 根据生产工艺不同，水泥可以分为普通硅酸盐水泥、高性能混凝土用水泥等。 四、石墨 1. 石墨的定义和特点 石墨是一种黑色固体，由碳原子构成。它具有导电性好、化学稳定性好等特点。 2. 石墨的分类 根据用途不同，石墨可以分为结构用石墨、电极用石墨等。 五、硅 1. 硅的定义和特点 硅是一种非金属元素，具有高温稳定性好、导电性能好等特点。2. 硅的分类 根据制备工艺不同，硅可以分为单晶硅、多晶硅等。根据用途不同，又可以分为半导体硅、太阳能电池用硅等。
综上所述，无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥、石墨、硅等多种材料。这些材料在现代工业和日常生活中都有广泛的应用，对人类社会的发展起到了重要作用。
无机非金属材料概论 无机非金属材料（inorganicnonmetallicmaterials）是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 常见种类 二氧化硅气凝胶、水泥、玻璃、陶瓷。 成分结构 在晶体结构上，无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性，以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。 应用领域 无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异，因此，还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大，用途广。其他产品,如搪瓷、磨料（碳化硅、氧化铝）、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷（advancedceramics）、非晶态材料（noncrystalmaterial〉、人工晶体（artificialcrys-tal〉、无机涂层（inorganiccoating）、无机纤维（inorganicfibre〉 分类 传统陶瓷： 其中，瓷是粉体的致密烧结体，较之较早的陶，其气孔率明显降低，致密度升高。 陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。
金属材料 金属材料的分类： 按组成成分分： 纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。目前已知的纯金属约有80多和，但工业方面所采用的则为数甚少。 合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的合金，即铜锡合金；……等等。由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多 按实用分： 黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。 有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外工业上还采用镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，适宜于制造某些有特殊性能要求的零件。 所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。 钢 1、钢的来源及组成成分 来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。 组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。 2、钢的分类 按化学成分分 碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量≤0.25%，中碳钢（含碳量0.25~0.60%），高碳钢（含量＞0.60%） 合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。根据钢中合金元素总含量多少，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总含量≤5%，中合金钢（合金元素总含量＝5-10%），高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 按质量分： 普通钢：含硫量不超过0.05%；含磷量不超过0.045%， 优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%， 高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过0.035% 按用途分： 结构钢：指用以制造各种工程结构（如建筑、桥梁、车辆、锅炉构件）、机械零件（如齿轮、轴类零件）的钢。 工具钢：指用以制造各种工具、模具、量具等的钢。 特殊性能钢：简称特殊钢，指作特殊用途和具有特殊性能的钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢、低温用钢、电工用钢等。 按冶炼方法分：平炉钢，转炉钢，电炉钢 按浇铸前脱氧程度分：镇静钢，沸腾钢，半镇静钢。 3、钢材
常用非金属材料的类型及应用 机电工程常用非金属材料的类型很多，广泛应用在机电工程中，本条主要知识点是:硅酸盐材料的类型及应用；高分子材料的类型及应用；非金属风管材料的类型及应用。 一、硅酸盐材料的类型及应用 以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料，经粉碎、配料、成型和高温烧结等工序制成的无机非金属固体材料，包括水泥、绝热棉、砌筑材料和陶瓷。 (一）水泥 以适当成分的生料烧至部分熔融，获得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，
加人适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料。广泛应用在建设工程中。 (二）绝热棉 常用绝热棉的种类很多，通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。在机电安装工程中，常用于保温、保冷的各类容器、管道、通风空调管道等绝热工程。 例如，玻璃钢及其制品以玻璃纤维为增强剂，以合成树脂为胶粘剂制成的复合材料，主要用于石油化工耐腐蚀耐压容器及管道等。 (三）砌筑材料 .砌筑材料种类很多，有各种类型的耐火砖
和耐火材料，要求具有很好的耐高温性能、一定的高温力学性能、良好的体积稳定性、抗各种侵蚀性的熔渣及气体的性能等。一般用于高温窑、炉或高温容器等热工设备的内衬结构材料，也可作为高温装置中的部件材料等。 . 按照用途分为钢铁行业用、有色金属行业用、石化行业用、硅酸盐行业用、电力行业用、废物焚烧熔融炉用等耐火材料。. 按照矿物组成分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、含碳质、含锆质耐火材料等。 例如，在机电工程中，各种耐火砖和耐火材料主要用于各种类型的炉窑砌筑工
程，各种类型的锅炉炉墙砌筑，各种类型的冶炼炉砌筑，各种类型的窑炉砌筑等。例如，镁质耐火材料是以镁石作为原料，以方镁石为主要矿物组成，方镁石含量在〜以上的耐火材料，属于碱性耐火材料，抵抗碱性物质的侵蚀能力较好，耐火度很高，是炼钢碱性转炉、电炉、化铁炉以及许多有色金属火法冶炼炉中使用最广泛的一类重要耐火材料。 (四) 陶瓷 . 陶瓷的特性 陶瓷是以黏土等硅酸盐类矿物为原料，经粉末处理、成型、烧结等过程加工而成，具有坚硬、不燃、不生锈，能承受光照、
常用非金属材料 非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料（塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等）、陶瓷材料（各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代无机非金属材料等）和各种复合材料等。本章主要介绍高分子材料、陶瓷和复合材料。 工程材料仍然以金属材料为主，这大概在相当长的时间内不会改变。但近年来高分子材料、陶瓷等非金属材料的急剧发展，在材料的生产和使用方面均有重大的进展，正在越来越多地应用于各类工程中。非金属材料已经不是金属材料的代用品，而是一类独立使用的材料，有时甚至是一种不可取代的材料。 第一节高分子材料 高分子材料又称为高聚物，通常，高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而象聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。 一、塑料 按照应用范围，塑料分为三种。 1．通用塑料 通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低，它们占塑料总产量的3/4以上，大多数用于日常生活用品。其中，以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最广泛。 （1）聚乙烯（PE） 生产聚乙烯的原料均来自于石油或天然气，它是塑料工业产量最大的品种。聚乙烯的相对密度小（0.91～0.97），耐低温，电绝缘性能好，耐蚀性好。高压聚乙烯质地柔软，适于制造薄膜；低压聚乙烯质地坚硬，可作一些结构零件。聚乙烯的缺点是强度、刚度、表面硬度都低，蠕变大，热膨胀系数大，耐热性低，且容易老化。 （2）聚氯乙烯（PVC） 聚氯乙烯是最早工业生产的塑料产品之一，产量仅次于聚乙烯，广泛用于工业、农业和日用制品。聚氯乙烯耐化学腐蚀、不燃烧、成本低、加工容易；但它耐热性差冲击强度较低，还有一定的毒性。聚氯乙烯要用于制作食品和药品的包装，必须采用共聚和混合的方法改进，制成无毒聚氯乙烯产品。 （3）聚苯乙烯（PS） 聚苯乙烯是三十年代的老产品，目前是产量仅次于前两者的塑料品种。它有很好的加工性能，其薄膜具有优良的电绝缘性，常用于电器零件；它的发泡材料相对密度小（0.33），有良好的隔音、隔热、防震性能，广泛应用于仪器的包装和隔音材料。聚苯乙烯易加入各种颜料制成色彩鲜艳的制品，用来制造玩具和各种日用器皿。 （4）聚丙烯（PP） 聚丙烯工业化生产较晚，但因其原料易得，价格便宜，用途广泛，所以产量剧增。它的优点是相对密度小，是塑料中最轻的，而它的强度、刚度、表面硬度都比PE塑料大；它无毒，耐热性也好，是常用塑料中唯一能在水中煮沸、经受消毒温度（130℃）的品种。但聚丙烯的粘合性、染色性、印刷性均差，低温易脆化，易受热、光作用而变质，且易燃，收缩大。聚丙烯有优良的综合性能，目前主要用于制造各种机械零件，如法兰、齿轮、接头、把手、各种化工管道、容器等，它还被广泛用于制造各种家用电器外壳和药品、食品的包装等。 2．工程塑料 工程塑料是指能作为结构材料在机械设备和工程结构中使用的塑料。它们的机械性能较好，耐热性和耐腐蚀性也比较好，是当前大力发展的塑料品种。这类塑料主要有：聚酰胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。 （1）聚酰胺（PA） 聚酰胺又叫尼龙或锦纶，是最先发现能承受载荷的热塑性塑料，在机械工业中应用比较广泛。它的机械强度较高，耐磨、自润滑性好，而且耐油、耐蚀、消音、减震，大量用于制造小型零件，代替有色金属及其合金。
三大无机非金属材料 无机非金属材料是指除金属材料以外，由无机物质组成的材料。这类材料具有许多优良的性能，如高温耐热、耐腐蚀、绝缘、光学性能等，被广泛应用于工业、建筑、电子、医疗、化工等领域。本文将介绍三大无机非金属材料：陶瓷、玻璃和复合材料。 一、陶瓷 陶瓷是一种固态无机非金属材料，主要由氧化物、硅酸盐、氮化物、碳化物等组成。陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨、高耐腐蚀、高耐高温等特点，是一种理想的结构材料。陶瓷可以分为普通陶瓷和高级陶瓷两类。 普通陶瓷是指以粘土、瓷土等为原料，经过成型、干燥、烧结等工艺制成的陶瓷制品。普通陶瓷主要用于建筑、陶瓷器皿、卫生洁具等方面。 高级陶瓷是指以氧化铝、氮化硅、碳化硅等为原料，采用高温烧结、化学气相沉积等工艺制成的陶瓷制品。高级陶瓷具有优良的物理、化学、机械性能，广泛应用于航空、航天、电子、机械、化工等领域。 二、玻璃 玻璃是一种非晶态无机非金属材料，主要由二氧化硅、碳酸钙、氧化钠、氧化钾等组成。玻璃具有透明、硬度大、耐腐蚀、绝缘等特点，是一种重要的建筑、装饰、容器材料。 玻璃可以分为普通玻璃和特种玻璃两类。 普通玻璃是指以石英砂、碳酸钙、氧化钠、氧化钾等为原料，经
过熔化、拉伸、冷却等工艺制成的玻璃制品。普通玻璃广泛应用于建筑、装饰、家具、车辆等领域。 特种玻璃是指以硼酸、氟化物、硅酸盐等为原料，采用特殊工艺制成的玻璃制品。特种玻璃具有高透明度、高抗冲击性、高耐高温、高防辐射等特点，广泛应用于电子、光学、医疗等领域。 三、复合材料 复合材料是指由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料。复合材料具有优良的性能，如高强度、高刚度、高耐磨、高耐腐蚀、高耐高温等，被广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。 复合材料可以分为无机复合材料和有机复合材料两类。无机复合材料主要由陶瓷、玻璃等无机材料组成，具有高耐高温、高耐腐蚀等特点，广泛应用于航空、航天等领域。有机复合材料主要由树脂、纤维等有机材料组成，具有高强度、高韧性等特点，广泛应用于汽车、体育器材等领域。 总之，无机非金属材料是现代工业中不可或缺的材料之一，其广泛的应用领域和优良的性能使其在未来的发展中具有无限的潜力。
3.橡胶(轮胎) 橡胶是具有高弹性的高份子材料，它是由生胶、配合剂、增强剂组成，按材料来源不同分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶弹性最好，具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点。 橡胶制品有天然橡胶、氯化橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁脂橡胶等，用于密封件、衬板、衬里等。 4.纤维(毛巾、床单等) 具有很大长径比和一定柔韧性的纤细物质.按原材料及生产过程不同，可分为人造纤维与合成纤维。 1．人造纤维是利用自然界中的木料、芦苇、棉绒等原料经过制浆提取纤维素，再经过化学处理及机械加工而成的。 2．合成纤维是利用石油、煤炭、天然气等原料生产创造的纤维制品。 5。油漆及涂料 油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护。例如：清漆、冷周环氧树脂漆、环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆等。 涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或者粉末状态的物质。 涂料的主要功能是：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；装饰效果；防火、防静电、防辐射. 例如: 涂塑钢管具有优良的耐腐蚀性能和比较小的磨擦阻力。 环氧树脂涂塑钢管合用于给水排水及海水、温水、油、气体等介质的输送， 聚氯乙烯(PVC)涂塑钢管合用于排水及海水，油、气体等介质的输送。 根据需要，可在钢管的内外表面涂塑或者仅涂敷外表面. 三、非金属风管材料的类型及应用 非金属风管材料的类型有：酚醛复合板材，聚氨酯复合顿捌．玻璃纤维复合板材,无机玻璃钢板材，硬聚氯乙烯板材。 例如:容易出题 酚醛复合风管合用于低、中压空调系统及潮湿环境,但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不合用；聚氨酯复合风管合用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境，但对酸碱性环境和舫排烟系统不合用； 玻璃纤维复合风管合用于中压以下的空调系统，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90％以上的系统不合用; 硬聚氯乙烯风管合用于洁净室含酸碱的排风系统。 非金属风管材料的类型及应用 非金属风管材料的类型有:酚醛复合板材，聚氨酯复合板材．玻璃纤维复合板材，无机玻璃钢板材，硬聚氯乙烯板材. 酚醛复合风管合用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用； 聚氨酯复合风管合用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境,但对酸碱性环境和防排烟系统不合用; 玻璃纤维复合风管合用于中压以下的空调系统,但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90％以上的系统不合用； 硬聚氯乙烯风管合用于洁净室含酸碱的排风系统。 1H411000 机电工程项目常用材料及工程设备 本节考点: 机电工程项目常用金属材料的类型及应用 机电工程项目常用非金属材料的类型及应用