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电气设备的材料选择与性能研究在现代社会中，电气设备的应用无处不在，从家庭中的电器到工业生产中的大型设备，它们的正常运行都依赖于合适的材料选择和优异的性能表现。
电气设备的材料不仅影响着设备的性能、可靠性和安全性，还在很大程度上决定了设备的成本和使用寿命。
因此，深入研究电气设备的材料选择与性能，对于提高电气设备的质量和性能具有重要的意义。
一、电气设备中常用的材料1、导电材料在电气设备中，导电材料是实现电能传输和分配的关键。
常见的导电材料包括铜、铝、银等金属。
铜具有良好的导电性和导热性，机械强度高，是电气设备中最常用的导电材料之一。
铝的导电性略逊于铜，但密度小、价格相对较低，在一些对重量和成本要求较高的场合也得到了广泛应用。
银的导电性最好，但由于价格昂贵，一般只在特殊要求的高精密电气设备中使用。
2、绝缘材料绝缘材料用于隔离带电部件，防止电流泄漏和短路。
常见的绝缘材料有陶瓷、塑料、橡胶和云母等。
陶瓷具有良好的耐高温和绝缘性能，常用于高压电气设备中。
塑料如聚乙烯、聚苯乙烯等具有重量轻、加工方便等优点，广泛应用于低压电气设备中。
橡胶具有良好的弹性和柔韧性，常用于电线电缆的绝缘层。
云母具有极高的绝缘性能和耐高温性能，常用于高温和高压的电气设备中。
3、磁性材料磁性材料在变压器、电机等电气设备中起着重要的作用。
常见的磁性材料有硅钢片、铁氧体等。
硅钢片具有高磁导率和低磁滞损耗，适用于制作变压器的铁芯。
铁氧体具有较高的电阻率和良好的磁性能，常用于高频磁性元件中。
二、材料选择的考虑因素1、电气性能材料的电气性能是选择的首要考虑因素。
导电材料应具有低电阻、高导电性，以减少电能损耗。
绝缘材料应具有高绝缘电阻、高击穿强度，以确保电气设备的安全运行。
磁性材料应具有高磁导率、低磁滞损耗，以提高电气设备的效率。
2、机械性能电气设备在运行过程中会受到各种机械力的作用，因此材料应具有足够的机械强度、硬度和韧性。
例如，电线电缆需要具有一定的抗拉强度和柔韧性，以防止在安装和使用过程中断裂。
24种常用金属材料的性能和用途1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。
应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。
轴、齿轮、齿条、蜗杆等。
焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。
2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。
应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。
如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。
3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。
应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4、HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。
5、35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
冷态下可局部镦粗和拉丝。
淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。
第二节制冷空调设备常用金属材料第二节制冷空调设备常用金属材料制冷空调中常用的金属材料有：黑色金属，有色金属及其合金。
黑色金属：铁和以铁为基础的合金。
铸铁：（≥2.11%C）铁碳合金。
铁合金：铁与任何一种金属或非金属的合金。
一、工业用钢工业用钢按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢是指含碳量低于2.11%的铁碳合金。
合金钢是指为了提高钢的性能，在碳钢基础上有意加入一定量合金元素所获得的铁基合金。
一、钢的分类及编号1.钢的分类①按化学成分碳素钢（低碳钢≤0.25%C、中碳钢≤0.25～0.6%C、高碳钢 >0.6%C）合金钢（低合金钢合金元素总量<5%、中合金钢合金元素总量5~10%、高合金钢合金元素总量 >10%）②按质量钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。
分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。
钢类碳素钢合金钢P S P S普通质量钢≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 优质钢≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035高级优质钢≤0.030 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.025特技优质钢≤0.025 ≤0.020 ≤0.025 ≤0.015③按金相组织分按退火组织分（亚共析钢、共析钢、过共析钢）按正火组织分（珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢）④按用途分2.钢的编号我国钢材的编号(牌号)是采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法。
根据牌号可以看出钢的类别，含碳量，合金元素及其含量，冶炼质量以及应具备的性能和用途。
牌号中的元素用汉字或化学元素表示；采用汉语拼音字母或汉字表示钢产品的名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。
1）碳素结构钢和低合金高强度钢Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa；质量等级符号为A、B、C、D、E。
目次
一、黑色金属材料
1、钢板 (1)
2、钢带 (2)
3、圆钢 (3)
4、方钢 (4)
5、扁钢 (5)
6、型钢 (5)
7、钢管 (6)
8、钢丝 (6)
二、有色金属材料
1、铜及铜合金 (7)
2、铝及铝合金 (9)
三、磁性材料 (10)
四、特种电工材料 (11)
五、热双金属及电热合金材料 (12)
六、绝缘材料
1、热固性塑料 (13)
2、热塑性塑料 (16)
3、橡胶制品 (17)
4、层压制品 (17)
5、树脂浸渍纤维制品 (18)
6、云母制品 (18)
7、薄膜、粘带和柔软复合材料 (19)
8、漆、可聚合树脂和胶类 (19)
9、绝缘纸和纸板 (20)
七、其它材料
1、铜编织线和铜软绞线 (21)
2、硅油 (21)
3、石英砂 (21)
附录A (22)
一、黑色金属材料
1．钢板
2．钢带
3．圆钢
4．方钢
5．扁钢
6．型钢
7．钢管
8．钢丝
二、有色金属材料1．铜及铜合金
2．铝及铝合金
三．磁性材料
四．特种电工材料
五．热双金属及电热合金材料
六．绝缘材料1、热固性塑料
2、热塑性塑料
3、橡胶制品
4、层压制品
5、树脂浸渍纤维制品
6、云母制品
7、薄膜、粘带和柔软复合材料
8、漆、可聚合树脂和胶类
9、绝缘纸与纸板
1、铜编织线和铜软绞线
2、硅油
3、石英砂
附录 A 1
2
3。
常用金属材料的特性及用途常用金属材料的特性及用途1、铸铁：材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。
典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域，比如下水道盖子、设备底座、支架等。
2、不锈钢：不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体（复合式）、马氏体。
家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。
材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。
典型用途：奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中；马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片；铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中；复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。
3、碳钢含碳量0.0218%~2.11%的铁碳合金。
也叫碳素钢。
一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。
碳素结构钢特点：价格低廉，工艺性能（如焊接性和冷成形性）优良。
应用：一般工程结构和普通机械零件。
如Q235可制作螺栓、螺母、销子、吊钩和不太重要的机械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等。
优质碳素结构钢应用：制造重要机械零件的非合金钢，一般都要经过热处理之后使用。
08F，碳的质量分数低，塑性好，强度低，用于冲压件如汽车和仪表外壳；20，塑性和焊接性好，用于强度要求不高的零件及渗碳零件，例如机罩、焊接容器，小轴、螺母、垫圈及渗碳齿轮等；45，40Mn，经调质后综合力学性能良好，用于受力较大的机械零件，如齿轮、连杆、机床主轴等；60、65Mn钢具有较高的强度；用于制造各种弹簧、机车轮缘、低速车轮。
碳素工具钢特点：属共析钢和过共析钢，强度、硬度较高，耐磨性好适用于制造各种低速切削刀具。
应用：T7、T8：制作承受一定冲击而要求韧性的零件。
如大锤、冲头、凿子、木工工具、剪刀T9、T10、T11：制造冲击较小的要求高硬度高耐磨性的工具。
认识电气原料知识点总结1. 金属材料金属材料是电气原料中的重要组成部分，用于制造导线、电极、接线端子、电气开关等部件。
常见的金属材料包括铜、铝、铁、钢等。
（1）铜铜是一种重要的导电材料，具有良好的导电性和导热性。
因此，铜制品被广泛应用于电力系统和电子设备中。
铜的主要性能指标包括电导率、热导率、拉伸强度和硬度等。
铜的电导率随温度的变化较小，因此在高温环境下仍然能够保持良好的导电性能。
在一些应用场合，需要使用铜的镀层或合金来提高其抗氧化性能和硬度。
（2）铝铝具有较好的导电性和导热性，但其电导率和抗氧化性能不如铜。
铝制品通常用于制造轻型电气设备和输电线路。
为了提高铝的导电性能，通常会采用涂铜、镀铜或铝复合材料等技术。
此外，铝与铜的复合材料也被广泛应用于电气连接器和电气开关中。
（3）铁铁是一种重要的磁性材料，广泛应用于电机、变压器和电感器等设备中。
铁的主要性能指标包括磁导率、磁饱和磁感应强度和铁损耗等。
在制造电机和变压器时，需要选择具有良好磁导率和低铁损的铁芯材料，以提高设备的效率和性能。
2. 绝缘材料绝缘材料是电气原料中的另一个重要组成部分，用于在电气设备和产品中起到绝缘隔离、电介质和保护的作用。
常见的绝缘材料包括绝缘树脂、绝缘纸、绝缘漆、绝缘胶带、绝缘塑料等。
（1）绝缘树脂绝缘树脂是一种广泛应用于电气设备和电工材料中的重要绝缘材料。
常见的绝缘树脂包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等。
这些树脂具有良好的绝缘性能、机械性能和耐化学性能，适用于制造电气设备的绝缘部件和绝缘涂层。
（2）绝缘纸绝缘纸是一种环保、可再生的绝缘材料，具有良好的电气性能和机械性能。
绝缘纸主要用于制造电气设备的绝缘片、绝缘垫、隔离垫等部件。
在特定的电气设备中，需要选择适当的绝缘纸规格和结构，以满足设备的绝缘要求。
（3）绝缘胶带绝缘胶带是一种具有很强粘附性和良好绝缘性能的粘接材料，广泛应用于电气绝缘、绝缘包装、绝缘固定等方面。
绝缘胶带的主要特性包括绝缘强度、粘附性能、耐温性能等。
