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　　無機非金屬材料

　　二、非金屬材料

　　非金屬材料包括無機非金屬材料和高分子材料。無機非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等;高分子材料包括塑料、橡膠和合成纖維等。

　　(一)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。

　　2)中性耐火材料。鉻鎂磚。碳質(zhì)制品是另一類中性耐火材料，根據(jù)含碳原料的成分不同，分為碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品三類。

　　碳質(zhì)制品的中性耐火材料，其熱膨脹系數(shù)很低，導(dǎo)熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化，不受任何酸堿的侵蝕，有良好的抗鹽性能，也不受金屬和熔渣的潤濕，質(zhì)輕，是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料(17)。

　　3)堿性耐火材料。鎂磚。

　　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(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部位(15)。

　　2)硅酸鋁耐火纖維是輕質(zhì)耐火材料之一。

　　3)微孔硅酸鈣保溫材料可用于高溫設(shè)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(zhì)、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)按成分可分為有機材料和無機材料兩大類。

　　熱力設(shè)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。

　　低溫保冷工程多采用有機絕熱材料，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。

　　高溫用絕熱材料，使用溫度可在700℃以上，有硅酸鋁纖維和硅纖維等;多孔質(zhì)材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐熱粘合劑等制品(19)。

　　中溫用絕熱材料，使用溫度在100～700℃之間，中溫用纖維質(zhì)材料有石棉、礦渣棉和玻璃纖維等;多孔質(zhì)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。保冷材料多為有機絕熱材料，如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、軟木等。

　　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、天然耐蝕石材和玻璃等。

　　(1)鑄石。鑄石具有極優(yōu)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(shè)備中的應(yīng)用效果，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。

　　(2)石墨。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(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性。在急劇改變溫度的條件下，石墨比其他結(jié)構(gòu)材料都穩(wěn)定，不會炸裂破壞，石墨的導(dǎo)熱系數(shù)是碳鋼的3倍多，所以，石墨材料常用來制造傳熱設(shè)備。

　　石墨具有良好的化學穩(wěn)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(fā)煙硫酸和鹵素)之外，在所有的化學介質(zhì)中都很穩(wěn)定，甚至在熔融的堿中也很穩(wěn)定。

　　不透性石墨是由人造石墨浸漬酚醛或呋喃樹脂而成的，優(yōu)點是導(dǎo)熱性優(yōu)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、鹽酸合成爐等。

　　(3)玻璃。

　　(4)天然耐蝕石料。

　　(5)水玻璃耐酸水泥。

　　4.陶瓷材料

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