2)銅及其合金。銅合金具有較高的強度和塑性,具有高的彈性極限和疲勞極限,同時還具有較好的耐蝕性、抗堿性及優(yōu)良的減摩性和耐磨性。
一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。
①黃銅(H)。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。
②青銅(Q)。青銅原指銅錫合金,但工業(yè)上都習慣稱含鋁、硅、鉛、錳等的銅基合金為青銅。
3)鎳及其合金。鎳及鎳合金是化學、石油、有色金屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境下比較理想的金屬材料。
4)鈦及其合金。鈦熔點高,熱膨脹系數(shù)小,導熱性差,強度低,塑性好。鈦具有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性,其抗氧化能力優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼,而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強度。
常溫下鈦具有極好的抗蝕性能,在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質中十分穩(wěn)定,但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。
5)鉛及其合金。
鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定,鉛對硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕,在鹽酸中也不穩(wěn)定。
6)鎂及其合金。鎂合金是航空工業(yè)的重要結構材料,它能承受較大的沖擊、振動載荷,并有良好的機械加工性能和拋光性能。其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復雜。
(二)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:
l)耐火度。
2)荷重軟化溫度。
3)高溫化學穩(wěn)定性。
4)抵抗溫度變化的能力越好,則耐火材料在經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,可分為重質耐火混凝土和輕質耐火混凝土兩類。
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耐火材料之一。硅酸鋁耐火纖維及其制品(氈、板、磚、管等)和復合材料,廣泛地用于冶金、機械、建筑、化工和陶瓷工業(yè)中的熱力設備,如鍋爐、加熱爐和導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)良的耐磨與耐化學腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。在各類酸堿設備中,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備。
石墨具有良好的化學穩(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,在所有的化學介質中都很穩(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用最為廣泛的玻璃品種。硅酸鹽玻璃的化學穩(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。