金屬材料工程師

耐蝕（酸）非金屬材料（13年真題考點）

（1）鑄石；

（2）石墨；

（3）玻璃；

（4）天然耐蝕石料；

（5）水玻璃耐酸水泥。

工程材料分為金屬材料、非金屬材料和復合材料的分類標準是（ ）。

A．化學成分

B．用途

C．性能和特點

D．硬度

【正確答案】A

【答案解析】本題考查的是金屬材料。一般將工程材料按化學成分劃分為金屬材料、非金屬材料和復合材料三大類。參見教材P1.

非金屬材料是重要的工程材料，它包括無機非金屬材料和高分子材料。其中耐蝕（酸）非金屬材料特點以及常用的一些高分子材料優(yōu)缺點為本知識點重點學習內(nèi)容。

1.鑄石的性能特點：

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，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。

2.石墨的性能特點：

（1）不僅具有高度的化學穩(wěn)定性，還具有極高的導熱性能。

（2）在3000℃以下具有還原性，并且在中性介質(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性。

（3）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，石墨的導熱系數(shù)比碳鋼大2倍多，所以石墨材料常用來制造傳熱設備。

（4）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、、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。

3.工程中常用高分子材料特點

（1）聚苯乙烯。密度小、常溫下較透明、幾乎不吸水、具有優(yōu)良的耐蝕性、電阻高，是很好的隔熱、防振、防潮和高頻絕緣材料。缺點是耐沖擊性差、不耐沸水、耐油性有限，但可改性。

（2）呋喃樹脂。能耐強酸、強堿和有機溶劑腐蝕，并能適用于其中兩種介質(zhì)的結(jié)合或交替使用的場合，但呋喃樹脂不耐強氧化性介質(zhì)，是現(xiàn)有耐熱樹脂中耐熱性能最好的樹脂之一。

（3）環(huán)氧樹脂。強度較高，韌性較好；尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好；具有優(yōu)良的絕緣性能，耐熱、耐寒、化學穩(wěn)定性很高、成型工藝性能好。

【速記點評】注意區(qū)分無機非金屬材料的特性及用途，牢記工程中常用高分子材料的優(yōu)缺點。

【經(jīng)典例題】【例1】下列選項中，形似棉花，呈白色纖維狀，具有密度小、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、熱導率低、比熱容小、抗機械振動好、體脹系數(shù)小和優(yōu)良的隔熱性能的耐火材料是（）。

A.礦渣棉制品

B.微孔硅酸鈣保溫材料

C.硅酸鋁耐火纖維

D.硅藻土耐火隔熱保溫材料

【答案】C【解析】本題考查的是非金屬材料。硅酸鋁耐火纖維是輕質(zhì)耐火材料之一。它形似棉花，呈白色纖維狀，具有密度小、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、熱導率低、比熱容小、抗機械振動好、體脹系數(shù)小和優(yōu)良的隔熱性能。

【例2】在急劇改變溫度的條件下，比其他結(jié)構(gòu)都穩(wěn)定，不會炸裂破壞，導熱系數(shù)比碳鋼大2倍多，常用來制造傳熱設備的非金屬材料是（）。

A.陶瓷

B.石墨

C.鑄石

D.天然耐蝕石料

【答案】B【解析】本題考查的是非金屬材料。石墨在中性介質(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性，在急劇改變溫度的條件下，比其他結(jié)構(gòu)材料都穩(wěn)定，不會炸裂破壞，石墨的導熱系數(shù)比碳鋼大2倍多，所以，石墨材料常用來制造傳熱設備。

【例3】下列選項中，屬于密度小、常溫下較透明，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻高，是很好的隔熱、防振、防潮和高頻絕緣材料特點的是（）。

A.工程塑料

B.聚四氟乙烯

C.聚苯乙烯

D.聚丙烯

【答案】C【解析】本題考查的是非金屬材料。聚苯乙烯具有較大的剛度，它密度小、常溫下較透明，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻高，是很好的隔熱、防振、防潮和高頻絕緣材料。

【例4】熱固性塑料中，強度較高，韌性較好，尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好，具有優(yōu)良的絕緣性能，耐熱、耐寒，化學穩(wěn)定性很高，成形工藝性能好的是（）。

A.酚醛模塑料

B.環(huán)氧樹脂

C.呋喃樹脂

D.不飽和聚酯樹脂

【答案】B【解析】本題考查的是非金屬材料。環(huán)氧樹脂強度較高，韌性較好；尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好；具有優(yōu)良的絕緣性能，耐熱、耐寒。化學穩(wěn)定性很高，成型工藝性能好。環(huán)氧樹脂是很好的膠粘劑。

【例5】下列選項中，不屬于聚苯乙烯（PS）材料特征的有（）。

A.容易電鍍

B.耐沸水

C.耐油性好

D.耐沖擊性好

【答案】BCD【解析】本題考查的是非金屬材料。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯密度小、常溫下較透明、幾乎不吸水、具有優(yōu)良的耐蝕性、電阻高，是很好的隔熱、防振、防潮和高頻絕緣材料。缺點是耐沖擊性差、不耐沸水、耐油性有限。