第113期:机电工程常见材料

发布时间: 2023-12-06& 作者: 低压电力电缆

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  这门课程主要分三个章节,第一章主要讲机电工程技术。第二章主要将机电项目管理。第三章主要讲机电工程建设项目相关的法律法规。

  机电工程技术,从表象上分析,一种原因是机电相关的工程,另一方面是机电相关的技术。工程的建造需要相应的技术,技术从细节上做多元化的分析,就涉及到该技术所使用的材料,设备,工程测量,等等。

  机电工程常用材料--机电工程常用设备---机电工程测量---机电工程起重吊装---机电工程焊接---工业机电电气安装--- 建筑电气工程安装---管道工程--- 金属结构安装工程---自动仪表工程---防腐,隔热工程---工业炉窑砌筑工程---通风与空调安装工程---建筑智能化工程---电气安装工程---消防安装工程。

  从常用材料,到常用设备,从设备再到具体的施工工程,这么一个过程,贯穿机电工程技术的整个生命周期。

  学习这一部分内容,一方面要理解材料的概念,另一方面要了解材料的特性及用途。有些材料名称可能复杂,但是在常见的装修工程中,我们可能也使用过。

  黑色金属一般指铁以及铁基材料,即钢铁材料。钢铁材料是工业中应用最广,用量最多的材料。

  刚和铁中除了含有铁,碳之外,还有一些其他元素。其中一类是杂质,比如硫,磷,氧,氮等。另一类是依据使用性能以及工艺需要添加的其他元素,常见的有铬,镍,锰,钛等,铁碳合金中加入这些元素,就成为合金钢或者合金铸铁。

  按用途分:建筑工程用钢(普通碳素钢,低合金结构钢,钢筋钢)。结构钢(机械制造用钢,弹簧钢,轴承钢)。工具钢(碳素工具钢,合金工具钢,高速工具钢)。特殊性能钢(不锈耐酸钢。耐热钢,电热合金钢,耐磨钢,低温用钢,电工用钢)

  铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。且含有较多的硅,锰,硫,磷等元素。

  大部分机械设备的箱体,壳体,机座,支架和受力不大的零件多用铸铁制造。另外,某些承受冲击不大的重要零件,比如小型柴油机的曲轴,多用球墨铸铁制造。其原因是因为铸铁切削性能和铸造性能优良,有利于节约材料减少机械加工时机,且有必要的强度和某些优良性能,比如耐磨性,吸震性。

  灰口铸铁中的碳,除微量溶于铁素体外,全部或大部分以石墨形式存在,因此断口呈灰色。

  白口铸铁中的碳完全以渗碳体的形式存在,断口呈白色。白口铸铁难以切削,主要用做炼钢原料。但是由于它硬度以及耐磨性高,也可以铸成表面为白口组织的铸件,如轧辊,球磨机的磨球。

  麻口铸铁中的碳以石墨和渗碳体的混合形式存在,断口呈灰白色。这种铸铁有较大的脆性,工业上很少使用。

  铝及铝合金:密度小,比强度高,抵抗腐蚀能力好,导电,导热,反光性能好,磁化率极低,塑性好,容易加工成型,和铸造各种零件。

  铝合金是在铝中加入金属元素获得,具有较高强度,同时保持良好的加工性能。许多铝合金不但可以通过冷变形提高强度,也和用热处理来大幅改善性能。

  根据工艺及成分特点,铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金塑性加号,适用于变形加工;铸造铝合金流动性较好,适用于铸造生产。

  铜及其合金:具有优良的导电性和导热性,较好的耐腐蚀和抗磁性,以及较好的减摩和耐磨性,较强的可塑性和强度,容易加工成型和铸造各种零件。

  纯铜呈红色,称为紫铜,主要用作电导体和配置合金。纯铜的强度低,不宜用作结构材料。加入合金元素后,可获得较高的强度,同时保持铜的某些优良性能。一般铜合金分为黄铜,青铜和白铜三大类。

  以锌为主加元素的铜合金为黄铜。按照化学成分,黄铜分为普通黄铜和复杂黄铜两种。

  为了获得较高的强度,抗腐蚀性,以及良好的铸造性能,在铜锌合金中加入铝,硅,锰,镍等元素形成各种复杂黄铜,如铅黄铜,锰黄铜,和铝黄铜。

  铅黄铜大多数都用在良好切削性能及耐磨性能的零件。锰黄铜常用来制造轴承等耐磨件。铝黄铜可制作耐腐蚀零件,还可用来制造大型蜗杆等重要零件。

  青铜包括锡青铜,铝青铜,和硅青铜。锡青铜在化工,机械,仪表等工业中大范围的应用,大多数都用在制造轴承,轴套,等耐磨零件和弹簧等弹性元件,以及抗腐蚀,抗磁零件。

  应用:主要用于航空航天,食品医药,石油化工等行业的储罐,压力容器,零部件制造。

  综合了钢管和塑料管的优点。既有符合要求的强度和刚度,也能耐化学腐蚀,且无污染,成本低,施工操作方便,在建筑,电力,石油化工,地下输气管道等领域广泛应用。

  高分子材料也称为聚合物材料,是以高分子化合物为基体,再配有其他添加剂所构成的材料。

  热塑性塑料以热塑性树脂位主体成分,多为线性高分子,其机械性能较好,加工成型简便,具有可塑性且可逆,但耐热性,刚性较差;如聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯等。

  热固性塑料以热固性树脂为主体成分,多为体型结构,其受压不易变形,耐热性高,具有可塑性且不可逆,但机械性能较差,但可加入填料来改善;比如环氧塑料,酚醛塑料等。

  橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。是具有可逆性的高弹性聚合物材料,其中,天然橡胶有较好的耐透气性,防水性,耐寒性,电绝缘性,和绝热性能。

  涂料,可以用不同的施工工艺涂敷在物件表面,形成薄薄的涂膜,干燥,固化后,牢牢地粘贴在物体表面,起到保护物体以及增加美感以及其他特殊作用,构成连续的涂膜物质。

  根据基料类型不同,分为天然胶粘剂和合成胶粘剂。应用领域非常广泛,涉及建筑,包装,航空航天,机械,汽车,电子,医疗卫生等各个领域。

  pap管。即铝塑复合管。基本构成为五层,由内而外,塑料,热熔胶,铝合金,热熔胶,塑料。管道易弯曲且不反弹,可用于饮水管道,供暖管道,高压管道。

  钢筋混凝土管和混凝土管多用于排水管,钢筋混凝土管还可用于井管。预应力管,自应力管多用于输水管。

  裸导线没有绝缘层,所以散热性比较好,可输送较大的电流。常用的裸导线有三种:

  绝缘导线一般由导体,绝缘层,保护层三部分组成,适合连接低压供电线路以及电气设备。

  适用于交流额定电压500v以及以下,或直流1000v及以下的电气设备及照明装置的绝缘导线如下

  适用于各种交流,直流电器,工业仪器,家用电器,小型电动工具的连接用绝缘导线如下

  电力电缆采用聚氯乙烯绝缘或聚氯乙烯护套时,电缆不宜在低于0摄氏度的环境温度下实施安装作业。

  a类,耐火电缆能够在950-1000摄氏度的火焰中和额定电压下耐受燃烧至少90分钟而电缆不被击穿。

  b类,耐火电缆能够在750-800摄氏度的火焰中和额定电压下耐受燃烧至少90分钟而电缆不被击穿。

  在电缆隧道,电缆夹层中,电缆数量较多或者在油管,油库附近等容易发生火灾场所,优选a类耐火电缆。

  阻燃电缆是指具有规定阻燃性能(阻燃,烟密度,烟气毒性,耐腐蚀性)的电缆。

  无卤低烟阻燃电缆,容易吸收空气中的水分而发生潮解,从而导致绝缘电阻大幅下降。

  无卤低烟阻燃电缆,不含cl,at ,br, f, i 等卤素时,在燃烧时,只有淡淡的水雾,且不含任何有毒物质,器腐蚀性能也比较低。

  其外层采用无缝铜管护套,中间填充氧化镁粉作绝缘材料,以单股铜棒作为导体。不但能耐高温,防火,防爆,阻燃,而且载流量大,外径小,机械强度高,使用寿命长,一般不需要独立接地导线。

  广泛应用于危险,恶劣,高温环境中。如,核电站,冶金,也应用于高层楼房,机场,码头,地铁等民用建筑,用以保障在火灾情况下消防水泵,消防电梯,局部照明,应急疏散指示,保安监视,防烟排烟系统,自备电源等消防用电及重要设备的不间断运行。

  氧化镁电缆型号可分为:bttq轻型电缆(500级)和 bttz重型电缆(750级)。

  预制分支电缆是由工厂预制成完整连续的成套电缆,在主干电缆规定部位级器要求,将主干电缆和分支电缆的导体,通过铜或铜合金管压缩连接,并进行完整的绝缘处理。

  预制分支电缆由于载流量较大,耐腐蚀,防水性好,安装方便等优点,已被广泛应用于高层建筑,作为供配电的主,干线电缆使用。

  铝合金电缆是以铝合金位导体而制成的电缆。铝合金电缆具有抗压蠕变性好,抗拉强度高,柔软性好,反弹性好,重量轻,防腐蚀性好,绿色环保等优点。

  常用型号:yvv(聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套仪表用电缆),yvvp(聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套仪表用屏蔽电缆)

  母线槽是指为所有类型的负载配电和控制电能,适用于工业,商业和类似用途,导体系统形成的封闭成套设备。

  选用母线槽时应综合考虑使用环境(污染情况,防火,防水,防爆,散热),经济截面,安装条件等。

  按绝缘方式分为:空气式插接母线槽,密集绝缘插接母线槽,和高强度插接母线槽。

  为了防止烟囱效应,高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽。应急电源应采用耐火型母线槽。

  基本特性:良好的导电性能,较高的绝缘电阻,耐压强度;不发生漏电,击穿等事故。耐热性良好,长期受热状态下无显著变化;良好的导热,耐湿和防霉性能;较好的机械强度,便于工艺加工。

  有机绝缘材料:虫胶,树脂,橡胶,棉纱,纸,麻,蚕丝,人造丝,多用来制造绝缘漆,绕组导线的被覆绝缘物等。

  混合绝缘材料:由以上两种材料加工制成的各种绝缘材料,用作电器的底座,外壳等。


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