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　　1H411010　机电工程常用材料　　1H411011　常用金属材料的类型及应用　　一、黑色金属材料的类型及应用　　（一）黑色金属材料的类型　　黑色金属（钢铁）材料以铁和碳为主要元素组成的合金，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。　　黑色金属（钢铁）材料通常分为：生铁、钢、半成品和最终产品。　　1.生铁　　生铁是在熔融条件下可处理成钢或铸铁。　　生铁分为炼钢用生铁、铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、耐磨生铁、脱碳低磷粒铁、含钒生铁。　　2.钢　　按化学成分分类为：非合金钢、低合金钢、合金钢。　　（1）低合金钢按主要质量等级分类为：普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢。　　（2）合金钢按主要质量等级分类为：优质合金钢、特殊质量合金钢。

　　3.铸铁　　铸铁牌号采用以化学成分或力学性能的表示方法。例如：抗磨球墨铸铁牌号为QTM　Mn8－300。　　4.铸钢　　合金铸钢分为耐热铸钢、耐蚀铸钢、耐磨铸钢。　　了解各种钢的代号。

　　（二）黑色金属材料的应用　　1.钢板和钢管　　例如，建筑管道材料的应用：　　（1）生活污水应使用铸铁管或非金属管材（塑料管、混凝土管）。　　（4）室内供暖系统应用焊接钢管和镀锌钢管。　　（5）室外生活给水管道应采用镀锌管、给水铸铁管、复合管或塑料管。　　（7）室外供热管网的管材应按设计要求。当设计未注明时，应符合下列规定：　　管径小于或等于40mm时，应使用焊接钢管；　　管径为50～200mm时，应使用焊接钢管或无缝钢管；　　管径大于200mm时，应使用螺旋缝焊接钢管。

　　2.型钢　　（1）型钢按截面尺寸、形状范围将型钢分为：工字钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢、H型钢和T型钢等。　　（2）型钢表面不得有裂纹、结疤、折叠、夹渣和端面分层，允许有深度（高度）不超过厚度公差之半的局部麻点、划痕及其他轻微缺陷，但应保证型钢缺陷处的最小厚度。　　3.法兰　　钢制法兰可用锻件、板材、铸件和钢管材料加工；石油化工、压力容器钢制法兰用的材料为板材和锻件。　　4.阀门　　钢制阀门包含：阀体、阀盖或盖板等承压件。　　
　　
　　

　　　　二、有色金属的类型及应用　　（一）有色金属材料的类型　　1.有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。　　（二）有色金属材料的应用　　1.铝及铝合金　　（1）容器　　1）可以生产常压容器和设计压力不大于8MPa的压力容器。　　2）容器用铝及铝合金材料应当具有良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成型性能及其他工艺性能和物理性能，能满足容器的使用与制造要求，并考虑经济合理性。　　3）空气分离设备的铝制件不得接触碱液。　　（2）管道　　1）铝及铝合金管一般用于设计压力不大于1MPa，介质温度不超过150℃的工业管道，可输送浓硝酸、醋酸、蚁酸、磷酸、脂肪酸、硫化氢、碳酸氢铵、尿素等介质。　　2）铝及铝合金管可用于深冷装置、液化装置、空分装置及食品冷冻等管道系统。　　3）铝及铝合金管可用于不允许有铁离子污染介质的管道系统。　　2.铜及铜合金　　（1）空调与制冷设备　　（2）空气分离设备　　空气分离设备的黄铜制件不得接触氨气。

　　　　三、常用金属复合材料的类型及应用　　（一）金属基复合材料的类型及应用　　1.金属基复合材料的类型　　按增强材料形态可分为纤维增强、颗粒增强和晶须增强金属基复合材料。　　按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝等。　　2.金属基复合材料的应用　　金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要性能特点。用于制造各种航天、航空、汽车、电子、先进武器系统等高性能结构件。　　（二）金属层状复合材料的分类及应用　　1.金属层状复合材料的分类　　包括钛钢、铝钢、铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。　　2.金属层状复合材料的应用　　具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽，且制造成本低等特点。　　（三）金属与非金属复合材料的特点及应用　　1.钢塑复合管既有钢管的强度和刚度，又有塑料管的耐化学腐蚀，具有无污染、不混生细菌、内壁光滑、不积垢、水阻小、施工方便、成本低等优点。广泛应用于石油、化工、建筑、通信、电力和地下输气管道等领域。　　2.铝塑复合管有与金属管材相当的强度，具有电屏蔽和磁屏蔽作用、隔热保温性好、重量轻、寿命长、施工方便、成本低等优点。广泛应用于建筑、工业等机电工程中。

　　【例题】（2019真题）下列管材中，属于金属层状复合材料的是（　）。　　A.镍基合金钢管　　B.衬不锈钢复合钢管　　C.钢塑复合钢管　　D.衬聚四氟乙烯钢管



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『正确答案』B『答案解析』本题考查的是常用金属复合材料的类型及应用。金属层状复合材料的分类。包括钛钢、铝钢、铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。





　　　　1H411012　常用非金属材料的类型及应用　　—、硅酸盐材料的类型及应用　　包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷等。　　　　二、高分子材料的类型及应用　　高分子材料包括：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘结剂。　　（一）塑料　　1.热塑性塑料　　热塑性材料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。　　2.热固性塑料　　热固性塑料是以热固性树脂为主体成分，加工固化成型后具有网状体型的结构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。优点是耐热性高，受压不宜变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。

　　【例题】（2015真题）下列塑料中，不属于热塑性塑料的是（　）。　　A.聚氯乙烯　　B.聚苯乙烯　　C.聚丙烯　　D.环氧塑料



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『正确答案』D『答案解析』本题考查的是高分子材料的类型及应用。热塑性材料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。所以，选择D。





　　　　三、非金属材料的类型及应用　　（一）非金属板材的类型及应用　　1.酚醛复合板材适用制作低、中压空调系统及潮湿环境的风管，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用。　　2.聚氨酯复合板材适用制作低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境的风管，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用。　　3.玻璃纤维复合板材适用制作中压以下的空调系统风管，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用。　　4.硬聚氯乙烯板材适用制作洁净室含酸碱的排风系统风管。

风管材料

适用范围

不适用范围



酚醛复合板材

低、中压空调系统、潮湿环境

高压、洁净空调、酸碱性、防排烟



聚氨酯复合板材

低、中、高压洁净空调系统、潮湿环境

酸碱性、防排烟



玻璃纤维复合板材

中压以下空调系统

洁净空调、酸碱性、防排烟、湿度90%以上



硬聚氯乙烯板材

洁净室含酸碱的排风系统

　





　　【例题】（2016真题）下列非金属风管材料中，适用于酸碱性环境的是（　）。　　A.聚氨脂复合板材　　B.酚醛复合板材　　C.硬聚氯乙烯板材　　D.玻璃纤维复合板材



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『正确答案』C『答案解析』本题考查的是非金属材料应用。硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。





　　（二）非金属管材的类型及应用　　2.（1）聚乙烯管（PE管）：无毒，可用于输送生活用水（给水管）。　　（2）聚丙烯管（PP管）：刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差、易某某，常用于流体输送。　　（3）硬聚氯乙烯管（PVC－U管）：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。　　（4）铝塑复合管（PAP管）：铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。外塑料层可保护管道不受外界腐蚀。内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管；内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于供暖及高压用管。

　　1H411013　常用电气材料的类型及应用　　一、导线的类型及应用　　1.裸导线　　裸导线没有绝缘层，散热好，可输送较大电流。常用的有圆单线、裸绞线和型线等。　　（1）裸绞线　　裸绞线主要用于架空线路，具有良好的导电性能和足够的机械强度。常用的有铝绞线和钢芯铝绞线。钢芯铝绞线用于各种电压等级的长距离输电线路，抗拉强度大。铝绞线一般用于短距离电力线路。　　
　　（2）型线　　型线有铜母线、铝母线、扁钢等。矩形硬铜母线（TMY型）和硬铝母线（LMY型）用于变配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线等。扁钢用于接地线和接闪线，常用的扁钢规格有25×4、25×6、40×4等。　　例如，TMY－100×10，表示为硬铜母线宽100mm、厚10mm。

　　2.绝缘导线　　低压供电线路及电气设备的连线，多采用绝缘导线。按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等。在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。　　例如，BV-0.5kV-1.5mm2，表示塑料铜芯线，额定电压500V，截面1.5mm2。　　例如，BVV-0.5kV-2×1.5mm2,表示塑料护套铜芯线，额定电压500V,2芯，截面1.5mm2。　　

　　　　二、电缆的类型及应用　　电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等；按绝缘材料分有纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等；电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。电缆的结构主要有三个部分，即线芯、绝缘层和保护层，保护层又分为内保护层和外保护层。电气工程中应用最广泛的是电力电缆。

　　1.电力电缆　　（1）阻燃电缆　　根据电缆阻燃材料的不同，阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆。无卤低烟电缆燃烧时产生的烟尘较少，且不会发出有毒烟雾，燃烧时的腐蚀性较低，因此对环境产生危害很小。阻燃电缆分A、B、C三个类别，A类最高。【优点】　　无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂，容易吸收空气中的水分（潮解）。潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降，由原来的17MΩ/km可降至0.1MΩ/km。【缺点】　　（3）氧化镁电缆　　氧化镁电缆是由铜芯、铜护套、氧化镁绝缘材料加工而成的。氧化镁电缆的材料是无机物，铜和氧化镁的熔点分别为1038℃和2800℃，防火性能特佳，还具有耐高温（电缆允许长期工作温度达250℃，短时间或非常时期允许接近铜熔点温度）、防爆、载流量大、防水性能好、机械强度高、寿命长、接地性能良好等优点，但价格贵、工艺复杂、施工难度大。　　在油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高且经济性可以接受的场合，可采用氧化镁电缆。由于氧化镁电缆原材料及工艺的特殊性，截面为25mm2以上的多芯电缆均由单芯电缆组成。　　（4）分支电缆　　分支电缆常用的有YJV型、YJY型、WDZN－YJFE型等类型电缆。　　订购分支电缆时，应根据建筑电气设计图确定各配电柜位置，提供主电缆的型号、规格及总有效长度；各分支电缆的型号、规格及各段有效长度；各分支接头在主电缆上的位置（尺寸）；安装方式（垂直沿墙敷设、水平架空敷设等）；所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数量。

　　【补充】　　电线电缆符号含义：　　K表示电缆用途为控制电缆；　　绝缘材料：X为橡胶绝缘，Y为聚乙烯绝缘，V为聚氯乙烯绝缘，YJ交联聚乙烯，Z油浸纸绝缘；　　护套屏蔽类型：V为聚氯乙烯护套，Q为铅套，Y为聚乙烯护套，FE聚烯烃护套，P为编织屏蔽；　　后面两位数字中的第一位中的2为钢带铠装、3为细钢丝铠装，4为粗钢丝铠装；第二位中的2为聚氯乙烯外护层、3为聚乙烯外护层，铜芯符号省略。

　　【例题】（2020二级真题）关于氧化镁电缆特性的说法，错误的是（　）。　　A.氧化镁绝缘材料是无机物　　B.电缆允许工作温度可达250℃　　C.燃烧时会发生有毒烟雾　　D.具有良好的防水和防爆特性



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『正确答案』C『答案解析』本题考查的是电缆的类型及应用。选项C并未阐述。而是无卤低烟阻燃电缆：燃烧时产生的烟尘较少，且不会发出有毒烟雾。





　　【例题】（2020真题）无卤低烟阻燃电缆在消防灭火时的缺点是（　）。　　A.发出有毒烟雾　　B.产生烟尘较多　　C.腐蚀性能较高　　D.绝缘电阻下降



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『正确答案』D『答案解析』本题考查的是电缆的类型及应用。无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂，容易吸收空气中的水分（潮解）。潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降，由原来的17MΩ/km可降至0.1MΩ/km。





　　2.控制电缆　　控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。二次电路的电流较小，因此芯线截面通常在10mm2以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式。　　控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路。　　如KVVP用于敷设在室内、电缆沟等要求屏蔽的场所；如KVV22等用于敷设在电缆沟、直埋地等能承受较大机械外力的场所；如KVVR、KVVRP等敷设于室内要求移动的场所。

　　【例题】（2015二级真题）下列关于控制电缆的说法，正确的是（　）。　　A.芯线的截面积在10mm2以下　　B.线芯材质多采用钢导体　　C.芯线的绞合主要采用对绞线　　D.允许的工作温度为95℃　　E.绝缘层材质可采用聚乙烯



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『正确答案』AE『答案解析』本题考查的是电缆的类型及应用。芯线截面通常在10mm2以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式（二建教材：多采用同心式）。控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路。选项D错误，控制电缆运行工作温度为65℃。（二建教材）





　　　　三、母线槽的类型及应用　　1.母线槽的分类　　母线槽按绝缘方式可分为空气型母线槽、紧密型母线槽和高强度母线槽三种；按导电材料分为铜母线槽和铝母线槽；按防火能力可分为普通型母线槽和耐火型母线槽。　　（1）空气型母线槽　　母线之间接头用铜片软接过渡，接头之间体积过大，占用了一定空间，应用较少。因存在烟囱效应，空气型母线槽不能用于垂直安装。　　
　　
　　（2）紧密型母线槽　　紧密型母线槽采用插接式连接，具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便等优点，可用于树干式供电系统，在高层建筑中得到广泛应用。　　紧密型母线槽的散热主要靠外壳，母线槽温升偏高，散热效果较差。母线的相间气隙小，母线通过大电流时，产生较大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，可能产生较大的噪声。紧密型母线槽防潮性能较差，在施工时容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。

　　2.母线槽选用　　（1）高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽，可防止烟囱效应，其导体应选用长期工作温度不低于130℃的阻燃材料包某某。楼层之间应设阻火隔断，阻火隔断应采用防火堵料。应急电源应选用耐火型母线槽，且不准释放出危及人身安全的有毒气体。　　（2）大容量母线槽可选用散热好的紧密型母线槽，若选用空气型母线槽，应采用只有在专用工作场所才能使用的IP30的外壳防护等级。　　拓展：【第一个数字是对固体/人体的防护等级，第2个数字是对液体的防护等级，数字越大，防护等级越高】　　（3）母线槽接口相对较容易受潮，选用母线槽时应注意其防护等级。对于不同的安装场所，应选用不同外壳防护等级母线槽。一般室内正常环境可选用防护等级为IP40的母线槽，消防喷淋区域应选用防护等级为IP54或IP66的母线槽。　　（4）母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接，应采用软接头加以连接。

　　　　四、绝缘材料的类型及应用　　包括绝缘漆、绝缘胶、气体介质绝缘材料、液体绝缘材料、云母制品和层压制品。　　气体介质绝缘材料：在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。例如，六氟化硫（SF6）—般由硫和氟直接燃烧合成，经净化干燥处理后使用。常态下，SF6是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。

　　【例题】（2017真题）SF6断路器的灭弧介质和绝缘介质分别是（　）。　　A.气体和液体　　B.气体和气体　　C.液体和液体　　D.液体和真空



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『正确答案』B『答案解析』本题考查的是绝缘材料的类型及应用。在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。





　　1H411020　机电工程常用工程设备　　1H411021　通用设备的分类和性能　　机电工程项目通用机械设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备，主要有：泵、风机、压缩机、输送设备。

　　　　一、泵的分类和性能　　按泵的工作原理和结构形式可分为：容积式泵、叶轮式泵。　　容积式泵包括往复泵和回转泵两类，往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等；回转泵有齿轮泵、螺杆泵和叶片泵等。　　叶轮式泵分为离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵等。　　泵的性能参数：主要有流量和扬程，还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀余某某。　　泵的效率不是一个独立性能参数，它可以由别的性能参数如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。

　　
　　
　　

　　　　二、风机的分类和性能　　风机按照气体在旋转叶轮内部流动方向分为：离心式风机、轴流式风机、混流式风机。　　按照排气压强的不同划分，可分为：通风机、鼓风机、压气机。　　风机的性能参数：主要有流量、压力、功率，效率和转速，另外，噪声和振动的大小也是风机的指标。　　

　　【例题】（2020二级真题）下列风机中，属于按照排气压强划分的是（　）。　　A.通风机　　B.混流式风机　　C.轴流式风机　　D.单级风机



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『正确答案』A『答案解析』本题考查的是风机的分类和性能。按照排气压强的不同可分为：通风机、鼓风机、压气机。





　　【例题】（2012真题）下列参数中，属于风机的主要性能参数的是（　）。　　A.流量、风压、比转速　　B.流量、吸气压力、转速　　C.功率、吸气压力、比转速　　D.功率、扬程、转速



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『正确答案』A『答案解析』本题考查的是风机的分类和性能。风机的性能参数：主要有流量、压力、功率、效率和转速，另外，噪声和振动的大小也是风机的指标。

 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 断路器

控制、保护和安全隔离作用；灭弧特性。



高压开关柜

同上



电抗器

保证断路器能切断短路电路；保证电气设备的动、热稳定性，限制短路电流



接触器

接通或分断电路、控制容量大、可远距离操作、配合继电器定时操作、联锁控制、失压及欠压保护等性能。



继电器

根据电流、电压、温度、压力等输入信号的变化进行自动调节、安全保护、转换电路等性能。



互感器

将电网高电压、大电流变换成低电压、小电流；与测量仪表配合，可以测量电能；使测量仪表实现标准化和小型化；将人员和仪表与高电压、大电流隔离等性能。





　　
　　
　　
　　

　　【例题】（2019真题）关于互感器性能的说法，错误的是（　）。　　A.将大电流变换成小电流　　B.将仪表与高压隔离　　C.使测量仪表实现标准化　　D.可以直接测量电能



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『正确答案』D『答案解析』本题考查的是电器及成套装置的分类和性能。互感器具有将电网高电压、大电流变换成低电压、小电流；与测量仪表配合，可以测量电能；使测量仪表实现标准化和小型化；将人员和仪表与高电压、大电流隔离等性能。





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