天津大学《化工机械基础》课件化工机械基础2-1.pptVIP

**7.6非金属材料既可用作结构材料，又能作设备的保护衬里、涂层，还可做设备的密封材料、保温材料和耐火材料。非金属材料分为无机非金属材料（陶瓷、搪瓷、岩石、玻璃等）及有机非金属材料（塑料、涂料、橡胶等）及近20～30年来发展的复合材料（玻璃钢、不透性石墨等）。**7.6.1无机非金属材料1）化工陶瓷好的耐腐蚀性、不透性、耐热性和一定机械强度。导热性差，热膨胀系数较大，受碰击或温差急变而易破裂。特种陶瓷日本陶瓷增韧技术可机加工**2）化工搪瓷由含硅量高的瓷釉通过900℃左右的高温煅烧，使瓷釉密着在金属表面。具有优良的耐腐蚀性能、力学性能和电绝缘性能，但易碎裂。热导率不到钢的1/4，热膨胀系数大。不能直接用火焰加热，以免损坏搪瓷表面，可以用蒸汽或油浴缓慢加热。使用温度为-30℃～270℃。反应釜、贮罐、换热器、蒸发器、塔、阀门等。**3）辉绿岩铸石用辉绿岩熔融后制成，可制成板、砖等材料作设备衬里，也可做管材。铸石除对氢氟酸和熔融碱不耐腐蚀外，对各种酸、碱、盐都具有良好的耐腐蚀性能。**4）玻璃化工用的玻璃不是一般的钠钙玻璃，而是硼玻璃（耐热玻璃）或高铝玻璃，有好的热稳定性和耐腐蚀性。有耐腐蚀性、清洁、透明、阻力小、价格低等特点，但质脆、耐温度急变性差，不耐冲击和振动。目前已成功采用在金属管内衬玻璃或用玻璃钢加强玻璃管道，来弥补其不足。管道、管件、容器、反应器、泵、热交换器、隔膜阀等。**7.6.2有机非金属材料1）工程塑料是用高分子合成树脂为主要原料，加入添加剂（填料剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂）以改善产品性能。热塑性材料遇热软化或熔融，冷却后又变硬，可反复多次。聚氯乙烯、聚乙烯等。热固性塑料固化后不能用加热方法使之再软化，酚醛树脂、氨基树脂等。有良好的耐腐蚀性能、一定机械强度、良好的加工性能和电绝缘性能，价格较低**（1）硬聚氯乙烯（PVC）塑料不耐强氧化性酸（浓硫酸、发烟硫酸）、芳香族及含氟的碳氢化合物和有机溶剂腐蚀，一般的酸、碱、盐中稳定。加工成型方便，焊接性能好，耐热性差，使用温度为-10～+55℃。当温度在60～90℃时，强度显著下降。**（2）聚乙烯（PE）塑料在室温下，除硝酸外，对各种酸、碱、盐溶液均稳定，对氢氟酸特别稳定。水管线：PE熔点140℃，低于40℃使用，建筑给、排水，埋地排水管，输气管，电工与电讯保护套管、工业用管、农业用管等。其主要应用于城市供水、城市燃气供应及农田灌溉。暖气管：PP－R管（三型聚丙烯管或无规共聚聚丙烯管的长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃，工作压力为1．2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上；常温下(20℃)使用寿命可达100年以上。**（3）耐酸酚醛塑料（PF）热固性塑料，耐蚀、耐热。使用温度为-30℃～+130℃。这种塑料性质较脆、冲击韧性较低。管道、阀门、泵、塔节、容器、贮罐、搅拌器等，设备衬里。目前在氯碱、燃料、农药等工业中应用较多。**（4）聚四氟乙烯（PTFE）塑料耐强腐蚀性介质腐蚀。甚至超过贵重金属金和银，有塑料王之称。有突出的耐热和耐寒性，使用温度范围为-100℃～250℃。常用作耐腐蚀、耐高温密封元件及高温管道。有良好的自润滑性，还可以用作无油润滑压缩机的活塞环。**7.6.2.2涂料品种多，选择范围广、适应性强、使用方便、价格低、适于现场施工等。涂层较薄容易脱落，应用受到了限制。防锈漆、底漆、大漆、酚醛树脂漆、环氧树脂漆以及某些塑料涂料，如聚乙烯涂料、聚氯乙烯涂料等。用静电喷涂。涂料利用率高，容易进行机械化、自动化的大型生产，减少溶剂和涂料挥发和飞溅，涂膜质量稳定。**复合材料1）玻璃钢又称玻璃纤维增强塑料。用合成树脂为粘结剂，以玻璃纤维为增强材料，按一定成型方法制成。具有优良的耐腐蚀性能，强度高和良好的工艺性能，是一种新型非金属材料。树脂不同而差异很大。环氧玻璃钢（常用）、酚醛玻璃钢（耐酸性好）、呋喃玻璃钢（耐腐蚀性好）、聚酯玻璃钢（施工方便）等。**2）不透性石墨由各种树脂浸渍石墨消除孔隙后得到有较高的化学稳定性和良好的导热性，热膨胀系数小，耐温度急变性好；不污染介质，能保证产品纯度；加工性能良好。机械强度较低、性脆。常被用来作腐蚀性强介质的换热器，如氯碱生产中应用的换热器和盐酸合成炉，或者泵、管道、密封环、安全爆破片。**7.7化工设备的腐蚀及防腐措施化学腐蚀：金属的高温氧化 钢的脱碳 氢脆和氢腐蚀电化学腐蚀：腐蚀原电池 微电池与宏电池 浓差电池