工程材料根据化学成分和结合键性质,通常分为以下四大类:
一、金属材料
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黑色金属材料
包括铁及其合金(如钢、铸铁、铁合金),是工业中应用最广泛的工程材料,占结构材料和工具材料的90%以上。
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有色金属
指黑色金属以外的金属及其合金,如铜、铝、锌等,具有特殊性能,如轻金属(铝、镁)、贵金属(金、银)和稀土金属。
二、非金属材料
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耐火材料
能承受高温作用,如耐火砌体、耐火水泥、耐火混凝土等,常用硅藻土、蛙石、玻璃纤维等材料。
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耐蚀(酸)非金属材料
以金属氧化物、硅酸盐等为主,如铸石、石墨、耐酸水泥等,常用于化工、石油等腐蚀性环境。
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陶瓷材料
包括普通陶瓷、特种陶瓷(如高温陶瓷)和金属陶瓷,具有高硬度、耐高温特性。
三、高分子材料
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塑料 :热塑性塑料(如聚乙烯、聚丙烯)和热固性塑料(如环氧树脂)。
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橡胶 :天然橡胶、合成橡胶(如丁苯橡胶)。
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合成纤维 :尼龙、聚酯纤维等。
四、复合材料
由两种或两种以上不同材料组合而成,如不锈复合钢、碳纤维增强塑料,具有单一材料无法实现的性能优势。
补充说明
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分类标准差异 :部分分类体系将高分子材料单独列出,而有的将其归为非金属材料(如将塑料、橡胶、合成纤维统称高分子材料)。但根据化学成分和结合键性质,高分子材料更符合独立分类的标准。
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应用领域 :金属材料多用于结构件,非金属材料多用于特殊环境(如高温、腐蚀),高分子材料因轻量化和耐腐蚀性在包装、汽车等领域应用广泛,复合材料则常用于高性能结构件(如航空航天)。