地面材料与金属材料

2023年12月30日发(作者：山简)

地面材料与金属材料

地面材质与金属材质

地面材料：多指建筑物内部和周围地表的铺筑层，也指楼层表面的铺筑层（楼面）装饰材料，常用的有：水泥砂浆地面、大理石地面、水磨石地面、环氧树脂、瓷砖、木地板、塑胶地板、地毯等等材料。1、水泥砂浆　　水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆。通常所说的1：3水泥砂浆是用1份水泥和3份砂配合，实际上忽视了水的成分，一般在0.6左右比例，即应成为0.6：1：3　　水泥砂浆的用途，在建筑工程中，一是基础和墙体砌筑，用做块状砌体材料的粘合剂，比如砌毛石、红砖要用水泥砂浆；二是用于室内外抹灰。　　水泥砂浆在使用时，还要经常掺入一些添加剂如微沫剂、防水粉等，以改善它的和易性与粘稠度。　　水泥砂浆里按比例加入石子，就成为混凝土。水泥砂浆标号强度的意思是指对按标准方法制作和养护的立方体试件,在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值。100号水泥砂浆是指它的强度是100kg/cm2，100号对应于M10。配合比根据原材料不同、砂浆用途不同而不同，以常用的42.5普通硅酸盐水泥、中砂配100（M10）砌筑砂浆为例：水泥305kg：砂1.10m3：水183kg。砂浆的标号有M3，M5，M7.5，M10，M12.5，M15，M20，M25，M30，M40几种。砂浆按用途分有砌筑、抹灰、接缝几种，和标号无关。2、大理石大理石是重结晶的石灰岩，主要成分是CaCO3。石灰岩在高温高压下变软，并在所含矿物质发生变化时重新结晶形成大理石。主要成分是钙和白云石，颜色很多，通常有明显的花纹，矿物颗粒很多。摩氏硬度在2.5到5之间。由于大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面很快失去光泽。大理石一般性质比较软，这是相对于花岗石而言的。　在室内装修中，电视机台面、窗台、室内地面等适合使用大理石。大理石主要用于加工成各种形材、板材，作建筑物的墙面、地面、

台、柱，是家具镶嵌的珍贵材料。还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。大理石的质感柔和美观庄重，格调高雅，花色繁多，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。3、水磨石　是指大理石和花岗岩碎片嵌入水泥混合物中。水磨石地面是一种以水泥为主要原材料的一种复合地面材料，其低廉的造价和良好的使用性能，在超大面积公共建筑里广泛地采用。4、环氧树脂英文术语:epoxy Resin 凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称环氧树脂砂浆地坪为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。5、瓷砖所谓瓷砖，是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧结之过程，而形成之一种耐酸碱的瓷质或石质等之建筑或装饰之材料，总称之为瓷砖。其原材料多由粘土、石英沙等等混合而成。地砖规格：300mm*300mm、600mm*600mm、800mm*800mm通体砖（抛光砖）：岩碎屑高压制成，表面抛光。市场上常用的多为玻化砖。优点：硬度高、吸水率低、耐磨、抗折、用的越久越亮。

缺点：防渗力差，不易切割做造型、表面光亮，看久了易使眼睛疲劳。

釉面砖（亚光砖）是由瓷砖底胚和表面一层釉面构成，即在陶瓷土胚上施釉经过高温高压烧制而成。优点：易切割可做多种造型、不渗脏、脚感好，表面柔和清除光污染。

缺点：硬度低、易划伤。6、木地板是指用木材制成的地板，中国生产的木地主要分为实木地板、强化木地板、实木复合地板、竹材地板和软木地板五大类。实木地板规格：厚15mm到18mm

结构：纯实木优点：美观自然、无污物质、噪音小、脚感舒适、保温性好

缺点：铺装要求高、娇贵、保养清理较麻烦。

复合地板规格：长：1200mm宽：100mm、200mm、300mm 厚：8mm到12mm不等。四层：从上依次为：耐磨层（三氧化二铝）、装饰层、基层、防潮层。表面分：镜面和浮雕面；

镜面：光滑、平整、视觉好。

浮雕面：防滑、有立体感。衔接方法：单锁扣和双锁扣。优点：价格实惠、花色较多、易清理、铺装方便、防火、耐磨。

缺点：如铺装不好，易起鼓、走路时会有响声。材料性冷，脚感偏硬7、塑胶地板　是PVC地板的另一种叫法。主要成分为聚氯乙烯材料，PVC地板可以做成两种，一种是同质透心的，就是从底到面的花纹材质都是一样的。还有一种是复合式的，就是最上面一层是纯PVC透明层，下面加上印花层和发泡层。8、地毯　　是以棉、麻、毛、丝、草等天然纤维或化学合成纤维类原料，经手工或机械工艺进行编结、栽绒或纺织而成的地面铺敷物。它是世界范围内具有悠久历史传统的工艺美术品类之一。覆盖于住宅、宾馆、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等的地面，有减少噪声、隔热和装饰效果。

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料）金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。1 黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。2 有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系

数小。3 特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。机械性能金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：（ 1 ）黑色金属材料 —— 铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。

（ 2 ）有色金属材料 —— 黑色金属以外的所有金属及其合金。

有色金属按照性能和特点可分为：轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属和碱土金属。

（二）非金属材料非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。

（ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。

（ 2 ）耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。

（ 3 ）耐蚀（酸）非金属材料。耐蚀（酸）非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等，在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

（ 4 ）陶瓷材料。

（二）非金属材料非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。

（ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。

（ 2 ）耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。

（ 4 ）陶瓷材料。

二、常用工程材料的性能和特点（一）金属材料 1 、黑色金属

含碳量小于 2 ． 11 ％（重量）的合金称为钢，合碳量大于 2

． 11 ％（重量）的合金称为生铁。

（ 1 ）钢及其合金的分类。

钢的力学性能决定于钢的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。

在工程中更通用的分类为：

l ）按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。

2 ）按主要质量等级分类：

① 普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；

② 普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；

③ 普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。

（ 2 ）钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：

l ）牌号中化学元素采用国际化学元素表示。

2 ）产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。 3 ）钢铁产品中的主要化学元素含量（％）采用阿拉伯数字表示。

合金结构钢的牌号按下列规则编制。数字表示含碳量的平均值。合金结构钢和弹簧钢用二位数宇表示平均含碳量的万分之几，不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量＜ 0.1 ％（用 “0” 表示；平均含碳量＜ 0.03 ％，用 “00” 表示＝。合金工具钢平均含碳量＞ 1.00 ％时，不标合碳量，否则用千分数表示。高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量，滚珠轴承钢标注用途符号 “C” 。平均合金含量＜ 1.5 ％者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。

（ 3 ）工程中常用钢及其合金的性能和特点。 l ）碳素结构钢。

碳素结构钢生产工艺简单，有良好工艺性能（如焊接性能、压力

加工性能等）、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应，通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。

2 ）低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性，同时有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。3 ）合金结构钢。合金结构钢广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。形状复杂或截面尺寸较大或要求韧性高的淬火零件，一般为合金结构钢。 4 ）不锈耐酸钢。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。

按不锈钢使用状态的金相组织，可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。现将各类不锈钢的特点简述如下：

① 铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素。高铬钢有良好的抗高温氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。高铬铁素体不锈钢的缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高，钢在加热后对晶间腐蚀也较为敏感。② 马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素。通常用在弱腐蚀性介质，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用温度小于或等于 580 ℃ 、通常作为受力较大的零件和工具的制作材料，由于此钢焊接性能不好，故一般不用作焊接件。 ③ 奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬和镍。这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。

④ 铁素体 — 奥氏体型不锈钢。

⑤ 沉淀硬化型不锈钢。这类钢主要用于制造要求高强度和耐蚀的容器、结构件零件，也可用作高温零件，如汽轮机零件。

5 ）铸钢。铸钢具有较好的强度、塑性和韧性，可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。

（ 4 ）铸铁的分类和牌号表示方法。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。某些承受冲击不大的重要零件，如小型柴油机的曲轴，多用球墨铸铁制造。其原因是铸铁价廉，切削性能和铸造性能优良，有利于节约材料，减少机械加工工时，且有必要的强度和某些优良性能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。

1 ）铸铁的分类。

按照石墨的形状特征，铸铁可分为灰口铸铁（石墨成片状）、球墨铸铁（石墨成球状）和可锻铸铁（石墨成团絮状）三大类。

按照铸铁成分中是否含有合金元素，可分为一般铸铁和合金铸铁两大类。一般铸铁可分为普通铸铁和变质（孕育）铸铁。

2 ）铸铁牌号的表示方法：

① 用各种铸铁相应汉语拼音字母的第一个大写字母作为铸铁的代号，当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在大写字母后加小写字母表示。

② 在牌号中一般不标注常规元素 C ． Si 、 Mn 、 S 和 P 的符号，但当它们有特殊作用时才标注其元素符号和含量。 ③ 牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值（如灰口铸铁

HT100 ），有两组数字时，第一组数字表示抗拉强度值，第二组数字表示伸长率值（如球墨铸铁 QT400 － 18 ），两组数字之间用 “ － ”

隔开。

3 ）工程中常用铸铁的性能和特点：

① 灰口铸铁。基体可以是铁素体，珠光体或铁素体加珠光体，相当于钢的组织。

② 球墨铸铁。球墨铸铁综合机械性能接近于钢。

可用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等。