一、明确介质核心特性（首要依据）

1. 腐蚀性

• 无腐蚀性气体（如氮气、氩气、干燥空气、甲烷等）：对材料腐蚀性弱，优先考虑成本低、强度高的金属材料（如碳钢、不锈钢 304），或非金属材料（如 PVC、PE，适用于低压常温）。
• 弱腐蚀性气体（如湿空气、二氧化碳、硫化氢低浓度）：需耐轻微腐蚀，可选用耐候钢、不锈钢 316（含钼，抗点蚀能力优于 304），或增强型塑料（如 PPH、PVDF）。
• 强腐蚀性气体（如氯气、氟化氢、二氧化硫、浓盐酸蒸气）：需耐化学腐蚀，优先选择非金属材料（如 PTFE 聚四氟乙烯、PFA 可溶性聚四氟乙烯，耐几乎所有化学物质）或特种合金（如哈氏合金 C276、蒙乃尔合金，抗强腐蚀但成本高）。

2. 化学活性

• 惰性气体（如氦气、氖气）：化学性质稳定，与绝大多数材料兼容，可根据压力 / 温度选碳钢、不锈钢或铜合金（低压场景）。
• 活性气体（如氧气、氯气、氟气、硅烷）：易与材料发生反应，需避免选用易氧化或反应的材料。例如：
• 氧气：禁止使用含油脂的材料（如普通橡胶密封圈），优先选不锈钢（304/316）、铜合金（需脱脂处理），避免碳钢（易生锈产生杂质）；
• 氟气：需用镍基合金（如因科镍合金）或聚四氟乙烯（PTFE），普通金属易被氟腐蚀。

3. 易燃易爆性

• 如氢气、乙炔、丙烷等：需材料具备抗静电性（避免静电积聚引发爆炸），优先选导电材料（如金属管路，需接地），禁止使用绝缘性强的非金属材料（如普通 PVC，易积累静电）；若用非金属，需添加导电剂（如导电 PE）并接地。

4. 毒性与纯度要求

• 有毒气体（如光气、磷化氢、氯气）：需材料密封性极强（避免泄漏），优先选焊接连接的金属管路（如无缝不锈钢管），减少螺纹连接的泄漏风险；
• 高纯度气体（如超高纯氦、电子级氨气）：需材料无吸附性、不释放杂质，优先选内壁电解抛光的不锈钢（316L EP 级）、聚四氟乙烯（PTFE），避免碳钢（易生锈）、普通橡胶（易析出小分子）。

二、匹配使用条件（温度、压力、环境）

1. 温度范围

• 低温（如 - 100℃以下）：需材料耐低温脆性，优先选奥氏体不锈钢（304、316，低温下韧性好）、铜合金（如紫铜），避免碳钢（低温易脆断）、普通塑料（如 PVC 在 - 15℃以下易开裂）。
• 常温（-20~100℃）：可选范围广，金属（碳钢、不锈钢）、塑料（PP、PVDF）、复合材料（如玻璃钢管）均可，根据介质腐蚀性和压力选择。
• 高温（100~500℃）：需材料耐高温氧化和强度稳定，优先选高温合金（如 Inconel 600）、耐热不锈钢（310S）、陶瓷（如刚玉管），避免普通塑料（高温易分解）、铜合金（200℃以上易氧化）。

2. 压力等级

• 低压（≤1MPa）：可选用薄壁金属管（如铜管、铝管）、塑料（PP、PVC）、橡胶管（需耐介质腐蚀），成本低且易安装。
• 中压（1~10MPa）：需高强度材料，优先选无缝钢管（碳钢、不锈钢 304/316）、合金钢管，避免塑料（耐压不足易破裂）。
• 高压（＞10MPa）：必须选用高强度合金（如镍铬钼合金）、厚壁无缝不锈钢（316L），并需符合高压管道标准（如 ASME B31.3）。

3. 环境因素

• 户外 / 潮湿环境：需耐候、耐锈蚀，优先选不锈钢（316，抗海水腐蚀）、玻璃钢（FRP）、涂塑钢管（碳钢外覆 PE 层）。
• 振动 / 频繁移动场景：需材料柔韧性好，优先选金属软管（不锈钢波纹管）、增强橡胶管（如夹布胶管），避免刚性硬管（易因振动断裂）。
• 洁净环境（如实验室、半导体车间）：需材料无粉尘脱落、易清洁，优先选内壁光滑的不锈钢（电解抛光）、PTFE 管，避免铸铁（易掉渣）、普通钢管（内壁粗糙易积污）。

三、验证材料兼容性（关键步骤）

• 腐蚀速率测试：通过浸泡实验（如将材料样品放入介质中，测试一定时间后的重量损失或厚度变化），确保年腐蚀速率≤0.1mm（关键场合）。
• 化学反应性检查：查阅材料 - 介质兼容性手册（如《腐蚀数据手册》、供应商提供的兼容性表），确认无化学反应（如金属与介质生成脆化产物、塑料被介质溶胀）。
• 实际工况模拟：在接近使用温度、压力的条件下，测试材料的密封性、强度变化（如循环压力测试、冷热冲击测试）。

四、兼顾安全与经济性

• 安全冗余：对危险介质（有毒、易燃易爆），材料性能需留有余量（如耐压等级≥1.5 倍工作压力，耐温范围覆盖极端工况），并配套安全附件（如防爆接头、泄漏检测）。
• 成本平衡：优先满足安全和性能，再考虑成本。例如：弱腐蚀低压场景，PVC（便宜）可替代不锈钢；但强腐蚀高压场景，必须选用哈氏合金（虽贵但不可替代）。
• 维护便利性：材料需易清洁、易更换，如频繁吹扫的管路，优先选光滑内壁的不锈钢（减少积垢），而非内壁粗糙的铸铁。

总结步骤

1. 明确介质特性（腐蚀性、活性、燃爆性、纯度等）；
2. 确定使用条件（温度、压力、环境）；
3. 初步筛选材料（参考耐腐蚀性、耐温耐压性）；
4. 验证材料与介质的长期兼容性（实验或数据支持）；
5. 平衡安全、合规性与经济性，最终确定材料。