硅酸盐工业热工基础.ppt

硅酸盐工业热工基础 本课程主要内容 1. 绪论 本章主要内容 1.1※ 硅酸盐材料的定义和分类 1.2※ 硅酸盐材料的共性和特点 1.3 能源利用与硅酸盐工业节能 1.4※ 热工基础的研究内容和学习要求 1. 绪论 1.1 硅酸盐材料的定义和分类 在人类发展的历史长河中，材料起着举足轻重的作用，材料是人类社会赖以生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础。因此，材料是社会进步的物质基础和先导，是人类社会进步的里程碑。 人类对材料的应用一直是社会文明进程的里程碑。纵观人类发展和材料发展的历史，可以清楚地看到，每一种重要新材料的发现和利用都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平。 1. 绪论 古代的石器、青铜器、铁器等的兴起和广泛利用，极大地改变了人们的生活和生产方式，对社会进步起到了关键性的推动作用，这些具体的材料(石器、青铜器、铁器)被历史学家作为划分某一个时代的重要标志，即石器时代、青铜器时代、铁器时代等。 人类社会可分为以下几个时代： 1. 绪论 (一) 石器时代 Stone Age：以石头制造工具。 旧石器时代—早在100万年以前，人类开始以石头做工具。 1. 绪论 新石器时代—1万年前，人类对石头进行加工 金坛三星村新石器时代遗址 孟津妯娌新石器时代聚落遗址 1. 绪论 燧石：神奇的石头，这种容易制成工具的石头，开始了制陶业的发展，约在八千年前。 陶器——第一种人造材料 1. 绪论 目前考古发现的陶器，在亚洲有中国江西省万年县大源乡仙人洞的陶器和日本最早的绳纹陶(公元前8000年左右)；在欧洲，在希腊半岛发现的陶瓷约在公元前6000至5000年；在美洲大陆，已发现的陶器约在公元前6000年前左右。 陶器时代是人类文明史上的重要飞跃，陶器的发明不仅成为这一阶段的最重要的物质文明的创造，同时也成为这一时期最重要的生产工具。 1. 绪论 1. 绪论 (三) 青铜器时代 Bronze Age：人类大量制造和使用第二种人造材料——“红铜”和“青铜”。 烧制陶器过程中还原出金属铜和锡，创造了炼铜技术，生产出各种青铜器物，进入了青铜器时代。 古希腊大约在公元前3000年以前，埃及是公元前2500年前，中国是夏代(公元前2000年左右)，欧洲是公元前1800年前后进入青铜器时代。 这是人类大量利用金属的开始，是人类文明发展的重要里程碑。 1. 绪论 1. 绪论 (三) 铁器时代 Iron Age：人们开始使用铁来制造工具和武器的时代。 人类制造和使用的第三种人造材料——铸铁，此后是钢铁工业的迅猛发展，成为18世纪产业革命的重要内容和物质基础。冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。 世界上最早使用铁器是小亚细亚的赫梯人在公元前1400年左右，古希腊和古罗马开始普遍使用在公元前1000年。中国最早在春秋战国－晋国(大致公元前700年)，铁器的广泛使用，使人类的工具制造进入了一个全新的领域，生产力得到极大的提高。 1. 绪论 铁器的使用，导致了世界上一些民族从原始社会发展到奴隶社会，也推动了一些民族脱离了奴隶制的枷锁而进入了封建社会。 1. 绪论 (三) 新材料时代 New Material Age 人类社会发展到20世纪中叶以来，科学技术突飞猛进，日新月异，新材料研制异常活跃，出现了称之为聚合物时代、半导体时代、先进陶瓷时代和复合材料时代等种种提法。 1. 绪论 陶瓷时代——20世纪50年代后，通过一些特殊制备方法，制造出一系列先进陶瓷，由于其资源丰富、比重小、耐高温、耐磨等优点，很有发展前途，用途在不断扩展。 复合材料时代—— 最具有发展前途的是复合材料，因为这类材料具有每种单质材料所不具备的性能。 1. 绪论 当今，材料的种类及其繁多，各种新材料不断涌现，很难用一种材料来代表当今时代的特征。所以称之为——新材料时代。 20世纪下半叶开始，人类历史进入新技术革命时代，材料、能源、信息一道被公认为现代文明的三大基础支持。材料是全球新技术革命的四大标志之一(新材料技术、新能源技术、信息技术、生物工程技术)。 材料科学的发展不仅是科技进步、社会发展的物质基础，同时也改变着人们在社会活动中的实践方式和思维方式，由此极大地推动社会进步。 1. 绪论 新材料的特点、趋势： 特点： 1. 特殊性(超强度、超塑性、超导性等) 2. 制备和生产和新技术、新工艺紧密相关 。 3. 更新换代快，式样多变。 4. 发展和理论的关系比传统材料更密切。 趋势： 1. 从均质材料到复合材料 2. 由结构材料到功能材料，多功能材料并重 3. 材料结构的尺度向越来越小的方向发展. 4. 由被动性材料到具有主动性的智能材料 5. 通过仿生途径来发展新材料 1. 绪论 1.1.1 定