生活中硅酸盐材料.pptVIP

* * 无机非金属材料种类繁多，功能各异，应用十分广泛，其历史可追溯到远古时代。 从我们的祖先用黏土制作陶器，到现代人通过光导纤维通讯联系，人类利用自然界提供的各种资源，研制了许许多多的无机非金属材料。我们日常生活中使用的陶瓷、玻璃器皿，煤气炉具点火装置使用的压电陶瓷，电器设备中的半导体材料，电视显像管中的荧光粉，磁带和磁性陶瓷使用的磁性材料，医疗中使用的人造牙齿等，都属于无机非金属材料。 石器——燧石取火 硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷 二氧化硅——光导纤维 单晶硅——集成电路 传统材料 人类文明发展史 新型材料 信息材料 1．从黏土到陶瓷 科学家用五个里程碑和三大技术突破来总结中国陶瓷的整个发展过程： 1。新石器时代早期陶器的出现； 2。新石器时代晚期印纹硬陶和商、周时期原始瓷的烧制成功； 3。汉晋时期南方青釉瓷的诞生； 4。隋唐时期北方白釉瓷的突破； 5。宋代到清代颜色釉瓷、彩绘瓷和雕塑陶瓷的辉煌成就。 传统的陶瓷工艺 陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成的，制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器较为粗糙，有不同程度的渗透性。如果在坯体上涂上彩釉，烧制后可得到表面光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。 2．形形色色的玻璃 采光、隔热及装饰都需要使用玻璃。色彩斑斓的玻璃器皿和玻璃工艺品美化了人们的生活。 普通玻璃的暗绿色、浅棕色是因为分别含有氧化亚铁和氧化铁等杂质。 玻璃窑中发生 的主要反应 主要 成分 主要 设备 主要 原料 纯 碱 石灰石 石 英 玻璃熔炉 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 资料卡 玻璃的结构特点——玻璃态物质 玻璃是无定形硅酸盐的混合物，属于玻璃态物质。 玻璃态物质的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但也不完全是无规则的排列。人们把这种结构特征称为“短程有序、远程无序”，就是说从小范围看它有一定的晶型排列，从整体上看却无晶型的排列规律。 玻璃态物质没有固定的熔点，可以在某一温度范围内逐渐软化变成液态。在软化状态时，玻璃可吹制或轧成一定形状的制品。 对普通玻璃进行处理可以改善玻璃的性能。钢化玻璃机械强度大，抗震，不易破碎，即使破碎也不会形成有棱角的碎片；刻花玻璃上雕刻有各种精美的花纹图案；镀膜玻璃可以做镜子、玻璃幕墙等。你知道它们是经过怎样的工序加工制得的吗? 在玻璃中加入适量的溴化银(AgBr)和氧化铜的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色玻璃。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒，使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线。 光线变暗，银和溴在氧化铜的催化作用下，重新生成溴化银。于是玻璃的颜色自动变浅，透光性增强。 1。玻璃加热到一定温度后急剧冷却， 就可以得到钢化玻璃。 2。氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用，可用于在 玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪 器(量筒、滴定管等)上标注刻度及文字。氢氟酸与玻璃发生的反应可以表示为： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 3。在玻璃表面镀金属膜可以制得镀膜玻璃。镀膜玻璃外形美观，还可以阻挡红外线及紫外线的穿透。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常用的方法。 应 用 性质 主要 成分 主要 设备 主要 原料 粘土 石灰石 石膏 水 硬 性 水 泥 回 转 窑 3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 水泥沙浆 混凝土 钢筋混凝土 3．硅酸盐水泥 水泥是最常用的建筑材料右图是1949——1998年我国水泥产量示意图 检索咨询 水泥(cement)的硬化过程可以分为两个阶段。第一阶段是水泥加水后逐步发生水化反应，从具有可塑性与流动性的水泥浆，变成非流动性的水泥颗粒并丧失可塑性。第二阶段是水泥颗粒逐步吸收水，进一步发生水化反应，硬化成机械强度高的固体。 水泥的硬化 光导纤维和各种新型陶瓷的开发和应用不仅为高科技发展提供了优质材料，也提高了人们的生活质量。光导纤维在信息工程中的应用，使人们可以坐在家中通过信息网络获取信息，联络亲友。新型高强度陶瓷材料的出现，克服了传统陶瓷的脆性。 由光导纤维组成的光缆可以代替通讯电缆，用于光纤通信，传送高强度的激光。光纤通信的容量比微波通信大103～104倍，而且传输速度快。用光缆代替通讯电缆可以节约大量有色金属。据统计，生产l km长的光缆只需几克超纯石英玻璃，约可节省铜1.1t 。 1．光导纤维的制造与应用 把氧气和四氯化硅蒸气的混合气体通过在高温炉中旋转和移动的石英管，能反应生成二氧化硅。 把得到的沉积在管内的二氧化硅熔化，