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第三章 探索生活材料 第三节 玻璃、陶瓷和水泥 一、玻璃 玻璃仪器 光学玻璃型材 石英玻璃 陶 瓷 二、陶 瓷 景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷 景德镇传统名瓷之一的颜色釉瓷 三、水 泥 性能 (2)氮化硅陶瓷 氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、电绝缘等一系列优良性能。 (3)人造宝石 制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量，节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。 Si3N4基陶瓷球轴承 沙漠车 氮化硅陶瓷部件 生活中的无机非金属材料 ⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑸金刚石钻头 ⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目) ⑷玻璃刀 ⑵石英钟表 ⑺煤气炉中的电子打火 ⑹彩电（荧光材料） ⑻海底电缆（光导纤维） ⑼电脑的CPU（单晶硅） ⑽隐形飞机（特殊光学材料） (压电陶瓷) 展望21世纪，材料科学的前景是美好的： 1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能源材料将实现高效化； 2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量得到进一步改善（如“白色污染”将被消除）； 3.高温超导材料进入实用阶段； 4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用； 5、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神通……??? 社会需要材料,材料离不开化学。 金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。 但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满足生产和科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形体结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转化为金刚石的可能性。 1955年，美国首先用石墨合成出金刚石，这是材料合成领域的一项重大成就。 目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展很快，我国在这方面的研究也在飞速发展，许多城市都建有人造金刚石的工厂和研究所，以满足生产发展的需要。 金刚石 金刚石钻头 金刚石锯片 氧化铝陶瓷制品 高纯氧化铝透明陶瓷管 Si3N4基陶瓷球轴承 * 一、玻 璃 二、陶 瓷 三、水 泥 　　以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。 纯碱、石灰石、石英 反应原理 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的 玻璃态物质（或者Na2O · CaO · 6SiO2） Na2CO3+ SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑ 高温 CaCO3+ SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑ 高温 普通玻璃的成分 设备 玻璃的性质 物性：表面光滑、致密、硬而脆，没有固定熔点 化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀 主要生产原料 玻璃窑 思考： 玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？ 普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可被吹制成任何形状的制品。 讨论： 为什么碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶存放？ 几种常见玻璃简介 普通玻璃 因混有二价铁的化合物显浅绿色 蓝玻璃 红玻璃 化学仪器玻璃 光学仪器玻璃 加入PbO 钢化玻璃 光导纤维 加入Co2O3 加入Cu2O 提高SiO2的含量或加入B2O3 加热到软化温度时急速冷却 变色玻璃 加入AgBr和微量CuO 石英玻璃纤维（高纯度的SiO2） 钢化玻璃 原料 粘土 生产过程 粘土 混合 成型 干燥 烧结 成品 冷却 性质 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型 用途 艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等 ? 秦兵马俑——陶制品 景德镇传统名瓷之一的雕塑瓷 景德镇传统名瓷之一的玲珑瓷 景德镇传统名瓷之一的青花瓷 享有盛誉的中国古代陶瓷 P57学与问 其它 水泥具有水硬性 原料 石灰石、粘土 生产过程 普通水泥的成分 硅酸三钙 3CaO●SiO2 硅酸二钙 2CaO●SiO2 铝酸三钙 3CaO●Al2O3 原料 研磨 混合 煅烧 (回转窑) 成品 加入石膏 水泥沙浆、混凝土、钢筋混凝土 水泥 北京琉璃河水泥厂 水泥的标号：42.5、52.5、62.5 讨论P58思考与交流 玻璃和陶瓷的新发展 几种典型的新型无机非金属材料 1、结构材料——高温结构陶瓷 2、功能材料——光导纤维（光纤） (3)光导纤维的用途： 光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。 (2)光纤光缆与普通电缆比较(见下页) (1)是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基石 1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验：让一股水流从玻璃容