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第四章 非金属材料概述 通常把除金属材料之外的一切材料统称为非金属材料 第一节 非金属材料分类 按材料的组成、结构特点可分为： 有机非金属材料：塑料、橡胶、纤维、 木材等 无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥等 复合材料：金属基、高分子材料基、无机 非金属基复合材料。 第二节 非金属材料的组织结构与基本性质 材料的化学成分、组织结构、合成加工和性能构成了材料科学的四要素，其中化学成分、组织结构是影响各种性质的直接因素。 一、非金属材料的组织与内部结构 （一）非金属材料的组织 通常把组成材料的最基本的、独立的物质称为材料组分 (或称组元）。组分可以是纯元素，也可以是稳定的化合物。如陶瓷等非金属材料的组分多为化合物。 材料中具有同一化学成分且结构相同的均匀部分叫做相。相与相之间有明显的界面，可以用机械的方法把他们分开。 材料是由成分、结构均相同的同种晶粒构成的，尽管各晶粒之间有界面隔开，但它们仍属于同一种相，若材料是由成分、结构不相同的几种晶粒构成的，则它们属于几种不同的相。如普通陶瓷、高分子材料就是由晶相与非晶相组成的。 各种晶粒或各种相所组成的图案叫做材料的组织。 材料组织分为微观组织和宏观组织，微观组织称为微细组织或显微组织，其结构或显微组织，其结构是由原子的种类及其排列状态决定的。微观组织又分为晶体结构和非晶体结构。 （二）非金属材料的内部结构 材料的内部结构有晶体结构和非晶体结构两种形式。晶体结构是构成物质的结构单元，按一定的规律呈周期的空间排列状态。晶体结构的材料具有整齐、规则的几何外形和固定的熔点，具有均匀性，各部分密度担同，某些晶体有取向性。根据晶格结点上质点的种类，以及化学键的性质不同，可以把晶体分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。无机非金属材料的晶态结构主要表现为离子晶体、原子晶体、分子晶体及与此相关的性能。非晶体结构也称无定型结构，不具有明显的晶体结构状态。具有非晶体结构的材料没有规则的几何外形，也没有明确的熔点，化学稳定性差，具有各向同性，很多性质与它的方向性和形状无关、如玻璃、松香。 二、非金属材料的基本性质 材料的性质包括的项目很多，每种性质对不同的材料来说并不都是同等重要的，但主要性质则是决定材料质量的重要因素，也是确定材料包装、储运和使用条件的重要依据。非金属材料的基本性质主要有化学性质、物理性质、力学性质及生物性质。 （一）、化学性质 较重要的化学性质指标主要有：耐酸性、耐水性、耐碱性、耐氧化和耐光、耐候性 （二）物理性质 材料的物理性质是指材料在重力、湿、热、光等物理因素作用下的反应。非金属材料的基本物理性质主要有：密度；吸水性与吸湿性；透水、透气性；导热、耐热性、耐光性。 （三）力学性质 力学性质又叫机械性能，是材料在生产、使用中受到荷重作用产生形变和抵抗破坏的能力。其主要性能指标有弹性与塑性、强度、硬度、韧性和脆性。 弹性与塑性是材料受到外力作用时发生形变的性质：材料在外力作用下发生形变，当外力取消后又恢复到原来的形状才性叫弹胜；而把撤去外力不能复原的形变特性称为塑性。 （四）材料的生物学性 棉、麻、丝、毛纤维及木材等非金属材料因其成分中含有一定的蛋白质、纤维等，受微生物作用会发生霉变，或受虫、鼠啃噬而使其强度降低，使用性能下降。所以这类材料在储运时也应考虑上述因素。 思考题： 非金属材料有哪些基本性质？其主要性能指标分别是什么？ 第五章 水泥 第一节 水泥概述 1.水泥的概念 水泥是胶凝材料中产量最大、最重要的一种，其定义为：凡细磨成粉末状、加入适量水后可成为塑性浆体，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性材料，通称为水泥。 2．水泥的分类 水泥的种类很多，目前水泥品种已100多种，并且随着生产技术的发展而不断增加。常见的水泥分类方法有以下几种。 （1）按照主要的水硬性矿物分类 ，水泥可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及少熟料和无熟料水泥等几种。 （2）按用途和性质分类 水泥可分为通用水泥、专用水泥及特种水泥三大类。 1、通用水泥（一般水泥）：是指产量最大，使用最广的各种以硅酸盐成分为主的水泥。 主要品种有硅酸盐水泥、普遍硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。 2．专用水泥：指有专门用途的水泥，大坝水泥、油井水泥、砌筑水泥和道路水泥等。 3．特性水泥：指某种性能比较突出的水泥，如快硬高强水泥、膨胀水泥、自应力水泥、耐火水泥、耐酸水泥、抗硫酸盐水泥、白色水泥等。 专用水泥与特性水