硅酸盐工业及无非金属材枓.ppt

* * * * 硅酸盐及无非金属材枓 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，包括为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。并不是所有的物质都可以称为材料 。 人类制造的第一种材料是陶瓷。 无机非金属材料 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 金属材料 高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 材料 以含 物质为原料，经加热制得 产品。如制造 、 、 等。 一、硅酸盐材料 硅 硅酸盐 陶瓷 水泥 玻璃 概述： 1、主要原料： 3、生产过程：???? ????????? 辅助原料：石膏—作用是： 5、主要成分： 6、主要性能： 7、主要用途：??????? 2、主要设备： 4、反应原理： （一）水泥： 粘土和石灰石 调节水泥硬化速度 水泥回转窑 生料研磨，高温煅烧得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥。??? 复杂的物理、化学变化 硅酸三钙(3CaO?SiO2)、????硅酸二钙(2CaO?SiO2)、铝酸三钙(3CaO?Al2O3)等 水硬性 （与胶体凝聚有关） 建筑、修路。 ?如：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土。 （二）玻璃 1、原??? 料： 2、主要设备： 3、生产过程： 5、主要成分： 6、主要性能： 4、反应原理： Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑ 高温 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2O?CaO?6SiO2） 纯碱、石灰石和石英 玻璃窑 原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却 复杂的物理、化学变化，主要反应： 玻璃态物质，没有固定的熔点，在一定温度范围内逐渐软化。 7、几种特殊玻璃 ⑴石英玻璃： 膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光 用途：化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳；　　　　光导纤维、压电晶体等。 ⑵光学玻璃： 透光性能好、有折光和色散性(铅玻璃) 用途：眼镜片；望远镱用凹凸透镜等光学仪器 ⑶有色玻璃： 金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色(固溶胶)。 蓝色(Co2O3)　红色 (Cu2O) 淡绿色 (Fe2+) ⑷钢化玻璃： 玻璃在电炉里加热软化，再急速冷却得钢化玻璃。 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂 ，破碎　　　　　时无尖锐棱角不易伤人。 用途：运动器材；微波通讯器材； 玻璃在熔化状态下抽成丝成为玻璃纤维，玻璃纤维用合成树脂一层层胶合压制成一定形状，并在加压下加热固化，形成玻璃钢，强度大如钢，比钢轻。玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀等。 注意：有机玻璃、水玻璃都不是玻璃。 ⑸ 车窗玻璃 玻璃纤维和玻璃钢 （三）陶瓷 1、主要原料： 2、传统生产过程： 6、主要用途： 3、反应原理： 4、主要成分： 5、主要特性： 混和、成型、干燥、烧结、冷却 粘土 复杂的物理、化学变化 硅酸盐 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。 餐具、砖瓦、化学仪器、电绝缘器、工艺品等。 (1)传统无机非金属材料 ①优点： ②弱点： (2)新型无机非金属材料的特性 抗腐蚀、耐高温等。 质脆、经不起热冲击等。 1．能承受高温，强度高。 　2．具有电学特性。 　3．具有光学特性。 4．具有生物功能。 二、新型无机非金属材料 高温结构陶瓷 ①结构材料：是指利用强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料，如金属单质及合金等. ②高温结构陶瓷的性能：高温结构陶瓷既具有传统意义上的陶瓷优点，又弥补了金属材料的缺点，其特点是：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点等. ③高温结构陶瓷的品种：已得到广泛使用的有氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等。 ④用途：Al2O3陶瓷(人造刚玉)用作耐火材料、球磨机、高压钠灯管等。 （3）常见新型无机非金属材料 光导纤维 ①光导纤维简称光纤，是一种能高质量传导光的玻璃纤维。 ②导光原理是利用光纤维材料具有较大的折射率，光可在其中传导而很少损耗的性质。 ③通信优点有光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。光缆的质量小而且细，不怕腐蚀，铺设也很方便等。 ④用途：光纤广泛用于通讯业、医疗、信息处理、传能传像、遥控、照明等。 阅读：人造宝石 红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3（刚玉）。 红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物；而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛化合物。 1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量氧化铬的方法，制出了质量为2g-4g的红宝石。现在，已经能制造出大到10g的红宝石和蓝宝石