高分子材料与无机非金属、金属材料的区别
高分子材料与无机非金属材料加工工艺区别
高分子材料与无机非金属材料加工工艺区别
13应用化学（2）班孙涛130911216
一．硅酸盐水泥生产工艺
1. 破碎及预均化
（1）破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。
破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。
（2）原料预均化预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
2. 生料制备
水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。
3. 生料均化
新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。
均化原理：
采用空气搅拌，重力作用，产生“漏斗效应”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。
认识材料化学
天然材料：纤维、天然橡胶等
• 相对于人工合成材料而言。指自然界原 来就有未经加工或基本不加工就可直接使 用的材料。如砂、石、木材等。
合成材料：尼龙、维纶等
• 合成材料又称人造材料，是人为地把不同 物质经化学方法或聚合作用加工而成的材 料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、 钢铁等。
• 塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世 纪三大有机合成技术。它的登台大大地提 高了国民生活水平，对国计民生的重要性 是不言而喻的。
复Hale Waihona Puke Baidu材料
• 复合材料(Composite materials)，是以一种材 料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体 (reinforcement)组合而成的材料。各种材料在 性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材 料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的 要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两 大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合 金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、 石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、 硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶 须、金属丝和硬质细粒等。
无机非金属材料
• 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、 卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、 硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金 属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提 法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从 传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与 有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
高分子材料分类与特性
第一章 绪论
高分子材料发展史 高分子材料分类与特性
塑料 橡胶 纤维 涂料 黏合剂 聚合物基复合材料 聚合物合金 功能高分子材料
第一章 绪论
高分子材料的成型加工
✓ 挤出成型 ✓ 注射成型 ✓ 吹塑成型 ✓ 压制成型
§1.1 材料与材料科学
材料是一个国家科学技术水平、经济发展水平和人民生 活水平的重要标志，也是一个时代的重要标志。人类社会的 发展史事实上也是一部材料的发展史，材料与人类的发展和 进步息息相关，材料的每一次重大发现及其大量制造和使用， 推动人类社会向更新更高的阶段发展。
的， 并符合社会的规范和具有可持续发展性。
作为材料，必须具备如下特点： ✓ 一定的组成 ✓ 可加工性 ✓ 现状保持性 ✓ 使用性能 ✓ 经济性 ✓ 再生性
从以上的分析可见，材料与物质是两个不同的概 念，材料总是和一定的用场相联系的。
材料按用途可分为结构材料和功能材料。结构材料主要 是利用材料的力学和理化性质，广泛应用于机械制造、 工程建设、交通运输和能源等各个工业部门。功能材料 则利用材料的热、光、电、磁等性能，用于电子、激光、 通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。功能材料 的最新发展是智能材料。
材料按化学组成的不同，可分为金属材料、无机非金属 材料、有机高分子材料和复合材料。
材料的分类
金属材料又分为黑色金属和有色金属。黑色金属通常包括 铁、锰、铬以及它们的合金。除黑色金属以外的其他各种 金属及其合金都称为有色金属。为了发展航空、火箭、宇 航、舰艇、能源等新技术工业，需要研制具有特殊性能的 新型金属材料。 无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，包括陶瓷、玻璃和 水泥。新近发展起来的特种陶瓷，成分扩展到纯的氧化物、 碳化物、氮化物和硅化物。此外半导体材料也属于无机非 金属材料。
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料
第一种材料是石墨烯。石墨烯是由原子薄层构成的碳材料，具有特殊的二维结构。它的热导率极高，电导率也很高，还具有较高的机械强度和化学稳定性，被广泛应用于电子、能源和材料等领域。例如，它可以用于制造高效的电池、超级电容器和太阳能电池等能源设备。
第二种材料是陶瓷材料。陶瓷是一类以无机非金属化合物为主要组分的材料。它具有优良的耐磨、耐高温和电绝缘性能，被广泛应用于航空航天、化工和医疗等领域。例如，陶瓷材料可以用于制造高温炉、高压容器和人工关节等。
第三种材料是光学材料。光学材料是一类能够调控和传播光信号的材料。它具有优良的透光性、折射率可控性和非线性光学效应等特点，被广泛应用于通信、显示和传感等领域。例如，光学材料可以用于制造光纤、液晶显示器和激光器等光学器件。
第四种材料是高分子材料。高分子材料是由无机非金属构成的聚合物材料。它具有优良的柔韧性、机械强度和导电性能，被广泛应用于塑料、橡胶和纺织品等领域。例如，高分子材料可以用于制造塑料袋、橡胶密封件和纤维素纤维等。
第五种材料是陶瓷纳米材料。陶瓷纳米材料是一种由纳米粒子组成的陶瓷材料。它具有较大的比表面积和较好的化学稳定性，被广泛应用于催化剂、传感器和生物医药等领域。例如，陶瓷纳米材料可以用于制造汽车尾气催化剂、生物传感器和药物缓释载体等。
综上所述，新型无机非金属材料在科技发展中起着重要的作用。它们的独特特性使其成为众多行业的重要组成部分，推动了现代社会的进步和
发展。随着科学技术的不断进步，相信新型无机非金属材料将在更多的领域发挥更大的应用潜力。
无机非金属材料的分类
无机非金属材料的分类
无机非金属材料是指不含金属元素的无机材料，包括陶瓷、玻璃、高
分子材料等。根据其化学成分和结构特点，可以将无机非金属材料分
为以下几类：
1. 氧化物材料
氧化物材料是指由氧元素和其他元素组成的化合物，如二氧化硅、氧
化铝、氧化锌等。这类材料具有高熔点、高硬度、高耐腐蚀性等特点，广泛应用于电子、光学、陶瓷等领域。
2. 碳化物材料
碳化物材料是指由碳元素和其他元素组成的化合物，如碳化硅、碳化
钨等。这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应
用于切削工具、陶瓷等领域。
3. 氮化物材料
氮化物材料是指由氮元素和其他元素组成的化合物，如氮化硅、氮化
铝等。这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应
用于电子、光学、陶瓷等领域。
4. 硼化物材料
硼化物材料是指由硼元素和其他元素组成的化合物，如硼化硅、硼化
铝等。这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应
用于切削工具、陶瓷等领域。
5. 硅酸盐材料
硅酸盐材料是指由硅元素、氧元素和其他元素组成的化合物，如石英、长石等。这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛
应用于建筑、陶瓷等领域。
6. 玻璃材料
玻璃材料是指由硅元素、氧元素和其他元素组成的无定形物质，如玻璃、光纤等。这类材料具有透明、硬度低、易加工等特点，广泛应用
于光学、建筑、电子等领域。
总之，无机非金属材料具有多种不同的分类方式，每种分类方式都有
其独特的特点和应用领域。在未来的发展中，无机非金属材料将继续
发挥重要作用，为各个领域的发展做出贡献。
知识讲解_无机非金属材料 金属材料_基础
⽆机⾮⾦属材料⾦属材料
【学习⽬标】
1、了解⽆机⾮⾦属材料、⾦属材料和⾼分⼦材料的特点以及它们在⽣产和⽣活中的⼴泛应⽤；
2、了解常⻅⽆机⾮⾦属材料、⾦属材料和⾼分⼦材料的⽣产原理。
【要点梳理】
要点⼀、传统硅酸盐材料
【⾼清课堂：化学与材料的发展#传统硅酸盐材料】硅酸盐⼯业：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的⼯业。如制造陶瓷、玻璃、⽔泥等。
1．陶瓷
（1）⽣产原料：黏⼟等。
（2）⽣产过程：混合→成型→⼲燥→烧结→冷却。
（3）陶瓷种类：⼟器、陶器、炻器、瓷器等。
（4）性能及优点：抗氧化、耐酸碱、耐⾼温，绝缘，易加⼯成型等。
（5）特种陶瓷：精细陶瓷（⾼强度、耐⾼温、耐腐蚀，并具有声、电、光、热、磁等⽅⾯的特殊功能）。
2．玻璃
（1）⽣产原料：纯碱、⽯灰⽯和⽯英⽯少（含硅物质）。
（2）⽣产设备：玻璃窑。
（3）⽣产过程：把原料粉碎，按适当的⽐例混合放⼊玻璃窑中加强热熔化，冷却后即得普通玻璃。
（4）主要反应：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
（5）主要成分：普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在⼀起所得到的混合物。
（6）重要性质：玻璃在常温下虽呈固态，但不是晶体，称为玻璃态物质。没有固定的熔点，受热只能慢慢软化。
3．⽔泥
（1）⽣产原料：⽯灰⽯、黏⼟和其他辅料（如⽯膏）。
（2）⽣产设备：⽔泥回转窑。
（3）⽣产过程：将原料以⼀定⽐例混合，磨细成⽣料，在窑中烧⾄部分熔化、冷却成块状熟料。再加⼊适量⽯膏磨成细粉，即得普通⽔泥。（概括为：“两磨⼀烧加⽯膏”）
高分子材料与无机非金属金属材料的区别
高分子材料与无机非金属金属材料的区别
高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子，又称高聚物，与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点:（1）力学性能：比强度高,韧性高，耐疲劳性好，但易应力松弛和蠕变;
（2）反应性:大多数是惰性的，耐腐蚀，但粘连时要表面处理，加聚合物共混时需要表面处理，另外，有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解;
（3）物理性能：密度小，很高的电阻率，熔点相比金属较低，限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构，使它表现出了非同凡响的特性。例如，高分子主链有一定内旋自由度，可以弯曲，使高分子链具有柔性；高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构，直接影响它的聚集态结构，从而决定高分子材料的主要性能。
此外高分子材料可用纤维增强（复合材料）制成高性能的新型材料，可设极性大，部分性能超过金属。当前，高分子材料正趋向功能化，合金化发展，比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。
高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃，故称它为玻璃态。在橡胶态下，高分子链处于自然无规则和卷曲状态，在应力作用下被拉伸，去掉应力又恢复卷曲，表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。
通常使用的高分子材料，常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成，
无机非金属材料的应用与发展趋势
无机非金属材料的应用与发展趋势
发布时间：2021-06-01T11:18:25.753Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：邓智
[导读] 摘要：无机非金属材料是经过优化的新型硅酸盐材料。
身份证号：22070219790225XXXX 吉林省松原市 138001
摘要：无机非金属材料是经过优化的新型硅酸盐材料。它广泛应用于中国的许多领域，如建筑行业、信息技术行业、军事和科研行业等。它具有功能多、种类多、节能的优点。因此，无机非金属材料在不同领域的应用将有助于我国的科学发展，并极大地促进未来经济的改善。本文首先对无机非金属材料有了一个大致的了解，并对无机非金属材料的种类进行了讨论，以展示无机非技术材料在发展中的多样性。同时，阐述了无机非金属材料在不同领域的优势，重点阐述了无机非金属材料在不同领域的应用效果，最后探讨了无机非金属材料的未来发展。
关键词：无机非金属材料；应用；发展趋势
无机非金属材料在许多领域都取得了很大的进步，在应用过程中的有效性和科学性起着重要的作用。虽然无机非金属材料在我国应用广泛，但研究相对较晚，在发展过程中也存在一些不足。因此，有必要加强我们的综合实力，在应用过程中对无机非金属材料进行有效的评估和分析，为无机非金属材料的更好应用奠定良好的基础，从而为我国新材料产业的发展提供帮助。
1无机非金属材料概述
在中国经济发展过程中，能源消耗相对较大，一些不可再生能源面临枯竭。为了保证人类文明的可持续发展，有必要开发新能源并将其应用于各个领域。无机非金属材料具有很强的节能性，包括除高分子材料和金属材料以外的所有材料。该材料主要由通用耐火材料、陶瓷玻璃等新型无机工程材料组成。此外，无机非金属材料具有较高的硬度，在此基础上耐高温，同时也具有较高的耐腐蚀性，但在应用过程中也存在一些缺点，如韧性差、抗拉强度低。
高分子材料(专业)PPT课件
14.05.2020
.
15
材料科学与工程学院
③平均分子量 M
ⅰ、平均分子量用 M 表示，具有统计概念。
ⅱ、平均分子量和分布宽窄（分散性大小） 影响高聚物的物理、力学性能。
M 越大，强度越高，硬度越高，但融熔粘度增
大，流动性差。分散性大；熔融温度范围变宽， 有利于加工成型，但抗撕裂性差。 ⅲ、生产中，通过控制产品的分子量大小和分布 情况，改善性能以满足不同的需要。
高温材料：例：火箭喷气口、高温电炉发热体；
功能材料：光导纤维；
的主力军。
14.05.2020
.
6
材料科学与工程学院
（3）复合材料：高的比强度、高的刚度、低的密度 等，是单一材料和合金难以比拟的。
（4）非金属材料不是金属材料的代用品，而是具有 优越性能的不可缺少的材料。例如;
美国“哥伦比亚”号航天飞机，机身覆盖一万多 块隔热绝热陶瓷，以保护飞机。
14.05.2020
.
16
材料科学与工程学院
分子量过高部分使聚合物的强度增加，但加工成型时塑 化困难；低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:
合成纤维：分子量分布宜窄； 塑料、橡胶：分子量分布可宽；
常用的聚合物的分子量（万）
14.05.2020
.
17
材料科学与工程学院
材料的四大分类
材料的四大分类
一、材料的分类
1、金属材料：包括金属和合金。
2、有机高分子材料：如合成塑料、纤维、橡胶、天然的羊毛棉花等。
3、无机非金属材料：包括玻璃、陶瓷。
4、复合材料：由两种以及两种以上的材料组成，如水泥。
二、材料的性质与用途
不同的材料由于组成和结构不同，具有不同的性质和不同的用途。例如，金属材料具有导电、导热性好，化学性质稳定，耐热，耐腐蚀和工艺性好等优良性能，是现代电子、机械、轻工、仪表、航空航天等技术领域不可缺少的材料。钢铁是目前应用最广泛的材料，修房造屋，铺路架桥，制造机器设备，制造飞机、轮船、大炮等都要用到钢铁。传统陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差，在食器、装饰上广泛使用，人们日常使用的瓷器、水缸、瓦盆等硬而脆的日用品，属于传统的陶瓷制品。新型陶瓷也称精细陶瓷，是以人工合成的高纯超细粉末为原料.在严格控制的条件下，经过成型、烧结等程序制成的具有微细结晶组织的材料，具有优越的物理、化学和生物性能，其应用范围更加广泛。
三、天然材料和人造材料
天然材料指自然界已有、未经加工或基本不加工就可直接使用的材料，即直接来自大自然的材料。如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、铁矿、亚麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等。人造材料又称合成材料，是指人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，即不是直接来自大自然，而是科学家创造出来的材料，其性质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。在人造材料中，塑料、合成纤维和合成橡胶被称为三大有机合成材料。
浅谈高分子材料与无机非金属材料的区别
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
科学与信息化2020年7月中 75
浅谈高分子材料与无机非金属材料的区别
张炳
青岛泰达华润新能源科技有限公司 山东 青岛 266700
摘 要 从目前材料的发展来看，高分子材料和无机非技术材料是两种重要的材料形式，在应用过程中材料性能突出，在目前的材料领域得到了广泛的应用，为了做好高分子材料与无机非金属材料的应用，应当了解二者的性能和特点，并区分高分子材料和无机非金属材料，找准两种材料的特性，根据材料的类别和需要做好材料应用，使高分子材料与无机非金属材料在应用过程中能够解决应用问题，能够根据高分子材料与无机非金属材料的具体特点做好应用工作。因此，我们应立足高分子材料与无机非金属材料的特点，分析二者的区别，为高分子材料与无机非金属材料的应用奠定良好的基础。
关键词 高分子材料；无机非金属材料；区别
引言
基于对高分子材料与无机非金属材料的了解，两种材料在性能和特点方面存在一定的区别，在材料应用过程中应当按照材料的特点和优势做好材料应用工作，使整个材料应用能够满足材料的性能要求，能够在材料应用中提高应用效果，为材料应用奠定良好的基础，保证材料应用在实施过程中能够取得实效，确保高分子材料与无机非金属材料的应用效果得到提升，为整个应用奠定良好的基础，推动高分子材料与无机非金属材料的全面应用，解决材料的应用问题。
1 高分子材料的特点
（1）力学性能。基于对高分子材料的了解，高分子材料的力学性能较为突出，高分子材料的力学性能在强度和韧性方面相对较高，整个高分子材料的抗拉性能相对较强，能够解决材料的耐久度问题。高分子材料在应用过程中，整体强度和韧性较为理想，能够适合对强度和韧性要求较高的使用环境，了解高分子材料的力学特点，并做好高分子材料性能的分析，对整个高分子材料的应用和高分子材料的性能研究具有重要影响[1]。因此，有效分析力学性能，并根据高分子材料的应用需要做好高分子材料的性能分析，推动高分子材料研究的不断深入，对提高高分子材料的应用和解决高分子材料的性能问题具有重要影响。
非金属材料按化学组成可分为有机高分子材料和无机非金属材....ppt
2019年10月22
谢谢你的阅读
18
（3）ABS塑料
由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成 的三元共聚物 ，又称“塑料合金”。熔点217－237度 密度1.06。
性能：兼有丙烯腈的高硬度、高强度、耐油耐 蚀；丁二烯的高弹性、高韧性；苯乙烯的绝缘性，着 色性和成型加工性的优点。质坚、性韧、刚性大。但 是它不耐高温，不耐燃，耐气候性也差。
用途：硬质塑料机械强度高、耐蚀性好，主要用 于化工设备和各种耐蚀容器，可以代替不锈钢和铝材。 软质塑料主要用于制造人造革和塑料用于日常生活和农 业。
2019年10月22
谢谢你的阅读
22
（7）聚乙烯（PE）
由乙烯单体聚合反应制得。分为高压和低压两 种。熔点130℃（低压），密度0.94－0.96。因为用途 广，塑料中产量最大。
[ CH2 CH2 ]n
谢谢你的阅读
聚乙烯
3
缩聚反应：单体相互反应结合成高分子化合物，
同时生成其他低分子物质（水、氨等）的反应叫缩聚反
应。
nC6H5OH+nHCHO
苯酚
甲醛
[ C6H3OHCH2 ]n+nH2O
酚醛
水
3、高聚物结构
高聚物形成大分子连，由重复的链节构成。 链节：大分子链中重复的结构单元称为链节。聚合 前是单体，聚合后单体的双键打开成为链节。
无机非金属材料定义与高分子材料
• 要求掌握球磨机的工作原理
• 球磨机的性能特点：对物料适应性强，生产能力
大；粉碎比高，易于调整产品粒度；可进行干法
或湿法操作；结构简单，能长期连续允许，基本
没有扬尘现象。
• 缺点：粉磨效率低，大部分能量转变为粉碎过程 中的热量和噪音耗散，因此工作环境较差，机体 笨重；最大的缺点由于磨介和衬板金属磨耗量大， 很容易对物料造成污染。
无机非金属材料定 义和高分子材料
无机非金属材料定义和高分子材料
绪论
材料按化学组成分类
1.金属材料 2.无机非金属材料 3.高分子材料（聚合物）
无机非金属材料定义
无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗 酸盐、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而 成的材料。是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。 它与广义的陶瓷材料有等同的含义。
固体粒子的性质
• 固体粒子性质包括：粒子粒度与粒度分布、粒子形状、 粒子密度；松散体积密度、表面性质；静电荷；水分含 量、脆碎性；休止角；流动能力；抗结团性。
混合机性质
• 混合机性质包括：机身尺寸与几何形状；所用搅拌部件 的尺寸、几何形状及清洗性能；进料口的大小与部位； 结构材料及其表面加工质量，进料与卸料装置的性能。
运转条件
• 运转条件包括：混合料内组分的多少及其占据混合机体 积的比率，各组分进入混合机的方法、次序和速率，搅 拌部件或混合机容器的旋转速率。
无机非金属材料工艺学
无机非金属材料工艺学
传统的无机非金属材料工艺学包罗那几个局部？
水泥工艺学
玻璃工艺学
陶瓷工艺学
现代的无机非金属材料工艺学包罗那几个局部？
水泥工艺学
玻璃工艺学
陶瓷工艺学
耐火材料工艺学
无机复合材料工艺学
无机非金属材料工艺学需要预先学习的课程
根底课：物理化学
专业根底课：硅酸盐物理化学
为什么要学习无机非金属材料工艺学？
开阔视野，提高阐发问题，解决问题的能力。
1绪论
1.1 材料及无机非金属材料的定义与分类
材料的定义与分类
定义：能够用以加工有用物质的物质。
无机非金属材料的定义与分类
无机非金属材料：是除金属材料和有机高分子材料之外的所有材料的总称。
无机非金属材料的特性
1、与金属材料和有机高分子材料的区别
〔a〕化学组成：
〔1〕无机非金属材料：氧化物、碳化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物〔如氮化物Si3N4、碳化物SiC、氮化硼BN〕等。
〔2〕金属材料：一般为固体单质材料〔除水银外〕。
〔3〕有机高分子材料：碳、氢、氧、氮、氯等元素组成的化合物。
〔b〕化学键组成：
〔1〕无机非金属材料：主要为离子键〔如NaCl〕或离子-共价键〔如SiO2离子键和共价键各占50%〕。碳材料是例外，如金刚石是共价键，石墨是共价键和金属键〔2〕金属材料：金属键
〔3〕有机高分子材料：共价键
2、无机非金属材料的特征
〔1〕具有复杂的晶体布局
〔2〕没有自由电子〔石墨除外〕
〔3〕高硬度
〔4〕较好的耐化学腐蚀能力
〔5〕绝大大都是绝缘体
〔6〕制成薄膜时大多是透明的
〔7〕一般具有低导热性
〔8〕大大都情况下变形微小
无机非金属材料与工艺
（b）化学键组成： （1）无机非金属材料：主要为离子键（如NaCl）或离子-共价键（如SiO2 离子键和共价键各占50%）。碳材料是例外，如金刚石是共价键，石Βιβλιοθήκη Baidu是共
价键和金属键 （2）金属材料：金属键 （3）有机高分子材料：共价键
2.玻璃
（1）玻璃的定义及基本特性 传统玻璃的定义：熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体
基本特性：（a）透明、坚硬，良好的耐蚀、耐热、电学和光学性质 （b）适用不同使用条件的要求 （c）易于制备各种形状制品或部件
2、玻璃的通性 1）各向同性 2）介稳性 3）无固定熔点 4）固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性 5）性质随成分变化的连续性和渐变性
玻璃的分类
1）按组成分类 元素玻璃：单一元素的原子构成的玻璃。有硫系玻璃、硒玻璃等。 氧化物玻璃：借助桥氧形成聚合结构的玻璃 非氧化物玻璃 氧化物和非氧化物的混合玻璃 如BaF2-Al2O3-P2O5玻璃等
2）按用途分类 建筑玻璃 日用轻工玻璃 仪器玻璃 光学玻璃 冕牌玻璃：阿贝数（色散系数）>50的光学玻璃通常称为冕牌玻璃 燧石玻璃：阿贝数（色散系数）<50的光学玻璃称为燧石玻璃
（2）按性能分类：
1）普通陶瓷：包括日用陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷等 2）特种陶瓷：包括结构陶瓷、功能陶瓷
第一章工程材料的分类与性能
4、其它硬度
1) 肖氏硬度 又名回跳硬度。是把规定形状和重量的 金刚石或钢球冲头从初始高度h0落在试样表面上，冲头 弹起一定高度h，测h与h0的比值与肖氏硬度系数的乘积 就是肖氏硬度值。用符号HS表示。
HS = R×
h/h0式中
R：肖氏硬度系数
肖氏硬度主要取决于材料弹性变形能力的大小。试 验时，冲头回跳高度与材料硬度有关。材料愈硬其弹性 极限愈高，冲头回跳高度越高。肖氏硬度值是一个无量 纲的值，可在硬度计上直接读取。它适用于测量大型表 面光滑的工件，如大型冷轧辊的验收就采用肖氏硬度。
3) 莫氏硬度 是一种划痕硬度。硬度可以定义为材料抵 抗划痕的能力。将十种矿物按硬度逐渐增高的次序排列， 得到了莫氏硬度的等级如下：(1)滑石；(2)石膏；(3)方 解石；(4)氟石；(5)磷灰石；(6)长石；(7)石英；(8)黄 石；(9)蓝宝石或刚玉；(10)金刚石。 如果被测材料能划伤某一级莫氏等级的材料，而不能划 伤相邻高级的莫氏等级材料，则就此可以近似确定此材 料的莫氏硬度值。如普通玻璃大约是5.5级，淬硬钢大约 是6.5级，这种测量硬度的方法很粗略，适合于矿物识别。
4) 锉刀硬度
是一种划痕硬度，是利用经过标定的硬
度不同的几把锉刀，通过锉削试样或工件，可以确定被 测物的硬度范围。
标准锉刀：其形状、大小、刀纹都应当一致，每两把锉 刀相差5HRC。如果工件能被55HRC的锉刀锉削，而不能 被50HRC的锉刀锉削，便可确定该工件的硬度在50HRC～ 55HRC之间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子，又称高聚物，与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点:
（1）力学性能：比强度高,韧性高，耐疲劳性好，但易应力松弛和蠕变;
（2）反应性:大多数是惰性的，耐腐蚀，但粘连时要表面处理，加聚合物共混时需要表面处理，另外，有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解;
（3）物理性能：密度小，很高的电阻率，熔点相比金属较低，限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构，使它表现出了非同凡响的特性。例如，高分子主链有一定内旋自由度，可以弯曲，使高分子链具有柔性；高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构，直接影响它的聚集态结构，从而决定高分子材料的主要性能。
此外高分子材料可用纤维增强（复合材料）制成高性能的新型材料，可设极性大，部分性能超过金属。当前，高分子材料正趋向功能化，合金化发展，比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。
高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃，故称它为玻璃态。在橡胶态下，高分子链处于自然无规则和卷曲状态，在应力作用下被拉伸，去掉应力又恢复卷曲，表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。
通常使用的高分子材料，常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成，其基本性能取决于所含高分子化合物的性质，各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能，满足不同的要求，用在更多的方面。
无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮
化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料一般具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。金属材料则一般具有导电、导热、磁性的物理性能，并能表现出一定的强度、硬度和可塑性。