最新无机非金属材料工学知识点总结
无机非金属材料知识点总结
5.3 无机非金属材料一、硅酸盐材料1.硅酸盐的组成:硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
它们种类繁多,结构复杂,组成各异。
硅酸盐大多难溶于水,化学性质稳定。
2.表示:复杂的硅酸盐可用氧化物质的形式来表示。
例:长石(KAlSi3O8 )可表示为K20·Al2O3·6SiO2注意:(1)用氧化物的形式表示的硅酸盐只是表示方式不同,不可认为硅酸盐是由氧化物形成的混合物。
(2)书写方法:找出组成元素→写成氧化物形式→注意原子守恒→检查有无遗漏→氧化物之间以“·”隔开。
(3)书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→SiO2→H2O。
3.特点:硅酸盐大多硬度高、难溶于水,耐高温、耐腐蚀。
4.硅酸钠(Na2SiO3):Na2SiO3是最简单的硅酸盐,其水溶液是一种无色黏稠状的液体,俗称水玻璃,黏性很强,常用作建筑、玻璃、纸张等的黏结剂。
(1)物理性质:能溶于水。
(2)化学性质①水溶液呈碱性,能使酚酞试液变红。
②与CO2的反应:SiO32-+ CO₂(少量)+ H2O= H2SiO3↓ + CO32-SiO32-+ 2CO₂(过量)+ H2O=H2SiO3↓ + 2HCO3-。
(3)用途:制备硅胶和木材防火剂。
硅酸钠能与比硅酸酸性强的一些酸反应,生成难溶于水的硅酸。
5.常见的硅酸盐产品(传统无机非金属材料)名称原料、制作应用陶瓷黏土经过高温烧结形成建筑材料,绝缘材料,器皿、洁具。
玻璃石灰石、纯碱、石英混合粉碎之后在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理化学变化制成。
建筑材料,光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维用于高强度复合材料。
水泥黏土、石灰石经过复杂的物理化学变化加入石膏调节硬化速率,最后磨成粉末。
与水泥沙子混合之后可以得到混凝土大量用于建筑和水利工程。
二、硅酸1.物理性质:难溶于水的白色固体。
2.化学性质:(1)弱酸性:酸性弱于碳酸。
(2)制备:Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓3.硅胶:(1)制备:硅酸凝胶硅酸干凝胶。
无机非金属重要知识点
绪论传统上的无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种,其主要化学组成均为硅酸盐类。
无机非金属材料是一门多学科相互交叉的新兴科学,主要研究无机非金属材料的成分和制备工艺、组织结构、材料性能和使用性能四个要素。
第一章玻璃的结构与性质玻璃态物质具有下列主要特征:1、各向同性2、介稳性3、无固定熔点4、性质变化的连续性和可逆性玻璃特点:可以认为短程有序和长程无序是玻璃物质结构的特点为什么氧化钙比氧化钠好:在碱硅二元玻璃中加入CaO,可使玻璃的结构和性质发生明显的改善。
由于半径与Na+相近,而电荷比Na+大一倍的Ca2+离子,场强比Na+大的多,当它处于网穴中时具有显著的强化玻璃结构和限制Na+活动的作用。
由此得到具有优良性能的钠钙硅玻璃。
网络生成体氧化物应满足以下条件:1)每个氧离子应与不超过两个阳离子相联。
2)在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于或等于4。
3)氧多面体相互共角而不共棱或共面。
4)每个多面体至少有三个顶角是共用的。
均匀成核:均匀成核是指在宏观均匀的玻璃中,在没有外来物参与下与相界、结构缺陷等无关的成核过程,又称本征成核或自发成核。
非均匀成核:非均匀成核是依靠相界、晶界或基质的结构缺陷等不均匀部位而成核的过程,又称为非本征成核。
填空题:粘度随温度变化的快慢是一个很重要的玻璃生产指标,常称其为玻璃的料性,粘度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃,反之称为长性玻璃。
计算粘度(15页)。
判断题(14,21,23,24)第二章玻璃原料及配合料制备凡能被用于制造玻璃的矿物原料、化工原料、碎玻璃等统称为玻璃原料。
为了熔制具有某种组成的玻璃所采用的,具有一定配比的各种玻璃原料的混合物叫做配合料。
玻璃原料通常按其用量和作用的不同而分为主要原料和辅助原料。
主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料,如石英砂、石灰石、纯碱等。
辅助原料是指为使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料,如澄清剂,着色剂,脱色剂,氧化剂和还原剂,乳浊剂等。
无机非金属材料知识点
无机非金属材料知识点无机非金属材料是指由无机化合物或者具有非金属化学元素构成的材料,主要包括陶瓷材料、玻璃材料和高分子材料等。
这些材料具有高温抗性、耐腐蚀性、绝缘性、透明性等特点,被广泛应用于各个领域,如建筑、电子、化工、航空等。
下面将介绍一些无机非金属材料的基本知识点。
1.陶瓷材料陶瓷材料是一类由无机非金属化合物构成的材料,如氧化物、氮化物、碳化物等。
陶瓷材料具有高硬度、高熔点、低导热性、耐腐蚀性等特点。
依据其化学成分和特性,陶瓷材料可分为结构陶瓷和功能陶瓷。
结构陶瓷主要用于制造陶瓷器具、建筑装饰、陶瓷芯片等;功能陶瓷主要用于电子元件、传感器、催化剂等。
2.玻璃材料玻璃材料由无机非金属氧化物构成的无定形固体材料。
玻璃材料具有透明、硬度大、耐高温、绝缘性好等特点。
主要分为硅酸盐玻璃和非硅酸盐玻璃两类。
硅酸盐玻璃是指以二氧化硅为主要组成物质,如石英玻璃、锂辉石玻璃等;非硅酸盐玻璃是指由其他氧化物组成的玻璃,如硼酸盐玻璃、硫酸盐玻璃等。
玻璃材料广泛应用于建筑、家居、光学、电子等领域。
3.高分子材料高分子材料是一类大分子化合物组成的材料,由无机非金属化合物(如聚合物)构成。
高分子材料具有高强度、韧性好、耐磨性、导电性等特点。
根据成型方法,高分子材料可分为热塑性高分子和热固性高分子两类。
热塑性高分子可经过加热软化并可反复加工,如聚乙烯、聚丙烯等;热固性高分子则经过加热硬化不可逆反应,如酚醛树脂、环氧树脂等。
高分子材料广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纺织品等领域。
4.碳材料碳材料是一类由碳元素构成的非金属材料,包括石墨、金刚石、碳纤维等。
碳材料具有高强度、高导热性、化学稳定性好等特点。
石墨具有良好的导电性和导热性,主要应用于电极、涂料、石墨烯等;金刚石是一种硬度极高的材料,通过人工合成可以制备用于切削、研磨等领域;碳纤维具有高强度、低密度、耐腐蚀等特点,广泛用于汽车、航空、运动器材等。
以上是无机非金属材料的一些基本知识点,介绍了陶瓷材料、玻璃材料、高分子材料和碳材料的特点和应用领域。
无机非金属材料工学知识点总结
1. 为什么北方常采用烧氧化焰而南方烧还原焰?答:我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土,含铁较少而含氧化钛、有机物较多,坯体粘性和吸附性较强,适宜用氧化气氛烧成。
南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石,含铁量较多而含氧化钛、有机物较少,粘性和吸附性较小,适宜用还原气氛烧成。
2. 与金属材料相比,无机非金属材料在性能上有那些特点?原因是什么?答:无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、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、硼酸盐和非氧化物等物质,其化学键主要为离子键或离子一共价混合键。
因此,无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性,优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。
但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。
3. 玻璃浮法成型的原理?答:玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡液上,由于各物相界面张力和重力的综合作用,摊成厚度均匀,上下两平面平行,平整和火抛光的玻璃带,经冷却硬化后脱离锡液,再经退火、切割而得到浮法玻璃。
4. 采用陶瓷注浆成型时坯料应满足哪些要求?为什么?答:1)流动性好。
保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个部位。
2)悬浮性好。
浆料中各种固体颗粒能在较长的一段时间悬浮而不沉淀的性质称为泥浆的悬浮性。
它是保证坯体组分均匀和泥浆正常输送、贮放的重要性能之一。
3)触变性适当。
受到振动和搅拌时,泥浆粘度会降低而流动性增加,静置后又恢复原状,此外,泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会变稠,这种性质称为触变性。
泥浆触变性过大,容易堵塞泥浆管道,且坯体脱模后易塌落变形;触变性过小,生坯强度较低,影响脱模和修坯。
4)滤过性好。
滤过性也称渗模性,是指泥浆能够在石膏模中滤水成坯的性能。
滤过性好,则成坯速率较快。
当细颗粒过多时,易堵塞石膏模表面的微孔脱水通道,不利于成坯。
熟料和瘠性原料较多时有利于泥浆的脱水成坯。
无机非金属材料工程专业知识
无机非金属材料工程专业知识嘿,伙计们!今天咱就来聊聊咱们的“家底儿”:无机非金属材料工程专业知识。
这可是个大家伙,别看它不像那些花里胡哨的电子科技,可是它在咱们日常生活中可是扮演着重要角色呢!咱们得了解什么是无机非金属材料。
简单来说,就是除了金属和合金之外的所有材料。
这些材料通常不含碳元素,所以它们不会像钢铁那样变硬,但是它们却有着其他独特的性能。
比如说,陶瓷就是个很好的例子。
它既坚硬又耐磨,而且还不容易被腐蚀。
所以,咱们家里的那些锅碗瓢盆、花瓶、马桶什么的,都是用陶瓷做的哦!接下来,咱们来看看无机非金属材料工程专业的一些基本知识。
首先是材料的分类。
按照成分不同,无机非金属材料可以分为氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、卤化物等等。
这些材料各有各的特点,比如说氧化铝就是个很好的导电材料,而氮化硅则是个很好的高温材料。
然后是材料的性能。
无机非金属材料有很多特殊的性能,比如说耐高温、耐腐蚀、绝缘性能好等等。
这些性能让它们在很多领域都有着广泛的应用。
比如说,咱们家里的那些电线电缆就是用玻璃纤维制成的,因为它既绝缘性能好,又轻便耐用。
再比如说,咱们的手机屏幕也是用无机非金属材料制作的,因为它既能防刮擦,又能抗摔打。
接下来说说制备过程。
制备无机非金属材料可不是一件容易的事情。
一般来说,制备过程包括原料准备、混合、成型、烧结等等。
其中最关键的就是烧结环节。
只有经过高温烧结,才能使材料达到所需的性能。
不过,这个过程也是最考验技术的环节之一。
如果温度控制不好,或者时间不够长,那么材料就会失去原有的性能。
最后说说应用领域。
无机非金属材料的应用领域非常广泛。
比如说,咱们生活中常用的塑料、橡胶等都是无机非金属材料。
还有陶瓷、玻璃、水泥等等。
这些材料不仅广泛应用于建筑、交通等领域,还在医疗、环保等领域发挥着重要作用。
无机非金属材料工程专业是一个非常有前途的专业。
它不仅可以帮助我们解决很多实际问题,还能让我们了解到更多关于材料的知识。
无机非金属材料知识点
无机非金属材料知识点(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--无机非金属材料知识点一、重要概念1、无机非金属材料①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。
②是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
2、陶瓷①从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。
②从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。
3、玻璃①狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质②一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。
玻璃转变温度:热膨胀系数和比热等物理性质的突变温度。
具有Tg的非晶态材料都是玻璃。
4、水泥凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。
5、耐火材料耐火度不低于1580℃的无机非金属材料6、复合材料复合材料是两种或两种以上物理、化学性质不同的物质组合而成的一种新的多相固体材料。
通过复合效应获得原组分所不具备的性能。
可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。
二、陶瓷知识点1、陶瓷制备的工艺步骤原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结2、陶瓷的天然原料①可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石)②弱塑性原料:叶蜡石、滑石③非塑性原料:减塑剂:石英助熔剂:长石3、坯料的成型的目的将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品,使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度4、陶瓷的成型方法①可塑成型:在坯料中加入水或塑化剂,制成塑性泥料,然后通过手工、挤压或机加工成型;(传统陶瓷)②注浆成型:将浆料浇注到石膏模中成型③压制成型:在金属模具中加较高压力成型;(特种陶瓷)5、烧结将初步定型密集的粉块(生坯)高温烧成具有一定机械强度的致密体。
高分子材料无机非金属材料作业知识点整理
无机非金属高分子材料结构对性能的影响:碳链聚合物: 具有良好可塑性、容易成型加工等优点。
但因C―C键能较低,耐热性差,容易燃烧,易老化,不宜在苛刻条件下使用杂链聚合物: 其耐热性和强度比碳链高分子高,但主链带有极性,易水解、醇解或酸解元素有机聚合物:大分子主链中没有碳原子兼有无机物的热稳定性和有机物的弹塑性,硅橡胶:它既具橡胶的高弹性,硅氧键又赋予其优异的高低温使用性能无机高分子:主链和侧链均无碳原子耐高温性能好,但力学强度较低,化学稳定性较差举例:塑料:有机合成树脂合成树脂:是由低分子化合物通过缩聚或加聚反应合成的高分子化合物,如酚醛树脂、聚乙烯等,是塑料的主要组成,也起粘接剂作用。
添加剂:(1)填料或增强材料:填料在塑料中主要起增强作用。
(2)固化剂:可使成为较坚硬和稳定的塑料制品。
(3)着色剂:用于塑料制品着色。
(4)稳定剂:用以防止受热、光等的作用使塑料过早老化热塑性塑料:指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化,具有多次重复加工性的塑料。
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯塑料等。
优点:加工成型简便,机械性能较好,是塑料中性能较好的工程塑料。
缺点:耐热性和刚性较差热固性塑料:因受热发生固化反应,不具有多次重复加工性的塑料。
如酚醛塑料、环氧塑料等。
优点:耐热性好,受压不易变形。
缺点:机械性能不好以上两种塑料不同的原因:结构1 长链分子间是以分子间作用力结合在一起的。
当受热时,这些长链会加快振动,使链与链之间作用力减弱,长链间发生相对滑动,因此塑料会熔化成液体。
当冷却时,长链所含的能量降低,彼此之间的距离拉近,相互吸引力增强,所以会重新硬化。
2 热固性塑料在形成初期也是长链的,受热会软化,可以被塑制成一定的形状。
但在进一步受热时,链与链之间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型。
再受热时,链状分子的滑动受到限制,因此不会熔化橡胶:结构相对分子量大分子间的相互作用力小分子的对称性小,不易形成结晶结构具有交联结构性能:回弹性好,回弹速度快。
无机非金属材料知识点总结
无机非金属材料知识点总结无机非金属材料是指那些由非金属元素组成的材料。
与有机材料相比,无机非金属材料具有独特的性质和广泛的应用领域。
本文将对无机非金属材料的知识点进行总结。
一、常见的无机非金属材料及其性质1. 硅(Si):硅是地壳中最丰富的元素之一,常见的硅材料有硅石、石英等。
硅具有高熔点、高硬度、耐酸碱等性质,广泛用于电子、光学、建筑等领域。
2. 氧化物:氧化物是由氧元素和其他非金属元素组成的化合物。
常见的氧化物有氧化铝、氧化锌等。
氧化物具有高熔点、高硬度、绝缘性等性质,被广泛应用于陶瓷、涂料、电子器件等领域。
3. 硝酸盐:硝酸盐是由金属离子和硝酸根离子组成的化合物。
常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸铜等。
硝酸盐具有较高的溶解度、较好的导电性和光学性质,被广泛应用于化肥、炸药、玻璃等领域。
4. 硫化物:硫化物是由硫元素和其他非金属元素组成的化合物。
常见的硫化物有硫化镉、硫化铜等。
硫化物具有较低的熔点、良好的导电性和磁性,被广泛应用于电池、光电子器件等领域。
二、无机非金属材料的应用领域1. 电子领域:无机非金属材料在电子领域具有重要的应用价值。
硅材料在集成电路和太阳能电池中被广泛使用,氧化锌材料在发光二极管和薄膜晶体管中具有重要作用。
2. 光学领域:无机非金属材料在光学领域有着广泛的应用。
氧化铝材料被用作高透明度的窗户和镜片,硅材料被用作光纤和光学器件的基底。
3. 材料领域:无机非金属材料在材料领域有着多样的应用。
硫化物材料具有良好的导电性和磁性,被用于制作电池和磁性材料。
硅酸盐材料具有较好的耐热性和化学稳定性,被广泛应用于陶瓷、建筑和玻璃制造等领域。
4. 环境领域:无机非金属材料在环境领域有着重要的作用。
氧化物材料被用作催化剂和吸附剂,用于处理废气和废水。
硅材料被用作光催化剂,可以将光能转化为化学能,用于净化空气和水资源。
三、无机非金属材料的研究与发展趋势1. 纳米材料:随着纳米技术的发展,研究纳米级无机非金属材料成为热点。
无机非金属材料工程专业知识
无机非金属材料工程专业知识1. 无机非金属材料的基础1.1. 你知道吗,无机非金属材料其实并不复杂,它们就是我们生活中随处可见的那些东西。
比如,玻璃、陶瓷、砖头,这些看似普通的东西,实际上是无机非金属材料的代表。
它们不像金属那样闪闪发光,却各有各的妙处。
你想想,咱们的家用玻璃、卫生间的瓷砖,都是这些材料做的,不仅耐磨,而且清洁起来方便多了。
没错,它们就是这些材料的“超级明星”!1.2. 说到无机非金属材料,它们的“家族”可是非常庞大的。
像硅酸盐、铝土矿、石英,这些都是无机非金属材料的一部分。
它们在建筑、电子、甚至航空航天领域都有广泛应用。
举个例子,现代建筑中使用的混凝土,其实就是由水泥、沙子和碎石混合而成的,而水泥的主要成分就是一种叫做硅酸钙的物质。
这些材料不仅在外观上大有讲究,性能上更是让人刮目相看。
2. 无机非金属材料的特性2.1. 那么,无机非金属材料究竟有哪些“超能力”呢?首先,它们的耐高温性能可是一绝。
不像有些材料一到高温就“熔化”,无机非金属材料却能在高温下保持稳定。
这就是为什么我们在高温炉里能看到陶瓷和耐火砖,甚至航空航天中也会用到这些材料。
别小看这些材料,它们可是能顶得住炙热火焰的“超级战士”!2.2. 除了耐高温,它们还有个“超能力”就是耐腐蚀。
这些材料对酸、碱等化学物质的抵抗能力很强,不容易被腐蚀。
所以说,咱们的水泥桥梁和建筑物才能经受住风吹雨打,稳如磐石。
想想看,如果没有这些耐腐蚀的无机材料,城市建设可就要面临很多麻烦了。
3. 无机非金属材料的应用3.1. 无机非金属材料在我们生活中无处不在,它们在建筑、交通、电子等领域都有广泛应用。
比如,你家里的厨房用具,很多都是陶瓷的,耐高温又不容易变形;而电子设备中的绝缘材料,很多也用到这类材料,保障了电路的安全和稳定。
简直是“万能选手”,无论你想到什么地方,都能找到它们的身影。
3.2. 最后,说到无机非金属材料的未来,真是让人充满期待。
无机非金属材料工学(水泥)印完
01
02
03
替代传统水泥
通过改进生产工艺和技术, 开发出性能更优、环保性 更强的新型水泥,逐步替 代传统水泥。
拓展应用领域
在建筑、道路、水利等领 域推广使用绿色水泥,促 进绿色建筑和绿色城市的 发展。
国际合作与交流
加强国际合作与交流,引 进国外先进的绿色水泥技 术和经验,推动我国绿色 水泥产业的快速发展。
通用水泥的物理性能包括密度、 细度、需水量、凝结时间、硬化 性能和耐久性等。
通用水泥主要包括硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水 泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤 灰硅酸盐水泥等。
通用水泥的强度等级一般分为 42.5、42.5R、52.5、52.5R四个 等级,其中R表示早强型。
特种水泥
特种水泥是指具有特殊性能或特种用途的水泥,如快硬水泥、抗硫酸盐水 泥、膨胀水泥和油井水泥等。
THANKS
水泥可用于制造农业机械和农用设色化
随着环保意识的提高, 未来水泥行业将更加注 重环保和节能,推广低 碳、环保的生产技术和 设备,减少对环境的负
面影响。
智能化
利用信息技术和自动化 技术,实现水泥生产的 智能化和自动化,提高 生产效率和产品质量。
高性能化
无机非金属材料工学(水泥)
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目 录
• 无机非金属材料概述 • 水泥的种类与特性 • 水泥的生产与应用 • 水泥的工程性质与检测 • 水泥的环保与可持续发展
01
无机非金属材料概述
定义与分类
定义
无机非金属材料是以无机非金属矿物 或含无机非金属元素的矿物为原料, 经人工制备而成的无机固体材料。
电子行业
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无机非金属材料在电子行业中具有重要应用, 如电子陶瓷、功能玻璃等,用于制造电子元件
无机非金属材料工程专业知识
无机非金属材料工程专业知识嘿,伙计们!今天我们来聊聊一个很酷的话题——无机非金属材料工程专业知识。
你们知道吗,这个专业可是让我们这些普通人也能成为高科技领域的大咖哦!别急,我会让你们一个个都变成“材料大师”的!让我们来了解一下什么是无机非金属材料。
它是指不含金属元素的材料,比如陶瓷、水泥、玻璃等。
这些材料虽然看起来普通,但是它们的应用范围可是非常广泛的。
比如,我们家里的瓷砖、马桶、窗户等都是无机非金属材料制成的。
而且,这些材料还具有很多优点,比如耐高温、耐腐蚀、绝缘性能好等等。
所以说,学习无机非金属材料工程专业知识,对我们的生活可是有很大帮助的哦!接下来,我们来说说无机非金属材料工程专业的一些基础知识。
我们要学会如何制备无机非金属材料。
这可不是一件简单的事情,需要我们掌握很多化学知识和实验技能。
不过,只要我们用心去学,一定能够掌握这些技能的。
然后,我们还要学会如何测试无机非金属材料的性能。
这包括了材料的硬度、强度、韧性等等。
只有了解了这些性能,我们才能更好地利用这些材料。
学习无机非金属材料工程专业知识不仅仅是为了自己。
我们还可以为社会做出贡献。
比如,我们可以研究新型的无机非金属材料,以满足人们不断变化的需求。
或者,我们可以开发出更环保的无机非金属材料,以保护我们的地球家园。
学习这个专业,我们不仅可以提高自己的能力,还可以为社会创造更多的价值。
那么,学习无机非金属材料工程专业知识需要具备哪些条件呢?我们要有一颗热爱科学的心。
只有对科学充满热情,我们才能在学习过程中保持动力。
我们要有一颗勇于探索的心。
科学世界可是一个充满未知的地方,我们需要勇敢地去探索,去发现新的知识。
我们要有一颗坚持不懈的心。
学习任何一门专业知识都是需要时间和精力的投入的,我们需要有足够的耐心和毅力去坚持到底。
好了,今天的分享就到这里啦!希望我对无机非金属材料工程专业知识的介绍能让大家对这个专业产生更多的兴趣。
如果你也想成为一个“材料大师”,那就赶快行动起来吧!相信只要我们努力学习,一定能够实现自己的梦想!下次再见啦!。
无机非金属材料知识点
③ 气相:气孔;降低强度,造成裂纹
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二、陶瓷知识点
7、陶瓷力学性能的特点
① 硬度:高
② 强度:抗拉强度很低、抗压强度非常高 ③ 塑性:塑性极差 ④ 韧性:韧性差、脆性大
10、氧化物玻璃的晶子模型
晶子:晶格极不完整、有序区域极小的晶体 晶子模型:晶子分散在无定形介质中,晶子 与无定形区域无明显界限
玻璃有近程有序,远程无序的结构特点
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三、玻璃知识点
11、高分子玻璃的结构模型
无规线团模型 分子链成无规线团状,各线互相交织、互相 穿插
12、金属玻璃的结构模型 无规硬球堆积模型 把原子视为硬球,尽可能地紧密堆积,球的 排列是无规则的(金属键无方向性,原子具有 密堆倾向)
生料的配制与磨细 → 将生料煅烧使之部分 熔融形成以硅酸钙为主要成分的熟料矿物 → 将熟料与适量石膏或适量混合材料共同磨细为 水泥
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四、水泥知识点
11、泌水性 拌制混凝土时,为了保证必要的和易性,需 要加入比标准稠度需水量更多的水分,这些多余 的水分从浆体中析出的难易程度叫泌水性
12、安定性
概念:硬化水泥浆体的体积变化的均匀性 影响因素:水泥中游离CaO和MgO的含量;
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二、陶瓷知识点
5、烧结 将初步定型密集的粉块(生坯)高温烧成具 有一定机械强度的致密体
固相烧结: 烧结发生在单纯的固体之间 液相烧结: 有液相参与,加助溶剂产生液相 好处:降低烧结温度,促进烧结
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二、陶瓷知识点
6、陶瓷的组织结构:晶相、玻璃相、气相
无机非金属材料总结(完整版)
⽆机⾮⾦属材料总结(完整版)第⼀章1. 粘⼟的定义:是⼀种颜⾊多样,细分散的多种含⽔铝硅酸盐矿物的混合体。
粘⼟是⾃然界中硅酸盐岩⽯(主要是长⽯)经过长期风化作⽤⽽形成的⼀种疏松的或呈胶状致密的⼟状或致密块状矿物,是多种微细矿物和杂质的混合体。
2. 粘⼟的成因:各种富含硅酸盐矿物的岩⽯经风化,⽔解,热液蚀变等作⽤可变为粘⼟。
⼀次粘⼟(原⽣粘⼟)风化残积型:母岩风化后残留在原地所形成的粘⼟。
(深层的岩浆岩(花岗岩、伟晶岩、长⽯岩)在原产地风化后即残留在原地,多成为优质⾼岭⼟的矿床,⼀般称为⼀次粘⼟)。
⼆次粘⼟(次⽣粘⼟)沉积型:风化了的粘⼟矿物借⾬⽔或风⼒的迁移作⽤搬离母岩后,在低洼地⽅沉积⽽成的矿床,成为⼆次粘⼟。
⼀次粘⼟与⼆次粘⼟的区别:分类化学组成耐⽕度成型性⼀次粘⼟较纯较⾼塑性低⼆次粘⼟杂质含量⾼较低塑性⾼3. ⾼岭⼟、蒙脱⼟的结构特点:⾼岭⼟晶体结构式:Al4[Si4O10](OH)8,1:1型层状结构硅酸盐,Si-O四⾯体层和Al-(O,OH)⼋⾯体层通过共⽤氧原⼦联系成双层结构,构成结构单元层。
层间以氢键相连,结合⼒较⼩,所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。
蒙脱⼟(叶蜡⽯)是2:1型层状结构,两端[SiO4]四⾯体,中间夹⼀个[AlO6]⼋⾯体,构成单元层。
单元层间靠氧相连,结合⼒较⼩,⽔分⼦及其它极性分⼦易进⼊晶层中间形成层间⽔,层间⽔的数量是可变的。
4. 粘⼟的⼯艺特性:可塑性、结合性、离⼦交换性、触变性、收缩、烧结性。
1)可塑性:粘⼟—⽔系统形成泥团,在外⼒作⽤下泥团发⽣变形,形变过程中坯泥不开裂,外⼒解除后,能维持形变,不因⾃重和振动再发⽣形变,这种现象称为可塑性。
表⽰⽅法:可塑性指数、可塑性指标可塑性指数(w):W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度⼤,渗⽔性强,便于压滤榨泥。
W1塑限:粘⼟或(坯料)由粉末状态进⼊塑性状态时的含⽔量。
W2液限:粘⼟或(坯料)由粉末状态进⼊流动状态时的含⽔量。
无机非金属材料复习提纲
无机非金属材料复习提纲一、无机非金属材料的分类1.氧化物:包括氧化钙、氧化铝、氧化钛等;2.硅酸盐:如石英、长石、云母等;3.碳酸盐:如方解石、大理石、白云石等;4.硫酸盐:如石膏、明矾等;5.硼酸盐:如硼酸、硼砂等;6.磷酸盐:如磷灰石、三聚磷酸钠等;7.卤化物:包括氯化钠、溴化镁、碘化钾等。
二、无机非金属材料的特性1.物理特性:无机非金属材料通常具有高熔点、高硬度、高电阻率等特性,可以耐高温、有较好的绝缘性能等;2.化学特性:无机非金属材料通常具有良好的稳定性,能抵抗酸、碱等腐蚀;3.光学特性:无机非金属材料对光的吸收、透射和反射有着独特的特性,可以应用在光电子学、光纤通信等领域;4.热特性:无机非金属材料具有较低的热传导性能,可以应用于绝缘材料、隔热材料等领域;5.机械特性:无机非金属材料通常具有高硬度、高强度等特性,可以应用在磨料、陶瓷等领域。
三、无机非金属材料的应用领域1.陶瓷工业:无机非金属材料在制作陶瓷材料中有广泛应用,包括陶瓷器皿、建筑瓷砖、陶瓷电子元件等;2.玻璃工业:无机非金属材料在制作各种玻璃产品中有重要地位,包括玻璃器皿、玻璃窗、光学玻璃等;3.电子工业:无机非金属材料在电子元件、电子陶瓷、电池等产品中有广泛应用;4.建筑工业:无机非金属材料在建筑材料中具有重要地位,包括石、砖、水泥等;5.化工工业:无机非金属材料在制作化学原料、化学试剂等领域有广泛应用。
四、无机非金属材料的制备方法1.熔融法:利用高温将材料熔化,并通过凝固制备成型材料;2.溶液法:将物质溶解于溶剂中,通过溶剂的挥发或其他方法制备材料;3.凝胶法:通过溶胶-凝胶转变的方法制备材料;4.沉淀法:通过溶液中的化学反应生成沉淀而制备材料;5.气相法:通过气相反应或化学气相沉积制备材料。
五、无机非金属材料的发展趋势1.多功能化:无机非金属材料将向多功能方向发展,不仅具有传统的功能,还具备新的功能,如光学、化学传感等;2.纳米化:无机非金属材料将越来越倾向于纳米尺寸,以实现更好的性能;3.绿色环保:无机非金属材料的制备方法将越来越注重环境保护和可持续发展,减少对环境的污染和资源的浪费;4.应用拓展:无机非金属材料将向更广泛的应用领域发展,如能源领域、生物医学领域等。
无机非金属材料知识点
无机非金属材料知识点无机非金属材料是一类重要的材料,广泛应用于工业、建筑、电子、化工等领域。
它们具有良好的耐高温、耐腐蚀、绝缘性能,同时价格相对较低,因此备受青睐。
本文将介绍无机非金属材料的一些基本知识点,希望能对读者有所帮助。
首先,我们来谈谈无机非金属材料的分类。
根据其化学成分和结构特点,无机非金属材料可以分为氧化物、硅酸盐、氮化物、碳化物等几类。
其中,氧化物是指由氧元素和其他元素形成的化合物,如氧化铝、氧化钙等;硅酸盐是由硅酸盐基本结构组成的材料,如石英、蛋白石等;氮化物是由氮元素和其他元素形成的化合物,如氮化硼、氮化硅等;碳化物是由碳元素和其他元素形成的化合物,如碳化硅、碳化钛等。
这些材料在不同领域具有各自独特的应用价值。
其次,我们来探讨一下无机非金属材料的特性。
无机非金属材料通常具有高硬度、高熔点、良好的耐磨损性和耐腐蚀性。
例如,氧化铝具有很高的硬度和耐磨损性,常用于制作研磨材料和耐火材料;硅酸盐材料具有良好的绝缘性能和耐高温性能,常用于制作陶瓷、玻璃等产品;氮化硅具有高硬度和耐高温性能,常用于制作刀具、陶瓷材料等。
这些特性使得无机非金属材料在工业生产中发挥着重要作用。
此外,无机非金属材料还具有一些其他特点。
例如,它们通常具有较好的化学稳定性和热稳定性,能够在恶劣的环境条件下保持良好的性能;同时,它们的导热性和导电性相对较差,适合用作绝缘材料或者耐高温材料。
此外,无机非金属材料的成本相对较低,生产工艺相对简单,因此在工业生产中具有一定的竞争优势。
最后,我们来谈谈无机非金属材料的应用领域。
无机非金属材料广泛应用于陶瓷、建筑材料、电子材料、耐火材料、刀具材料等领域。
例如,陶瓷材料常用于制作陶瓷器、瓷砖、陶瓷工艺品等;建筑材料中的硅酸盐材料常用于制作玻璃、水泥、陶瓷砖等;电子材料中的氮化硼常用于制作半导体材料、光学玻璃等;耐火材料中的氧化铝常用于制作耐火砖、耐火涂料等;刀具材料中的碳化硅常用于制作陶瓷刀、砂轮等。
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1、无机材料生产共性和个性:共性:1、原料都来自储量丰富的天然非金属矿物 2、粉料的制备与运输3、高温加热(热处理)4、成型5、干燥。
个性:P(表示粉体制备过程) H(热处理过程) F(成型过程)1、胶凝材料(水泥)PHP 2、玻璃PHF 3、陶瓷和耐火材料PFH。
2、粘土定义:粘土是一种或多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。
3、粘土的三大组成:矿物组成、化学组成和颗粒组成.粘土矿物组成:高岭石类(包括高岭石、多水高岭石等)特点:吸附能力小,可塑性和结合性较差,杂质少、白度高、耐火度高。
蒙脱石类(包括蒙脱石、叶蜡石等)特点:是能吸收大量的水,体积膨胀,离子交换能力强,膨润土可塑性大,触变厚化性强,严重影响泥浆性能。
随外界环境的温度和湿度而变化,引起C轴膨胀与收缩。
伊利石类(也称水云母)特点:一般可塑性低,干后强度小,干燥烧成收缩小,烧结温度低,烧结范围窄。
化学组成:二氧化硅,三氧化二铝,结晶水还有少量碱金属氧化物碱土金属氧化物着色氧化物等。
颗粒组成:指粘土中不同大小颗粒的百分含量。
4、粘土的工艺性质:可塑性,离子交换性,触变性,膨化性,收缩性,烧结性能(1)可塑性:粘土与适量水混练后形成泥团,在外力作用下塑造成各种形状而不开裂,当外力除去后仍能维持原来形状的性质。
可塑性指数则为液限与塑限的差值,表示粘土能形成可塑泥团的水分变化范围。
可塑性指标在工作水分下,泥料受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。
(2)离子交换性:粘土颗粒吸附的离子被其它同性电荷的离子置换,发生离子交换的性质(3)触变性:粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。
5、长石类原料:钠长石(玻璃釉),钾长石(陶瓷釉),钙长石(水泥),钡长石滑石结构:层状结构6、破碎的方式:挤压,劈裂,折断,磨剥,冲击。
破碎设备:颚式破碎机、圆锥式破碎机,辊式破碎机,反击式破碎机、蓖式破碎机超细磨:振动磨、搅拌磨、冲击磨、气流磨、行星磨7、玻璃退火的目的,退火包括哪几个工艺阶段?各个阶段的要点有哪些?退火定义:消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的永久应力的过程。
无机非金属材料工学知识点总结综述
无机非金属材料工学知识点总结综述无机非金属材料工学是一个关于无机非金属材料的研究领域,涉及材料的合成、结构、性质、加工和应用等方面的知识。
无机非金属材料工学广泛应用于材料科学、化学工程、能源科学、环境科学等领域,对推动社会经济发展具有重要意义。
以下是对无机非金属材料工学中一些重要的知识点的总结和综述。
1.无机非金属材料的种类和特性:无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥和复合材料等。
这些材料具有硬度高、耐高温、耐腐蚀和绝缘性能好的优点。
陶瓷材料具有高强度、高硬度、高熔点和抗腐蚀性能好的特点,广泛应用于陶瓷工艺品、建筑材料、电子器件等领域。
玻璃材料具有透明、韧性好和化学稳定性高的特点,广泛应用于建筑、汽车、电子和光学等领域。
水泥材料具有粘结力强、抗压强度高和化学稳定性好的特点,被广泛用作建筑材料。
复合材料是由两种或多种材料组合而成,具有结构轻、强度高和耐腐蚀性能好的特点,广泛应用于航空航天、汽车和船舶等领域。
2.无机非金属材料的合成方法:常用的无机非金属材料的合成方法包括溶胶-凝胶法、燃烧法、水热法和固相法等。
溶胶-凝胶法是一种通过溶胶的形成和凝胶的形成来制备材料的方法,具有成本低、工艺简单和可控性好的优点。
燃烧法是一种通过高温燃烧反应来合成材料的方法,具有合成速度快和产率高的特点。
水热法是一种通过在高温高压水环境中进行合成反应的方法,具有合成温度低、结晶度高和尺寸可控的特点。
固相法是一种通过将多种原料混合后在高温条件下反应来合成材料的方法,具有反应适应性广和成本低的特点。
3.无机非金属材料的组织结构和性能:无机非金属材料的性能与其组织结构密切相关。
晶体结构是无机非金属材料的基础,晶体微观结构的不同会导致材料性能的差异。
晶体缺陷是影响材料性能的重要因素之一,包括点缺陷、线缺陷和面缺陷等。
晶界是晶体之间的分界面,对材料的力学性能、导电性能等影响很大。
孔隙是材料中的空隙,会导致材料的强度和密度下降。
材料的结构和性能之间存在着复杂的关系,研究和控制结构的变化可以提高材料的性能。
无机非金属材料知识点总结
无机非金属材料知识点总结无机非金属材料是指除了金属和有机材料之外的一类材料,它们主要由无机化合物组成。
无机非金属材料具有很多特殊的性质和应用,以下是对无机非金属材料的一些重要知识点的总结。
一、无机非金属材料的分类无机非金属材料可以分为陶瓷材料、玻璃材料和复合材料三大类。
1. 陶瓷材料:陶瓷材料是由氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等无机化合物构成的。
陶瓷材料具有高硬度、高抗磨损性、高耐高温性等特点,广泛应用于制陶、建筑、电子、化工等领域。
2. 玻璃材料:玻璃材料是由二氧化硅、碳酸盐等无机化合物构成的非晶态材料。
玻璃材料具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点,广泛应用于建筑、光学、电子等领域。
3. 复合材料:复合材料是由两种或两种以上不同性质的无机非金属材料组成的。
复合材料具有优异的力学性能、热性能和化学性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
二、无机非金属材料的性质和应用无机非金属材料具有多种特殊的性质和应用,下面列举其中几个重要的方面。
1. 物理性质:无机非金属材料具有高熔点、高硬度、低导电性、低热膨胀系数等特点。
这些性质使得无机非金属材料在高温环境下具有优异的性能,适用于高温设备、耐磨材料等领域。
2. 化学性质:无机非金属材料具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性。
例如,陶瓷材料可以在强酸、强碱等腐蚀性介质中长期稳定使用,玻璃材料也具有较好的耐酸碱性能。
3. 光学性质:无机非金属材料具有良好的光学性能。
玻璃材料具有优异的透明性,可以用于制造光学仪器、光纤等产品。
此外,无机非金属材料还具有较好的折射率、反射率等光学性质,广泛应用于光学镜片、光学纤维等领域。
4. 热性质:无机非金属材料具有较好的耐热性能。
陶瓷材料能够在高温下保持稳定性能,广泛应用于高温炉窑、耐火材料等领域。
5. 电性质:无机非金属材料具有较好的绝缘性能。
陶瓷材料、玻璃材料等在电子器件中被广泛应用,可以用作绝缘基材、电介质等。
三、无机非金属材料的制备方法无机非金属材料的制备方法多种多样,下面介绍几种常见的制备方法。
无机非金属材料工程专业知识
无机非金属材料工程专业知识1. 什么是无机非金属材料?1.1 定义与特点说到无机非金属材料,这个名字听起来是不是有点复杂?实际上,它们就是不含有机成分的材料,主要包括陶瓷、玻璃、石材等。
想象一下你家里用的瓷碗、玻璃杯,都是这些材料的代表。
这些材料一般都比较硬、耐磨,还能耐高温,用在建筑、汽车、电子设备中都很广泛。
就像你喝水的玻璃杯,虽然看起来简单,但它的制造工艺可是门学问呢!1.2 应用领域无机非金属材料的应用非常广泛。
从建筑的砖瓦、地砖,到现代科技的光纤、半导体,甚至航天器中的高温陶瓷,几乎无处不在。
你能想象吗?那些看似普通的建筑材料,其实背后都藏着大大的科学与技术。
它们不仅要美观,还得经得起时间的考验。
比如,很多古老的建筑物之所以能保存几百年,就是因为使用了优质的无机非金属材料。
2. 如何制造这些材料?2.1 原料选择制造这些材料的第一步就是选择合适的原料。
陶瓷一般用到粘土、长石等;玻璃则需要石英砂、钠碱等。
原料的质量直接影响最终材料的性能,就像做菜一样,食材新鲜才会做出美味的菜肴。
材料科学家们在选材时可是非常讲究的呢!2.2 加工过程一旦原料选好,就要进入加工阶段了。
这时,原料会经过高温烧制、熔融、冷却等一系列步骤。
比如制作瓷器时,首先把粘土混合,然后成型,最后在高温炉里烧制。
这个过程不仅需要精准的控制温度,还要掌握好时间。
就像制作一个完美的蛋糕一样,不同的烘焙时间和温度都会影响最终的效果。
3. 无机非金属材料的优势与挑战3.1 优势无机非金属材料有很多优点,比如高硬度、耐磨损、耐高温。
这些优点让它们在很多领域都得到了广泛应用。
比如你在厨房看到的烤箱、炉灶,都是用这些材料制造的。
它们能经受住高温的考验,不容易变形。
再比如高温陶瓷,它们在航天器的发动机中起到了关键作用,可以抵抗极端的温度变化。
3.2 挑战不过,这些材料也有自己的挑战。
比如它们往往比较脆,不像金属那样有很好的延展性。
而且,它们的生产过程对环境的要求也比较高,需要消耗大量的能源。
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1.为什么北方常采用烧氧化焰而南方烧还原焰?答:我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土,含铁较少而含氧化钛、有机物较多,坯体粘性和吸附性较强,适宜用氧化气氛烧成。
南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石,含铁量较多而含氧化钛、有机物较少,粘性和吸附性较小,适宜用还原气氛烧成。
2.与金属材料相比,无机非金属材料在性能上有那些特点?原因是什么?答:无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、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、硼酸盐和非氧化物等物质,其化学键主要为离子键或离子—共价混合键。
因此,无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性,优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。
但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。
3.玻璃浮法成型的原理?答:玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡液上,由于各物相界面张力和重力的综合作用,摊成厚度均匀,上下两平面平行,平整和火抛光的玻璃带,经冷却硬化后脱离锡液,再经退火、切割而得到浮法玻璃。
4.采用陶瓷注浆成型时坯料应满足哪些要求?为什么?答:1)流动性好。
保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个部位。
2)悬浮性好。
浆料中各种固体颗粒能在较长的一段时间悬浮而不沉淀的性质称为泥浆的悬浮性。
它是保证坯体组分均匀和泥浆正常输送、贮放的重要性能之一。
3)触变性适当。
受到振动和搅拌时,泥浆粘度会降低而流动性增加,静置后又恢复原状,此外,泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会变稠,这种性质称为触变性。
泥浆触变性过大,容易堵塞泥浆管道,且坯体脱模后易塌落变形;触变性过小,生坯强度较低,影响脱模和修坯。
4)滤过性好。
滤过性也称渗模性,是指泥浆能够在石膏模中滤水成坯的性能。
滤过性好,则成坯速率较快。
当细颗粒过多时,易堵塞石膏模表面的微孔脱水通道,不利于成坯。
熟料和瘠性原料较多时有利于泥浆的脱水成坯。
5.陶瓷制品开裂的主要原因?答:生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹;坯体入窑水分过高、升温过急;高温阶段生温太快,收缩过大;坯体在晶体型转化阶段冷却过快;器形设计不合理。
6.实际生产中应该如何选择陶瓷的成型方法?答:1)产品的形状、大小、厚薄等。
一般形状复杂或较大,壁较薄的产品,可采用注浆法成形;而具有简单回转体形状的器皿可采用最常用的旋压、滚压法可塑成形。
2)坯料的性能。
可塑性较好的坯料适用于可塑法成形,可塑性较差的坯料可用注浆或干压法成形。
3)产品的产量和质量要求。
产量大的产品可采用可塑法的机械成形,产最小的产品可采用法浆法成形,产量很小质量又要求不高的产品可考虑采用手工可塑成形。
4)设备要简单,劳动强度要小。
5)经济效果要好。
在选择成形方法时,希望在保证产品产量质量的前提下,选用没备最简单,生产周期最短,成本最低的—种成型方法41.无机非金属材料的定义无机非金属材料就是除金属材料、高分子材料外的其他所有材料。
陶瓷材料是无机非金属材料的典型代表。
有广义和狭义多重含义。
狭义的陶瓷一般仅为陶器和瓷器的合称,指以可塑性黏土为主要原料,加入瘠性的石英和助熔剂长石,成型后经烧制而成的制品,按制品性质及所用原料、烧成制度的不同可分为土器、陶器、炻器、瓷器等,按用途不同分为日用、建筑、卫生、电工、美术陶瓷等类别42.叙述玻璃熔制过程的五个阶段及各阶段所经历的主要物理化学过程。
五个阶段:硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却。
(1)硅酸盐的形成单组分的反应:多晶转化;盐类分解;析出结晶水和化学结合水。
多组分的反应:复盐形成;硅酸盐形成;低共熔混合物形成;石英、低共熔物、硅酸盐熔融(2)玻璃的形成烧结物继续加热,相互溶解、扩散,由不透明的烧结物转为透明的玻璃液。
(3)澄清玻璃液中的可见气泡的排出。
(4)玻璃液的均化玻璃液中条纹和其它不均体的消除,玻璃液的各部分在化学组成上达到均匀一致。
(5)玻璃液的冷却阶段玻璃液冷却,粘度提高到成型制品所需的范围。
45.简述无机非金属材料的原料来源传统陶瓷的原料主要来自岩浆岩和沉积岩;耐火材料的原料主要来自岩浆岩,其次为沉积岩和变质岩;水泥原料和化工原料以沉积岩为主;玻璃原料主要来自石英岩类;铸石原料以中集性岩浆岩为主;无机建筑材料的原料几乎遍及了所有的岩石岩类;先进陶瓷材料,大多数也是从天然原料中深加工获得的46.釉与玻璃区别:釉与玻璃的相似之处占优势的相是透明玻璃,许多物理化学性质可以用结构的“无定形――晶子学说”来解释;没有固定的熔点,只有熔化温度范围;光学性质具有各向同性之特征;在光泽、透明、不透水性等方面也很相近,釉的许多性质随温度和组成变化规律也近于玻璃。
釉与玻璃相区别之处均匀性不及玻璃,釉层的平均厚度为0.1~0.15mm,高温下,坯釉之间的相互反应,且釉的熔融还受到瓷坯烧成制度的限制,影响了釉的均匀性;釉中含有少量晶体,多见于坯釉中间层中,有两种来源:一是未熔的晶体残留物,另一是新析出的晶体。
釉中还含有或多或少大小在10~80μ之间气泡,也多数集中于坯釉中间层内,它们主要是在釉熔化后阻碍坯体中碳素燃烧产生的气体逸出而形成的。
虽然可用玻璃的结构理论来解释和调节釉的性质,但会产生不同程度的偏差。
48.陶瓷的原料,你认为应来源于哪种类型的岩石?耐火材料--岩浆岩,次为沉积岩和变质岩水泥原料--沉积岩为主化工原料--沉积岩为主玻璃原料--石英岩类为主铸石原料--中基性岩浆岩为主;建材原料--几乎遍及了所有的岩石类型。
49.粘土类原料的三类组成及工艺性能化学组成;矿物组成;颗粒组成粘土的工艺性能颗粒分布可塑性结合性收缩(干燥性能)烧结性能耐火度触变性膨化性水化试验离子交换性51.如何确定陶瓷原料中的有益组分和有害组分?从化学成分来看:有益组分指:能有利于提高产品性能的成分,也是原料的主要构成成分,如高岭土中的Al2O3、SiO2。
而高岭土的理想构成为:Al2O3·2SiO2·2H2O中性成分,有时也可算成是有益组分,如CaO、MgO、K2O、Na2O,它们也是成瓷的重要组分,但含量高时,会降低高岭土的耐火度,缩短烧结范围,过多时还会引起坯泡。
其中CaO含量多还会影响色面,实验证明坯体中CaO的含量超过1.5%,便会出现淡绿色。
有害组分:影响产品性能的组分,如Fe2O3和TiO2,其主要影响就是使产品产生不希望的颜色。
富铝高岭土,要求Fe2O3和TiO2的含量<1.2%,否则对白瓷色面将带来愈加有害的影响。
从矿物组成来看:有益组成:如高岭石、长石-高岭石之间的中间矿物、石英:低温时可削弱粘土质的可塑性、结合性。
超过1450℃时,为强的易熔物,与粘土物质组成易熔共融物,降低耐火度。
有害组成:铁质矿物(存在形式褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿、钛铁矿、赤铁矿等):易使产品发生溶洞、鼓胀、斑点或显色。
在还原性气氛中烧成,将呈氧化亚铁,而使坯体显蓝绿色。
随着铁含量的增加,最后可能变成蓝黑色。
在氧化性气氛中烧成,则都成为三价铁。
根据铁含量的多少,坯体将显现淡黄色至深红色。
钛质矿物:是一种较强的熔剂,对瓷的颜色也有较大的影响,易使粘土呈蓝灰色。
52.评价原料有两种情况:一是入厂前的原料评价→决定是否采购该批原料;二是入厂后的原料检验→决定是否可直接用于配方中。
很多频繁变换原料产地,上述工作成了日常的工作,且配方的稳定性工作难度较大53.无机材料制备工艺原理--原料评价示例问题提出原料性能测试:理化性能:原料的化学组成原料的矿物组成煅烧前后外观特征工艺性能:原料的可塑性能原料的干燥性能原料的烧结性能配方试验:坯体化学组成:坯料化学组成制坯方法烧后性能强度试验冷热试验结果与分析评价结论67.试述一般陶瓷生产的主要工艺流程配料→球磨→①注浆成型②压滤→脱水→真空练泥→陈离→可塑成型}→干燥→施釉→烧成③喷雾干燥→压制成型68.试述“陶”与“瓷”的区别?作胎原料不同:陶器一般用粘土,少数也用瓷土,而瓷器是用瓷石或瓷土作胎胎色:陶器制胎原料中含铁量较高,一般呈红色、褐色或灰色,且不透明;瓷器胎色为白色,具透明或半透明性。
釉的种类:釉系陶瓷表面具有玻璃质感的光亮层,由瓷土(或陶土)和助熔剂组成。
陶器一般表面不施或施低温釉,其助熔剂为氧化铅。
瓷器表面施有高温釉,有石灰釉和石灰一碱釉两种。
主要烧成温度:因制胎材料的关系,陶器的烧制温度一般在700~1000℃,瓷器烧制温度一般在1200℃以上。
吸水率:这是陶瓷烧结度和瓷化程度的重要标志,指器体浸入水中充分吸水后,所吸收的水分重量与器体本身重量的比例。
普通陶器吸水率都在8%以上,细炻器为0.5%~12%,瓷器为0~0.5%69.试述何谓粘土的触变性,及其产生原因。
粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。
反之,相同泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下会增加粘度,出现变稠和固化现象,上述现象可重复无数次,统称为触变性。
产生触变性的原因:由于粘土片状颗粒的活性边面上尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部边-边或边-面结合,使粘土颗粒之间常组成封闭的网络状结构。
这时,泥料中的大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使整个粘土-水系统好像水分减少,粘度增加,变稠及固化现象,但这样的网络状结构是疏松和不稳定的,当稍有剪切力的作用或振动时,网络即被破坏,又呈流动状态。
71.无机材料生产共性和个性:共性:1、原料都来自储量丰富的天然非金属矿物 2、粉料的制备与运输3、高温加热(热处理)4、成型5、干燥。
个性:P(表示粉体制备过程) H(热处理过程) F(成型过程)1、胶凝材料(水泥)PHP 2、玻璃PHF 3、陶瓷和耐火材料PFH。
73.问:何为坯釉适应性?如何提高改善坯釉适应性?答:坯釉适应性是指陶瓷坯体与釉层有互相适应的物理性质(主要是热膨胀系数匹配),釉面不致龟裂或剥落的能力。
要提高坯釉的适应性,应从控制釉层应力的性质和应力的大小入手。
(1)釉的热膨胀系数接近于坯体而稍低于坯体;(2)坯釉的化学组成有一定差异但不可太大,以便形成稍厚或适中的中间层;(3)提高釉层的弹性和抗张强度;(4)釉层厚度应较薄。
91、简述石英的晶型转及其在陶瓷工艺过程中的影响。
答:石英晶型转化主要有高温型的缓慢转化和低温型的快速转化。
高温型的缓慢转化是由表面开始向内部进行的,发生结构变化,形成新的稳定晶型,其体积膨胀大,但时间长,同时生成缓冲液,因而对陶瓷制品影响不大。
相反,低温型的快速转化是晶体表里瞬间同时发生转化,无结构变化,膨胀小,但反应是瞬间的,无液相缓冲,因而破坏性大。
101、物料干燥过程可以分为几个阶段?哪个阶段最危险?简述对流干燥、工频电干燥、微波干燥、红外干燥基本原理及其特点。