传统无机非金属材料简介
传统无机非金属材料简介 ppt课件
玻璃
玻璃由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的 （主要生产原料为：纯碱、石灰石、石英）。有石英 玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃、高温玻 璃、耐高压玻璃、防紫外线玻璃、防爆玻璃等。通常 指硅酸盐玻璃。
普通玻璃的化学组成是Na2O·CaO·6SiO2。
玻璃特性
玻璃是一种无规则结构的非晶态固体，具有：
浮法玻璃生产中 原料粒度对质量影响
1、SiO2
引入SiO2的原料 主要有石英砂和砂岩，约占配合料总量的70%～
72%左右。
粒度要求
最合适的颗粒直径为0.106~0.5mm。 最合适的沙粒形状为棱角形，因为棱角形的面积大，
与助熔剂的接触机会多，在混合、运输过程中不易分 层。 硅质原料颗粒度的下降有利于玻璃的熔制； 但过细，除了飞料、易分层外，细粉会过早与配合料 中含钠、钙、镁的物质反应，生成密度大、黏度小的 初生熔体； 颗粒表面积增大，产生颗粒间的静电吸附效应，造成 配合料的团聚； 熔化过程中，反应速度快，发泡激烈，产生的微小气 泡部易排除，难于澄清。
钠长石特点（与钾长石比较） 1、在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解快，
溶解度大。 2、熔融温度低，透明度好。 3、熔融温度范围较钾长石窄，熔体高温粘度
较小，随温度的变化较快。
4、石英
由二氧化硅组成的矿物，化学式SiO2。纯净 的石英无色透明，因含各种杂质，颜色各异， 有以下异种：
水晶（rock crystal):无色透明 紫水晶（amethyst): 紫色透明或半透明，加
传统硅酸盐材料通常以黏土、钾长石、钠长石、石英 为原料。
黏土矿物 高岭石：Al2O3.2SiO2.2H2O …… 钾长石 K2O·Al2O3·6SiO2 钠长石 Na2O·Al2O3·6SiO2 石英 SiO2
传统无机非金属材料的定义和特点
传统无机非金属材料的定义和特点
传统无机非金属材料是指不含金属元素的材料，通常主要由非金属元素的化合物构成。
其特点如下：
1. 化学性质稳定：传统无机非金属材料具有较高的化学稳定性，不易被常见的酸、碱、有机溶剂侵蚀，能够在各种环境下长期稳定使用。
2. 机械性能差：相对于金属材料，传统无机非金属材料的强度和韧性较低，通常具有脆性。
这也意味着在应力作用下容易发生断裂。
3. 热物性稳定：传统无机非金属材料具有良好的热稳定性，在高温环境下，能够保持相对稳定的化学和物理性质。
4. 电绝缘性：无机非金属材料通常是优良的电绝缘材料，对电流具有很好的绝缘性能。
5. 导热性能差：相对于金属材料，传统无机非金属材料的导热性能较差，导热系数低。
6. 可透明性：某些传统无机非金属材料，如玻璃和陶瓷，具有较好的透明性能，对可见光具有较高的透射性。
7. 多样性：传统无机非金属材料种类繁多，包括陶瓷、玻璃、石墨、硅酸盐、氮化硅、氧化铝等，可根据不同的需求选择合适的材料。
无机非金属材料
无机非金属材料
无机非金属材料是指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，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。
在晶体结构上,无机非金属的晶体结构并不等于金属繁杂，并且没民主自由的电子。
具备比金属键和氢铵共价键更弱的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能够、高键弱剥夺这两大类材料以低熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和较好的抗氧化性等基本属性,以及宽阔的导电性、隔热性、透光性及较好的铁电性、铁磁性和压电性。
硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。
1.普通(传统)的非金属材料
传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，硅酸盐材料是以含硅的物质为原料经加热而制成的，如水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料等，是工业和基本建设所必需的材料。
2.特种(新型)的无机非金属材料
例如：结构陶瓷、复合材料、功能陶瓷、半导体、新型玻璃、非晶态材料和人工晶体等。
5-3 无机非金属材料
富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
(4) 硅的应用 半导体材料 集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等
3、二氧化硅
二氧化硅可用来生产光 导纤维。光导纤维的通信容 量大，抗干扰性能好，传输 的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
（1）、存在:
水晶
结晶形（石英晶体） 水晶 无色透明 玛瑙 彩色环带或层状
硅石
无定形——硅藻土
玛瑙
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。
一、 硅酸盐材料
2、传统无机非金属材料 原料 工业设备
水泥 条件
石膏的作用 混凝土
黏土和石灰石 水泥回转窑 高温煅烧 调节水泥硬化速率 水泥、沙子和碎石等与水混合
二、 新型无机非金属材料
（一）硅和二氧化硅 1、 硅元素的存在与结构
含量
存在 存在形态
地壳中 居第_二__位
__氧__化__物___ _和__硅__酸__盐___
原子结构 示意图
周期表中位置
第__三__周__期_、 第__Ⅳ__A__族_
2、单质硅化学性质：常温下硅单质的化学性质不活泼 （1）常温下 只和F2 、HF、强碱反应
Si + 2F2 === SiF4
Si + 4 HF === SiF4 + 2H2
Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2
《无机非金属材料》 知识清单
《无机非金属材料》知识清单一、什么是无机非金属材料无机非金属材料，顾名思义，是指除金属材料和有机高分子材料以外的几乎所有材料的统称。
这些材料通常具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等优良性能，在现代工业、科技和日常生活中发挥着不可或缺的作用。
从组成上来看，无机非金属材料主要由无机化合物构成，包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等。
它们的结构和性能特点取决于所包含的化学元素以及原子之间的结合方式。
二、常见的无机非金属材料1、陶瓷材料陶瓷是人类使用历史最为悠久的无机非金属材料之一。
传统的陶瓷如陶器、瓷器，是以黏土等天然矿物为原料，经过成型和高温烧制而成。
现代陶瓷则在成分和工艺上有了很大的改进和创新，具有更加优异的性能。
例如，氧化铝陶瓷硬度高、耐磨，常用于制造刀具和机械零件；氧化锆陶瓷韧性好，可用于制作生物医学材料，如人工关节。
2、玻璃材料玻璃是一种非晶态的无机非金属材料，通常由石英砂、纯碱、石灰石等原料制成。
根据成分和性能的不同，玻璃可以分为多种类型，如普通玻璃、钢化玻璃、硼硅玻璃等。
普通玻璃广泛应用于建筑门窗、容器等；钢化玻璃强度高，用于汽车车窗、高层建筑的幕墙；硼硅玻璃耐高温、化学稳定性好，常用于实验室器具和太阳能热水器的集热管。
3、水泥材料水泥是建筑行业中不可或缺的无机非金属材料，主要成分是硅酸钙、铝酸钙等。
水泥与水混合后会发生化学反应，逐渐硬化形成坚固的结构体。
常见的水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等，它们在强度、凝结时间等方面有所不同，适用于不同的建筑工程。
4、耐火材料耐火材料能够在高温环境下保持物理和化学稳定性，抵抗高温的侵蚀。
常见的耐火材料有耐火砖、耐火纤维等。
它们广泛应用于冶金、化工、电力等高温工业领域，如炼钢炉的内衬、高温窑炉的隔热层。
5、半导体材料半导体材料是现代电子信息技术的基础，如硅、锗、砷化镓等。
这些材料的导电性介于导体和绝缘体之间，可以通过掺杂等工艺控制其电学性能，从而制造出各种电子器件，如集成电路、二极管、三极管等。
无机非金属材料
无机非金属材料（1）主讲：黄冈中学优秀化学教师汪响林一、传统硅酸盐材料1、传统硅酸盐材料简介(1）含义：在材料家族里，有一类非常重要的材料叫做无机非金属材料。
最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料.像陶瓷、玻璃、水泥等材料及它们的制品在我们日常生活中随处可见.由于这些材料的化学组成多属硅酸盐类，所以一般称为硅酸盐材料。
（2）原料:传统硅酸盐材料一般是以黏土（主要成分为）、石英（主要成分为SiO2）、钾长石（主要成分为）和钠长石（主要成分为）等为原料生产的。
(3)结构和性质特点:这些原料中一般都含有硅氧四面体——结构单元。
由于硅氧四面体结构的特殊性，决定了挂酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
2、陶瓷(1)原料：黏土（2)设备：窑炉（3)工序:混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器（4）原理：高温下，复杂的物理化学变化。
（5)种类:土器、瓷器、炻器等.(6）彩釉：烧制前，在陶瓷制品胚体表面涂一些含金属及其化合物的釉料，在烧结过程中因窑内空气含量的变化而发生不同的氧化还原反应，即产生表面光滑、不渗水且色彩丰富的一层彩釉。
彩釉中的金属元素烧制时空气用量与彩釉颜色空气过量空气不足黄、红、褐、黑蓝、绿黄绿红紫、褐褐、黑褐黄、绿、褐蓝绿蓝、淡蓝蓝（7）特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。
3、玻璃(1）原料：纯碱、石灰石、石英砂(2）设备：玻璃熔炉（3）工序：原料粉碎→加热熔融→澄清→成型→缓冷→玻璃（4)原理:高温下，复杂的物理化学变化。
主要反应:(5）种类及特性：种类特性用途普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器、高压水银灯、紫外灯罩等光学玻璃透光性好、有折光性和色散性眼镜、照相机、显微镜和望远用透镜等玻璃纤维耐腐蚀、耐高温、不导电、隔热、防虫蛀玻璃钢、宇航服、光导、通信材料钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、高强度、抗震裂运动器材、汽车、火车用窗玻璃等有色玻璃蓝色（含）、红色（含）、紫色(含）、绿色（含）、普通玻璃的淡绿色（含二价铁)4、水泥(1)原料:黏土、石灰石、辅助原料(2）设备：水泥回转窑（3)工序：原料研磨得生料→生料煅烧得熟料→再配以适量辅料(石膏、高炉矿渣、粉煤灰等）→研磨成细粉→水泥(4)原理:复杂的物理化学变化。
传统无机非金属材料
传统无机非金属材料传统无机非金属材料是指那些不含金属元素的材料，通常是由非金属元素或化合物组成的材料。
这些材料在工业生产和日常生活中起着重要的作用，广泛应用于建筑、电子、化工、医药等领域。
本文将对传统无机非金属材料的种类、特性和应用进行介绍。
一、种类。
1. 陶瓷材料，陶瓷是一类重要的无机非金属材料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、绝缘等特性。
陶瓷材料可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类，结构陶瓷主要用于制造陶瓷器皿、建筑材料等，功能陶瓷则主要用于制造电子元器件、陶瓷刀具等。
2. 玻璃材料，玻璃是一种非晶态固体材料，具有透明、硬度高、化学稳定性好等特点。
玻璃材料广泛应用于建筑、家具、器皿、光学仪器等领域。
3. 氧化物材料，氧化物材料是一类以氧化物为主要成分的无机非金属材料，如氧化铝、氧化硅等。
这些材料具有优良的绝缘性能、耐高温性能和化学稳定性，被广泛应用于电子、建筑、化工等领域。
二、特性。
1. 高温性能，传统无机非金属材料通常具有优良的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的物理和化学性能，因此被广泛应用于高温工艺和高温设备的制造。
2. 绝缘性能，许多传统无机非金属材料具有良好的绝缘性能，能够有效阻止电流的传导，因此被广泛应用于电子、电气设备的制造和绝缘材料的生产。
3. 化学稳定性，大部分传统无机非金属材料具有良好的化学稳定性，能够在酸碱等恶劣环境下保持稳定的性能，因此被广泛应用于化工、医药等领域。
三、应用。
1. 建筑材料，陶瓷、玻璃等传统无机非金属材料被广泛应用于建筑材料的制造，如砖瓦、玻璃幕墙、陶瓷地砖等。
2. 电子领域，氧化物材料、陶瓷材料等被广泛应用于电子元器件的制造，如电容器、电阻器、陶瓷电路等。
3. 化工领域，传统无机非金属材料在化工领域具有重要应用，如氧化铝、氧化硅等被用于制造化工设备、耐腐蚀材料等。
总结。
传统无机非金属材料在工业生产和日常生活中具有重要作用，其种类繁多，特性优良，应用广泛。
随着科技的发展和工艺的进步，传统无机非金属材料的应用领域将不断扩大，为人类社会的发展做出更大的贡献。
传统无机非金属材料简介
随着长石颗粒尺寸的下降，玻璃的熔制和澄清质量 会变好，但0.08mm以下会使玻璃的澄清质量变差。
Na2O
引入Na2O的原料 纯碱、芒硝 A.纯碱 (Na2CO3) 分玻为璃结 工晶业纯采碱用(煅Na烧2C纯O3碱·1。0H2O)和煅烧纯碱(Na2CO3)， 煅烧纯碱分为轻质碱和重质碱 轻质碱的假密度为0.1～1g/cm3。颗粒细小（<0.1mm
但过细，除了飞料、易分层外，细粉会过早与配合料中含 钠、钙、镁的物质反应，生成密度大、黏度小的初生熔体；
颗粒表面积增大，产生颗粒间的静电吸附效应，造成配合 料的团聚；
熔化过程中，反应速度快，发泡激烈，产生的微小气泡部 易排除，难于澄清。
2、CaO和MgO
引入CaO和MgO的原料 引入的CaO原料主要有白云石（CaCO3·MgCO3）、石
断面呈石状，敲击2.3亿
陶土
陶土是陶器原料。矿物成分复杂，主要由高岭石、 水白云母、蒙脱石、石英和长石组成。颗粒大小不 一致，常含砂粒、粉砂和粘土等。具吸水性和吸附 性，加水后有可塑性。颜色不纯，往往带有黄、灰 等色，因而仅用于陶器制造。
含二 氧化硅65.18-71.86%，三氧化二铝15.02-17.99%， 三氧化二铁3.27-6.61%，氧化钙 0.75-1.68%，氧化镁 0.89-2.07%，烧失量4.19-6.20%。
传统硅酸盐材料通常以黏土、钾长石、钠长石、石 英为原料。
黏土矿物 高岭石：Al2O3.2SiO2.2H2O …… 钾长石 K2O·Al2O3·6SiO2 钠长石 Na2O·Al2O3·6SiO2 石英 SiO2
1、黏土
黏土是一类层状硅酸盐，层片由硅氧四面体和铝氧 八面体组成。
黏土分类
传统无机非金属材料
传统无机非金属材料无机非金属材料是一类在自然界中广泛存在的材料，它们具有多种不同的物理和化学性质，广泛应用于工业、建筑、电子、化工等领域。
传统无机非金属材料主要包括陶瓷材料、玻璃材料、水泥材料和复合材料等。
这些材料在人类社会的发展进程中发挥着重要的作用，对于推动科技进步和改善人类生活水平起到了重要的作用。
陶瓷材料是一类以氧化铝、硅酸盐等为主要成分的材料，具有高温稳定性、耐腐蚀性和良好的绝缘性能。
陶瓷材料在电子、航空航天、医疗器械等领域有着广泛的应用。
例如，氧化铝陶瓷被广泛应用于高温炉具、绝缘子、研磨材料等方面，而硅酸盐陶瓷则被用于制作陶瓷器皿、建筑材料等。
玻璃材料是一类以二氧化硅、氧化钠、氧化钙等为主要成分的无机非金属材料，具有透明、硬度高、化学稳定性好等特点。
玻璃材料广泛应用于建筑、家居、光学仪器等领域。
例如，建筑中的玻璃幕墙、玻璃窗等；家居中的玻璃杯、玻璃器皿等；光学仪器中的光学镜片、光学棱镜等。
水泥材料是一类以石灰石、粘土等为主要原料，经过研磨、混合、煅烧等工艺制成的无机非金属材料，具有硬化、抗压、抗拉等特点。
水泥材料广泛应用于建筑、道路、水利等领域。
例如，建筑中的水泥混凝土、水泥砖、水泥瓦等；道路中的水泥路面、水泥护坡等；水利中的水泥管道、水泥堤坝等。
复合材料是一类由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。
复合材料广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
例如，碳纤维复合材料被广泛应用于飞机、汽车等轻量化领域；玻璃钢复合材料被用于制作船舶、储罐等。
总的来说，传统无机非金属材料在人类社会的发展进程中发挥着重要的作用，它们的应用领域非常广泛，对于推动科技进步和改善人类生活水平起到了重要的作用。
随着科技的不断发展，无机非金属材料的种类和性能将会不断得到改善和提升，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
传统无机非金属材料
配料计算：根据原料的化学成分和物理性质进行配料计算
混合与成型：将原料混合均匀后，采用成型设备制成所需形状的耐火材料
烧成与冷却：将成型后的耐火材料进行烧成和冷却处理，以获得所需的物理和化学性能
陶瓷的性能特点
耐高温：陶瓷材料具有较高的熔点和化学稳定性，能够在高温下保持优良的性能。
硬度高：陶瓷材料具有较高的硬度，能够承受较大的压力和磨损。
耐久性好：水泥材料具有较好的耐久性，能够抵抗自然环境中的侵蚀和破坏。
耐火性差：水泥的耐火性较差，容易受到高温的影响而失去强度。
抗渗性差：水泥的抗渗性较差，容易受到水分和化学物质的侵蚀。
耐腐蚀性差：水泥的耐腐蚀性较差，容易受到低温的影响而失去强度。
无机非金属材料具有高硬度、高耐磨耗性、高熔点等特性，被广泛应用于建筑、机械、电子等领域。
无机非金属材料的分类
传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等
新型无机非金属材料：功能陶瓷、功能玻璃、新型碳材料等
传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别
无机非金属材料的应用领域
无机非金属材料的应用领域
建筑材料：如水泥、玻璃、陶瓷等
玻璃的制备工艺
原料选择与配料
熔制过程
玻璃成型
玻璃退火与淬火
水泥的制备工艺
添加标题
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生产过程：破碎、配料、均化、煅烧、冷却、粉磨等
原料：石灰石、粘土、铁矿粉等
生产设备：立窑、回转窑、磨机等
生产工艺流程：原材料准备、配料、生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨等
耐火材料的制备工艺
原料选择：根据耐火度要求选择合适的原料
陶瓷案例分析：以陶瓷刀具为例，介绍其性能特点、应用领域及市场前景。
无机非金属材料ppt课件
类型：陶瓷、玻璃、水泥 （1）陶瓷 ·主要原料：黏土 ·主要成分：含水的铝硅酸盐，成分复杂
（2）玻璃 ·主要原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) ·主要成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
二、新型无机非金属材料
1、硅和二氧化硅
根据元素周期表中硅的位置，思考： 为什么硅能成为应用最为广泛的半导体材料？
第三周期、第IV A族
①硅的存在与性质：
硅在自然界以硅酸盐和氧化物的形式存在
硅酸盐矿石
玛瑙（ SiO2 ）
水晶（ SiO2 ）
高温下，硅能与氧气反应生成SiO2，与氯气反应生成 SiCl4 。
（3）碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属 材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、 医药等领域有着广阔的应用前景。
注：碳纳米材料、金刚石、石墨都是碳的同素异形体， 它们因结构不同(碳原子排列方式不同)而具有不同性质。
——富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
③
。
②二氧化硅的性质：
（1）物理性质: 二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水
（2）化学性质:
酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=== Na2SiO3＋H2O ；
具有氧化性：SiO2＋2C
Si＋2CO↑；
特 性 ：SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O。
5.3.1 硅酸盐和新型无机非金属材料
第三节 无机非金属材料
学习目标 CONTENT
01 硅酸盐材料 02 新型无机非金属材料
陶瓷、玻璃、水泥，在日常生活中随处可见 你知道它们的主要成分是什么吗？
无机非金属材料
传统无机非金属材料： 硅酸盐材料
硬度高、 硅氧四面体的 难溶于水、
特殊性： 耐高温/腐蚀 性质稳定
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 (胶体) + 2NaCl Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3(胶体) + Na2CO3
Thank you！
感谢观看！
+
碱性氧化物：SiO2+
高温
CaO =
CaSiO3
+ 碱：SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O
+ 盐：SiO 2+ Na2CO3高=温 Na2SiO3+CO2↑
2. 二氧化硅 1) 化学性质 特性：与氢氟酸HF反应
SiO2 +4HF＝SiF4↑ + 2H2O ——常用于雕刻玻璃
二、新型无机非金属材料
二、新型无机非金属材料
1、硅 3) 化学性质
Si＋2F2＝SiF4 Si＋4HF＝SiF4 ↑ ＋2H2↑ Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑
二、新型无机非金属材料
1、硅 4) 硅的用途
计算机芯片
光伏电站
硅太阳能电池
二、新型无机非金属材料
2. 二氧化硅
1) 化学性质 ——酸性氧化物
新型无机非金属材料
硅氧四面体结构
一、传统无机非金属材料
陶瓷 硅酸盐
无机非金属材料资料
02 无机非金属材料性能特点
物理性能
密度与比重
导电性与绝缘性
无机非金属材料的密度和比重通常较低， 这使得它们在许多应用中具有优势，如航 空航天、汽车制造等。
大多数无机非金属材料具有良好的绝缘性 能，但也有一些材料（如石墨、金属氧化 物等）具有一定的导电性。
磁性与非磁性
光学性能
无机非金属材料通常表现出非磁性，但也 有一些特例，如铁氧体等具有一定的磁性 。
ABCD
X射线光电子能谱（XPS）
分析材料表面元素及其化学状态、分子结构和化学键合 情况。
热重分析（TGA）
在程序控制温度下，测量材料的质量与温度关系，研பைடு நூலகம் 材料的热稳定性和组分。
物理性能测试方法
密度和孔隙率测定
通过测量材料的体积和质量， 计算其密度和孔隙率，了解材
料的致密程度。
力学性能测试
包括硬度、压缩强度、弯曲强度 、断裂韧性等指标的测试，评估 材料的力学性能和可靠性。
在高温氧化环境中，测量材料 的氧化速率和氧化层厚度，评
估材料的抗氧化性能。
化学稳定性测试
将材料置于不同化学环境中， 观察其化学反应和变化情况，
评估材料的化学稳定性。
毒性测试
通过生物实验或化学分析方法 ，检测材料中的有毒物质及其
含量，评估材料的毒性。
05 无机非金属材料应用领域 举例
陶瓷材料在航空航天领域应用
热学性能测试
测量材料的热导率、热膨胀系 数、比热容等参数，了解材料 的热传导和热稳定性。
电学性能测试
测量材料的电阻率、介电常数 、击穿电压等电学参数，评估
材料在电场作用下的性能。
化学性能测试方法
01
02
传统无机非金属材料的定义
传统无机非金属材料是指以硅酸盐为主要成分的材料，具有耐火、耐腐蚀、耐高温等特性，被广泛应用于建筑、化工、电子、航空航天等领域。
首先，传统无机非金属材料具有优异的耐火性。
例如，陶瓷材料需要在高温下烧制才能成型，而在这个过程中，它们不会发生明显的收缩或变形，具有很高的热稳定性和化学稳定性。
因此，陶瓷材料被广泛应用于高温炉、冶炼设备、热处理设备等领域。
其次，传统无机非金属材料具有很好的耐腐蚀性。
例如，玻璃材料具有很好的化学稳定性，能够抵抗酸碱等化学物质的侵蚀，因此被广泛应用于化学反应容器、管道、阀门等领域。
此外，传统无机非金属材料还具有很高的耐高温性。
例如，碳化硅材料可以在高温下保持其原有的结构和性质，因此被广泛应用于高温炉、冶炼设备、航空航天等领域。
除了以上特点外，传统无机非金属材料还具有优良的电气性能和机械性能。
例如，硅酸盐玻璃具有良好的绝缘性和透光性，被广泛应用于电子、光学、航空航天等领域；氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨性等优点，被广泛应用于机械零件、切削工具等领域。
总之，传统无机非金属材料具有许多优点，如耐火、耐腐蚀、耐高温、电气性能和机械性能优良等，被广泛应用于各个领域。
然而，随着科技的不断进步和新材料的发展，传统无机非金属材料的地位也受到了一定的挑战。
例如，新型陶瓷材料如氮化硅、碳化硅等具有更高的强度、硬度、耐磨性等优点，逐渐取代了传统的硅酸盐陶瓷；新型玻璃材料具有更高的透光性、电气性能等优点，逐渐取代了传统的硅酸盐玻璃。
因此，对于传统无机非金属材料的未来发展，需要不断地进行技术创新和研发，以适应新形势和新需求。
传统无机非金属材料简介
A
玻璃特性
玻璃是一种无规则结构的非晶态固体，具有：
各向同性
无固定熔点
介稳性
玻璃是一种亚稳态固体材料。
渐变性可逆性
熔融状态
固体状态，没有新相产生。
20
A
浮法玻璃的制造过程示意图
21
玻璃中各成分的作用
玻璃的组成是指其化学成分组成，反映了构成玻璃的各 种氧化物的含量，通常用质量分数表示。
A
传统无机非金属材料简介
1
A
目录
材料分类 常见的硅酸盐材料的原料 传统无机非金属材料简介 玻璃 陶瓷
2
一、 材料的分类
A
无机非金属材料 材料
传统无机非金属材料
—— 硅酸盐材料
新型无机非金属材料
—— 半导体材料、超硬 耐高温材料 、 发光材料等
金属材料 —— 金属、合金
高分子材料 —— 塑料、合成橡胶、合成纤维
A
2、CaO和MgO
引入CaO和MgO的原料 引入的CaO原料主要有白云石（CaCO3·MgCO3以，又以用白云石为主，
CaO不足部分用石灰石或方解石补充。
26
A
粒度的要求
过细的白云石颗粒会吸附在较大的硅质颗粒周围， 阻碍砂粒参与反应；
钠长石特点（与钾长石比较） 1、在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解快，
溶解度大。 2、熔融温度低，透明度好。 3、熔融温度范围较钾长石窄，熔体高温粘度
较小，随温度的变化较快。
11
A
4、石英
由二氧化硅组成的矿物，化学式SiO2。纯净 的石英无色透明，因含各种杂质，颜色各异， 有以下异种：
水晶（rock crystal):无色透明 紫水晶（amethyst): 紫色透明或半透明，加
无机非金属材料
无机非金属材料无机非金属材料是指不含金属元素的无机化合物，是当今工业生产的主要原料之一。
它们的特点是材质硬度高，耐热性好，导电性能强，耐腐蚀性好，耐冲击性能优越，无毒无害，易操作性好等。
一、无机非金属材料的分类无机非金属材料可以大致分为矿物材料、非金属硬质聚合物材料以及非金属表面活性剂材料。
1、矿物材料矿物材料是以河砂、石英砂、石墨、云母、石棉、石膏和石灰等无机物为主要原料的。
它们的用途有：石英砂用于制造玻璃、抛光物品；石棉用于建筑防火；石墨用于制造电容器；石灰用于水泥制造等。
2、非金属聚合物材料非金属硬质聚合物材料主要由共聚物、热塑性塑料、陶瓷、聚氨酯以及树脂等组份组合而成，用于冶金、制造、航空、航天和医药等行业。
3、非金属表面活性剂材料表面活性材料是含有活性物质的材料，具有电容、电子封装、涂层等功能，其中的活性物质分为有机表面活性剂、无机表面活性剂、柔性活性剂以及组合活性剂。
二、无机非金属材料的应用无机非金属材料的应用非常广泛，主要应用于建筑、冶金、化工、航空航天、塑料、电子、服装、陶瓷等行业。
1、建筑无机非金属材料在建筑领域有着巨大的应用，从常见的建筑材料如水泥、砂浆、石膏、彩砂、灰饼等，到新型有机复合材料、玻璃钢、拉拔网等，都是无机非金属材料。
2、冶金无机非金属材料在冶金行业有着广泛的用途，比如铁矿石、钢铁、合金材料等，它们都是无机非金属材料。
3、化工无机非金属材料的应用于化工行业更是无处不在，从常见的石油、煤炭、石化制品等，到更现代的合成树脂、高分子材料等，都是无机非金属材料。
4、航空航天无机非金属材料也大量应用于航空航天行业，包括多孔金属材料、陶瓷、复合材料等，它们具有质量轻、耐热、耐腐蚀性强等特点，能够高效地应用于航空航天领域。
5、塑料无机非金属材料还应用于塑料领域，如树脂、聚氨酯、彩色塑料等，它们的应用融入到日常生活中。
6、电子电子方面，无机非金属材料如石墨、金属材料、复合材料和表面活性剂材料等都可以用于制造电子元件。
传统无机非金属材料
传统无机非金属材料传统无机非金属材料是一类在自然界中广泛存在的材料，其主要成分不包含金属元素。
这类材料在人类社会的发展过程中扮演着重要的角色，应用范围涵盖了建筑、化工、电子、医药等多个领域。
本文将就传统无机非金属材料的特点、应用和发展趋势进行探讨。
首先，传统无机非金属材料的特点是其化学成分主要由非金属元素组成，如碳、硅、氮、氧等。
这类材料通常具有高熔点、硬度大、导热性能差等特点。
常见的传统无机非金属材料包括水泥、陶瓷、玻璃、硅胶等。
这些材料在工程领域中具有重要的应用价值，比如水泥在建筑中的应用、陶瓷在家居装饰中的应用等。
其次，传统无机非金属材料在各个领域都有着广泛的应用。
在建筑领域，水泥是不可或缺的建筑材料，用于混凝土的制作，承担着建筑结构的支撑和保护作用。
在化工领域，硅胶被广泛应用于吸附剂、干燥剂等方面，具有很好的吸附性能。
在电子领域，玻璃作为一种优良的绝缘材料，被广泛应用于电子元器件的封装中。
在医药领域，陶瓷材料被应用于人工关节、牙科修复等方面，具有良好的生物相容性和耐磨性。
最后，随着科技的不断发展，传统无机非金属材料也在不断创新和发展。
比如，传统的陶瓷材料在添加适量的稀土元素后，其性能得到了显著提升，可以应用于更为严苛的工程环境中。
另外，一些新型的无机非金属材料也正在不断涌现，比如碳纳米管、氧化石墨烯等，具有优异的导电性能和力学性能，被广泛应用于新能源、新材料等领域。
总的来说，传统无机非金属材料在人类社会的发展中扮演着重要的角色，其应用范围广泛，发展前景广阔。
随着科技的不断进步，相信传统无机非金属材料将会在更多领域展现出其独特的价值，为人类社会的发展做出更大的贡献。
硅酸盐材料
硅酸盐材料、高分子材料主讲：黄冈中学优秀化学教师汪响林知识讲解一、硅酸盐材料——传统无机非金属材料1、硅酸盐材料简介在材料家族里，有一类非常重要的材料叫做无机非金属材料。
最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。
像陶瓷、玻璃、水泥等材料及它们的制品在我们日常生活中随处可见。
由于这些材料的化学组成多属硅酸盐类，所以一般称为硅酸盐材料。
2、玻璃（1）原料：纯碱、石灰石、石英砂（2）设备：玻璃窑（3）工序：原料粉碎→加热熔融→澄清→成型→缓冷→玻璃（4）原理：高温下，复杂的物理、化学变化。
主要反应：（5）玻璃态物质玻璃态物质是一种特殊的混合物，是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态。
玻璃态物质的结构特点是：它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但又不像无定形体那样无规则排列，人们把玻璃态的这种结构特征称为“短程有序，远程无序”，就是说，从小范围来看，它有一定的晶型排列，从整体来看，却像无定形物质那样无晶形的排列规律。
所以玻璃态物质没有一定熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。
（6）种类及特性种类组成或制造方法特性用途普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器、高压水银灯、紫外灯罩等硼酸玻璃在制造玻璃的过程中添加了提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，耐高温和抗化学腐蚀高级的化学反应容器光学玻璃在制造玻璃的过程中添加了PbO 透光性好、有折光性和色散性眼镜、照相机、显微镜和望远用透镜等玻璃纤维以玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱等工艺制造成耐腐蚀、耐高温、绝缘、隔热、防虫蛀复合材料中的增强材料如玻璃钢；绝热保温材料如宇航服；光导通信材料钢化玻璃普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的耐高温、耐腐蚀、高强度、抗震裂运动器材、汽车、火车用窗玻璃等有色玻璃在制造玻璃的过程中加入金属氧化物制成蓝色（含）、红色（含）、紫色（含艺术玻璃、装饰材料）、绿色（含）、普通玻璃的淡绿色（含二价铁）变色玻璃在制玻璃过程中掺进了对光敏感的物质如卤化银和少量CuO催化剂光线强时，卤化银见光分解生成的银微粒吸光而使玻璃变暗；光线弱时，在氧化铜的催化下，银和卤素又化合成卤化银，玻璃又变透明变色眼镜等3、陶瓷（1）原料：黏土（2）设备：窑炉（3）工序：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器（4）原理：高温下，复杂的物理化学变化。
高中化学传统无机非金属材料
高中化学传统无机非金属材料无机非金属材料是指由非金属元素或其化合物制成的材料，常见的有氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等。
在化学中，无机非金属材料是一个重要的研究领域，因为它们不仅应用广泛，而且对于理解元素之间的化学反应和化学键的本质也具有重要的作用。
氧化物是最常见的无机非金属材料之一。
它们由氧和其他元素形成，例如二氧化硅、三氧化二铝和四氧化三铁等。
二氧化硅是一个重要的氧化物，广泛应用于制造玻璃、陶瓷和半导体器件等领域。
三氧化二铝是一种高温陶瓷材料，具有优异的机械、电学和热学性能，被广泛应用于航空航天、电子和化工等领域。
四氧化三铁是一种重要的磁性材料，广泛应用于电子、信息和磁性材料等领域。
硫化物是另一类常见的无机非金属材料。
它们由硫和其他元素形成，例如硫化铁、硫化锌和硫化镉等。
硫化铁是一种黑色的矿物，也称为辉铁矿，是铁的重要矿石之一。
硫化锌是一种白色的固体，广泛应用于制造橡胶、涂料、塑料和医药等领域。
硫化镉是一种黄色的固体，具有优异的光学性质，广泛应用于制造光电器件、半导体材料和液晶显示器等领域。
氮化物是一类重要的无机非金属材料。
它们由氮和其他元素形成，例如氮化硅、氮化铝和氮化镓等。
氮化硅是一种高硬度、高强度和高热稳定性的陶瓷材料，广泛应用于制造切削工具、轴承和热散尽材料等领域。
氮化铝是一种高温陶瓷材料，具有优异的机械、电学和热学性能，广泛应用于航空航天、电子和化工等领域。
氮化镓是一种重要的半导体材料，广泛应用于制造激光器、LED和太阳能电池等领域。
碳化物是一类重要的无机非金属材料。
它们由碳和其他元素形成，例如碳化硅、碳化钨和碳化钛等。
碳化硅是一种高硬度、高强度和高耐磨性的陶瓷材料，广泛应用于制造切削工具、轴承和热散尽材料等领域。
碳化钨是一种高硬度和高熔点的金属材料，广泛应用于制造切削工具、电极和高温加热器等领域。
碳化钛是一种重要的金属陶瓷材料，具有优异的机械、耐腐蚀和生物相容性，广泛应用于制造人工骨、牙齿种植物和医疗器械等领域。
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浮法玻璃生产中 原料粒度对质量影响
1、SiO2
引入SiO2的原料 主要有石英砂和砂岩，约占配合料总量的70%～72% 左右。
粒度要求
最合适的颗粒直径为0.106~0.5mm。 最合适的沙粒形状为棱角形，因为棱角形的面积大，与助 熔剂的接触机会多，在混合、运输过程中不易分层。 硅质原料颗粒度的下降有利于玻璃的熔制；
瓷土
瓷土又称高岭土、白陶土、阳土、主要成分是硅酸 铝水合(A12O3.2SIO2.2H2O)。 高岭土是一 种重要的非金属矿产，与云母、石英、 碳酸钙并称为四大非金属矿。 纯粹瓷土的成分是：SiO2 46.51%,Al2O3 39.54%,H2O 13.95%,
陶瓷制造过程示意
Al2O3-SiO2相图
高玻璃的熔化和澄清质量
3、Al2O3
引入Al2O3的原料 常用的长石分为钾长石（K2O· Al2O3· 6SiO2）和钠长 石 (Na2O· Al2O3· 6SiO2)； 由于混碱效应和钾能改善玻璃的光泽，现在玻璃企 业一般侧重于使用钾长石；
随着长石颗粒尺寸的下的澄清质量变差。
黏土分类
按其构成黏土的主要矿物分类 ①高岭石类。属于这一类的有高岭石、珍珠陶土、地开石和多水高岭 石。 ②蒙脱石（微晶高岭石）类。属于这一类的有蒙脱石、拜来石等。 ③伊利石（水云母）类。属于这一类的有水云母、绢云母等。 ④叶腊石类。它并不属于粘土矿物，因其某些性质近于黏土，而划归 黏土之列。如福建寿山石、浙江青田等。 ⑤水铝英石类。它不是常见的粘土矿物，而包含在其他黏土中，呈无 定形状态存在。
二、常见硅酸盐材料的原料
无机非金属材料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。 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一。。
无机非金属材料的主角——硅
日加常见含硅产品
陶粒砂 莫来石 漂珠 云母 石英 沸石
粒度的要求
过细的白云石颗粒会吸附在较大的硅质颗粒周围，
阻碍砂粒参与反应； 较粗的石灰石颗粒在硅酸盐反应初期不被初生相 所润湿，在1200℃以上则急速分解，CaO和 MgO能很快参加反应，使生成物的黏度迅速下 降，加之分解气体的搅拌作用，有利于玻璃的澄 清和均化；
少量白云石细粉不影响玻璃澄清质量； 15%左右的0.15~0.08mm白云石细粉，能提
但过细，除了飞料、易分层外，细粉会过早与配合料中含 钠、钙、镁的物质反应，生成密度大、黏度小的初生熔体；
颗粒表面积增大，产生颗粒间的静电吸附效应，造成配合 料的团聚；
熔化过程中，反应速度快，发泡激烈，产生的微小气泡部 易排除，难于澄清。
2、CaO和MgO
引入CaO和MgO的原料 引入的CaO原料主要有白云石（CaCO3· MgCO3）、 石灰石和方解石、白垩(CaCO3)等； 由于需要引入MgO，所以，又以用白云石为主， CaO不足部分用石灰石或方解石补充。
常见硅酸盐材料 原料
传统硅酸盐材料通常以黏土、钾长石、钠长石、石 英为原料。 黏土矿物 高岭石：Al2O3.2SiO2.2H2O …… 钾长石 K2O· Al2O3· 6SiO2 钠长石 Na2O· Al2O3· 6SiO2 石英 SiO2
1、黏土
黏土是一类层状硅酸盐，层片由硅氧四面体和铝氧 八面体组成。
石 辉绿岩、玄武岩、铸石等； 多孔材料：硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸盐和 硅酸铝等 ； 碳素材料：石墨、焦炭和各种碳素制品等； 非金属矿：石膏、云母、大理石、金刚石等
玻璃
玻璃由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的 （主要生产原料为：纯碱、石灰石、石英）。有石 英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃、高 温玻璃、耐高压玻璃、防紫外线玻璃、防爆玻璃等。 通常指硅酸盐玻璃。 普通玻璃的化学组成是Na2O· CaO· 6SiO2。
元青花鬼谷子下山 2005年拍卖2.3亿
陶土
陶土是陶器原料。矿物成分复杂，主要由高岭石、 水白云母、蒙脱石、石英和长石组成。颗粒大小不 一致，常含砂粒、粉砂和粘土等。具吸水性和吸附 性，加水后有可塑性。颜色不纯，往往带有黄、灰 等色，因而仅用于陶器制造。 含二 氧化硅65.18-71.86%，三氧化二铝15.0217.99%，三氧化二铁3.27-6.61%，氧化钙 0.751.68%，氧化镁0.89-2.07%，烧失量4.19-6.20%。 陶土主要用作烧制外墙、地砖、陶器具等。
莫来石是Al2O3一SiO2系中唯一稳定的二元化合物。 在煅烧粘土、高铝质原料（如蓝晶石、红柱石、硅线石）和陶瓷时生 成。是粘土砖、高铝砖和瓷器等的主要组分。
谢谢大家
Al2O3： 硅砂，白云石 降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性和热稳定性、机械强度、 硬度和折射率
Fe2O3： 硅砂，石灰石 属于杂质，少量可以引起玻璃着色
CaO： 石灰石，白云石 能增加的化学稳定性，在高温时能够降低玻璃的粘度，有利于玻璃的 澄清和融化，在温度降低时，玻璃的粘度增加，成型后必须立刻进行 退火，否则易炸裂 MgO： 白云石 可以改善玻璃的成型性能，降低结晶倾向和结晶速度，增加玻璃的高 温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度 Na2O：纯碱，芒硝 可以降低玻璃的粘度，使玻璃易于融化，有利于降低溶质温度，节约 能源的作用，是最好的助熔剂。 碎玻璃 可以节约原料，加速玻璃熔制过程，节约能耗，提高融化率，有利于 澄清和均化，改善成型性能，而且保管简便
石英相变
石英(quartz)- α
正六面体
Α石英是天然界最常见的低温石英，其晶体结构为
正六面体结构
石英(quartz)- β
英 β石英为斜六面体结构，在花岗岩中的石英颗粒为β石 β石英斜六面体结构
方石英(CRISTOBALITE)
三、传统无机非金属材料
水泥 玻璃 陶瓷 搪瓷 研磨材料 铸
传统无机非金属材料简介
目录
材料分类 常见的硅酸盐材料的原料 传统无机非金属材料简介 玻璃 陶瓷
一、 材料的分类
传统无机非金属材料 无机非金属材料 材料 金属材料
—— 金属、合金 —— 硅酸盐材料
新型无机非金属材料
—— 半导体材料、超硬 耐高温材料 、 发光材料等
高分子材料
—— 塑料、合成橡胶、合成纤维
陶瓷
陶瓷
陶瓷包括陶器和瓷器，是指用可塑性制瓷粘土和瓷石矿做 胎体，用长石和石英等原料制釉，并且通过成型、干燥、 烧制而成的制品。 陶瓷的基本化学成分都是硅酸盐，大致分为陶器，炻器和 瓷器。 1)陶器：10%>吸水率>3%坯体未被玻化或玻化程度差， 结构不致密，断面粗糙，敲击声沉 浊。 （内墙砖属于这类） 2)炻（ shí）器：3%>吸水率>0.5%，玻化程度及其他物 理性能介于陶质和瓷质之间。 （外墙砖、紫砂等属于这 类） 3)瓷器：吸水率<0.5%，玻化程度高，结构致密、细腻， 断面呈石状，敲击声清脆。
2、钾长石
钾长石（K2O· Al2O3· 6SiO2）通常也称正长石。它 具有熔点低（1150±20℃），熔融间隔时间长，熔 融粘度高等特点，广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、 玻璃、电瓷、研磨材料等工业部门及制钾肥用。
莫氏硬度
3、钠长石
钠长石主要用于制造陶瓷、肥皂、瓷砖、地
板砖、玻璃、磨料磨具等，在陶瓷上主要用 于釉料。 钠长石特点（与钾长石比较） 1、在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解快， 溶解度大。 2、熔融温度低，透明度好。 3、熔融温度范围较钾长石窄，熔体高温粘度 较小，随温度的变化较快。
Na2O
引入Na2O的原料 纯碱、芒硝 A.纯碱 (Na2CO3) 分为结晶纯碱(Na2CO3· 10H2O)和煅烧纯碱(Na2CO3)， 玻璃工业采用煅烧纯碱。 煅烧纯碱分为轻质碱和重质碱 轻质碱的假密度为0.1～1g/cm3。颗粒细小 （<0.1mm粒级>50%，0.125～0.42mm粒级 <50%），易于飞扬、分层，不易与其他原料均匀混 合。 重质碱的容重为1.1～1.5g/cm3，为白色颗粒状， >0.1mm粒级占90%以上，飞扬和分层倾向较小，有 利于混合均匀。
玻璃特性
玻璃是一种无规则结构的非晶态固体，具有： 各向同性 无固定熔点 介稳性 玻璃是一种亚稳态固体材料。 渐变性可逆性 熔融状态 固体状态，没有新相产生。
浮法玻璃的制造过程示意图
玻璃中各成分的作用
玻璃的组成是指其化学成分组成，反映了构成玻璃的各种氧化物的含 量，通常用质量分数表示。 SiO2 ：硅砂，硅石粉 降低玻璃热膨胀系数，提高热稳定性、化学稳定性、软化温度、硬性 机械强度
4、石英
由二氧化硅组成的矿物，化学式SiO2。纯净的
石英无色透明，因含各种杂质，颜色各异，有以 下异种： 水晶（rock crystal):无色透明 紫水晶（amethyst): 紫色透明或半透明，加热可 脱色。 蔷薇石英（rose quartz):浅玫瑰色，致密半透明。 烟水晶（smoky quartz）：颜色或褐色透明异 种。成色原因是在辐射线作用下，Si被Al代替， 是四面体产生顺磁中心缺失引起。颜色进一步加 深就成为墨晶（black quartz） 黄水晶（citrine）： 黄金色或柠檬黄色