无机非金属材料工艺学(2)

逐渐增长 ——良好的耐久性 ——通过改变水泥的组成，可适当调整水泥的性质 ——可与纤维、聚合物等多种有机无机材料匹配制得各种水泥基复合材料，充分发挥材料的潜能 2. 玻璃 2.1

玻璃的定义与基本特性

玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶体固体 玻璃结构为短程有序、长程无序

2.2

玻璃的特性

? 透明，坚硬，良好的耐蚀、耐热、电学和光学性质 ? 通过调整化学组成，并结合各种工艺方法可大幅度调整玻璃的物理和化学性能 ? 能够用多种成型制成各种形状和大小的制品 ? 通过焊接和粉末烧结等加工方法制成形状复杂、尺寸严格的器件 2.3

玻璃的通性 ? 各向通性 在任何性质上都具有相同的性质 ? 介稳性 玻璃态物质比相应的晶态物质含较大的内能，它不是处于能量最低的稳定状态，而是处于介稳状态。 ? 无固定熔点 6

玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度区域内进行的 ? 固态和熔融态间转变的渐变性和可逆性 ? 性质随成分变化的连续性和渐变性 3. 陶瓷 3.1

陶瓷的定义和分类

定义：本书中所说的陶瓷是指以无机非金属天然矿物或化工产品为原料，经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制成的产品，是陶器和瓷器的总称。 分类：

硅酸盐陶瓷按组成分类氧化物陶瓷非氧化物陶瓷

普通陶瓷按性质分类特种陶瓷

3.2

陶瓷的基本特性和特点

陶瓷的显微结构是由结晶相、气孔和 玻璃相组成。陶瓷材料的离子键、共价键赋予该种材料许多优良的性能 ? 较高的弹性模量 ? 强度高，抗压强度远远大于抗拉强度 ? 耐磨性能良好 7

? 好的耐久性，如耐腐蚀、耐高温、抗氧化 ? 硬度高 ? 优良的电绝缘性能 此外陶瓷的脆性大，理论强度高，但实际强度较低，这是陶瓷性能改善的主要方面之一

第二章 无机非金属原理 （一） 原料及其预处理

1. 钙质原料 1.1

钙质原料的种类及性质 ? 方解石

主要成分：CaCO3

理论组成：CaO 56%、CO2 44%

杂质：有Mg、Fe、Mn（8%以下）等碳酸盐 一般为乳白色或无色

杂质污染时可呈暗灰、黄、红、褐色等 玻璃光泽，脆性，硬度为3，比重为2.6

? 石灰石

化学成分：主要为CaO、CO2

主要矿物：方解石，含白云石、硅质（石英）、含铁矿物和黏土类杂质，是一种具有微晶或浅晶结构的致密岩石

石灰石一般为块状，无解理，常包含生物遗骸，结构致密，性脆，普氏硬度为8-10，有白色刻痕，密度2.6-2.8g/cm3；耐压

8

强度随结构和孔隙率而异，在30-170MPa之间，一般为80-140MPa。

分解温度一般为800℃

? 泥灰岩

定义：泥灰岩是由残酸钙和黏土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩；是一种由石灰岩向黏土过渡的岩石。

泥灰岩中CaO含量大于45%

硬度低于石灰岩，耐压强度一般小于100MPa。

? 白垩

定义：白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要由隐晶或无定性细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。

性质：色白、发亮的为最纯，CaCO3含量可达90%以上 白垩易于粉磨和易烧性均较好

1.2

钙质原料的组成和作用

化学组成：CaO、CO2；少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质 作用：主要作用是提供制成无机非金属材料所需的CaO ? 水泥生产

在硅酸盐水泥生产中，钙质原料是烧成硅酸盐水泥熟料的主要原料之一。主要提供生产所需熟料的CaO ? 陶瓷生产

陶瓷生产中所使用的钙质原料一般为方解石。在生产中主要起助熔作用，缩短烧成时间，增加瓷器的透明度，使坯釉结合牢

9

固。 ? 玻璃生产

玻璃中的CaO主要通过方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸钙等原料来引入的，其作用为：

? 主要是稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度，但

含量不宜过高，否则会使玻璃的结晶倾向增大，而且使玻璃发脆。

? CaO在高温时，能降低玻璃的黏度，促进玻璃的熔化和

澄清；但当温度降低时，黏度增加的很快，使成型困难。

2. 黏土类原料 2.1

粘土类原料的种类

定义：黏土是多种微细的矿物的混合体。它主要是由铝硅酸盐类岩石等长期风化形成的。

各种黏土情况千差万别，但在一定程度上都具有可塑性。这种性质是指把黏土细粉加水调匀后，可以塑造成各种形状，干燥后维持原状不变，并且有一定强度。 分类：

原生粘土按成因分类次生黏土高塑性黏土按可塑性分类

低塑性黏土

10

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库无机非金属材料工艺学(2)在线全文阅读。