第一篇：無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)畢業(yè)論文（大全）

新型無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展與挑戰(zhàn)

金屬材料、高分子合成材料、無(wú)機(jī)非金屬材料與人們的衣、食、住、行關(guān)系非常密切。材料是人類(lèi)生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒(méi)有感光材料，我們就無(wú)法留下青春的回憶；沒(méi)有特殊的熒光材料，就沒(méi)有彩色電視；沒(méi)有高純的單晶硅，就沒(méi)有今天的“奔騰IV”；沒(méi)有特殊的新型材料，“神舟號(hào)”宇宙飛船就無(wú)法上天。隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新材料相繼研制出來(lái)，如半導(dǎo)體材料：超硬材料、耐高溫材料、發(fā)光材料等，我們稱這些材料為新型無(wú)機(jī)非金屬材料。水泥、玻璃、陶瓷等都屬于傳統(tǒng)的非金屬材料，像玻璃刀上的人造金剛石、作為手表軸承的人造紅寶石、煤氣爐中用于電子打火的壓電陶瓷、傳輸信息的光導(dǎo)纖維都屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料。

在材料中，有一類(lèi)叫結(jié)構(gòu)材料主要制利用其強(qiáng)度、硬度韌性等機(jī)械性能制成的各種材料。金屬作為結(jié)構(gòu)材料，一直被廣泛使用。但是，由于金屬易受腐蝕，在高溫時(shí)不耐氧化，不適合在高溫時(shí)使用。高溫結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了金屬材料的弱點(diǎn)。這類(lèi)材料具有能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)，作為高溫結(jié)構(gòu)材料，非常適合。

氧化鋁陶瓷（人造剛玉）是一種極有前途的高溫結(jié)構(gòu)材料。它的熔點(diǎn)很高，可作高級(jí)耐火材料，如坩堝、高溫爐管等。利用氧化鋁硬度大的優(yōu)點(diǎn)，可以制造在實(shí)驗(yàn)室中使用的剛玉磨球機(jī)，用來(lái)研磨比它硬度小的材料。用高純度的原料，使用先進(jìn)工藝，還可以使氧化鋁陶瓷變得透明，可制作高壓鈉燈的燈管。

高溫氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷

指熔點(diǎn)高于1728℃的氧化物（如氧化硅晶體）或某些復(fù)合氧化物（如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣和氧化釷等）。它們的重要特點(diǎn)是高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性好，尤其是抗氧化性能好。但弱點(diǎn)是脆性較大，耐機(jī)械沖擊性差。利用氧化鋯相變作用增韌氧化物陶瓷在20世紀(jì)70年代末獲較大進(jìn)展，氧化鋯增韌氧化鋁，斷裂韌性參數(shù)由2.9MPa/m2提高到 15MPa/m2，抗折強(qiáng)度由 350MPa提高到1200MPa。加有氧化釔的半穩(wěn)定氧化鋯，斷裂韌性參數(shù)也高達(dá) 9～16MPa/m2。增韌氧化物陶瓷可用于制造錘子、水果刀、剪刀、軸和發(fā)動(dòng)機(jī)部件等，可以承受一定沖擊而不碎裂。高溫氧化物陶瓷可用作高溫爐襯，熔煉稀有金屬和純金屬的坩堝，以及磁流體發(fā)電裝置的高溫電極材料和熱機(jī)材料。

氧化鋁結(jié)構(gòu)陶瓷的生產(chǎn)，采用γ－氧化鋁（見(jiàn)氧化鋁）為原料與少量添加劑（如MgΟ等），經(jīng)粉碎和混合后按產(chǎn)品的形狀，尺寸及用途，采用不同的方法成型。干壓成型時(shí)需先將混合后的坯料造粒，然后用油壓機(jī)壓制成坯樣。采用注漿成型時(shí)，則將混合后的粉料制成懸浮料漿，注入石膏模中成型。采用熱壓注時(shí)，用適量石蠟與混合料制成料漿，用熱壓注機(jī)成型。燒成的坯體需按使用的要求，進(jìn)行機(jī)械加工或研磨。

高溫非氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷

包括氮化物、碳化物、硅化物、硼化物等。其中有發(fā)展前途的是氮化硅、碳化硅和氮化硼等材料。與氧化物比較，難熔化合物的熱導(dǎo)率較高，熱膨脹系數(shù)較低，因此具有良好的抗熱震性。氮化硅與碳化硅還具有較高強(qiáng)度，硬度僅次于金剛石，耐磨性好，是很好的熱機(jī)材料。采用氮化硅或碳化硅作為燃?xì)廨啓C(jī)和陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件，與金屬部件比較，可承受較高的工作溫度，省去水冷卻系統(tǒng)，減輕自重，因而節(jié)能效果顯著。由于氮化硼具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，而且對(duì)金屬熔體有很好的耐蝕性，用它作為水平連續(xù)鑄鋼的分離環(huán)，可較氮化硅有更長(zhǎng)的使用壽命。

氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷的燒成，按氮化硅合成的方式可分為反應(yīng)燒結(jié)法和燒結(jié)法。反應(yīng)燒結(jié)法是將硅粉預(yù)先成型，然后在通氮的情況下燒結(jié)，使氮化硅(Si3N4)的形成和燒結(jié)同時(shí)完成。燒結(jié)法是將預(yù)先合成的氮化硅粉末在高溫與壓力同時(shí)作用下熱壓燒結(jié)，或是將氮化硅粉末壓成坯體后，在高溫下無(wú)壓燒結(jié)。

近20年來(lái)，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)合材料的研究與開(kāi)發(fā)—直十分重視，相繼制定了各自的國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，并投人了大量的人力、物力和財(cái)力，對(duì)這一新型材料寄予厚望。如美國(guó)NASA制定的先進(jìn)高溫?zé)釞C(jī)材料計(jì)劃（HITEMP）、DOE／NAsA的先進(jìn)渦輪技術(shù)應(yīng)用計(jì)劃、美國(guó)國(guó)家宇航計(jì)劃（NASP）、美國(guó)國(guó)防關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃以及日本的月光計(jì)劃等都把高溫結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料作為重點(diǎn)研究對(duì)象，其研制目標(biāo)是將發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的使用溫度提高到1650℃或更高，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度，達(dá)到節(jié)能、減重、提高推重比和延長(zhǎng)壽命的目的，滿足軍事和民用熱機(jī)的需要。由于陶瓷材料具有高耐磨性、耐高溫和抗侵蝕能力，國(guó)外目前已將其應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)高速軸承、活塞、密封環(huán)閥門(mén)導(dǎo)軌等要求轉(zhuǎn)速高和配合精度高的部件。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫構(gòu)件的應(yīng)用上，到目前為止已報(bào)道有的法國(guó)將CVI法SiC／Cr用于狂風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)M88發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴瓣以及將SiC／SiCr用于幻影2000戰(zhàn)斗機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管內(nèi)調(diào)節(jié)片。此外，有許多陶瓷基復(fù)合材料的發(fā)動(dòng)機(jī)高溫構(gòu)件正在研制之中。如美國(guó)格魯曼公司正研究跨大氣層高超音速飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的陶瓷材料進(jìn)口、噴管和噴口等部件；美國(guó)碳化硅公司用Si34N／SiCw制造導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鈬姽埽?杜邦公司研制出能承受1200－1300℃、使用壽命2000h的陶瓷基復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。目前導(dǎo)彈、無(wú)人駕駛 飛機(jī)以及其它短壽命的陶瓷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)正處在最后研制階段，美國(guó)空軍材料實(shí)驗(yàn)室的研究人員認(rèn)為，12O4-1371℃發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷基復(fù)合材料已經(jīng)研制成功。由于提高了燃燒溫度，取消或減少了冷卻系統(tǒng)，預(yù)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率可從目前的26%提高到46%。英國(guó)羅—羅公司認(rèn)為，未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片和機(jī)匣、高壓與低壓渦輪盤(pán)及葉片、燃燒室、加大燃燒室、火焰穩(wěn)定器及排氣噴管等都將采用陶瓷基復(fù)合材料。預(yù)計(jì)在21世紀(jì)初，陶瓷基復(fù)合材料的使用溫度可提高到1650℃或更高。

氮化硅陶瓷陶瓷也是一種重要的結(jié)構(gòu)材料，它是一種超硬物質(zhì)，密度小、本身具有潤(rùn)滑性，并且耐磨損，除氫氟酸外，它不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng)，抗腐蝕能力強(qiáng)；高溫時(shí)也能抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。正是氮化硅具有如此良好的特性，人們常常用它來(lái)制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。

外觀與性狀:潤(rùn)滑,易吸潮.氮化硼是白色、難溶、耐高溫的物質(zhì)。將B2O3與NH4Cl共熔，或?qū)钨|(zhì)硼在NH3中燃燒均可制得BN。通常制得的氮化硼是石墨型結(jié)構(gòu)，俗稱為白色石墨。另一種是金剛石型，和石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸脑眍?lèi)似，石墨型氮化硼在高溫（1800℃）、高壓（800Mpa）下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎傂偷?。這種氮化硼中B－N鍵長(zhǎng)（156pm）與金剛石在C－C鍵長(zhǎng)（154pm）相似，密度也和金剛石相近，它的硬度和金剛石不相上下，而耐熱性比金剛石好，是新型耐高溫的超硬材料，用于制作鉆頭、磨具和切割工具。

高溫結(jié)構(gòu)陶瓷除了氮化硅外，還有碳化硅（SiC）、二氧化鋯（ZrO2）、氧化鋁等。

透明陶瓷一般陶瓷是不透明的，但光學(xué)陶瓷像玻璃一樣透明，故稱透明陶瓷。一般陶瓷不透明的原因是其內(nèi)部存在有雜質(zhì)和氣孔，前者能吸收光，后者使光產(chǎn)生散射，所以就不透明了。因此如果選用高純?cè)?，并通過(guò)工藝手段排除氣孔就可能獲得透明陶瓷。早期就是采用這樣的辦法得到透明的氧化鋁陶瓷，后來(lái)陸續(xù)研究出如燒結(jié)白剛玉、氧化鎂、氧化鈹、氧化釔、氧化釔-二氧化鋯等多種氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化鎵（GaAs）、硫化鋅（ZnS）、硒化鋅（ZnSe）、氟化鎂（MgF2）、氟化鈣（CaF2）等。這些透明陶瓷不僅有優(yōu)異的光學(xué)性能，而且耐高溫，一般它們的熔點(diǎn)都在2 000 ℃以上。如氧化釷-氧化釔透明陶瓷的熔點(diǎn)高達(dá)3 100 ℃，比普通硼酸鹽玻璃高1 500 ℃。透明陶瓷的重要用途是制造高壓鈉燈，它的發(fā)光效率比高壓汞燈提高一倍，使用壽命達(dá)2萬(wàn)小時(shí)，是使用壽命最長(zhǎng)的高效電光源。高壓鈉燈的工作溫度高達(dá)1 200 ℃，壓力大、腐蝕性強(qiáng)，選用氧化鋁透明陶瓷為材料成功地制造出高壓鈉燈。透明陶瓷的透明度、強(qiáng)度、硬度都高于普通玻璃，它們耐磨損、耐劃傷，用透明陶瓷可以制造防彈汽車(chē)的窗、坦克的觀察窗、轟炸機(jī)的轟炸瞄準(zhǔn)器和高級(jí)防護(hù)眼鏡等。

光導(dǎo)纖維從高純度的二氧化硅或稱石英玻璃熔融體中，拉出直徑約100 μm的細(xì)絲，稱為石英玻璃纖維。玻璃可以透光，但在傳輸過(guò)程中光損耗很大，用石英玻璃纖維光損耗大為降低，故這種纖維稱為光導(dǎo)纖維，是精細(xì)陶瓷中的一種。

利用光導(dǎo)纖維可進(jìn)行光纖通信。激光的方向性強(qiáng)、頻率高，是進(jìn)行光纖通信的理想光源。光纖通信與電波通信相比，光纖通信能提供更多的通信通路，可滿足大容量通信系統(tǒng)的需要。

光導(dǎo)纖維一般由兩層組成，里面一層稱為內(nèi)芯，直徑幾十微米，但折射率較高；外面一層稱包層，折射率較低。從光導(dǎo)纖維一端入射的光線，經(jīng)內(nèi)芯反復(fù)折射而傳到末端，由于兩層折射率的差別，使進(jìn)入內(nèi)芯的光始終保持在內(nèi)芯中傳輸著。光的傳輸距離與光導(dǎo)纖維的光損耗大小有關(guān)，光損耗小，傳輸距離就長(zhǎng)，否則就需要用中繼器把衰減的信號(hào)放大。用最新的氟玻璃制成的光導(dǎo)纖維，可以把光信號(hào)傳輸?shù)教窖蟊税抖恍枞魏沃欣^站。

在實(shí)際使用時(shí)，常把千百根光導(dǎo)纖維組合在一起并加以增強(qiáng)處理，制成像電纜一樣的光纜，這樣既提高了光導(dǎo)纖維的強(qiáng)度，又大大增加了通信容量。

用光纜代替通信電纜，可以節(jié)省大量有色金屬，每公里可節(jié)省銅1.1 t、鉛2～3 t。光纜有質(zhì)量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣性能好、壽命長(zhǎng)、輸送距離長(zhǎng)、保密性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信與數(shù)字技術(shù)及計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，可以用于傳送電話、圖像、數(shù)據(jù)、控制電子設(shè)備和智能終端等，起到部分取代通信衛(wèi)星的作用。

光損耗大的光導(dǎo)纖維可在短距離使用，特別適合制作各種人體內(nèi)窺鏡，如胃鏡、膀胱鏡、直腸鏡、子宮鏡等，對(duì)診斷、醫(yī)治各種疾病極為有利。

生物陶瓷人體器官和組織由于種種原因需要修復(fù)或再造時(shí)，選用的材料要求生物相容性好，對(duì)肌體無(wú)免疫排異反應(yīng)；血液相容性好，無(wú)溶血、凝血反應(yīng)；不會(huì)引起代謝作用異?，F(xiàn)象；對(duì)人體無(wú)毒，不會(huì)致癌。目前已發(fā)展起來(lái)的生物合金、生物高分子和生物陶瓷基本上能滿足這些要求。利用這些材料制造了許多人工器官，在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。但是這類(lèi)人工器官一旦植入體內(nèi)，要經(jīng)受體內(nèi)復(fù)雜的生理環(huán)境的長(zhǎng)期考驗(yàn)。例如，不銹鋼在常溫下是非常穩(wěn)定的材料，但把它做成人工關(guān)節(jié)植入體內(nèi)，三五年后便會(huì)出現(xiàn)腐蝕斑，并且還會(huì)有微量金屬離子析出，這是生物合金的缺點(diǎn)。有機(jī)高分子材料做成的人工器官容易老化，相比之下，生物陶瓷是惰性材料，耐腐蝕，更適合植入體內(nèi)。

納米陶瓷

從陶瓷材料發(fā)展的歷史來(lái)看，經(jīng)歷了三次飛躍。由陶器進(jìn)入瓷器這是第一次飛躍；由傳統(tǒng)陶瓷發(fā)展到精細(xì)陶瓷是第二次飛躍，在這個(gè)期間，不論是原材料，還是制備工藝、產(chǎn)品性能和應(yīng)用等許多方面都有長(zhǎng)足的進(jìn)展和提高，然而對(duì)于陶瓷材料的致命弱點(diǎn)──脆性問(wèn)題沒(méi)有得到根本的解決。精細(xì)陶瓷粉體的顆粒較大，屬微米級(jí)（10 m），有人用新的制備方法把陶瓷粉體的顆粒加工到納米級(jí)

（10 m），用這種超細(xì)微粉體粒子來(lái)制造陶瓷材料，得到新一代納米陶瓷，這是陶瓷材料的第三次飛躍。納米陶瓷具有延性，有的甚至出現(xiàn)超塑性。如室溫下合成的TiO2陶瓷，它可以彎曲，其塑性變形高達(dá)100%，韌性極好。因此人們寄希望于發(fā)展納米技術(shù)去解決陶瓷材料的脆性問(wèn)題。納米陶瓷被稱為21世紀(jì)陶瓷

紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分都是Al2O3（剛玉）。紅寶石呈現(xiàn)紅色是由于其中混有少量含鉻化合物；而藍(lán)寶石呈藍(lán)色則是由于其中混有少量含鈦化合物。1900年，科學(xué)家曾用氧化鋁熔融后加入少量氧化鉻的方法，制出了質(zhì)量為2g-4g的紅寶石。現(xiàn)在，已經(jīng) 能制造出大到10g的紅寶石和藍(lán)寶石。

綜上所述是集中高溫結(jié)構(gòu)材料的簡(jiǎn)介，而這僅僅是無(wú)機(jī)非金屬材料的一小部分而已。所以我們可以清楚的明白無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域是一個(gè)覆蓋面極廣、科學(xué)含量極高的一個(gè)學(xué)科。

我知道如果想在無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域有一番作為并非易事。因?yàn)榭茖W(xué)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，各種新興的材料不斷被研發(fā)出來(lái)，所以必須時(shí)時(shí)刻刻關(guān)心當(dāng)今世界材料科學(xué)的最新動(dòng)態(tài)?，F(xiàn)在，而我所能做的就是認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)好所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)為將來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，材料科學(xué)并不是理論上的，更重要的是實(shí)踐上的！所以，提高自己的動(dòng)手能力，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩潜夭豢缮俚摹?/p>

既然無(wú)機(jī)非金屬材料是一個(gè)前沿學(xué)科，那么單單的本科學(xué)歷顯然是不夠的，是無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)此領(lǐng)域的需求的，因此，考研成為了我們繼續(xù)深造的基本要求。研究生會(huì)有更多的機(jī)會(huì)參與科學(xué)的研究，會(huì)有更多的機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)的最新的理論知識(shí)，會(huì)有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行高水平的實(shí)驗(yàn)，而且研究生再就業(yè)方面更具有競(jìng)爭(zhēng)力，所以考研勢(shì)在必行！

此外，我國(guó)的材料水平還沒(méi)有達(dá)到世界頂尖，我國(guó)是一個(gè)材料大國(guó)，但是我們不是一個(gè)材料強(qiáng)國(guó)，雖然我國(guó)每年的材料需求都是巨大的，各個(gè)領(lǐng)域都依靠材料，但是我國(guó)的一些先進(jìn)材料基本都是進(jìn)口的，所以我們要趕上其他發(fā)達(dá)國(guó)家比如美國(guó)還需要國(guó)人的不斷努力，不斷去奮斗。如果可能的話我想我會(huì)去國(guó)外繼續(xù)深造，學(xué)習(xí)更先進(jìn)的理論知識(shí)，將來(lái)能為祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的一份力量??！

我會(huì)在河南工業(yè)努力學(xué)習(xí)，為自己的明天而奮斗??！

第二篇：無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)畢業(yè)論文

新型無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展與挑戰(zhàn)

（李婷 無(wú)機(jī)非金屬08-1班 14號(hào)）

無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料、高分子合成材料與人們的衣、食、住、行關(guān)系非常密切。材料是人類(lèi)生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒(méi)有感光材料，我們就無(wú)法留下青春的回憶；沒(méi)有特殊的熒光材料，就沒(méi)有彩色電視；沒(méi)有高純的單晶硅，就沒(méi)有今天的“奔騰IV”；沒(méi)有特殊的新型材料，“神舟號(hào)”宇宙飛船就無(wú)法上天。隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新材料相繼研制出來(lái)，如半導(dǎo)體材料：超硬材料、耐高溫材料、發(fā)光材料等，我們稱這些材料為新型無(wú)機(jī)非金屬材料。水泥、玻璃、陶瓷等都屬于傳統(tǒng)的非金屬材料，像玻璃刀上的人造金剛石、作為手表軸承的人造紅寶石、煤氣爐中用于電子打火的壓電陶瓷、傳輸信息的光導(dǎo)纖維都屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料。

近20年來(lái)，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)合材料的研究與開(kāi)發(fā)—直十分重視，相繼制定了各自的國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，并投人了大量的人力、物力和財(cái)力，對(duì)這一新型材料寄予厚望。美國(guó)國(guó)防關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃以及日本的月光計(jì)劃等都把高溫結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料作為重點(diǎn)研究對(duì)象，其研制目標(biāo)是將發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的使用溫度提高到1650℃或更高，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度，達(dá)到節(jié)能、減重、提高推重比和延長(zhǎng)壽命的目的，滿足軍事和民用熱機(jī)的需要。此外，有許多陶瓷基復(fù)合材料的發(fā)動(dòng)機(jī)高溫構(gòu)件正在研制之中。如美國(guó)格魯曼公司正研究跨大氣層高超音速飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的陶瓷材料進(jìn)口、噴管和噴口等部件；美國(guó)碳化硅公司用Si34N／SiCw制造導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鈬姽埽?杜邦公司研制出能承受1200－1300℃、使用壽命2000h的陶瓷基復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。目前導(dǎo)彈、無(wú)人駕駛 飛機(jī)以及其它短壽命的陶瓷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)正處在最后研制階段，美國(guó)空軍材料實(shí)驗(yàn)室的研究人員認(rèn)為，12O4-1371℃發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷基復(fù)合材料已經(jīng)研制成功。

由于提高了燃燒溫度，取消或減少了冷卻系統(tǒng)，預(yù)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率可從目前的26%提高到46%。英國(guó)羅—羅公司認(rèn)為，未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片和機(jī)匣、高壓與低壓渦輪盤(pán)及葉片、燃燒室、加大燃燒室、火焰穩(wěn)定器及排氣噴管等都將采用陶瓷基復(fù)合材料。預(yù)計(jì)在21世紀(jì)初，陶瓷基復(fù)合材料的使用溫度可提高到1650℃或更高。

我知道如果想在無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域有一番作為并非易事。因?yàn)榭茖W(xué)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，各種新興的材料不斷被研發(fā)出來(lái)，所以必須時(shí)時(shí)刻刻關(guān)心當(dāng)今世界材料科學(xué)的最新動(dòng)態(tài)?，F(xiàn)在，而我所能做的就是認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)好所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)為將來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，材料科學(xué)并不是理論上的，更重要的是實(shí)踐上的！所以，提高自己的動(dòng)手能力，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩潜夭豢缮俚摹?/p>

既然無(wú)機(jī)非金屬材料是一個(gè)前沿學(xué)科，那么單單的本科學(xué)歷顯然是不夠的，是無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)此領(lǐng)域的需求的，因此，考研成為了我們繼續(xù)深造的基本要求。研究生會(huì)有更多的機(jī)會(huì)參與科學(xué)的研究，會(huì)有更多的機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)的最新的理論知識(shí)，會(huì)有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行高水平的實(shí)驗(yàn)，而且研究生再就業(yè)方面更具有競(jìng)爭(zhēng)力，所以考研勢(shì)在必行！

此外，我國(guó)的材料水平還沒(méi)有達(dá)到世界頂尖，我國(guó)是一個(gè)材料大國(guó)，但是我們不是一個(gè)材料強(qiáng)國(guó)，雖然我國(guó)每年的材料需求都是巨大的，各個(gè)領(lǐng)域都依靠材料，但是我國(guó)的一些先進(jìn)材料基本都是進(jìn)口的，所以我們要趕上其他發(fā)達(dá)國(guó)家比如美國(guó)還需要國(guó)人的不斷努力，不斷去奮斗。如果可能的話我想我會(huì)去國(guó)外繼續(xù)深造，學(xué)習(xí)更先進(jìn)的理論知識(shí)，將來(lái)能為祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的一份力量??！

第三篇：無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)試題

(無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè))試卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

一、單選：（每題1分，共20分）

1、影響熟料安定性的主要因素是（A）。

A.一次游離氧化鈣

B.二次游離氧化鈣

C.固溶在熟料中的氧化鎂

D.固溶在熟料中的氧化鈉

2、粉磨水泥時(shí)，摻的混合材料為：礦渣16%，石灰石5%，則這種水泥為（C）

A.礦渣硅酸鹽水泥

B.普通硅酸鹽水泥

C.復(fù)合硅酸鹽水泥

D.硅酸鹽水泥

3、以下哪種措施有利于C3S的形成？（A）

A.降低液相粘度

B.減少液相量

C.降低燒成溫度

D.縮短燒成帶

4、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通用硅酸鹽水泥中各個(gè)品種的初凝時(shí)間均不得早于（A）

A.45分鐘

B.55分鐘

C.60分鐘

D.390分鐘

5、和硅酸鹽水泥相比，摻有混合材料的水泥的如下那個(gè)性質(zhì)較差（C）

A.耐水性

B.后期強(qiáng)度

C.抗凍性

D.泌水性

6、引起硅酸鹽水泥熟料發(fā)生快凝主要原因是（B）

A.C3S水化快

B.C3A水化快

C.C4AF水化快

D.C2S水化快

7、水泥產(chǎn)生假凝的主要原因是（C）

A.鋁酸三鈣的含量過(guò)高

B.石膏的摻入量太少

C.磨水泥時(shí)石膏脫水

D.硅酸三鈣的含量過(guò)高

8、根據(jù)GB/T175-2007，下列指標(biāo)中屬于選擇性指標(biāo)的是（C）

A.KH減小，SM減小，鋁率增大。B.KH增大，SM減小，鋁率增大。

C.KH減小，SM增大，鋁率減小。D.KH增大，SM增大，鋁率增大。

9、硅酸鹽水泥熟料的燒結(jié)范圍一般在（C）

A.50-80℃

B.80-100℃

C.100-150℃

D.150-200℃

10、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定礦渣硅酸鹽水泥中SO3（D）

A ＜3.5%

B ≤3.5%

C ＜4.0%

D ≤4.0%

11、復(fù)合硅酸鹽水泥的代號(hào)是（D）

A

P·S

B

P·O

C

P·F

D

P·C

12、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定骨質(zhì)瓷的熱穩(wěn)定性為（A）

A.140℃

B.160℃

C.180℃

D.200℃

13、一般來(lái)說(shuō)，凡燒成溫度降低幅度在（C）℃以上者,且產(chǎn)品性能與通常燒成的性能相近的燒成方法可稱為低溫?zé)伞?/p>

A.40-60 ℃

B.60-80℃

C.80-100℃

D.100-120℃

14、電爐爐溫為1250-1400℃可采用的電熱體是（C）。

A.鎳鉻絲

B.鐵鉻鎢絲

C.硅碳棒

D.二硅化鉬棒

15、一般將日用陶瓷的燒成過(guò)程分為幾個(gè)階段。（C）

A.2

B.3

C.4

D.5

16、干燥過(guò)程中，最容易引起坯體變形的階段是（B）

A.升速干燥階段

B.等速干燥階段

C.降速干燥階段

D.平衡階段

17、改善泥漿流動(dòng)性一般不用NaOH作稀釋劑的原因是（B）

A.堿性太強(qiáng)

B.Ca(OH)2溶解度較大

C.Mg(OH)2溶解度較大

D.與泥漿中其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

18、超薄型瓷片的成型可以采用的方法是（A）

A.流延法成型

B.可塑成型

C.壓制成型

D.注漿成型

19、壓制成型四種加壓方式，坯體密度更加均勻的是（C）

A.單面加壓

B.雙面同時(shí)加壓

C.四面加壓

D.雙面先后加壓 20、釉與玻璃的不同之處是（D）

A.各向同性

B.無(wú)固定熔點(diǎn)

C.具有光澤

D.含較多的Al2O3

二、多選：（每題2分，共20分）

1、水泥的凝聚時(shí)間主要有下列哪些礦物控制（A

C）

A.C3A

B.C2S

C.C3S

D.C3A

E.C4AF

2、影響熟料燒結(jié)過(guò)程的因素有哪些（A B C E）

A.最低共熔溫度

B.液相量

C.氧化鈣和硅酸二鈣溶于液相的速率

D.氣氛

E.液相粘度

3、改善硬化水泥漿體耐久性的措施有（A C D E）

A.選擇適當(dāng)組成的水泥

B.提高細(xì)度

C.摻適量混合材料

D.提高施工質(zhì)量

E.進(jìn)行表面處理

4、當(dāng)原料的變異系數(shù)Cv為（A

B）時(shí)，不需要進(jìn)行預(yù)均化

A.2

B.4

C.6

D.6

E.10

5、影響水泥水化程度主要因素是（B C

D）

A.摻入適量混合材料

B.熟料礦物組成 C.細(xì)度

D.養(yǎng)護(hù)溫度

E.液相量

6、影響泥漿流變性的因素是（B

C

E）

A.泥漿礦物組成 B.可溶性鹽類(lèi)

C.陳腐

D.泥漿觸變性

E.有機(jī)物質(zhì)

7、骨質(zhì)瓷是指以磷酸鈣Ca3(PO4)2為熔劑的“磷酸鹽-高嶺土-石英-長(zhǎng)石”系統(tǒng)瓷，燒成后坯體構(gòu)成主要有（B

D

E）。A.莫來(lái)石

B.鈣長(zhǎng)石

C.方石英

D.β-Ca3(PO4)

2E.玻璃相

8、影響乳濁釉乳濁效果的因素是（A

C

E）

A.微晶與玻璃折射率的差值

B.坯體的透光度

C.微晶的大小

D.釉的厚度

E.微晶的分散均勻程度

9、晶界上的雜質(zhì)往往是以（A

D

E）形式存在。

A.分散沉積物

B.滲透沉積物

C.偏析沉積物

D.擴(kuò)散沉積物

E.顆粒狀沉積物

10、對(duì)于什么樣的產(chǎn)品我們采用注漿成型方法（A

D

E）

A.形狀復(fù)雜

B.簡(jiǎn)單回轉(zhuǎn)體

C.形狀規(guī)整

D.薄壁

E.大件

三、判斷：（對(duì)“”，錯(cuò)“”，每題1分，共15分）

1、硅酸鹽礦物主要指C3A、C4AF?！?/p>

2、安定性不合格的水泥為不合格品?！?/p>

3、通過(guò)固相反應(yīng)能形成的礦物有C3S?！?/p>

4、石膏是緩凝劑，石膏對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間的影響與摻入量成正比?！?/p>

5、熟料的熱耗表示生產(chǎn)1kg熟料所消耗的熱量。√

6、影響熟料早期強(qiáng)度的礦物主要是C2S?！?/p>

7、礦渣中玻璃體的含量越多，礦渣的活性越好?！?/p>

8、GB規(guī)定礦渣硅酸鹽水泥，水泥中MgO的含量不得超過(guò)5.0%?！?/p>

9、石灰飽和系數(shù)表示熟料中二氧化硅被飽和成硅酸三鈣的程度。√

10、陶瓷坯料酸度系數(shù)增大，坯體脆性降低，強(qiáng)度降低，制品透光度提高?！?/p>

11、B2O3是玻璃形成體，以硼氧三角體和硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單元，在硼硅酸鹽玻璃中與硅氧四面體共同組成結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

12、干燥速度主要取決于坯體的內(nèi)擴(kuò)散速度和外擴(kuò)散速度，同時(shí)，坯體的干燥速率也受傳熱效率，坯泥性能，坯體形狀和厚度等影響?！?/p>

13、雙面注漿的模型比較復(fù)雜，而且與單面注漿一樣，注件的均勻性并不理想，通常遠(yuǎn)離模面處致密度大?！?/p>

14、粘土礦物的基本構(gòu)造單位是硅氧四面體和鋁氧八面體?！?/p>

15、結(jié)晶方向不同的、直接接觸的同成分晶粒間的交界處稱為相界×

四、簡(jiǎn)答（每題5分，共25分）

1、熟料冷卻的目的是什么？為什么要急冷？

答 ：熟料冷卻的目是：改善熟料質(zhì)量與易磨性；(1分)降低熟料溫度，便于熟料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和粉磨；(1分)部分回收熟料出窯帶走的熱量，預(yù)熱二、三次空氣，從而降低熟料熱耗，提高熱利用率。(1分)急冷是為了防止或減少 C 3 S的分解；避免β-C 2 S轉(zhuǎn)變成γ-C 2 S；改善了水泥安定性；(1分)使熟料C 3 A晶體減少，提高水泥抗硫酸鹽性能；改善熟料易磨性；可克服水泥瞬凝或快凝。(1分)

2、與硅酸鹽水泥相比，為什么摻有混合材料的水泥的早期強(qiáng)度低而后期強(qiáng)度卻較高？ 答： 由于礦渣水泥中水泥熟料礦物相對(duì)地減少了（與硅酸鹽水泥相比），而礦渣的 潛在活性早期尚未得到充分激發(fā)與發(fā)揮，水化產(chǎn)物相對(duì)較少，因而礦渣水泥的早期硬化較漫，所表現(xiàn)出來(lái)的是水泥的 3d、7d強(qiáng)度偏低。(2分)

隨著水化不斷進(jìn)行，礦渣的潛在活性得以激發(fā)與發(fā)揮，雖然 Ca（OH）2 在不斷減少，但新的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣以及鈣礬石大量形成，水泥顆粒與水化產(chǎn)物間的連結(jié)較硅酸鹽水泥更緊密，結(jié)合更趨牢固，三維空間的穩(wěn)固性更好，硬化體孔隙率逐漸變低，平均孔徑變小，強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)，其28d以后的強(qiáng)度可以趕上甚至超過(guò)硅酸鹽水泥。(3分)

3、什么是泥漿觸變性？解釋泥漿觸變性產(chǎn)生的原因。

黏土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，黏度會(huì)降低而流動(dòng)性增加，靜止后逐漸恢復(fù)原狀。(2分)

黏土類(lèi)礦物大多數(shù)是板狀顆粒，在板面上往往帶負(fù)電荷，而端面處帶有一定的正電荷，端——板面相互吸引，形成棚架結(jié)構(gòu)．很多水被包圍在棚架中，不能自由流動(dòng)，(2分)所以泥漿的流動(dòng)性差．這種結(jié)構(gòu)對(duì)著攪動(dòng)而逐步打開(kāi)，一旦靜止時(shí)又漸漸恢復(fù)．(1分)

4、影響泥漿壓濾效率的因素

（1）壓力大小壓力大小和加壓方式。一般來(lái)說(shuō)，送漿壓力與壓率速度成正比，但隨著泥層的增厚，毛細(xì)管曲折，阻力加大，會(huì)降低壓濾速度。(1分)

（2）加壓方式。開(kāi)始?jí)簽V時(shí)，用低的壓力，以免泥層顆粒間的毛細(xì)管減少和濾布孔堵塞。(1分)

（3）泥漿溫度。液體黏度隨著溫度的提高而降低。一般控制在30-50 ℃，太高影響泥料的可塑性。(1分)

(4)泥漿比重。泥漿的密度小，往往要延長(zhǎng)壓濾時(shí)間。泥漿的相對(duì)密度一般控制在1.45-1.55%(1分)

（5）泥漿的性質(zhì)。顆粒越細(xì)，粘性越強(qiáng)的泥料濾泥越困難。(1分)

5、在我國(guó)日用陶瓷生產(chǎn)中，為什么北方常采用燒氧化焰而南方燒還原焰? 我國(guó)北方制瓷原料大多采用二次高嶺土與耐火粘土，含鐵較少而含氧化鈦、有機(jī)物較多，坯體粘性和吸附性較強(qiáng)，適宜用氧化氣氛燒成。(3分)

南方制瓷原料大多采用原生高嶺土和瓷石，含鐵量較多而含氧化鈦、有機(jī)物較少，粘性和吸附性較小，適宜用還原氣氛燒成。(2分)

五、問(wèn)答、論述（每題10分，共20分）

1、硅酸鹽水泥熟料中主要礦物對(duì)強(qiáng)度的發(fā)展有什么影響？有哪些因素影響水泥強(qiáng)度？

答：1）主要礦物對(duì)經(jīng)強(qiáng)度發(fā)展的影響： C 3 S早期強(qiáng)度高，強(qiáng)度的絕對(duì)值和強(qiáng)度的增進(jìn)率較大；(2分)C 2 S：早期強(qiáng)度低，但28d以后強(qiáng)度仍能較快增長(zhǎng)，一年后其強(qiáng)度可以趕上甚至超過(guò)阿利特的強(qiáng)度；(2分)C 3 A早期強(qiáng)度較高，但絕對(duì)值不高。它的強(qiáng)度3d之內(nèi)就大部分發(fā)揮出來(lái)，以后卻幾乎不再增長(zhǎng)，甚至倒縮；(2分)C 4 AF早期強(qiáng)度類(lèi)似于鋁酸三鈣，而后期還能不斷增長(zhǎng)，類(lèi)似于硅酸二鈣。(2分)2)影響水泥強(qiáng)度的因素有：熟料的礦物組成；水泥細(xì)度；施工條件包括水灰比及密實(shí)程度、養(yǎng)護(hù)溫度、外加劑等。(2分)

2、燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象可能與哪些因素有關(guān)？其對(duì)燒結(jié)是否有利？為什么？

答：晶粒的異常長(zhǎng)大是指在長(zhǎng)大速度較慢的細(xì)晶基體內(nèi)有少部分區(qū)域快速長(zhǎng)大形成粗大晶粒的現(xiàn)象。(2分)在單相和復(fù)相材料中如果混料不均勻就很容易造成晶粒異常長(zhǎng)大，通常情況下，在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生異常長(zhǎng)大與以下主要因素有關(guān)：

① 材料中含有雜質(zhì)或者第二相夾雜物(2分)

② 材料中存在高的各向異性的界面能，例如固/液界面能或者是薄膜的表面能等(2分)

③ 材料內(nèi)存在高的化學(xué)不平衡性。(2分)燒結(jié)過(guò)程中的晶粒異常長(zhǎng)大同樣會(huì)降低燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力，對(duì)燒結(jié)樣品的結(jié)構(gòu)均勻性和性能均勻性都不利，通常提高原始材料的純度及混料均勻性等方法均能避免晶粒異常長(zhǎng)大現(xiàn)象的發(fā)生。(2分)

第四篇：無(wú)機(jī)非金屬材料

緒論

1.在晶體結(jié)構(gòu)上，某結(jié)合力主要包括離子鍵，共價(jià)鍵或離子共價(jià)鍵混合離子。由于這些化學(xué)鍵的特點(diǎn)，例如高的鍵能和強(qiáng)大的鍵極性等，賦予了這一大類(lèi)材料以高熔點(diǎn)，高強(qiáng)度，耐磨損，高硬度，耐腐蝕及抗氧化的基本屬性和寬廣的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，透光性以及良好的鐵電性，鐵磁性和壓電性等特殊性能，高溫超導(dǎo)性也是新近在這類(lèi)材料上發(fā)現(xiàn)的。

2.在化學(xué)組成上，隨著無(wú)機(jī)新材料的發(fā)展，無(wú)機(jī)非金屬材料已不局限于硅酸鹽還包括其他含氧酸鹽，氧化物，氮化物，碳與碳化物，硼化物，氟化物，硫系化合物，硅，鍺，Ⅲ-V族及Ⅱ-VI族化合物等，其形態(tài)和形狀也趨于多樣化，復(fù)合材料，薄膜，纖維，單晶和非晶材料占有越來(lái)越重要的地位。

第一章 玻璃的結(jié)構(gòu) 和性質(zhì) 玻璃的結(jié)構(gòu)

晶態(tài)：周期性，對(duì)稱性，幾何形態(tài)，質(zhì)點(diǎn)排列，自限性，均一性，異向性，穩(wěn)定性，遠(yuǎn)程有序。非晶態(tài)：進(jìn)程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序。玻璃的通性

1）各向同性

2）介穩(wěn)性：

玻璃是由熔體急劇冷卻而得，由于在冷卻過(guò)程中粘度急劇增大，質(zhì)點(diǎn)來(lái)不及形成晶體的有規(guī)則排列，系統(tǒng)的內(nèi)能尚未處于最低值，從而處于介穩(wěn)態(tài)，在一定的外界條件下，它們?nèi)跃哂?自發(fā)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較低的晶體的趨勢(shì)。

3）無(wú)固定熔點(diǎn)

4）性質(zhì)變化的連續(xù)性和可逆性 無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)

1）玻璃結(jié)構(gòu)與晶體一樣，具有三位方向發(fā)展的連續(xù)無(wú)序網(wǎng)架形式，硅氧四面體為最小結(jié)構(gòu)單位，但不象晶體那樣，對(duì)稱均勻地聯(lián)結(jié)成空間網(wǎng)絡(luò)（有序），而是相互不規(guī)則地聯(lián)結(jié)在一起（無(wú)序），配位數(shù)小的結(jié)構(gòu)團(tuán)構(gòu)成無(wú)限伸展的無(wú)序空間網(wǎng)絡(luò)。）玻璃中的質(zhì)點(diǎn)雖然不具有規(guī)則的格子 排列，但在大致固定的平衡位置上震動(dòng)的玻璃網(wǎng)絡(luò)中的正常離子數(shù)與晶體中的配位數(shù) 也應(yīng)該近似。）網(wǎng)絡(luò)外體的離子填充在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙中，對(duì)于整體來(lái)說(shuō) 是統(tǒng)計(jì)分布的，為了使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

具有一定的穩(wěn)定性，這些陽(yáng)離子必須是半徑大而電荷小的。

4）形成氧化物玻璃必須滿足的四條規(guī)則: A 每個(gè)氧離子應(yīng)該與不超過(guò)兩個(gè)陽(yáng)離子相聯(lián)。

B 在中心陽(yáng)離子周?chē)难蹼x子 配位數(shù)必須小于或等于4；

C 氧多面體相互共角而不共棱或共面。

D 每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角是共用的。

形成的氧多面體為三角體或四面體

RO2,R2O2,R2O5類(lèi)型氧化物能滿足這一條件，并以玻璃形式出現(xiàn)

簡(jiǎn)答題： 石英玻璃-堿硅玻璃-鈉鈣硅玻璃結(jié)構(gòu)性能發(fā)生很大的變化，分析堿金屬，堿土金屬氧化物在其中的作用：

1）熔融石英玻璃其硅氧比值1：2與SiO2分子式相同，可以把它近似的看成是由硅氧網(wǎng)絡(luò)形成的獨(dú)立‘大分子’

2）如果在熔融石英玻璃中形成加入堿金屬氧化物(如Na2O).就使原來(lái)的大分子發(fā)生解聚 作用，由于氧的比值增大，玻璃中每個(gè)氧已不可能都為兩個(gè)硅原子所共用，開(kāi)始出現(xiàn)非橋氧，使硅氧網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生斷裂，非橋氧的存在，使【SiO4

】四面體失去原有 完整性和對(duì)稱性，結(jié)果使玻璃結(jié)構(gòu)減弱，疏松，并導(dǎo)致一系列物理化學(xué)性質(zhì)的變壞，而且堿金屬含量越高，性能變差越 嚴(yán)重，因此，二元堿硅玻璃一般無(wú)使用價(jià)值

3）當(dāng)在堿性二元玻璃中加入CaO時(shí)，性能變差情況大為改觀，使玻璃結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn) 為使結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，從而表現(xiàn)為一系列物化性質(zhì)的加強(qiáng)，從而使鈉鈣硅玻璃性能優(yōu)良，CaO的這種作用，是由鈣離子和鈉離子半徑相似，但電荷比鈉離子大一倍，因此場(chǎng)強(qiáng)比鈉離子大得多，具有強(qiáng)化玻璃結(jié)構(gòu)和限制鈉離子活動(dòng)的作用

補(bǔ)網(wǎng)作用：使中間體氧化物全部或部分由6 配位變成4 配位的作用，主要是鋁離子取代硅離子。硼氧反常性：

堿金屬或堿土金屬氧化物加入B203玻璃中，將產(chǎn)生硼氧四面體[B04],而形成硼酸鹽玻璃。在一定范圍內(nèi)，堿金屬氧化物提供的氧使硼氧三角體[B03]轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆蓸蜓踅M成的硅氧四面體，導(dǎo)致B203玻璃從原來(lái)的兩度空間的層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)，使玻璃的各種物理性質(zhì)與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，相應(yīng)地向著相反的方向變化。玻璃結(jié)構(gòu)中的陽(yáng)離子的分類(lèi)

1）按元素與氧結(jié)合的單鍵能（即化合物分解能與配位數(shù)之商）的大小和能否生成玻璃，將氧化物分成：網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，網(wǎng)絡(luò)外體氧化物和中間體氧化物。2）網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物應(yīng)滿足以下的條件：

A 每個(gè)氧化物應(yīng)與不超過(guò)兩個(gè)陽(yáng)離子相連；

B 在中心陽(yáng)離子周?chē)?氧離子配位數(shù)必須小于或等于4；

C氧多面體相互共角而不共棱或共面；

D 每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角共用。3）這類(lèi)氧化物主要有SiO2,B2O3,BO5,GeO2,As2O5等。網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾體：某些氧化物不能單獨(dú)生成玻璃，不參加網(wǎng)絡(luò)而使其陽(yáng)離子分布在四面體之間的空隙中，以保持網(wǎng)絡(luò)中局部地區(qū)的電中性，因?yàn)樗麄兊闹饕饔檬翘峁╊~外的氧離子，從而改變網(wǎng)絡(luò)，故稱為網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾體。如Li2O,Na2O,K2O,CaO,SrO,BaO等。

1）中間體氧化物:比堿金屬和堿土金屬化合價(jià)高而配位數(shù)小的陽(yáng)離子，可以部分地參加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如BeO,MgO,ZnO, Al2O3等。各種氧化物在玻璃中的作用：

1）堿金屬氧化物

A 堿金屬氧化物加入到熔融石英玻璃何總，促使硅氧四面體間連接斷裂，出現(xiàn)非橋氧，使玻璃結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致一系列性能變化，但由于堿金屬離子的斷網(wǎng)作用使它具有了高溫助熔，加速玻璃融化的性能。

B 混合堿效應(yīng)：在二元堿硅玻璃中，當(dāng)堿金屬氧化物的總量不變，用 一種堿金屬 氧化物取代另一種時(shí)，玻璃的性質(zhì)不是呈直線變化的，而出現(xiàn)明顯的極值。2）二價(jià)金屬氧化物：

CaO是網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，Ca2+離子的配位數(shù)一般為6，有極化橋氧和減弱硅氧鍵的作用，CaO的引入可以降低玻璃的高溫粘度，玻璃中CaO含量過(guò)多，一般會(huì)使玻璃的料性變短，脆性增大。

MgO在硅酸鹽礦物中存在著兩種配位狀態(tài)（4或6），但多數(shù)位于八面體中，屬于網(wǎng)絡(luò)外體，在鈉鈣硅玻璃中，若以MgO取代CaO，將使玻璃結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致玻璃的 密度，硬度下降，但卻可以降低玻璃的析晶能力和調(diào)節(jié)玻璃的料性，含鎂玻璃在水和堿液的作用下，易在表面形成硅酸鹽薄膜，在一定條件下剝落進(jìn)入溶液，產(chǎn)生脫片現(xiàn)象。

PbO 鉛離子位八個(gè)氧離子所包圍，其中四個(gè)氧離子與鉛離子距離較遠(yuǎn)（0.429nm）,另外四個(gè)較近（0.23nm）.形成不對(duì)稱配位鉛離子外層的 惰性電子對(duì)，受較近的四個(gè)氧的排斥，推向另外四個(gè)氧離子的一邊，因此在晶態(tài) PbO中組成一種四方錐體[PbO4]的結(jié)構(gòu)單元，一般 認(rèn)為，在高鉛玻璃中均存在這種四方錐體，它形成一種螺旋形的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)使PbO-SiO2系統(tǒng)

具有很大的 玻璃形成區(qū)，同時(shí)也決定了PbO在硅酸鹽熔體中的高度助熔性。2）其他金屬氧化物：

玻璃中Al3+離子與在硅酸鹽礦物中一樣，有兩種配位狀態(tài)，在鈉硅酸鹽玻璃中，當(dāng)Na2O/Al2O3大于1 時(shí)，Al3+均位于四面體中，小于1時(shí)，則作用為網(wǎng)絡(luò)外體位于八面體中，當(dāng)Al3+位于鋁氧四面體[AlO4]中時(shí)，則與硅氧四面體組成了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，在一般的鈉鈣硅玻璃中，引入少量的Al2O3，Al3+就可以?shī)Z取非橋氧形成鋁氧四面體，進(jìn)入硅氧網(wǎng)絡(luò)中，把由于Na+的引入而產(chǎn)生的斷裂網(wǎng)絡(luò)通過(guò)[AlO4]重新連接起來(lái)，使玻璃結(jié) 構(gòu)趨向緊密，并使玻璃的許多性能得以改善，但它對(duì)玻璃的電學(xué)性能有不良影響，在硅酸樣玻璃中，當(dāng)以Al2O3取代SiO2時(shí)，介電損耗和導(dǎo)電率升高，故在真空玻璃中，一般不含或少含Al2O3.B2O3是玻璃形成氧化物，有良好的助熔性，可降低玻璃的高溫粘度和提高玻璃的低溫粘度，但使用B2O3時(shí)要注意硼反?，F(xiàn)象。玻璃的生成規(guī)律及其相變

簡(jiǎn)答題： 怎樣避免在降溫過(guò)程中玻璃析晶？

為了避免玻璃析晶，關(guān)鍵是從動(dòng)力學(xué)角度研究以多快速度冷卻給定熔體，以避免出現(xiàn)可探測(cè)的晶體，卡曼認(rèn)為：A 晶核生成速率。B 晶體生長(zhǎng)速度起主要作用。隨著典型玻璃熔體過(guò)冷度增加，粘度迅速增大，而成核速率和過(guò)冷度關(guān)系曲線，晶核生長(zhǎng)速率與過(guò)冷關(guān)系曲線都是具有限量最大值，對(duì)典型玻璃熔體，其兩個(gè)極大值所在的過(guò)冷度，分開(kāi)越大時(shí)，越容易冷卻成玻璃，因此成速率出現(xiàn)極大值時(shí)，熔體在此溫度設(shè)有適宜的結(jié)晶條件，當(dāng) 兩個(gè)極大值重合在一個(gè)過(guò)冷度時(shí)，熔體即具有最大的成核速率，又具有最大的生長(zhǎng)速率，熔體較易析出晶體而不形成玻璃。影響玻璃生成的因素：

1）熱力學(xué)條件 2）動(dòng)力學(xué)條件 3）結(jié)晶化學(xué)條件:

①鍵強(qiáng)---元素與氧結(jié)合的單鍵強(qiáng)度，負(fù)離子團(tuán)[SiO4] 4-,[Si2O7] 6-

A 網(wǎng)絡(luò)形成體單鍵強(qiáng)度大于334.9。

B中間體251.2~334.9。

C 網(wǎng)絡(luò)外體（修飾體）小于251.2。

②鍵型---A 離子鍵化合物----離子，如NaCl.B 金屬鍵物質(zhì)—電子，正離子狀態(tài)，無(wú)方向性。C 共價(jià)鍵化合物---分子結(jié)構(gòu)---分子間范德華力。

D 離子鍵金屬鍵---共價(jià)鍵過(guò)度時(shí)或極性過(guò)渡鍵具有離子共價(jià)的雙重性質(zhì)，形成玻璃的概率越大.極性共價(jià)鍵成分促使生成具有固定結(jié)構(gòu)的配位多面體，構(gòu)成進(jìn)程有序性而離子成分促使配位多面體不按一定方向連接，造成不對(duì)稱變形，構(gòu)成遠(yuǎn)程無(wú)序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成玻璃的傾向大。

③熔體結(jié)構(gòu)----[SiO4] 4-,[Si2O7] 6,[Si6O8]12-,[SiO3]2n-n,[Si4O14]6n-n。O/Si從2到4，聚合程度降低，粘度變小，結(jié)晶易，形成玻璃難。O/Si決定著負(fù)離子團(tuán)的大小和聚合度。負(fù)離子團(tuán)結(jié)構(gòu)越大，越易形成玻璃。熔體和玻璃體的成核過(guò)程

1）均勻成核

定義：指在宏觀均勻的玻璃中，在沒(méi)有外來(lái)物質(zhì)參與下相界、結(jié)構(gòu)缺陷等無(wú)關(guān)的成核過(guò)程，又稱為本征成核或自發(fā)成核。

當(dāng)玻璃熔體處于過(guò)冷態(tài)時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)引起組成和結(jié)構(gòu)上的起伏，一部分變成晶相。晶相內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的有規(guī)則排列導(dǎo)致體積自由能減小。然而在新相產(chǎn)生的同時(shí)，又將在新生相和液相之間形成新的界面，引起界面自由能的增加，對(duì)成核造成勢(shì)壘。當(dāng)新相顆粒太小時(shí)，界面對(duì)體積的比例增大，整個(gè)體系自由能增大。當(dāng)新相達(dá)到一定大?。ㄅR界值）時(shí)，界面對(duì)體積的比例就減小，系統(tǒng)的自由能減小，這時(shí)新生相就可能穩(wěn)定成長(zhǎng)。這種可能穩(wěn)定成長(zhǎng)的新相區(qū)域成為晶核。那些較小的不能穩(wěn)定成長(zhǎng)的新相區(qū)域成為晶胚。

2）非均勻成核

定義：依靠相界、晶界或基質(zhì)的結(jié)構(gòu)缺陷等不均勻部位而成核的過(guò)程，又稱為非本征成核。晶體生長(zhǎng)

晶體的生長(zhǎng)速度隨著過(guò)冷度的增大而增大。

影響結(jié)晶的因素主要有：

1）溫度

當(dāng)熔體從Tm冷卻時(shí)，ΔT增大，成核和晶體生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力增大；與此同時(shí)，粘度上升，成核和晶體生長(zhǎng)的阻力也增大。

2）粘度 當(dāng)溫度降低時(shí)（遠(yuǎn)在Tm點(diǎn)以下），粘度對(duì)質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的阻礙作用限制著結(jié)晶速度，尤其是限制晶核長(zhǎng)大的速度。

3）雜質(zhì) 雜質(zhì)的引入會(huì)促進(jìn)結(jié)晶，雜質(zhì)起成核作用，同時(shí)增加界面處的流動(dòng)度，使晶核更快的長(zhǎng)大。雜志往往富集在分相玻璃的一相中，富集到一定濃度時(shí)將促使這些微相由非晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫唷?）界面能 固體的界面能越小，核的生長(zhǎng)所需的能量越低，結(jié)晶速度越大。11 玻璃的分相

定義：玻璃在高溫下為均勻的熔體，在冷卻過(guò)程中或在一定溫度下熱處理時(shí)，由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)遷移，某些組分分別濃集（偏聚），從而形成化學(xué)組成不同的兩個(gè)相，此過(guò)程稱為分相。玻璃的理論強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度

1）實(shí)際玻璃的抗折強(qiáng)度比理論強(qiáng)度小2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，是由于實(shí)際玻璃的脆性和玻璃中存在有微裂紋及不均勻區(qū)所致。

2）提高玻璃機(jī)械強(qiáng)度的方法： 退火，鋼化，表面處理與涂層，微晶化與其他材料成復(fù)合材料等。

鋼化：均熱后自然冷卻，形成溫度梯度內(nèi)應(yīng)力由粘滯流動(dòng)而松弛；冷卻到最后，溫度梯度消失，松弛的應(yīng)力保留為永久應(yīng)力。

表面處理：膨脹系數(shù)小的涂層。

微晶化：析出細(xì)小晶體，分散應(yīng)力，阻止裂紋擴(kuò)散。

第二、三章 玻璃原料及配合料制備

玻璃輔助原料: 澄清劑，著色劑，脫色劑，氧化劑和還原劑，乳濁劑和其他原料。

玻璃熔制的綜合結(jié)果是使隔著原料的化合物形成透明的玻璃液。玻璃熔制的五個(gè)階段：

硅酸鹽形成的階段：玻璃形成的階段；玻璃液的澄清階段； 玻璃液的均化階段；玻璃液的冷卻階段。硅酸鹽形成階段的七點(diǎn)變化：

多晶轉(zhuǎn)變； 鹽類(lèi)分解； 生成低共融混合物； 形成復(fù)鹽； 生成硅酸鹽； 排出結(jié)晶水和吸附水； 固相熔融向液相轉(zhuǎn)變。玻璃的形成

玻璃形成過(guò)程的速度實(shí)際上取決于石英砂粒的溶解擴(kuò)散速度。

石英砂的分解擴(kuò)散過(guò)程分為兩步,首先是砂粒表面發(fā)生溶解，而后溶解的SiO2向外擴(kuò)散 玻璃液中氣體的三種狀態(tài)：（1）可見(jiàn)氣泡，（2）物理溶解的氣體，（3）化學(xué)結(jié)合的氣體。5 玻璃液的均化

玻璃液的均化包括對(duì)其化學(xué)均化和熱均化兩個(gè)方面的要求

1）定義：在玻璃形成階段結(jié)束后，在玻璃液中，仍帶有與主體玻璃化學(xué)成分不同的不均體，消除這種不均體的過(guò)程成為玻璃液的均化。

玻璃液的均化過(guò)程：

2)不均體的溶解與擴(kuò)散的均化過(guò)程；玻璃液的對(duì)流均化過(guò)程；因氣泡上升而引起的攪拌均化作用。玻璃液的冷卻

產(chǎn)生二次氣泡的原因:（1）硫酸鹽的熱分解；（2）物理溶解的氣體析出；（3）玻璃中某些組分易產(chǎn)生二次氣泡。玻璃的熔制制度：

溫度制度，壓力制度和氣氛制度 坩堝窯中玻璃熔制的溫度制度五個(gè)階段：

加熱熔窯；熔化；澄清與均化；冷卻；成型 玻璃的浮法成型

定義：指熔窯熔融的玻璃液流入錫槽后在熔融金屬錫液的表面上成型平板玻璃的方法。

金屬錫液的優(yōu)缺點(diǎn): 1)錫中所含各種雜質(zhì)都是組成玻璃的元素；

2）錫的密度大大高于玻璃的密度，有利于對(duì)玻璃托??；

3）錫熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于玻璃出錫槽口的溫度，有利于保持玻璃的拋光面； 4）錫的導(dǎo)熱率為玻璃的60~70倍，有利于玻璃版面溫度的均勻等； 5）錫液的表面張力高于玻璃的表面張力，有利于玻璃的拉薄；

6）錫液有極低的粘度，這表明有良好的熱對(duì)流的運(yùn)動(dòng)性能，這對(duì)均勻浮法表面溫度有較大的影響。7）使用錫液作浮拋介質(zhì)的主要缺點(diǎn)是Sn極易氧化為SnO和SnO2，它不利于玻璃的拋光，同時(shí)又是產(chǎn)生虹彩、沾錫、光畸變等玻璃缺陷的主要原因，為此采用保護(hù)氣體。

第四章 玻璃的退火與淬火

玻璃的應(yīng)力：

熱應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力

1）熱應(yīng)力：玻璃中由于 存在溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力。

按其存在特點(diǎn)分為：暫時(shí)應(yīng)力和永久應(yīng)力。

暫時(shí)應(yīng)力： 在溫度低于應(yīng)變點(diǎn)時(shí)，處于彈性變形溫度范圍內(nèi)（即脆性狀態(tài)）的玻璃在經(jīng)受不均勻的溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，隨著溫度梯度的存在而存在，隨溫度梯度的消失而消失，這種應(yīng)力成為暫時(shí)應(yīng)力。

永久應(yīng)力: 當(dāng)玻璃內(nèi)外溫度 相等所殘留的熱應(yīng)力

將一玻璃板加熱到高于玻璃應(yīng)變點(diǎn)以上的某一溫度，待均熱后板兩面均勻自然冷卻，經(jīng)一定時(shí)間后玻璃中的溫度場(chǎng)呈拋物線分布。玻璃外層為張應(yīng)力而內(nèi)層為壓應(yīng)力，由于應(yīng)變點(diǎn)以上的玻璃具有粘彈性，即此時(shí)的玻璃為可塑狀態(tài)，在受力后會(huì)產(chǎn)生位移和變形，使由溫度梯度 所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力消失。這個(gè)過(guò)程成為應(yīng)力松弛過(guò)程，這時(shí)的玻璃內(nèi)外層雖存在著溫度梯度但不存在應(yīng)力。當(dāng)玻璃冷卻到應(yīng)變點(diǎn)以下，玻璃已成為彈性體，以后的降溫與應(yīng)力變化與前述的產(chǎn)生暫時(shí)應(yīng)力情況相同，待冷卻到室溫時(shí)，雖然消除了應(yīng)變點(diǎn)以下產(chǎn)生的應(yīng)力，但不能消除應(yīng)變點(diǎn)以上所產(chǎn)生的應(yīng)力，此時(shí)，應(yīng)力方向恰好相反，即表面為壓應(yīng)力，內(nèi)部為張應(yīng)力，這種應(yīng)力為永久應(yīng)力。

結(jié)構(gòu)應(yīng)力：玻璃因化學(xué)組成不均導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上的不均而產(chǎn)生的應(yīng)力。

機(jī)械應(yīng)力： 由外力作用在玻璃上引起的應(yīng)力，當(dāng)外力除去時(shí)應(yīng)力隨之消失，此應(yīng)力為機(jī)械應(yīng)力。玻璃的退火

定義：為了消除玻璃中的永久應(yīng)力，必須將玻璃加熱到低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg附近的某一溫度進(jìn)行保溫均熱，以消除玻璃各部分的溫度梯度，使應(yīng)力松弛。

這個(gè)選定的溫度成為退火溫度。玻璃的淬火

定義：將玻璃制品家人到轉(zhuǎn)變溫度Tg以上50~60度，然后在冷卻介質(zhì)中（淬火介質(zhì)）急速均勻冷卻，在這一過(guò)程中玻璃的內(nèi)層和表面將產(chǎn)生很大的溫度梯度，由此引起的應(yīng)力由于玻璃的粘滯流動(dòng)，所以造成了有溫度梯度而無(wú)應(yīng)力的狀態(tài)。

玻璃淬火后所產(chǎn)生的應(yīng)力大小與淬火溫度，冷卻速度，玻璃的化學(xué)組成以及厚度等有直接關(guān)系。

第五章 玻璃的缺陷

通常所謂玻璃缺陷是指 玻璃體內(nèi)存在的、引起玻璃體均勻性破壞的各種夾雜物，如 氣泡、結(jié)石、條紋、節(jié)瘤等。

結(jié)石：是出現(xiàn)在玻璃中的結(jié)晶夾雜物。結(jié)石是玻璃制品中最嚴(yán)重的缺陷，它不僅 破壞了玻璃制品的外觀和光學(xué)均一性，而且降低了制品的使用價(jià)值。

玻璃夾雜物（條紋和節(jié)瘤）：玻璃主體內(nèi)存在的異類(lèi)玻璃夾雜物

第六章 建筑玻璃及其深加工

深加工的產(chǎn)品主要有： 鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃等。

微晶玻璃：把加工晶核劑（或不加晶核劑）的特定組成的玻璃在有控條件下進(jìn)行晶化處理，使原單一的玻 璃形成了有微晶和玻璃相均勻分布的復(fù)合材料，稱之為微晶玻璃。

微晶玻璃與傳統(tǒng)玻璃不同，它是利用晶核劑或紫外輻射等方法使玻璃內(nèi)形成晶核，再經(jīng)過(guò) 熱處理使晶核長(zhǎng)大，成為一種受控結(jié)晶過(guò)程，形成玻璃與某些晶體共存的材料，能制成零膨脹，高強(qiáng)度及特定的電性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的微晶玻璃。

夾層玻璃：是由兩片或兩片以上的玻璃用合成樹(shù)脂膠片（是聚乙烯丁醛薄膜）粘結(jié)在一起而制成的一種安全玻璃。

為什么又叫安全玻璃？ 由于透明樹(shù)脂膠片的粘結(jié)作用使得玻璃保持良好的透明性外，玻璃體的抗沖擊能力也得到提高。

第七章 陶瓷原料

陶瓷原料的分類(lèi)：粘土，石英和長(zhǎng)石。

可塑性：指粘土與適量的水混煉以后形成的泥團(tuán)，可在外力的作用下產(chǎn)生變形但不開(kāi)裂；并在外力除去后，仍能保持原有形狀的性質(zhì)。

觸變性:指粘土泥漿或泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，粘度降低而流動(dòng)性增加，靜置后漸恢復(fù)原狀或泥料在放置一段時(shí)間后，在水分不變時(shí)泥料變稠和固化的性質(zhì)。

石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用：

1）是瘠性料，可降低可塑性，減少收縮變形，加快干燥；

2）在高溫時(shí)可部分 溶于長(zhǎng)石玻璃中，增加液相粘度，減小高溫時(shí)的坯體變形； 3）未熔石英與莫來(lái)石一起可構(gòu)成坯體骨架，增加強(qiáng)度；

4）在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融溫度和粘度，提高釉的耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性。長(zhǎng)石類(lèi)原料對(duì)陶瓷的作用: 1)高溫下熔融在乳白色玻璃，溶解石英顆粒和部分高嶺土，分解物促進(jìn)成瓷反應(yīng)的進(jìn)行--助熔作用。2）高溫形成的玻璃具較大粘度，起到高溫?zé)崴茏饔煤透邷啬z結(jié)作用，防止高溫變形。

3）高溫形成的玻璃在冷卻時(shí)，不析晶，以透明玻璃體狀態(tài)存在，增加瓷的透明度，提高光澤度，改善瓷的外觀質(zhì)量和使用性能。

4）極性物料可提高坯的疏水性和干燥速度。硅灰石 Ca[SiO3]或CaO.SiO2 無(wú)水

因本身不含有機(jī)物和結(jié)構(gòu)水，干燥收縮和燒成收縮都很小，作為陶瓷原料有特殊的優(yōu)良性能，故用途很廣。其熱膨脹系數(shù)小，適于快速燒成。燒成后，瓷坯中的針狀硅灰石晶體交叉排列成網(wǎng)狀，使制品的強(qiáng)度提高，并有抗熱沖擊性能高、介電損失小等優(yōu)點(diǎn)。

第八章 配料計(jì)算及坯料制備

傳統(tǒng)陶瓷的坯料組成：瓷器、炻器、精陶

區(qū)別： 瓷器有良好的色澤，一定的透明度和熱穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度

炻器介于陶器和瓷器之間，于陶的區(qū)別是氣孔率較低，是致密燒結(jié)；于瓷器的區(qū)別是坯體帶色且無(wú)半透明性。如鋪地磚，缸器，茶具。多孔性坯體結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度不高，且有吸濕膨脹性。如建筑釉面瓷磚和衛(wèi)生器皿

其中瓷器分為三種：長(zhǎng)石質(zhì)瓷、骨灰質(zhì)瓷、日用滑石質(zhì)瓷。

第九章 成型

坯料在加入（或含有）液體（一般是水）后，可形成一種特殊狀態(tài)，具有了鎖需要的工藝性能。加入大量的 水（28%~~35%）可使 坯料顆粒形成稠厚的懸浮液、為注漿坯料；少量的水時(shí)，則形成能捏成團(tuán)的粉料，在8%~15%時(shí)為水量干壓坯料；3%~~7%之間為 干壓坯料；水量適中時(shí)（18%~~25%）則形成可塑坯料。影響可塑性的因素：

1）液相含量與性質(zhì)； 2）顆粒尺寸和形狀； 3）礦物種類(lèi)； 4）吸附陽(yáng)離子 可塑成型工藝：

1）雕塑與拉坯； 2）旋壓成型； 3）滾壓成型； 4）擠壓與車(chē)坯成型； 5）塑壓成型； 6）注塑成型； 7）軋模成型 注漿成型工藝：

1）空心注漿； 2）實(shí)心注漿； 3）真空注漿； 4）離心注漿； 5）壓力注漿 壓制成型工藝：

1）干壓或半干壓成型 2)等靜壓成型

第十章 釉料制備及施釉 釉的分類(lèi)：習(xí)慣以主要溶劑的名稱命名如鉛釉、石灰釉、長(zhǎng)石釉等。

長(zhǎng)石釉----釉式中的K2O+Na2O的摩爾數(shù)等于或少大于RO的摩爾數(shù)，長(zhǎng)石釉的高溫粘度大，燒成范圍寬，硬度較大。各成分在釉料中的作用：

1）玻璃形成劑； 2）助溶劑； 3）乳濁劑； 4）著色劑； 5）其他輔助劑 釉料配方的總原則是--釉料必須適應(yīng)于坯料。釉料配方的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：

1）(SiO2+B2O3):(R2O+RO)=(1:1)~(3:1),這樣不致使熔塊溫度太高而引起PbO,B22O3和堿性氧化物大量揮發(fā)； 2）在熔塊中堿性金屬氧化物與堿土金屬氧化物之比應(yīng)小于1；

3）含硼熔塊中，SiO2/B2O3應(yīng)在2以上； 4）熔塊中Al2O3的摩爾數(shù)應(yīng)小于0.2.4 坯釉中間層的形成與作用

由于坯釉化學(xué)組成上的差異，燒釉時(shí)釉的某些成分滲透到坯體的表層中，坯體的某些成分也會(huì)擴(kuò)散到釉中，熔解到釉中。通過(guò)熔解與擴(kuò)散的作用，使接觸帶的化學(xué)組成和物理性質(zhì)介于坯體與釉層之間，結(jié)果形成中間層。具體地說(shuō)，該層吸收了坯體中的Al2O3,SiO2等成分，又吸收了釉料中的堿性氧化物及B2O3等。它對(duì)調(diào)整坯釉之間的差別、緩和釉層中應(yīng)力、改善 坯釉的結(jié)合性能起一定的作用。釉的熔融溫度范圍

化學(xué)組成對(duì)熔制性能的影響主要取決于釉式中的Al2O3, SiO2含量的增加，釉的成熟溫度相應(yīng)提高，而Al2O3的貢獻(xiàn)大于SiO2..堿金屬和金土金屬氧化物作為熔劑 可降低釉的熔融溫度。Li2O,Na2O,K2O,PbO和B2O3都是強(qiáng)助溶劑，又稱軟熔劑，在低溫下起助熔作用。而CaO,MgO,ZnO 等，主要在較高溫度下發(fā)揮熔劑作用而成硬熔劑。坯和釉的適應(yīng)性

坯釉適應(yīng)性是指熔融性能良好的釉熔體，冷卻后與坯體緊密結(jié)合成完美的整體，不開(kāi)裂，不剝落的能力。

影響坯、釉適應(yīng)性的因素主要有四個(gè)方面： 1）熱膨脹系數(shù)對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

因釉和坯是緊密聯(lián)系著的，對(duì)釉的要求是釉熔體在冷卻后能與坯體很好的結(jié)合，既不開(kāi)裂也不剝落，為此要求坯和釉的熱膨脹性系數(shù)相適應(yīng)。一般要求釉的熱膨脹系數(shù)略小于坯。2）中間層對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

中間層可促使坯釉間的熱應(yīng)力均勻。發(fā)育良好的中間層可填滿坯體表面的隙縫，減弱坯釉間的應(yīng)力，增大制品的機(jī)械強(qiáng)度。

3）釉的彈性、抗張強(qiáng)度對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

具有較高彈性（即彈性模量較?。┑挠阅苎a(bǔ)償坯、釉接觸層中形變差所產(chǎn)生的應(yīng)力和機(jī)械作用所產(chǎn)生的應(yīng) 變，即使坯、釉熱膨脹系數(shù)相差較大，釉層也不一定開(kāi)裂、剝落。釉的抗張強(qiáng)度高，抗釉裂的能力就強(qiáng)，坯釉適應(yīng)性就好?；瘜W(xué)組成與熱膨脹系數(shù)、彈性模量、抗張強(qiáng)度三者間的關(guān)系較復(fù)雜，難以同時(shí)滿足這三方面的要求，應(yīng)在考慮熱膨脹系數(shù)的前提下使釉的抗張強(qiáng)度較高，彈性較好為佳。4）釉層厚度對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

薄釉層在煅燒時(shí)組分的改變比厚釉層大，釉的熱膨脹系數(shù)降低得多，而且中間層相對(duì) 厚度增加，有利于提高釉中的壓力，有利于提高釉適應(yīng)性。對(duì)于厚釉層，坯、釉中間層厚度相對(duì)降低，因而不足以緩和兩者之間因熱膨脹 系數(shù)差異而出現(xiàn)的有害應(yīng)力，不利于坯釉適應(yīng)性。

釉層厚度對(duì)于釉面外觀質(zhì)量有直接影響，釉層厚會(huì)加重中間層的負(fù)擔(dān)，易造成釉面開(kāi)裂及其它缺陷，而釉層過(guò)薄則易發(fā)生于釉想象，一般釉層通常小于0.3mm或通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。7 基本施釉的方法有浸釉、燒釉和噴釉。

發(fā)展中的施釉方法：流化床施釉、熱噴施釉、干壓施釉。

第十一章 干燥 坯體在干燥過(guò)程中變化的主要特征是隨干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，坯體溫度升高，含水率降低，體積收縮；氣孔率提高，強(qiáng)度增加。影響干燥速度的因素及其作用

1）坯料的性質(zhì) 粘土的可塑性越強(qiáng)，加入量越多，顆粒越細(xì)，干燥速度就越難提高；瘠性物料越多，顆粒越粗，越有利于提高干燥速度。

2）坯體形狀、大小和厚度 形狀復(fù)雜，體大壁厚的坯體在干燥時(shí)易產(chǎn)生收縮應(yīng)力，故其干燥速度應(yīng)加以控制，不宜太快。

3）坯體溫度 坯體溫度高，水的粘度小，有利于水分表面移動(dòng)。

4）干燥介質(zhì)的性質(zhì) 干燥介質(zhì)溫度越高，濕度越小，則吸收水分的能力越大。增大干燥介質(zhì)速度，減小邊界層的厚度，增大對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，則可加快干燥速度。

5）使熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散的方向一致 坯體中水分的內(nèi)擴(kuò)散包括濕擴(kuò)散和熱擴(kuò)散。濕擴(kuò)散是坯體內(nèi)部由于存在濕度梯度引起的水分移動(dòng)，其方向由坯體內(nèi)部指向坯體外部；熱擴(kuò)散是坯體內(nèi)部由于存在溫度梯度而使水分移動(dòng)，其方向由坯體表面指向坯體中心。當(dāng)溫度梯度與濕度梯度方向一致時(shí)會(huì)顯著加快內(nèi)擴(kuò)散速度。

第十二章 燒成 燒成過(guò)程中的物理化學(xué)變化

1）低溫階段（室溫~300度）

低溫階段也成坯體水分蒸發(fā)期。主要是排除在干燥過(guò)程中沒(méi)有除掉的殘余水分。隨水分的 排除，組成坯體的固體顆粒逐漸靠攏，坯體發(fā)生少量收縮哦，氣孔率增加。2）中溫階段（300~950度）

坯體內(nèi)部發(fā)生較復(fù)雜的物理化學(xué)變化，瓷坯中所含有機(jī)物、碳酸鹽、硫酸鹽及鐵的化學(xué)物等，大多要在此階段發(fā)生氧化與分解，此外還伴隨有晶型轉(zhuǎn)變，結(jié)構(gòu)水排除和一些物理變化。

坯體中存在的碳素及有機(jī)物在600度以上開(kāi)始氧化分解，這類(lèi)反應(yīng)一直要進(jìn)行到高溫。碳素、硫化物及有機(jī)物必須在本階段氧化，產(chǎn)生的氣體必須完全排除掉，不然會(huì)引起坯體起泡。3）高溫階段（950度~~最高燒成溫度）

高溫階段也稱為?；纱善冢菬蛇^(guò)程中溫度最高的階段。在本階段坯體開(kāi)始燒結(jié)，釉層開(kāi)始融化。由于各地陶瓷制品晶胚、釉組成和性能的不同，對(duì)燒成溫度和燒成氣氛的要求也不相同。

弱還原階段：在此階段，由于熔融長(zhǎng)石和其他低共融物形成的液相大量增加液相的表面張力作用，使坯體顆粒重新排列緊密，使顆粒相互膠結(jié)并填充空隙，顆粒間距縮小，坯體逐漸致密。同時(shí)促進(jìn)莫來(lái)石的生成和發(fā)育，降低燒成溫度，促進(jìn)燒結(jié)。莫來(lái)石晶體長(zhǎng)大并 形成‘骨架’，坯體強(qiáng)度增大。2 燒成制度包括溫度制度、氣氛制度和壓力制度。氣氛的作用：

1）氣氛對(duì)陶瓷坯體過(guò)燒膨脹的影響

瓷石-高嶺土瓷坯在還原氣氛中過(guò)燒，產(chǎn)生的膨脹比在氧化氣氛小得多；高嶺土-長(zhǎng)石-石英-膨潤(rùn)土瓷坯卻在還原氣氛下的過(guò)燒膨脹較大。2）氣氛對(duì)坯體的收縮和燒結(jié)的影響

二者在還原氣氛中的燒結(jié)溫度都比在氧化氣氛中低，隨含鐵量的減少而減小。瓷石質(zhì)坯體在還原氣氛中的收縮大，長(zhǎng)石和膨潤(rùn)土坯則相反。

3）氣氛對(duì)坯的顏色和透光性以及釉層質(zhì)量的影響 A 影響鐵、鈦的價(jià)數(shù)

氧化焰燒成產(chǎn)生膠態(tài)Fe2O3而顯黃色，還原焰則形成FeO顯淡青色。含鈦坯料應(yīng)避免還原焰，因?yàn)槠鋾?huì)使坯體顏色加深，而失去增白作用。

B 使SiO2和CO還原 SiO2經(jīng)還原分解作用，生成單質(zhì)硅，產(chǎn)生黑斑；CO則會(huì)分解出C而產(chǎn)生煙熏，也可產(chǎn)生釉泡。瓷器的燒成缺陷： 記五個(gè)

開(kāi)裂；變形；氣泡； 毛孔和桔釉； 色黃、火刺、落渣、斑點(diǎn)、煙熏； 生燒和過(guò)燒； 釉裂（驚釉）； 釉縷與缺釉。

第十四章 氣硬性膠凝材料 石膏的脫水轉(zhuǎn)變圖 P170-圖14-2 2 石膏漿體的硬化

石膏哦漿體硬化并形成具有強(qiáng)度的人造石，一般認(rèn)為其結(jié)構(gòu)變化經(jīng)歷兩個(gè)階段，即凝聚結(jié)構(gòu)形成階段和結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成和發(fā)展階段。在凝聚結(jié)構(gòu)形成階段，石膏漿體中的微粒彼此之間存在一個(gè)薄膜，粒子之間通過(guò)水膜以范德華分子引力互相作用，僅具有低的強(qiáng)度，這種結(jié)構(gòu)具有觸變復(fù)原的特性。在結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成和發(fā)展階段，水化物晶粒已大量形成，結(jié)晶不斷長(zhǎng)大，且晶粒之間相互接觸和連生，使整個(gè)石膏漿體形成一個(gè)結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，具有較高的強(qiáng)度，并且不再具有觸變復(fù)原的特點(diǎn)。

尤為指出的是，石膏漿體在其自身硬化過(guò)程中，存在著結(jié)構(gòu)的形成和結(jié)構(gòu)的破壞這一對(duì)矛盾，其影響因素是多方面的，但是最本質(zhì)的因素是與過(guò)飽和度有關(guān)。過(guò)飽和度較高時(shí)液相中形成的晶核數(shù)量多，晶粒細(xì)小，因而產(chǎn)生的結(jié)晶接觸點(diǎn)多，容易形成結(jié)構(gòu)網(wǎng)，反之，過(guò)飽和度較低則液相中形成的晶核數(shù)量少，晶粒粗大，因而結(jié)晶接觸點(diǎn)也較少，形成同等結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)所消耗的水化物較多。在初始結(jié)構(gòu)形成以后，水化物繼續(xù)生成，有利于結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的密實(shí)強(qiáng)化。但是，當(dāng)達(dá)到某一限度值后，若過(guò)飽和度仍然過(guò)大，水化物勢(shì)必會(huì)繼續(xù)增加，就會(huì)對(duì)已形成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)產(chǎn)生一種內(nèi)應(yīng)力（成為結(jié)晶應(yīng)力），當(dāng)結(jié)晶應(yīng)力大于結(jié)構(gòu)所能承受的限度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。此外，在結(jié)晶接觸點(diǎn)的區(qū)段，晶格不可避免地發(fā)生歪曲和變形，因此，它與規(guī)則晶體相比較，具有較高的溶解度。所以，在潮濕條件下，產(chǎn)生接觸點(diǎn)的溶解和較大晶體的再結(jié)晶，也會(huì)明顯地影響石膏硬化漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)注意控制石膏的質(zhì)量和細(xì)度、養(yǎng)護(hù)溫度、水灰比以及外加劑的 種類(lèi)和摻量，從而保證石膏制品的質(zhì)量。

3石灰漿體的硬化： 干燥硬化和碳化硬化。

第十五章 硅酸鹽水泥 煅燒過(guò)程中的物理和化學(xué)變化

1）干燥和脫水； 2）碳酸鹽分解； 3）固相反應(yīng)； 4）孰料燒結(jié)； 5）孰料冷卻。水泥孰料中各種氧化物的作用;1)CaO.CaO是水泥孰料的主要成分。作用：與酸性氧化物作用，生成C2S,C3S,C3A,C4AF等孰料礦物，其中C3S是由CaO與C2S作用后形成的，因此CaO的含量會(huì)直接影響到C3S的含量。CaO含量過(guò)少，生成的C3S就少； 若CaO過(guò)量，會(huì)產(chǎn)生游離CaO，使水泥的安定性不良。一般含量在62~68%。

2）SiO2.SiO2也是水泥的主要成分之一，其含量決定水泥孰料中CaSiO3礦物的數(shù)量。當(dāng)CaO含量一定時(shí)，SiO2的含量影響C3S和C2S的相對(duì)含量。SiO2含量較高時(shí)，C3S的生成量減少，其含量一般在20~24%。

3）Al2O3,Fe2O3.與CaO作用，生成C3A,C4AF.在CaO-Al2O3-Fe2O3組成中，首先是CaO+ Al2O3形成C3A，隨后C3A+ Fe2O3生成C4AF.只有Fe2O3及時(shí)作用完了，才有C3A的存在，所以配比應(yīng)考慮Al2O3/ Fe2O3比。4）MgO.MgO超過(guò)一定含量時(shí)，會(huì)以方鎂石的形式存在，使水泥安定性不良。水泥孰料的組成：

1）硅酸三鈣

A礦：硅酸三鈣并不以純的形式存在，而是含有少量氧化鎂，氧化鋁等形成的固溶體。

硅酸三鈣加水調(diào)和后，凝結(jié)時(shí)間正常。它水化較快，粒徑為40μm~45μm的硅酸三鈣顆粒，加水后28D其水化程度可達(dá)到70%左右。所以硅酸三鈣強(qiáng)度發(fā)展比較快，早期強(qiáng)度較高，且強(qiáng)度增進(jìn)率較大，28D強(qiáng)度可以達(dá)到其一年強(qiáng)度的70%~80%。但硅酸三鈣水化熱較高，抗水性較差，且孰料中硅酸三鈣含量過(guò)高時(shí)，會(huì)給煅燒帶來(lái)困難，往往使孰料中游離氧化鈣增高，從而降低水泥強(qiáng)度，甚至影響水泥安定性。2）硅酸二鈣

B礦：以固熔有少量氧化物的β-C2S的形式存在的硅酸二鈣。

貝利特水化較慢，至28D 齡期僅水化20%左右，凝結(jié)硬化緩慢，早期強(qiáng)度較低，但28D以后，強(qiáng)度仍能較快增長(zhǎng)，在一年后，可以趕上阿里特。貝利特水化熱較小，抗水性較好，因而對(duì)大體積工程或處于一定侵蝕環(huán)境下的工程用水泥，適量提高貝利特含量，降低阿里特含量是有利的。3）中間相

填充在阿里特，貝利特之間的鋁酸鹽，鐵酸鹽，組成不定的玻璃體和含堿化合物等成為中間相。

A.鋁酸鈣：鋁酸三鈣水化迅速，放熱多，凝結(jié)很快，如不加石膏等緩凝劑，易使水泥急凝。鋁酸三鈣硬化也很快，它的強(qiáng)度3天內(nèi)就大部分發(fā)揮出來(lái)；故其早期強(qiáng)度較高，但絕對(duì)值不高，以后幾乎不再增大，甚至倒縮。鋁酸三鈣的干縮變形大，抗硫酸鹽性能差。

B.鐵鋁酸四鈣的水化速度在早期介于鋁酸三鈣與硅酸三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣。它的強(qiáng)度早期發(fā)展較快，后期還能不斷增長(zhǎng)，類(lèi)似于硅酸二鈣，才利特（C礦）的抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好，但有一定的水硬性。

4）游離氧化鈣和方鎂石 4 孰料的率值

率值作為生產(chǎn)控制的一種指標(biāo)，可以比較方便地表示化學(xué)成分和礦物組成之間的關(guān)系，明確地表示對(duì)水泥孰料的性能和煅燒的影響。

1）硅率：表示孰料中SiO2與Al2O3,Fe2O3之和的質(zhì)量比值，以SM或n表示。

硅率表達(dá)了水泥孰料礦物中硅酸鹽礦物與熔劑性礦物C3A+C4AF)之間的數(shù)量對(duì)比關(guān)系。硅率越大，則硅酸鹽礦物含量越高，熔劑性礦物含量越少，煅燒過(guò)程中出現(xiàn)的液相含量越小，所要求的燒成溫度越高；但硅率過(guò)小，則煅燒過(guò)程中容易形成孰料大塊甚至結(jié)圈。通常硅率控制在1.7~2.7之間。

2）鋁率：又稱鐵率，表示孰料中Al2O3和Fe2O3含量的質(zhì)量比，以IM或P表示。

若孰料中Al2O3和Fe2O3的總含量已確定，那么鋁率表示C3A和C4AF的相對(duì)含量。3）石灰飽和系數(shù)

在水泥孰料中，氧化鈣總是與酸性氧化物Al2O3,Fe2O3飽和生成C3A，C4AF，在生成上述礦物后，所余下的CaO與使SiO2飽和形成C3S所需的CaO的比值成為石灰飽和系數(shù)，以KH表示。它表示SiO2與CaO 飽和形成C3S的程度。C3S的水化

C3S的水化作用、產(chǎn)物以及所形成的結(jié)構(gòu)對(duì)硬化水泥漿體的性能起主導(dǎo)作用。P198-圖15-4說(shuō)明C3S的水化過(guò)程五個(gè)階段。表15-10.6 硅酸鹽水泥的水化（三個(gè)階段）：

1)鈣礬石形成期 C3A率先水化，在石膏存在條件下，迅速形成鈣礬石，是導(dǎo)致第一放熱峰的主要因素。2）C3S水化期 C3S開(kāi)始迅速水化，大量放熱，形成第二放熱峰。有時(shí)會(huì)有第三放熱峰或在第二放熱峰上，出現(xiàn)一個(gè)‘峰肩’，一般認(rèn)為是由于鈣礬石轉(zhuǎn)化成單硫型水化硫鋁（鐵）酸鈣而引起的，當(dāng)然，C2S與鐵相亦以不同程度參與了這兩個(gè)階段的反應(yīng)，生成相應(yīng)的 水化產(chǎn)物。

3)結(jié)構(gòu)形成和發(fā)展期 放熱速率很低，趨于穩(wěn)定。隨著各種水化產(chǎn)物的增多，填入原先由水所占據(jù)的空間，再逐漸連接，相互交織，發(fā)展成硬化的漿體結(jié)構(gòu)。水化速度 ：常以單位時(shí)間內(nèi)的水化程度或水化深度來(lái)表示。8 水泥漿體的水化硬化：

水泥的水化反應(yīng)在開(kāi)始主要為化學(xué)反應(yīng)所控制；當(dāng)水泥顆粒四周形成較為完整的水化物膜層后，反應(yīng)歷程又受到離子通過(guò)水化產(chǎn)物層時(shí)擴(kuò)散速率的影響。隨著水化產(chǎn)物層的不斷增厚，離子擴(kuò)散速率即成水化歷程動(dòng)力學(xué)行為的決定性因素。在所生成的水化產(chǎn)物中，有許多是屬于膠體尺寸的晶體。隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，各種水化產(chǎn)物逐漸填滿原來(lái)由水所占據(jù)的空間，固體粒子 逐漸接近。由于鈣礬石針、棒狀晶體的相互搭接穿插，特別是大量箔片 狀、纖維狀C-S-H的交叉攀附，從而使原先分散的水泥顆粒以及水化產(chǎn)物連結(jié)起來(lái)，夠長(zhǎng)一個(gè)三維空間牢固結(jié)合、密實(shí)的整體?？追植技翱偪紫堵?/p>

在水化過(guò)程中，水化產(chǎn)物的體積要大于孰料礦物的體積。據(jù)計(jì)算，每1cm3的水泥水化后約需占據(jù)2.2cm3的空間。即約45%的水化產(chǎn)物處于水泥顆粒原來(lái)的周界之內(nèi)，成為內(nèi)部水化產(chǎn)物；另有55% 則為外部水化產(chǎn)物，占據(jù)著原來(lái)沖水的空間。這樣，隨著水化過(guò)程的進(jìn)展，原來(lái)沖水的空間減少，而沒(méi)有被水化產(chǎn)物填充的空間，則逐漸被分割成形狀極不規(guī)則的毛細(xì)孔。另外，在C-S-H凝膠所占據(jù)的空間內(nèi)還存在著孔，尺寸極為細(xì)小，用掃描電鏡也難以分辨。

一般在水化24h以后，硬化漿體中絕大部分（70~80%）的孔已經(jīng)在100nm以下。隨著水化過(guò)長(zhǎng)的進(jìn)展，孔徑小于10nm，即凝膠孔的數(shù)量由于水化產(chǎn)物的增多而增加，毛細(xì)孔則逐漸填充減小，總的孔隙率則相應(yīng)降低。凝結(jié)速度

從礦物組成后，鋁酸三鈣水化最為迅速，硅酸三鈣水化也快，數(shù)量也多，因而這兩種礦物與凝結(jié)速度的關(guān)系最為密切。強(qiáng)度及影響因素： 1）漿體組成和強(qiáng)度的關(guān)系； 2）密實(shí)度和強(qiáng)度的關(guān)系； 3）溫度和壓力對(duì)強(qiáng)度的影響 環(huán)境介質(zhì)的侵蝕

對(duì)水泥侵蝕的環(huán)境介質(zhì)主要有：淡水、酸和酸性水、硫酸鹽溶液和堿溶液等。其侵蝕作用可以概括為：溶解浸析、離子交換以及膨脹性產(chǎn)物等三種形式。

第十六章 摻混合材料的水泥 水泥混合材料

常用的激發(fā)劑有兩類(lèi):堿性激發(fā)劑（石灰或水化時(shí)能析出Ca(OH)2的 硅酸鹽水泥孰料）和硫酸鹽激發(fā)劑（二水石膏、半水石膏、無(wú)水石膏或以CaSO4為主要成分的化工廢渣，如磷石膏、氟石膏等），起作用機(jī)理如下: 堿性激發(fā)劑的Ca(OH)2與活性混合材料中所含呈活性狀態(tài)的SiO2和Al2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。在同時(shí)有硫酸鹽激發(fā)劑存在的條件下，石膏與活性Al2O3化合，生成水化硫鋁酸鈣。礦渣水泥的水化硬化過(guò)程

礦渣水泥調(diào)水后，首先是 孰料礦物與水作用，生成水化硅酸鹽，水化鋁酸鈣、氫氧化鈣、水化硫（鐵）鋁酸鈣等。還可能生成水化鋁硅酸鈣（C2ASH3）等水化產(chǎn)物。因此，礦渣水泥早期硬化速度就較慢。礦渣水泥的性質(zhì)和用途：礦渣水泥早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度可趕上甚至超過(guò)硅酸鹽水泥。

第十七章 其他品種水泥

高鋁水泥的水化，主要是鋁酸一鈣的水化，其水化產(chǎn)物與溫度關(guān)系極大。2 膨脹水泥:是指在水化過(guò)程中，由于生成膨脹性水泥產(chǎn)物，使水泥在硬化后體積不收縮或膨脹的水泥。由強(qiáng)度組分和膨脹組分組成。

鋁酸鹽自應(yīng)力水泥

鋁酸鹽自應(yīng)力水泥加水拌和后，高鋁水泥中的CA和CA2等鋁酸鹽礦物與石膏進(jìn)行水化。

在水化形成鈣礬石的同時(shí)，會(huì)析出相當(dāng)數(shù)量的氫氧化鋁（AH3）凝膠，不但有效地增進(jìn)了水泥石的密實(shí)性，而且在鈣礬石晶體生長(zhǎng)、膨脹過(guò)程中，起著極為重要的塑性襯墊作用，使水泥石在不斷增高強(qiáng)度的情況下，具有較大的變形能力。又由于鈣礬石析晶時(shí)的過(guò)飽和度較小，生成的鈣礬石就比較分散，而且分布均勻，結(jié)晶壓力不會(huì)過(guò)分集中，對(duì)水泥石結(jié)構(gòu)的破壞就相對(duì)較小。因此，可以任務(wù)鈣礬石和氫氧化鋁凝膠共同構(gòu)成了強(qiáng)度因素和膨脹因素。

第十八章 耐火材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能 耐火材料

定義: 是由多種不同化學(xué)成分及不同結(jié)構(gòu)礦物組成的非均質(zhì)體。

耐火材料的若干性質(zhì)取決于其中的物相組成、分布和各相的特性。

1）化學(xué)組成： 是耐火材料的基本特征。為了抵抗高溫作用，必須選擇高熔點(diǎn)化合物。2）礦物組成

耐火材料一般是多相組成體，其礦物相可分為結(jié)晶相和玻璃相兩類(lèi)，又可分為主晶相和基質(zhì)。主晶相是構(gòu)成耐火材料的主題，一般來(lái)說(shuō)，主晶相是熔點(diǎn)較高的晶體，其性質(zhì)、數(shù)量及結(jié)合狀態(tài)決定制品性質(zhì)。基質(zhì)又稱為結(jié)合相，是填充在主晶相之間的結(jié)晶礦物和玻璃相。其含量不多，但對(duì)制品的某些性質(zhì)影響極大，是制品使用過(guò)程中容易損壞的薄弱環(huán)節(jié)。耐火材料中氣孔可分為三類(lèi):（1）封閉氣孔；（2）開(kāi)口氣孔；（3）貫通氣孔 高溫蠕變性： 在高溫條件下，承受應(yīng)力作用的耐火制品隨時(shí)間變化而發(fā)生的等溫變形 4 抗熱震性

耐火材料對(duì)于急熱急冷式的溫度變動(dòng)的抵抗能力較抗熱震性，又稱為抗溫度急變性、耐火熱崩裂性、耐熱沖擊性、熱震穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、耐急冷急熱性等。

第十九章 耐火材料生產(chǎn)工藝 陶瓷結(jié)合：主晶相間低熔點(diǎn)的硅酸鹽非晶質(zhì)和晶質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起而形成的結(jié)合較陶瓷結(jié)合 2 化學(xué)結(jié)合

化學(xué)結(jié)合指耐火材料制品中由化學(xué)結(jié)合劑形成的結(jié)合，即加入少量結(jié)合物質(zhì)，在低于燒結(jié)溫度的條件下，發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)使制品硬化而形成的結(jié)合。直接結(jié)合

由耐火主晶相直接接觸所產(chǎn)生的一種結(jié)合方式稱之為直接結(jié)合，它既不同于化學(xué)結(jié)合，也不屬于陶瓷結(jié)合。

第五篇：無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告

無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告

6月22日至27日是我們無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)的實(shí)習(xí)周，我們無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)先后參觀了中鐵九局和沈陽(yáng)泰豐混凝土有限公司，使我受益匪淺！

23日，我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下，來(lái)到著名的中鐵九局，中鐵九局集團(tuán)有限公司系國(guó)務(wù)院國(guó)資委監(jiān)管的中央企業(yè)，隸屬于中國(guó)鐵路工程總公司，無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。是集設(shè)計(jì)、施工、科研、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、機(jī)加工為一體的多功能、大型企業(yè)集團(tuán)，年施工能力100億元以上，為中國(guó)500家最大建筑企業(yè)之一。集團(tuán)總部設(shè)在中國(guó)沈陽(yáng)。

來(lái)這樣的企業(yè)參觀真是榮幸。我們?cè)诠こ處煹膸ьI(lǐng)下參觀了中鐵九局的T梁的生產(chǎn)流程。通過(guò)學(xué)習(xí)基本上掌握T梁的設(shè)計(jì)原理，其主要流程圖：模板初裝－鋼筋制作－吊裝鋼筋－穿鋼絞線－質(zhì)量檢驗(yàn)－整體砼澆注－蒸汽養(yǎng)護(hù)－強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)－拆模養(yǎng)護(hù)－張拉－壓漿－出模吊移－模外封堵?lián)躅^－質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定。

我們休息一天后，又來(lái)到了沈陽(yáng)泰豐特種混凝土有限公司公司，沈陽(yáng)泰豐特種混凝土有限公司是具有雄厚實(shí)力的大型預(yù)拌商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)。被遼寧省信譽(yù)評(píng)級(jí)委員會(huì)評(píng)為AA***單位；沈陽(yáng)質(zhì)量信譽(yù)保證單位；是 ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系、ISO14001環(huán)境管理體系、GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證單位，實(shí)習(xí)報(bào)告《無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告》。被沈陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局推薦為名牌產(chǎn)品。作為全國(guó)混凝土協(xié)會(huì)常務(wù)理事、遼寧省混凝土協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、沈陽(yáng)市混凝土協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)的公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng) 理瞿慶華先生被評(píng)為中國(guó)混凝土行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)家。公司亦被中國(guó)混凝土協(xié)會(huì)和遼寧省混凝土協(xié)會(huì)分別評(píng)為2005-2006全國(guó)混凝土行業(yè)先進(jìn)企業(yè)和遼寧省 混凝土行業(yè)先進(jìn)企業(yè)；被沈陽(yáng)市科委認(rèn)定為沈陽(yáng)市外商投資先進(jìn)技術(shù)企業(yè)。

老師首先給我們介紹了什么是混凝土，混凝土-概述混凝土也稱砼，是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材?；炷辆哂性县S富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因而使其用量越來(lái)越大；同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級(jí)范圍寬，使其使用范圍出十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業(yè)，機(jī)械工業(yè)，海洋的開(kāi)發(fā)，地?zé)峁こ痰?，混凝土也是重要的材料?/p>

然后又帶領(lǐng)我們參觀其生產(chǎn)流程，首先看到的是混凝土的原料，沙子、碎石、水泥。水泥、沙子、碎石等材料與水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；進(jìn)而通過(guò)化學(xué)和物理化學(xué)作用凝結(jié)硬化而產(chǎn)生強(qiáng)度。一般說(shuō)來(lái)，飲用水都可滿足混凝土拌和用水的要求。水中過(guò)量的酸、堿、鹽和有機(jī)物都會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生有害的影響。集料不僅有填充作用，而且對(duì)混凝土的容重、強(qiáng)度和變形等性質(zhì)有重要影響。

為改善混凝土的某些性質(zhì)，可加入外加劑。由于摻用外加劑有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，它日益成為混凝土不可缺少的組分。為改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,節(jié)約水泥,在混凝土攪拌時(shí)也可摻入磨細(xì)的礦物材料──摻合料。它分為活性和非活性兩類(lèi)。摻合料的性質(zhì)和數(shù)量，影響混凝土的強(qiáng)度、變形、水化熱、抗?jié)B性和顏色等。混凝土的制備

1、配合比設(shè)計(jì)：制備混凝土?xí)r，首先應(yīng)根據(jù)工程對(duì)和易性、強(qiáng)度、耐久性等的要求，合理地選擇原材料并確定其配合比例，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用的目的?；炷僚浜媳鹊脑O(shè)計(jì)通常按水灰比法則的要求進(jìn)行。材料用量的計(jì)算主要用假定容重法或絕對(duì)體積法。

2、攪拌：根據(jù)不同施工要求和條件，混凝土可在施工現(xiàn)場(chǎng)或攪拌站集中攪拌。流動(dòng)性較好的混凝土拌合物可用自落式攪拌機(jī)；流動(dòng)性較小或干硬性混凝土宜用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌。攪拌前應(yīng)按配合比要求配料，控制稱量誤差。投料順序和攪拌時(shí)間對(duì)混凝土質(zhì)量均有影響，應(yīng)嚴(yán)加掌握，使各組分材料拌和均勻。

3、輸送與灌筑：混凝土拌合物可用料斗、皮帶運(yùn)輸機(jī)或攪拌運(yùn)輸車(chē)輸送到施工現(xiàn)場(chǎng)。其灌筑方式可用人工或借助機(jī)械。采用混凝土泵輸送與灌筑混凝土拌和物，效率高，每小時(shí)可達(dá)數(shù)百立方米。無(wú)論是混凝土現(xiàn)澆工程，還是預(yù)制構(gòu)件，都必須保證灌筑后混凝土的密實(shí)性。其方法主要用振動(dòng)搗實(shí)，也有的采用離心、擠壓和真空作業(yè)等。摻入某些高效減水劑的流態(tài)混凝土，則可不振搗。