范文一：建材行业重点支持新型无机非金属结构材料和无机非金属功能材料

$ 4 % 万 以 上 规 模 的 承 重 砌 块 # 上城市每年约 0的房屋被自然淘汰需新建补偿以重 点 发 展 年 产 )

双排孔或多排孔的外墙保温砌块和装饰砌块以及加 及城市迁建带来的需求# 住房建设的扩张将为墙材

$ 从居民消费支出的层次看# 111 !$ 充分利用我省丰富的石膏资源和工业废渣 市场进一步扩容汽制品年山东省人均消费支出中用于居住的支出占 # &2,0# 发展石膏板材和砌块以及粉体制品$ 发展 磷石膏预 计 到 年 住 房 消 费 所 占 比 例 将 达 到 # 11# 312# !0% 粉煤灰等制成陶粒轻质建材$ 利用黄河淤泥到 年全省平均恩格尔系数降至 时# 住房 !131 410 轻板’($

消费在消费结构中所占的比重将会达到 重点是与住宅新型建筑结构体系相匹配的机械 $ 3#0!!10消费结构的升级和消费水平的提高必将% 外墙复合保温板和带装饰 化生产的轻质多孔条板 推动新型墙面 的 装 配 式 板 材 $ 内 墙 板 要 做 到 隔 声 % 防 水 % 防 $ 材产业进一步加速发展火 # 外 墙 板 要 做 到 高 强 % 保 温 % 防 水 % 防 火 % 抗 从 可 持 续 发 展 的 角 度 看 # 山 东 省 土 地 资 源 紧

水 低 于 全 国 平 均 缺 #人 均 占 有 耕 地 仅 有 121% 56# 冻% 耐久$!责任编辑" 张丽娟#

平 121! 56# 其 中 有 三 个 地 级 市 % 三 个 县 级 市 人 均 "!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" $ 耕地已低于联合国确定的 的警戒线由于 121# 56

信息专递# 本省年排煤矸石和粉煤灰 多万 #$ #11 7 能源发展

不仅污染环境而且占用了大量累计积存 $ 亿多吨# 建材行业重点支持新型无机非金属结构 土地$ 因此# 根据山东省墙材革新 !十五" 规划要材料和无机非金属功能材料 求和节能规划要求# 从节约能源# 保护土地资源出

发# 十五 期间必须加速改造传统材料# 大力开 科技部日前发布了 114 年度科技型中 !"!!

小企业技术创新基金项目指南# "发 % 发 展 利 废 墙 材 # 使 我 省 新 型 墙 材 应 用 率 达 到

以 上 # 在 数 量 上 实 现 增 长 % 产 品 结 构 得 到 优 -10 建材行业支持的创新项目一是新型无机 $ 化# 具有机械功能$ 热功能和 非金属结构材料根据以上分析# 预测 !十五" 山东省墙材产品 部 分 化 学 功 能 的 为 无 机 非 金 属 结 构 用 材 料 % # 见表 $市场发展趋势$ 分为氧化物和非氧化物结构包括单晶 多% $

晶玻璃复合材料和涂层及薄膜鼓励开 $ $ # 表 ! !十五" 山东省墙材产品市场发展趋势 亿标砖 发具有较大市场$ 产业化技术较成熟和经济

新型墙材 # 本年度重点支 效益好的新型无机结构材料年份 总量 实心粘土砖 # 砌块 砖 墙板 持高性能结构陶瓷 二是无机非金属功能材料 # 无机非金属 ’"& !# !""#年 $%& !"! #$ $!$ 半导体性$ 光电 (’ #&# 万 )* +$ ,"- 万 ). 功能材料是指具有电导性 性$ 压电性$ 铁电性$ 耐腐蚀$ 化学吸附性比例/0 &2# 24# !--’1" #!2!" 3$2&" $ 吸 气 性 $ 耐 辐 射 性 等 许 多 功 能 的 一 类 材 料

# 这类材料品种多% 具有技术含量高$ 产品更 从 十五 期间建筑市场需求看# 重点所需的!"$ 附加值高$ 经济效益明显的特点# 新换代快& 产品本年度重点支持电子功能陶瓷材料$ 敏感功 (砖’ ’能 陶 瓷 材 料 $ 光 功 能 陶 瓷 材 料 $ 人 工 晶 体 利用废渣的高掺量% 高孔洞率% 高保温性能% &本年度不支持钽酸锂$ 铌酸锂$ 钒酸钇和六 高强度的承重多孔砖和外墙饰面的清水砖$ 重点发 面 顶 金 刚 石 $ 功 能 玻 璃 $ 催 化 及 环 保 用 陶 ’

# 瓷 黄河展年产 $ 111 万块标砖以上规模的煤矸石砖% 另 外 % 本 年 度 不 支 持 的 还 有 一 般 建 材 $ % % % 淤泥沙砖粉煤灰烧结砖蒸压砖页岩砖和高孔耐火材料$ 水泥$ 混凝土助剂$ 普通建筑玻 洞 率 的 空 心 砖 $ 煤 矸 石 砖 % 粉 煤 灰 砖 掺 量 应 大 于# 璃和日用陶瓷产品 承4#以上# 并向空心% 多孔% 模数化方向发展$ 0

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file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56

范文二：无机非金属作业

无机非金属材料作业

材料 _____班 __________ _____

这个学期,我开始了 32个学时的《无机非金属材料》的学习。从开始学习到现在,在 这短短的三周里,我查看了相关资料,我对无机非金属材料的认识也进一步加深。

首先谈谈我对无机非金属的认识。

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。

从近代高技术的发展来看, 无机非金属材料所起的基础和先导作用非常显著。 上二十世 纪下半叶兴起的高技术以其产业为例, 化合物半导体材料促使光电子技术的很大发展, 形成 了半导体发光二极管和半导体激光器的新兴产业,特别是近十年宽禁带半导体材料,如 GaN 材料的突破将推动全固态光源技术和产业的发展。 由于七十年代石英玻璃光导纤维的损耗小 于 20dB/km,才使光纤通信技术能够实用化。近十年由于掺稀土离子的光纤放大器材料的突 破,使多波复用长距离的光纤通信迅速发展。由于在 La -Ba -Cu -O 化合物中观察到 30k 以上的超导转变, 开创了高温超导的新兴技术领域。 碳富勒烯球和碳纳米管的诞生使纳米技 术走向世纪的前沿。 弛豫铁电和压电单晶和陶瓷的突破使高性能超声和水声换能器、 压电驱 动器等得到发展, 在医用等高技术领域广泛应用。 氧化物和超薄膜材料中巨磁电阻效应 (GMR ) 和近十年隧道磁电阻效应的发现,使磁存储密度获得很大提高,磁记录产业得到迅速发展。 人们研究并发展了晶须增韧、 颗粒弥散强化、 相变增韧等多种途径, 使一些新型的氮化物 (如 Si3N4、 BN )、硼化物(如 LaB6、 ZrB2等)、碳化物(TiC 、 WC 、 SiC )等材料,其断裂韧 性高达 20MPa ·m1/2以上, 使陶瓷基复合材料进入实用化, 推动了航空、 航天和交通制造业。

21世纪无机非金属材料的发展具有低维化(在宏观和微观上)、复合化(材料的功能 复合和组成复合) 、 智能化和环境友好等特征。 宏观上的低维化是从体材料向薄膜材料和纤 维材料的发展。现代信息功能器件(微电子、光电子和光子学器件)都是集成化的,因此主 要应用薄膜材料。结构材料也用涂层和薄膜来改性:增强、增韧、耐磨。无机涂层包括各类 热控涂层、耐高温防腐蚀涂层、抗氧化涂层、耐损涂层等,应用于航天器、核反应堆和远载 工具上。 特别在结构材料的功能化上, 薄膜具有特殊的作用。 因此无机非金属材料的薄膜制 备、 结构和性能、 表面态以及发展新的薄膜材料的研究就十分重要。 在功能器件中纤维也作

为集成元件,如光通信中光信号的放大、 调制、选模等功能都通过功能纤维来完成,形成集 成纤维光路和光网。纤维作为结构复合材料的主体,纤维的表面结构和性能就尤为重要。

如果要从事无机非金属的研究工作, 我将会选择高性能纳米陶瓷作为 我的研究方向。

先进结构陶瓷主要是指发挥材料机械、 热、 化学等功能的一大类高性能陶瓷, 在日本称 之为精细结构陶瓷, 而欧美则称之为高性能结构陶瓷。 按照组成可以将现金结构陶瓷大体分 为氧化物类 (如氧化锆、 氧化铝等) 和非氧化物类 (如氮化硅、 碳化硅、 碳化硼、 硼化钛等) 。 一般具有很高的熔点、 硬度及较强的抗化学腐蚀性能, 因而可以用于其他材料难以承受的高 温、强腐蚀、强氧化、强冲击扽环境或条件。

基于上述优点及原因, 发展先进结构陶瓷材料是什么具有理论意义和实际意义的。 其主 要用途包括各种高温结构件(如喷嘴、热交换器、承烧板、高温过滤器、高温球阀、耐热涂 层、抗烧蚀材料、加热元件等)、耐磨材料(如轴承、球磨介质、脱水板等)、耐腐蚀部件 (如管道、球阀、泵材等)、密封件、抗冲击结构件(如陶瓷装甲等)、发动机用陶瓷部件 等。

所以,陶瓷的发展潜力是十分巨大的。

而陶瓷本身有其局限性。 虽然陶瓷材料是工程材料中刚度最好、 硬度最高的材料, 其硬 度大多在 1500HV 以上,陶瓷的抗压强度较高,但抗拉强度较低,塑性和韧性很差。因为这 些原因,也就制约了陶瓷的发展。

随着纳米技术的广泛应用, 纳米陶瓷随之产生, 希望以此来克服陶瓷材料的脆性, 使陶 瓷具有像金属似柔韧性和可加工性。英国材料学家 Cahn 指出,纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的 战略途径。 纳米耐高温陶瓷粉涂层材料是一种通过化学反应而形成耐高温陶瓷涂层的材料。 利用纳米技术开发的纳米陶瓷材料是指在陶瓷材料的显微结构中, 晶粒、 晶界以及它们之间 的结合都处在纳米水平(1~100nm ),使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高,克服了 工程陶瓷的许多不足,并对材料的力学、电学、热学、磁学、光学等性能产生重要影响,为 替代工程陶瓷的应用开拓了新领域。

纳米陶瓷的特性主要在于力学性能方面, 包括纳米陶瓷材料的硬度, 断裂韧度和低温延 展性等。 纳米级陶瓷复合材料的 力学性能, 特别是在高温下使硬度、 强度得以较大的提高。 有关研究表明, 纳米陶瓷具有在较低温度下烧结就能达到致密化的优越性, 而且纳米陶瓷出 现将有助于解 决陶瓷的强化和增韧问题。在室温压缩时,纳米颗粒已有很好的结合,高于 500℃很快致密化, 而晶粒大小只有稍许的增加, 所得的硬度和断裂韧度值更好, 而烧 结温

度却要比工程陶瓷低 400~600℃,且烧结不需要任何的添加剂。其硬度和断裂韧度随烧结 温度的增加(即孔隙度的降低)而增加,故低温烧结能获得好的 力学性能。通常,硬化处 理使材料变脆,造成断裂韧度的降低,而就纳米晶而言,硬化和韧化由孔隙的消除来形成, 这样就增加了材料的整体强度。因此,如果陶瓷 材料以纳米晶的形式出现,可观察到通常 为脆性的陶瓷可变成延展性的,在室温下就允许有大的弹性形变。

由于纳米粉末的活性很高, 高温烧结时晶粒生长很快, 绝大多数情况下获得的不是纳米 陶瓷, 而是亚微米甚至微米陶瓷。 只有采用热压、 热等静压烧结或者小试样的快速等温烧结, 才可能获得致密烧结的块体纳米陶瓷。 在这种工艺条件下, 一是对烧成设备的技术要求很高, 二是很难制备复杂形状和尺寸的纳米陶瓷制品。 因此, 开发一种高性能低成本的纳米陶瓷制 备新技术,是使纳米陶瓷制品实现产业化并获得广泛应用的关键。纳米陶瓷制品可在高温、 腐蚀、无润滑等恶劣环境下用作耐磨结构材料,如研磨体、陶瓷轴承、机械密封件、纺织瓷 件、管道、阀门、耐磨衬板等,对提升传统耐磨结构材料的可靠性和技术含量,推动机械制 造、化工、纺织等相关产业的技术进步有积极意义。该技术利用工业废渣来制备纳米陶瓷, 是一项集新材料研制、 固体废弃物再生利用和环境保护于一体的具有显著社会经济效益和推 广应用价值的课题, 对提高冶金工业废渣的利用率和附加值, 降低其对环境污染的压力具有 重要意义。

前景展望, 举例:新型无机非金属纳米陶瓷抗磨剂的用途。 新型无机非金属纳米陶瓷抗 磨剂是一种以纳米氮化铝、 纳米氮化硅的惰性固体材料为基础制成的抗磨剂, 以润滑油为 载 体作用于机件表面, 加入后,在高温和极压的作用下被激活, 修复受损部位,同时形成纳米 渗镀保护膜,在保证正常配合间隙的情况下,将运动机件间的磨擦降至 近乎零。因为有这 层膜的隔离作用,使机件间相对运动产生的磨擦只是作用于这层保护膜,从而保护了机件, 降低了磨擦,起到抗磨、减磨、迅速修复的作用。 1、 无机非金属纳米陶瓷抗磨剂的抗磨工 作原理:将纳米陶瓷抗磨剂加入各类合成机油、齿轮油、 润滑油或润滑脂后,能迅速融为一 体,并随机械的运转将其带到所有有 磨擦的金属表面,在高温和极压下激活,牢固的渗嵌 到金属机件表面凹痕和微孔中, 并在金属表面形成纳米保护膜, 使原有的金属间的油脂膜或 化学膜变成纳米膜, 极大的降低磨擦力,使磨擦系数几乎接近零,从而发挥其独特神奇的 功能。 2、无机非金属纳米陶瓷抗磨剂的修复磨损功能:无机非金属纳米陶瓷抗磨剂对磨损 金属 机件凹痕,由内及外进行牢固的耐高温、耐极压、耐极磨的物理性纳米渗镀,修复磨 损。任何金属机件使用传统润滑油、润滑脂都无法避免和修复磨损,只能起到延 缓作用。 而化学成膜的抗磨剂、 “保护神”在短期内有一定作用, 长期使用副作用大, 而且依赖性强, 反而加剧发动机磨损。 3、 无机非金属纳米陶瓷抗磨剂的功 能:(1) 纳米渗镀, 修复磨损; (2)节省燃油率 15-35%;(3)延长换油周期 50%-100%;(4)恢复动力;(5)增加扭矩 力 5-15%; (6) 实现机械零磨擦; (7)延长使用寿命 2-3倍; (8) 降低机械噪音、振动、 温度 10-20%;(9)减少废气及有害物质排放 20%-70%; (10)清除积炭、油垢、化学膜。 4、无机非金属纳米陶瓷抗磨剂的特性:(1)色乳黄;(2)呈乳状;(3)液体比重 d>1;

(4) 清洁分散性极 强; (5) 无毒、 无味、 无腐蚀、 不含金属; (6) 减磨、 抗磨、 抗腐蚀、 抗氧化、抗极压;(7)能与各种合成机油、石油、润滑油、润滑脂混合使用;(8)不 分 解于水。

总结:

陶瓷作为材料业三大支柱之一, 在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。 而纳米陶瓷 作为一种新型高性能陶瓷, 是近几年发展起来的一门全新技术, 由于有着工程陶瓷无法比拟 的有点(强度、韧性和超塑性大幅度提高),在发展的道路上前景必然是无比美好的。

参考资料:

[1]傅正义 李建保,《先进陶瓷及无机非金属材料》,科学出版 社, 2007, 1;

[2]Jason_E 冰蓝晶使等, 2011-01-29,无机非金属材料 ,

http://baike.baidu.com/view/138713.htm,2011.3.13

[3] kafeixinqin,2009-11-20, 新型无机非金属纳米多功能陶瓷粉体 (AlN Si3N4),http://bbs.hc360.com/thread-669825-1-1.html, 2011.3.16

[4]水冰上校等, 2011-02-12,陶瓷材料,

http://baike.baidu.com/view/1751339.htm#3, 2011.3.16

[5]wewe83等, 2010-12-24,纳米陶瓷,

http://baike.baidu.com/view/21076.htm, 2011.3.16

范文三：无机非金属

第 4章 第 1节 无机非金属材料的主角 -----硅 (第 1课时) 编号:01

【学习目标】

1、知道二氧化硅的物理性质

2、掌握二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应 3、能列举二氧化硅制品的主要用途

4、掌握硅酸的性质(弱酸性、水溶性、硅胶的吸水性)及制备方法 【使用说明与学法指导】

1、 明确学习目标,仔细阅读教材 74-76页,熟记课本基础知识,认识 SiO 2和 H 2SO 3的性质。有疑问的 用红色笔做好疑难标记。

2、 C 层规范完成预习案并掌握课本相关的基础知识, AB 层在掌握预习案基础上进一步完成探究案和针 对训练。标有★的训练题目 C 层不做。将预习中不能解决的问题填在“我的疑惑”处。

预习案

I 、知识准备

1、 CO 2是酸性氧化物,请回忆酸性氧化物的主要性质:

。 2、盐跟酸反应要满足什么条件才能反应?

。 3、 CO 2与 NaOH 溶液反应的化学方程式。 4、 CO 2与 CaO 固体反应的化学方程式。 5、 Na 2CO 3与盐酸反应的化学方程式。 II 、教材助读

一、硅元素的存在及原子结构

1、 存在与意义:硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙土和土壤;含硅材料在现代

材料中极其重要。

2、 原子结构:硅的原子结构示意图是 ,最外层有 个电子,主要形成 价的化

合物。

二、二氧化硅的结构与性质 1、 存在

石英、水晶、玛瑙、玻璃、沙子、光导纤维的主要成分是 。 2、 结构

SiO 2是原子晶体, 是由 Si 和 O 按 1:2比例组成的四面体立体网状结构, 晶体中不存在 SiO 2分子。 3、 物理性质

SiO 2硬度 ,熔点 , 于水。 4、 化学性质

SiO 2有稳定性,不与水、一般的酸反应;它是 性氧化物,所以能与强碱和部分碱性氧化

物反应。它的特性是能与 酸反应,但与其它酸不反应。请写出相应方程式:

5、 用途

用作光导纤维、光学玻璃、石英表、石英坩埚、玛瑙饰品、建筑材料等 三、硅酸

硅酸在水中的溶解度 ,硅酸凝胶经干燥脱水后称为“硅胶” ,硅胶多孔,吸附水分能力强, 常用作 ,也可以用作催化剂的载体。 【我的疑问】对课本预习内容,你还有什么疑问?

III 、预习自测

1. 下列物质的主要成分不是 SiO 2的是

A .石英 B.水晶 C.金刚砂 D.玛瑙

2. 下列物质:①氢氟酸;②浓 H 2SO 4;③烧碱溶液;④Na 2CO 3固体;⑤氧化钙;⑥ 浓 HNO 3,其中在一

定条件下能与 SiO 2反应的有

A .①②⑥ B.全部 C.①③④⑤ D.②③⑥ 3. 二氧化硅属于酸性氧化物,理由是

A . Si 是非金属元素 B. SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸 C . SiO 2与强碱反应生成盐和水 D . SiO 2不能与酸反应 4. 雕刻玻璃上精美的花纹图案所用的刻蚀液为

A 、 HF 溶液 B、 HCl 溶液 C、 H 2SO 4溶液 D、 HNO 3溶液

5. 存放照相机、显微镜、食品和药品的包装盒中常可发现一些袋装透明胶状颗粒,该颗粒材料可能的 名称及其作用是

A 、活性炭、吸附剂 B、氯化钠、干燥剂 C、硅胶、干燥剂 D、 KMnO 4、氧化剂

6. 光纤通信 70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤 通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的 A .碳 B.石英 C.锗 D.硅

7. NaOH 、 KOH 等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中 A .具有玻璃塞的细口瓶 B .具有玻璃塞的广口瓶

C .带滴管的滴瓶 D .具有橡胶塞的细口瓶

探究案

I 、学始于疑 ---我思考、我收获

1、 SiO 2与 CO 2的性质有着怎样的差别呢? 2、 我们是否可以用硅酸盐来制备 H 2SiO 3呢?

学习建议:请同学们用 2分钟时间认真思考这些问题,结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习

导

学 案

装

订

线

II 、质疑探究 ----质疑解疑、合作探究

问题 1、我们已经预习了二氧化硅的一些性质,为什么 SiO 2与 CO 2的性质有着这么大的差别呢?

问题 2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?

问题 3、实验室盛装 NaOH 溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞?

问题 4、 SiO 2是酸性氧化物,可以和一些碱性氧化物反应,也可以和某些盐反应,写出下列反应的化 学方程式。

(1)与碱性氧化物(Na 2O )反应。

(2)与某些盐(Na 2CO 3、 CaCO 3)反应。

归纳总结

探究点二 硅酸(H 2SiO 3)

问题 1:实践制备 CO 2是利用碳酸盐与强酸反应,是强酸制弱酸的原理。 H 2SiO 3是一种很弱的酸,我 们是否也可以用硅酸盐来制备呢?结合课本 P 76实验 4-1说明。

问题 2、硅酸是一种比碳酸还要弱的酸,请利用中学实验室常见的仪器及药品,设计一个简单实验, 证明硅酸的酸性比碳酸弱。

归纳总结

III 、我的知识网络图 -----归纳总结、串联整合

写出有关转化的化学方程式 【拓展应用】

★ 1. (12分)某同学为验证盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,用下图装置进行实验:

回答下列问题。

(1)装置Ⅰ中的现象是 ,装置Ⅱ的作用是 ,其中可能 发生反应的离子方程式是 。

(2)装置Ⅲ中的现象是 ,反应的化学方程式是 。

(3)该实验的实验结论是 。(各 2分) 训练案

1. 下列说法正确的是

A .实验室用玻璃瓶保存氢氟酸 B.二氧化硅溶于水显酸性

C .二氧化硅是空间立体网状结构 , 因此它的性质很活泼 D . SiO 2晶体中存在单个 SiO 2分子

E .水晶,玛瑙等做的手链不能用 KOH 溶液来清洗

2. 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是

A . CO 2溶于水形成碳酸, SiO 2难溶于水 B. CO 2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀

C .高温下 SiO 2与碳酸盐反应生成 CO 2

D .氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀

★ 3.在 SiO 2+3CSiC+2CO↑ 反应中,氧化剂和还原剂的质量比为

A . 36∶ 30 B . 60∶ 36 C . 2∶ 1 D . 1∶ 2

4.下列离子组可以共存的是

A . SiO 32-、 AlO 2-、 K +、 OH -B . SiO 32-、 AlO 2-、 K +、 H +

C . Ag +、 Ca 2+、 Na +、 CO 32-D . Ag +、 Ba 2+、 Na + 、 Cl -

★ 5.下列离子方程式,错误的是

A .澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca 2+ +2OH- +CO2 ===CaCO3↓+H2O

B .碳酸钠溶液中通入二氧化碳:CO 2 +H2O+ SiO32-== H2SiO 3↓+CO32-

C .二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO 2 +2OH- === SiO32-+H2O↑

D .硅酸与烧碱溶液中和:H 2SiO 3+2OH- === SiO32-+2H2O

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

范文四：无机非金属

1，烧结方法：粉末在室温加压成形后进行烧结、热等静压、水热烧结、热挤压烧结、电火花烧结、爆炸烧结、等离子体烧结、自蔓延高温合成。(陶瓷制备工艺：原材料制备、坯料成型、坯料干燥、制品的烧成或烧结。陶瓷是多晶多相的聚集体。）

2，自蔓延高温合成：利用元素内部潜在的化学能将原始粉末在几秒到几十秒的极短时间内转化成化合物或致密烧结体。优点：不需高温炉，过程简单，几乎不消耗电能，制得的产品纯净，能获得复杂相和亚稳相等。缺点：不易获得高密度材料，不易严格控制制品性能，所用原料往往易燃及有毒，存在一定的安全隐患。

3，传统陶瓷的典型组织结构：由晶相、玻璃相和气相组成。 晶相：晶相是陶瓷的主要组成成分，一般数量较大，对性能的影响也较大。它的结构、数量、形态和分布，决定了陶瓷的主要特点和应用。 玻璃相作用：一般含量为20%~40%①将晶相颗粒粘结起来，填充晶相之间的空隙，提高材料的致密度；②降低烧成温度，加速烧结过程；③阻止晶体转变，抑制晶体长大；④获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光泽等。 气相（气相是指陶瓷组织内部残留下来而未排除的气体，通常以气孔形式出现）：它的形成原因比较复杂，几乎与所有原料和生产工艺的各个阶段都有密切关系。除多孔陶瓷外，气孔都是不利的，它降低了陶瓷的强度和导热性能，也常常是造成裂纹的根源，所以应尽量减少制品中的气孔含量。（根据气孔含量，可将陶瓷分为致密陶瓷、无开孔陶瓷、多孔陶瓷。普通陶瓷气孔率5%~10%，特种陶瓷气孔率在5%以下，金属陶瓷气孔率低于0.5%）

4，陶瓷的性能：A ，力学性能：①刚度：弹性模量是各种材料中最大的；②硬度：也是各类材料中最大的，1000~5000Hv（维氏硬度）；③强度：晶界上存在晶粒间的空隙；晶界上原子间距离拉长；相同电荷离子的靠近产生斥力。理论强度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，实际强度（E/1000--E/100）比理论值低的多。④塑性：塑性差，在室温几乎没有塑性，开始塑性变形的温度高；⑤韧性或脆性：韧性差，表现出明显的脆性，是陶瓷的最大缺点。 B ，热学性能：①热膨胀：与晶体结构和结合键强度相关；②导热性：导热性差，好的绝热材料；③热稳定性：抗热震性（在不同温度范围波动时的寿命）。急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性比金属低的多。较差，一般日用陶瓷的热稳定性温度为220。 C ，其他性能：①导电性：陶瓷的导电性变化范围很大。由于缺乏电子导电机制，大多数陶瓷是良好的绝缘体，但也有一些陶瓷既是离子导体，又有一定的电子导电性，许多氧化物实际上是介于导体与绝缘体之间的半导体。②耐火性及化学稳定性：陶瓷的结构非常稳定。在以离子晶体为主的陶瓷中，金属原子为氧原子所包围，被屏蔽在其紧密排列的间隙中，很难再同介质中的氧发生作用，甚至在1000℃以上的温度下也是如此，所以陶瓷具有很好的耐火性能或不可燃性能。另外，陶瓷对酸、碱、盐等腐蚀性很强的介质均具有较强的抗侵蚀能力，与许多金属的熔体也不发生作用，是化学稳定性很高的材料。 总结一下，陶瓷材料的性能特点：具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，热稳定性差，抗拉强度较低。

二、玻璃

1，科学定义：具有玻璃转变现象的非晶态物质。

2，玻璃的通性：①各向同性：玻璃态物质的质点排列总是无规则的，是统计均匀分布的，因此，它的物理和化学性质在任何方向下都是相同的。②介稳性：玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的内能，它不是处于能量最低的稳定状态，而是介于熔融态和晶态之间，属于介稳态。从热力学观点看，玻璃是一种不稳定的高能量状态，必然有向低能量状态转化的趋势。但是从动力学角度来说，因玻璃析晶的动力学条件不具备，阻碍了向晶体转化的进行，所以，通常看到的玻璃长时间都是不结晶的。③无固定熔点：玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域内进行的，它与结晶态物质不同，没有固定熔点。④物理化学性质的渐变性：玻璃态物质从熔融状态冷却（或加热）过程中，其物理化学性质产生逐渐的和连续的变化，而且是可逆的。

3，形成玻璃的方法：①熔体冷却法②气相冷却技术③固态方法④溶胶—凝胶法

1，硅酸盐水泥概述：凡以适当成分的生料烧至部分熔融得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，也称为纯熟料水泥。

2，水泥分类：①普通硅酸盐水泥（普通水泥）：由硅酸盐水泥熟料，加入不大于15%或10%的非活性混合材料以及适量石膏经磨细制成的水硬性胶凝材料。②矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥）：加入20%—70%的粒化高炉矿渣③火山灰质硅酸盐水泥（火山灰水泥）：加入20%—50%的火山灰质材料④粉煤灰硅酸盐水泥（粉煤灰水泥）：加入20%—40%的粉煤灰混合。 3，制备工艺：“两磨一烧”，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。生料制备包括生料配合、粉磨、均化，分干法、湿法两种方法。煅烧过程：干燥脱水、碳酸盐分解、固相反应。

4，硅酸盐水泥熟料矿物的结构特征：①硅酸三钙（C3S ）是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物，

其含量通常在50%左右，对水泥的性质有重要的影响。1）硅酸三钙是在常温下存在的介稳的高温型矿物，其结构是热力学不稳定的。2）在硅酸三钙结构中，Al3+与Mg2+离子进入其晶格并形成固溶体，固溶程度越高，活性越大。在C54Ｓ16MA 结构中，由于部分Si4+被Al3+所取代，为了补偿电价而引入Mg2+，因而引起硅酸三钙的变形，可提高其活性。3）在硅酸三钙晶体结构中，Ca2+离子配位数校正常情况低，并且处于不规则状态，因而Ca 离子具有较高的活性。4）在阿里特矿物结构中存在大尺寸的“空穴”或通道，可使OH-离子直接进入晶格中，因而具有较大的水化速度。

②硅酸二钙（C2S ）也是水泥熟料的重要组成部分，含量一般为20%左右，常含有少量杂质，如氧化铁及氧化钛等，人们称之为贝里特矿（简称B 矿）。1）β—C2S 是在常温下存在的介稳的高温矿化物，其结构具有热力学不稳定性；2）β—C2S 中杂质的钙离子具有不规则配位，具有较高活性；3）在β—C2S 中杂质和稳定剂的存在，使之形成固溶体，提高了它的结构活性；4）在β—C2S 结构中，不具有C3S 结构中的那种大“空穴”，因而它比C3S 的水化速度慢。

③铝酸三钙（C3A ）和铁铝酸四钙（C4AF ）：1）铝酸三钙由许多【AlO4】四面体、【CaO8】八面体所组成，中间由配位数12的Ca2+离子送伞地连结，具有较大的空穴。铝酸三钙中部分Ca2+具有不规则的配位数以及部分Ca2+和O2-的松散连结，使得这些Ca2+具有较大的活性；而【AlO4】是变形了的四面体，Al3+也具有较大的活性；铝酸三钙中大的空穴，是OH-离子易于直接进入晶格内部，其水化速度较大。2）铁铝酸四钙也称为里特矿或C 矿。C4AF 的结晶结构是由【FeO4】四面体和【AlO6】八面体互相交叉组成，这些四面体和八面体由Ca2+离子相连接。铁铝酸盐的固溶体是铝原子取代铁酸二钙中铁原子的结果，这种取代引起晶格稳定性降低，从而提高其水化活性。

④玻璃相：是水泥熟料的一个重要组成部分，其形成是由于熟料烧至熔融时，部分液相在冷却过程中来不及析晶的结果。玻璃相在热力学上是不稳定的，具有一定的水化活性。

5，硅酸三钙的水化过程：①第一阶段为初始水解期：当C3S 与水作用时，C3S 中的Ca2+在OH-的作用下溶出进入溶液中，在C3S 表面形成一个缺钙的富硅层，其厚度约为50A 。接着，溶析出来的Ca2+通过化学吸附作用而吸附在富硅层表面，形成双电层。这个水化阶段为诱导前期，时间很短，在15min 内即可以完成。 ②第二阶段为诱导期：经历第一阶段后，溶液中Ca2+浓度增加，但尚未达到饱和，因此，C3S 中的Ca2+可以继续被溶析出来而进入溶液。由于C3S 表面形成了富硅层表面的双电层，因而从C3S 中溶出Ca2+的速度减慢，产生诱导期，这一阶段又称静止期，一般持续时间2~4h，是硅酸盐水泥浆体能在几个小时内保持塑性的原因。初凝时间基本上相当于诱导期的结束。 ③第三阶段为加速器：随着溶液中Ca2+和OH-浓度增加，一旦达到足够的过饱和度，就会形成稳定的Ca(OH)2晶核，在靠近C3S 颗粒表面离子浓度最大的区域，晶核开始长大。由于Ca(OH)2还会与水化硅酸钙中的硅酸盐根离子结合，Ca(OH)2也可以作为水化硅酸盐钙的晶核。但由于硅酸盐根离子比Ca2+迁移困难，所以水化硅酸盐钙仅限于在颗粒表面生长。Ca(OH)2晶体开始也可能在C3S 颗粒表面生长，但是有些晶体可远离颗粒或在孔隙中形成。由于水化硅酸盐钙或氢氧化钙的成核结晶，液相中Ca2+浓度减小，C3S 中的Ca2+就易于向外扩散，从而使其水化重新加速。 ④第四阶段为衰退期：随着水化的进行，C3S 界面和富硅层逐渐推向内部，外层形成纤维状的水化硅酸钙，成为离子迁移的障碍，从而导致水化速率的降低或水化作用的衰退。此时水化速度主要受离子通过水化产物层扩散速度的控制。 ⑤第五阶段为稳定期：反应速率很低，属基本上稳定的阶段。水化作用完全受扩散速率控制。

四、耐火材料

1，分类：①按组分来分，分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石质制品、铬质制品、碳质制品、锆质制品、纯氧化物制品及非纯氧化物制品等。②按工艺方法来划分，可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形制品、由粉状非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。③根据耐火度来分，可分为普通耐火材料制品，其耐火度为1580~1770℃；高级耐火材料制品，其耐火度为1770~2000℃；特级耐火材料制品，其耐火度为2000℃以上。④根据耐火材料的外形来分，可分为定形耐火材料制品、不定形耐火材料制品、耐火纤维等。

2，耐火材料高温使用性能：①耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度。②抗热震稳定性：耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为抗热震稳定性。

3，不定形耐火材料：不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂以一定比例组合的混合料，在使用地点才制成所需要的形状并进行热处理，故称为不定形耐火材料。 4，无机非金属基复合材料：以无机非金属类物质（简称基体）为基础组成，包括单质、氧化物及复合氧化物、非氧化物、无机盐类，也包括上述各种基体的复合物，还包括由上述基体复合而成的材料。这些基体与不同的化学性质、不同组织相、不同功能的单一无机物或金属或有机物相复合，还可以与无机物、有机物及金属混杂复合。

五，混凝土

1，普通混凝土：是由水泥、砂、石和水所组成；

2，高性能混凝土：在水泥、砂、石和水组成的普通混凝土中加入适量的外加剂和掺合料。 3，普与高的区别：①普通混凝土与高性能混凝土的特征指标不同：普通混凝土是以( 抗压) 强度作为其最基本的特征, 或者说强度是普通混凝土配合比设计和生产需要的唯一指标. 而高性能混凝土则以耐久性作为首要指标, 同时兼顾强度、工作性和体积稳定性等。②普通混凝土与高性能混凝土的组成材料不同：普通混凝土是传统的四组分混凝土, 而高性能混凝土则是六组分混凝土, 即在普通混凝土的四组分基础上增加了化学外加剂和矿物掺合料。（外加剂：尤其是高效减水剂）③普通混凝土与高性能混凝土的水胶比不同：普通混凝土为满足工作性需要普遍采用0.4-0.8的水胶比, 而高性能混凝土由于加入了高效减水剂使水 比降低至0.38( 或0.4) 以下, 甚至可以达到0.2或更小。④普通混凝土与高性能混凝土的微观结构不同：普通混凝土由于水胶比大, 使硬化混凝土中毛细孔体积占混凝土总体积的比例高以及界面过渡区的存在, 混凝土的密实性差; 普通混凝土中加入的混合材料由于细度不足, 品质不佳, 后期的火山灰反应较弱, 所能消耗薄弱结晶Ca(OH)2的能力有限, 提供的凝胶体数量也少, 其强度也很低。高性能混凝土采用低水胶比, 硬化后毛细孔数量显著减少, 而超细掺合料又改善粉体集料的级配, 也能大幅度降低毛细孔数量, 使高性能混凝土形成高度致密的微观结构, 此外超细掺合料活性大, 火山灰反应强烈, 消耗掉大量的Ca(OH)2 结晶, 产生的凝胶体数量多, 因此对强度的贡献大, Ca ( OH) 2 的减少相应也提高了高性能混凝土的抗腐蚀性能。 ⑤普通混凝土与高性能混凝土的宏观性能不同：混凝土的宏观性能主要包括强度、耐久性及工作性等。

4，大体积混凝土：一般为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m ，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。 常出现的问题：平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂纹。 产生裂纹原因：①水泥水化热：水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。②外界气温变化：大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温差愈大，温度应力也愈大。③混凝土的收缩：混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。 采取措施：①. 细致分析并合理选择混凝土的配合比, 采用水化热低的水泥(如矿渣水泥), 并控制好水灰比, 降低水泥的用量来降低混凝土的升温值。 ②. 充分考虑砼的浇筑环境。气温高的季节, 砼浇筑安排在温度最低时, 尽量降低砼的入模温度, 同时加强砼的振捣, 使用二次振捣技术, 利用分层板振动器振捣, 提高砼的密实度, 使早期出现的微裂纹愈合, 提高抗裂能力。冬季施工时, 必须采用保温措施进行养护, 同时可以增加混凝土中大骨料的含量(如果配合比条件允许), 这样可以减少混凝土中水泥的用量, 从而起到降低水化热的目的。降低混凝土内部的最高温度, 可以采用冷却水管技术。在混凝土结构内部预埋冷却水管, 通过循环冷水进行冷却。另外, 放慢大体积混凝土的浇筑速度会有效降低其内部温度的上升。 ③. 在浇筑的混凝土中加入减水剂, 这样在改善混凝土工作性能的同时, 又减少了水和水泥的用量, 降低混凝土的水化热。 ④. 在浇筑的混凝土中掺入一定量的膨胀水泥或微膨胀剂, 这样使混凝土收缩得到补偿, 减少混凝土的温度应力。 ⑤. 在施工过程中严格做好混凝土养护, 例如采取遮阳和喷水等措施避免混凝土表层水分的损失。

范文五：无机非金属

1、、。

2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，以及它们之间的相互关系。

第一章

1、玻璃态物质具有下列主要特征：性和可逆性）。

2、可以认为（短程有序）和（长程无序）是玻璃态物质结构的特点。

3、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连。

（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。

4、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，又称为本征成核或自发成核。

5、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。

6、玻璃在高温下为均匀的熔体，在冷却过程中或在一定温度下热处理时，由于内部质点迁移，某些组分分别浓集（偏聚），从而形成化学组成不同的两个相，此过程称为分相。

7、填空：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 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 。

8、玻璃粘度的计算：奥霍琴法(P15)

9、判断：玻璃组成对热膨胀系数的影响因素 P21

10、判断：影响玻璃化学稳定性的主要因素 P23

11、判断：影响玻璃折射率的主要因素 P24

1、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 2、为了熔制具有某种组成的玻璃所采用的，具有一定配合比的各种玻璃原料的混合物叫做配合料

3、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。

4、一般配合料的制备过程是：计算出玻璃配合料的料方，根据料方称取各种原料，再用混合机混合均匀即制得了玻璃配合料。

5、选择原料的原则

a) 原料的质量应符合玻璃制品的技术要求，其中包括化学成分稳定、含水量稳定、

颗粒组成稳定，有害物质少（主要指Fe 2O 3）等

b) 便于日常生产中调整成分

c) 适于熔化与澄清，挥发与分解的气体无毒性

d) 对耐火材料的侵蚀要小

e) 原料应易加工、矿藏量大、运输方便、价格低等

6、配合料的制备（论述） p36

第三章

1、合格的配合料经高温加热形成均匀的，无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程，称为玻璃的熔制过程

2、从加热配合料直到熔成玻璃液，常可根据熔制过程中的不同变化而分为五个阶段：硅酸盐形成阶段；玻璃形成阶段；玻璃液的澄清阶段；玻璃液的均化阶段；玻璃液的冷却阶段。

3、简答题：玻璃炸裂的原因(※)

当玻璃液存在化学不均体时，主体玻璃与不均体的性质也将不同，这对玻璃制品产生不利的影响。例如，两者热膨胀系数不同，则在两者界面上将产生结构应力，这往往就是玻璃制品产生炸裂的重要原因。

4、产生二次气泡的主要情况：

（1）硫酸盐的热分解。在澄清的玻璃液中往往残留有硫酸盐，这种硫酸盐可能来源于配合

料的芒硝以及炉气中的SO 2，O 2与玻璃中的Na 2O 的反应结果。当已冷却的玻璃液由于某种原因又被再次加热，或炉气中存在还原气氛，这样就使硫酸盐分解而产生二次气泡。

（2） 物理熔解的气体析出。在玻璃液中有纯物理熔解的气体，气体的溶解度随温度的升高而降低，因而冷却后的玻璃若再次升温就放出二次气泡。

(3) 玻璃中某些组分易产生二次气泡，例如：BaO 2随温度变化 BaO 2===BaO+1/2O2

5、如何减少飞料现象？(※)

配合料的润湿能改善配合料的均匀性，因为配合料中保持一定的水分，能使配合料中芒硝和纯碱等助熔剂覆盖粘附于石英砂颗粒表面，提高了内摩擦系数，并使配合料颗粒的位置相互巩固，减小分层倾向，提高配合料的反应能力及减轻飞料现象。

6、玻璃的 制度主要的是 7、填空：玻璃熔制工艺制度除温度制度外，还有压力制度、气氛制度、泡界制度及玻璃液面制度，通常把它们称为玻璃熔制的五大工艺制度。

8、沿窑厂的温度曲线上，玻璃澄清时间的最高温度点（热点）和成型时的最低温度点是具

有决定意义的。

9、浮法成型： 是指熔窑熔融的玻璃液流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板

玻璃的方法。

第四章

1、玻璃中的应力一般可分为三类：

2、当玻璃内外温度相等时所残留的热应力称为永久应力。

第五章

1、解释：玻璃体的 ，是由于玻璃在一定温度范围内，本身的析晶所造成的，这

种析晶作用在生长中通常称之为“失透”，是影响玻璃质量的一个很重要的因素。

第六章

1、把加有晶核剂（或不加晶核剂）的特定组成的玻璃在有控制条件下进行晶化处理，使原

单一的玻璃相形成了有微晶和玻璃相均匀分布的复合材料，称之为 微晶玻璃 。

第七章

1、陶瓷原料按其来源可分为

2

3、石英在陶瓷生产中的作用（※）

（1）是脊性料，可降低可塑性，减少收缩变形，加快干燥。

（2）在高温时可部分溶于长石玻璃中，增加液相粘度，减小高温时的坯体变形。

（3）未熔石英与莫来石一起可构成坯体骨架，增加强度。

（4）在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融温度和粘度，提高釉的耐磨性和抗化学腐蚀性。

3、三种天然原料及其组分作用？（※）

三种天然原料：粘土、石英、长石。它们的作用分别是：粘土提供了可塑性，以保证成型的工艺要求，石英是耐熔的骨架成分，长石则是助熔剂，促使烧结时玻璃相的形成。

4、分子式：莫来石（3Al 2O 3·2SiO 2～2Al 2O 3·2SiO 2）

第八章

1、坯料 是指将陶瓷原料经拣选，破碎等工序后，进行配料，再经混合，细磨等工序后得

到的具有成形性能的多组分混合物。

2、坯料配方的确定 P102

第九章

1、三种成型：可塑成型、注浆成型、压制成型。

2、成型，就是将坯料制成具有一定形状、强度的坯体（生坯），其过程取决于坯料的成型性能及工艺方法。

3、通常用“可塑指数”来表示泥团坯料的可塑性, 可塑指数为σy ×εp ，其值越大，可塑性越好。

4、泥料会出现触变性的原因(※)

泥料会出现触变性的原因被认为是，粘土片状颗粒的表面尚残留少量电荷未被完全中和，以致形成局部的边-边或边-面结合，构成了空间网络结构。这时，泥浆中大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中，使静置的整个粘土-水系统形成一种好似水分已减少，粘度增加多大的变稠和固化状态。但这种网络结构是疏松和不稳定的，稍有剪切应力作用或震动时，就能破坏这种网络结构，使被分隔或封闭在空隙中的“自由水”又解脱出来，整个系统又变成一水分充足、粘度降低，流动性增加的状态。在放置一段时间后，上述网状结构又会重新建立，重新又出现变稠现象，此亦叫触变厚化想象。这种触变厚化现象可用泥浆粘度变化之比或剪切应力变化的百分数来表示。如用厚化系数来表示泥浆的触变性, 即将100mL 泥浆在恩氏粘度计中静置30min 和30s 后，二者流出时间的比值定义为水泥浆的厚化系数。

普通浆料的厚化系数接近1.2，空心注浆要求1.1～1.4，实心注浆为1.2～2.2.

5、注浆成型操作注意事项

（1）、新制成的泥浆至少需要存放（陈腐）一天以上在使用，用前须搅拌5～10min.

（2）、浇注泥浆温度不宜太低，否则会影响泥浆的流动性。

（3）、石膏模应按顺序轮换使用，使模型湿度保持一致。

（4）、注入泥浆时，为使模内的空气充分逸出，应沿漏斗徐徐不断地一次注满; 最好将模子置于转盘上，一面注一面用手使之回转，好借助离心力的作用，促使泥层均匀，减少坯内气泡，减小烧变成形。

对于实心注浆，在泥浆注入后，可将模型稍微震动，促使泥浆充分流动将各处填满，并有利泥浆内的气泡散逸。

（5）、石膏模内壁在注浆前最好喷一层薄釉或撒一层滑石粉，以防粘膜。

（6）、从空心注浆倒出的余浆和修整后的剩余废浆，在回收使用时，要先加水搅拌，洗去从摸上混入的硫酸钙等可溶性盐类，再筛压过滤后与浆料配用，

（7）、注浆坯体脱模后需轻拿轻放，放平放稳防止震动。特殊形成的坯体最好放在托板上。

6、压制成型 是指在坯料中加入少量水分或塑化剂，然后再在金属模具中经较高压力被压制成型的工艺过程。

第十章

1、釉料配方原则：总原则是釉料必须适应与坯料。

2、一般用坯料的酸度系数C ·A 来控制。酸性强的坯配酸性弱的釉，酸性弱得坯配偏碱性

的釉，含SiO 2高的坯配长石釉，含Al 2O 3高的坯配石灰釉。

3、坯釉中间层的形成

由于坯釉化学组成上的差异，烧釉时釉的某些成分渗透到坯体的表层中，坯体某些成分也会扩散到釉中，溶解到釉中。通过熔解与扩散的作用，使接触带的化学组成和物理性质介于坯体与釉层之间，结果形成中间层。具体地说，该层吸收了坯体中的Al 2O 3、SiO 2等成分，又吸收了釉料的碱性氧化物及B 2O 3等。它对调整坯釉之间的差别、缓和釉层中应力、改善坯釉的结合性能起一定的作用。

4、简答题：坯和釉的适应性

（1）、热膨胀系数对坯、釉适应性的影响。

（2）、中间层对坯、釉适应性的影响。

（3）、釉的弹性、抗张强度对坯、釉适应性的影响。

(4)、釉层厚度对坯、釉适应性的影响。

第十一章

1、 物料中水分类型：自由水、吸附水、化学结合水。

2、 干燥缺陷及原因分析（※）

(1)、原料配制方面

1）坯料配方中塑性粘土用量太多或太少，并且分布不均匀，原料颗粒大小相差过大，混合不均等，在干燥中易产生开裂。

2）坯体含水量太大或水分分布不均匀，在干燥中易产生开裂。

(2) 成型方面

（1）、成型时受压不均，以致坯体各部位紧密程度不同；或压制操作不正确，坯体中气体不能很好排出，有暗裂等。

（2）、练泥或成型时坯体所产生的应力未能完全消除，在干燥时有可能发生形变。

（3）、泥料在练泥机处理时，已发生层裂，而又未能消除，则坯体干燥后易发生开裂。

（4）、注浆时石膏模过干或模型构造有缺点；脱模过早，坯体在精修、镶接时操作不当或石膏模各部位干湿度不一样，吸水不同，造成密度不一致。

3）干燥方面

（1）、干燥速度过快，使坯体表面收缩过大易造成开裂。

（2）、坯体各部位在干燥时受热不均，或气流流动不均，使收缩不均而造成开裂。

（3）、坯体放置的不平稳或放置方法不适当，由于坯体本身重量作用的关系也可能变形。

（4）、坯体本身传热传质的条件不同，边角处升温、干燥快，特别是大件产品，边缘及棱角与中心部位干湿差较大，易出现开裂缺陷。

（5）、干燥时气流中的水气凝在冷坯上，再干燥时易使坯体开裂。

解决措施

处理干燥缺陷，应具体分析产生缺陷的原因，得出教切合实际的结论，然后采取必要的措施来解决。

1、 坯料配方应稳定，粒度级配合应合理，并注意混合均匀。

2、 严格控制成型水分，水分应均匀一致。

3、 成型应严格按操作规程进行，加强检查以防止有细微裂纹和层裂的坯体进入干燥器。

4、 器型设计要合理，避免厚薄相差过大。

5、 为防止边缘部位干燥过快，可在边缘部位作隔湿处理，即涂上油脂类物质，以降低边缘

部位的干燥速度，减少干燥应力。

6、 设法变单面干燥为双面干燥，有利于增大水分扩算面积，减少干燥应力。

7、 严格控制干燥过程，使外扩散与内扩散趋向平衡。

8、 加强干燥制度和干燥质量的监测，并根据不同的产品，指定合理的干燥制度。

第十二章

1、 将陶瓷坯体加热至高温，发生一系列物理化学反应，然后领取额至室温，坯体的矿物组

成与显微结构发生显著变化，外形尺寸得以固定，强度得以提高，最终获得某种特定使用性能的陶瓷制品，这一工艺过程称为烧成。

2、 烧成就是加热坯体使之发生质变成瓷的过程。

第十四章

1、石膏浆体硬化并形成具有强大的人造石，一般认为其结构变化经历两个阶段，即 凝聚结构形成阶段 和 结晶结构网的形成和发展阶段 。

3、 与其它凝胶材料不同，镁质凝胶材料在使用时不用水调和，必须用一定浓度的氯化镁溶

液或其他盐类溶液来调和？

MgO 与水拌和，立即发生下列化学反应 MgO+H2O==Mg(OH)2

实验证明，经一般煅烧温度（600℃～850℃）所得的MgO ，在常温下水化时，其水化产物Mg(OH)2的最大浓度可达0.8～1.0g/L，而Mg(OH)2在常温下的平衡溶解度为0.01 g/L，所以溶液中Mg(OH)2的相对过饱和度很大（为80～100），过大的过饱和度会产生大的结晶压力，使硬化过程中形成的结晶结构网遭到破坏。因此，镁质凝胶材料不能用水调和。

第十五章

3、波特兰水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为硅酸盐水泥，亦称为波特兰水泥。

4、硅酸盐水泥的主要技术为 细度 、 凝结时间 、 体积安定性 、 强度等级 。

5、生产硅酸盐水泥的主要原料是 石灰质原料 、 粘土质原料 和 铁质校正原料 。

6、硅酸盐水泥的生产主要经过三个阶段，即 生料制备 、 熟料煅烧 与 水泥粉磨 。

7、湿法回转窑内熟料煅烧过程：干燥带、预热带、碳酸盐分解带、放热反应带、烧成带、

冷却带

8、影响阿利特（C 3S 固溶体）的因素？

熟料烧结形成阿利特的过程，与液相形成温度、液相量、液相性质以及氧化钙、硅酸二钙溶解于液相的溶解速度、离子扩散速度等各种因素有关。

9、矿化剂：是指能加速结晶化合物的形成，使水泥生料易烧，提高熟料量的少量外加物。 10熟料经过粉磨，并在粉磨过程中加入少量 达到一定 ，3000cm 2/g

11、在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种物质：硅酸三钙（3Ca O ·SiO 2）、硅酸二钙(2CaO ·SiO 2) 、

中间相(4 CaO ·Al 2O 3·Fe 2O 3) 、游离氧化钙和方镁石。

12、中间相：填充在阿利特、贝利特之间的铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化

合物等称为中间相。

13、才利特（C 4AF/4 CaO ·Al 2O 3·Fe 2O 3）

14、简答题：游离氧化钙和方镁石对水泥引起的影响？

水泥熟料中，常常还含有少量的没有与其他矿物结合的以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙，又称为游离石灰（f- Ca O ）。因多呈死烧状态，因此水化速度极慢，常常在水泥硬化以后，游离氧化钙的水化才开始进行，生成氧化钙，体积增大，在水泥石内部产生内应力，使抗拉、抗折强度有所降低，严重时甚至引起安定性不良。

熟料煅烧时，氧化镁有一部分可和熟料矿物结合成固溶体以及溶于液相中，多余的氧化镁即结晶出来呈游离状态的方镁石存在，并对水泥安定性有不良影响。

15、硅率：表示熟料中SiO 2与Al 2O 3、Fe 2O 3之和的质量比值，以S M或n 表示，计算式如下： SM(n)=SiO 2 （ 硅率控制在1.7～2.7） Al 2O 3 Fe 2O 3

16、铝率：又称铁率，表示熟料中Al 2O 3和Fe 2O 3含量的质量比，以IM 或P 表示，计算式如下： IM(P)=Al 2O 3 （ 铝率控制在0.9～1.7） Fe 2O 3

17、石灰饱和系数：在水泥熟料中，氧化钙总是与两性氧化物Al 2O 3、Fe 2O 3饱和生成C 3A,C 4AF , 在生成上述矿物后，所余下的Ca O 与使SiO 2饱和形成C 3S 所需的CaO 的比值称为石灰饱和系数，它表示SiO 2与CaO 饱和形成C 3S 的程度。

18、为什么C 3A 瞬时凝结？

C 4AH 13在室温下能够稳定存在，其数量迅速增多，就足以阻碍粒子的相对移动。据认为是使浆体产生瞬时凝结的一个主要原因。

19、Aft 相：3CaO Al2O 3·3CaSO 4·32H 2O

20、 水石榴石：C 3AH 6

21、水泥水化过程简单地划分为以下三个阶段：钙矾石形成期、C 3S 水化期、结构形成和发

展期。

22、矿物的水化速率，就相对趋势而言，一般总是铝酸三钙最快，硅酸三钙和铁铝酸钙次

之，而硅酸二钙最慢。

23、硬化水泥浆体是一非匀质的多相体系，由各种水化产物和残存熟料所构成的固相以及

存在于孔隙中的水和空气所组成，所以是固-液-气三相多孔体。

24、水泥硬化浆体中水存在形式：结晶水、吸附水、自由水。

25、初凝:在水化的诱导期 ，水泥浆的可塑性基本不变；然后逐渐消失流动能力，开始凝

结，到达初凝。

26、终凝：初凝结束，接着就进入凝结阶段，继续变硬，待完全失去可塑性，有一定结构

强度，即为终凝。

25、假凝现象？

假凝是指水泥的一种不正常的早起固化或过早变硬现象。与很多因素有关，除熟料的C 3A 含量偏高、石膏掺量较多等条件，一般认为主要还由于水泥在粉磨时受到高温。使二水石膏脱水成半水石膏的缘故。当水泥调水后，半水石膏迅速溶于水，溶解度亦大，部分又重新水化为二水石膏析出，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。 对于某些含碱较高的水泥，所含的硫酸钾会依下式反应：

K 2SO 4+CaSO4·2H 2O=K2SO 4·CaSO 4·H 2O+H2O

所生成的钾石膏结晶迅速长大，也是造成假凝的原因。

27、抗渗性：抗渗性就是抵抗各种有害介质进入内部的能力。

28、抗冻性：抗冻性是指在冻融循环作用下，保持原有性质，抵抗破坏的能力。

第十六章

1、混合材料的品种很多，在使用中通常按照它的性质分为 活性 和 非活性 两大类。

2、活性混合材料：凡是天然的或人工的矿物质材料磨成细粉，加水后本身不硬化（或有潜

在水硬性），但与激发剂混合，加水搅拌后，不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化者，称为活性混合材料或称为水硬性混合材料。

3Ca(OH)2的硅酸盐水

泥熟料）和 硫酸盐激发剂（二水石膏、半水石膏、无水石膏或以CaSO4为主要成分的

化工废渣，如磷石膏、氟石膏等）。

4、非活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料，磨成细粉与石灰混合，加水搅拌后，

不能或很少生成具有胶凝性的水化产物，掺入水泥中仅起减低强度和增加水泥产量作用者，称为非活性混合材料或称非水硬性混合材料。

5、粉煤灰：粉煤灰又称飞灰，发电厂锅炉以煤粉为原料从烟道气体中收集下来的灰渣。

6、R ：早强性水泥

第十七章

1、 快硬水泥：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水

泥熟料，加入适量石膏，磨细制成具有早期强度增进率较高的水硬性胶凝材料，称为快硬性硅酸盐水泥，简称快硬水泥。

2、 钙矾石： 3CaO·Al 2O 3·3 CaSO4·32 H2O

第十八章

1、 解释带层状结构 P237

答题要点：1. 形成带层结构的必备条件是温度梯度。

2. 带层状结构由工作层、过渡层和微变层组成。

2、耐火度：表示材料抵抗高温作用而不熔化的性能叫耐火度。

3、荷重软化温度：耐火制品在承受高温和恒定压负荷的条件下，产生一定变形时的温度叫

荷重软化温度。

4、重烧线变化：耐火制品加热至一定温度，冷却后制品长度不可逆地增加或减小叫重烧线

变化。

5、抗热震性：耐火材料对于急热急冷式的温度变动的抵抗力叫抗热震性。

第十九章

1、陶瓷结合：主晶相间低熔点的硅酸盐非晶质和晶质连结在一起而形成的结合叫陶瓷结合。

2、化学结合：指耐火制品中由化学结合剂形成的结合，即加入少量结合物质，在低于烧结

温度的条件下，发生一系列的化学反应使制品硬化而形成的结合。

3、直接结合：由耐火主晶相直接接触所产生的一种结合方式称之为直接结合。

4、蜡石：Al 2O 3·4 SiO2·H 2O

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