機(jī)非金屬材料

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1、第七章硅和硅酸鹽工業(yè)第三節(jié)無機(jī)非金屬材料第一節(jié)無機(jī)非金屬材料材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料金屬材料高分子材料一、材料的分類按化學(xué)組成和特性傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料主要是以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成的硅酸鹽材料，如水泥、玻璃、陶瓷等.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一般都含[SiO4]4-（硅氧四面體），它是由位于中心的一個(gè)硅原子與圍繞它的四個(gè)氧原子所構(gòu)成的配陰離子。一陶瓷（china）陶瓷的制取主要原料生產(chǎn)過程反應(yīng)條件種類性能黏土混合成型干燥燒結(jié)冷卻高溫土器陶器炻器瓷器抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型二玻璃（glass）1.普通玻璃原料---純堿、石灰石、石英設(shè)備---玻璃熔爐條件

2、---高溫成分---原理---性質(zhì)---CaSiO3、Na2SiO3、SiO2Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑用途---透明、質(zhì)脆。在較低溫度下軟化。廣泛。高溫高溫CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑實(shí)驗(yàn)3-1將少量玻璃粉末放入試管中，向其中加入少量蒸餾水，振蕩，加入1-2滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：溶液微微變紅解釋：玻璃中Na2SiO3溶于水，顯堿性玻璃的特點(diǎn)1玻璃的特點(diǎn)2思考：1）為什么裝氫氧化鈉的試劑瓶不能用玻璃塞？2）在玻璃上雕刻各種精美圖案，標(biāo)注刻度及文字時(shí)用到了什么化學(xué)試劑？你能寫出反應(yīng)方程式嗎？SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O玻璃沒

3、有固定的熔點(diǎn)，可以在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變成液態(tài)。在軟化狀態(tài)時(shí)，玻璃可吹制或軋成一定形狀的制品。玻璃的特點(diǎn)3(1)有色玻璃在玻璃原料中加入某些金屬氧化物,可制成有色玻璃。（2）鋼化玻璃普通玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻，就可以得到鋼化玻璃。特殊玻璃玻璃聚乙烯醇丁醛玻璃(3)防彈玻璃又稱為夾層玻璃。當(dāng)受到外部撞擊的時(shí)候，夾層可將受到的力發(fā)散開來，減少了子彈等武器的沖擊力，進(jìn)而保護(hù)了受保護(hù)者的安全！在玻璃中加入適量的溴化銀(AgBr)和氧化銅的微小晶粒，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以制成變色玻璃。?dāng)強(qiáng)光照射到玻璃上，溴化銀分解為銀和溴單質(zhì)，分解出的銀原子聚集成銀的微小晶粒，使玻璃呈現(xiàn)暗棕色，能擋

4、住大部分光線。光線變暗，銀和溴在氧化銅的催化作用下，重新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動(dòng)變淺，透光性增強(qiáng)。（4）變色玻璃種類特性用途普通玻璃高溫下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材，微波通訊器材，汽車、火車的窗玻璃等玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等光學(xué)玻璃透光性能好，有折光性和色散性眼鏡片，照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等中的凹凸透鏡石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光化學(xué)儀器，高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼，光導(dǎo)纖維，壓電晶體等幾種玻璃的特性及比較按組成可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥

5、等三、水泥（cement）1.水泥原料---黏土、石灰石設(shè)備---水泥回轉(zhuǎn)窯條件---高溫原理---成分---性質(zhì)---復(fù)雜的物理、化學(xué)變化硅酸三鈣3CaO·SiO2、硅酸二鈣2CaO·SiO2、鋁酸三鈣3CaO·Al2O3用途---水硬性建筑領(lǐng)域水泥中加入一定量的石膏，以調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)（硬化）的速率。水泥玻璃陶瓷主要原料石灰石.粘土石英.純堿石灰石粘土主要設(shè)備回轉(zhuǎn)爐玻璃熔爐陶瓷窯反應(yīng)條件高溫高溫高溫反應(yīng)原理復(fù)雜的物理、化學(xué)變化Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2復(fù)雜的物理化學(xué)變化主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23

6、CaO·Al2O3Na2SiO3CaSiO3SiO2成分復(fù)雜特性水硬性沒有固定熔點(diǎn)抗氧化.酸堿.腐蝕耐高溫.絕緣水泥、玻璃、陶瓷生產(chǎn)比較1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的特性（1）優(yōu)點(diǎn)：具有抗腐蝕、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)。（2）缺點(diǎn)：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊的弱點(diǎn)。新型無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料的特性1.能承受高溫、強(qiáng)度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的強(qiáng)度，可用來制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等。（2）具有電學(xué)特性。（3）具有光學(xué)特性。（4）具有生物特性。有些新型無機(jī)非金屬材料強(qiáng)度高、無毒、不溶于水，對(duì)人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植入人體內(nèi)，用這類材料制成的人造牙齒、人造骨

7、骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。1、新型陶瓷材料新型無機(jī)非金屬材料的代表原料：人工合成的超細(xì)、高純的化工原理1）功能陶瓷如：電功能陶瓷、光功能陶瓷、生物功能陶瓷、磁功能陶瓷、化學(xué)功能陶瓷碳化硅（SiC--金剛砂）用途：制造磨料、模具、特種耐火材料制品；用于制造電阻發(fā)熱元件。（2）碳化硅陶瓷工業(yè)制碳化硅：SiO2＋3CSiC+2CO↑>1900°C結(jié)構(gòu)：與金剛石相似，相鄰的原子以共價(jià)鍵結(jié)合為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子晶體。教材52頁【學(xué)與問】特點(diǎn)：熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定