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时间:2022-09-11 22:56:06 教案
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第二节 硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料

一、硅酸盐工业简介<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1.水泥

普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·Si02)和铝酸三钙(3CaO·A1203)等。

2.玻璃

玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。

3.比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品

硅酸盐产品

水泥

玻璃

主要设备

水泥回转窑

玻璃窑

原料

石灰石和粘土

纯碱、石灰石、石英(过量)

反应原理

复杂的'物理-化学变化

Na2CO3+SiO2 ?Na2SiO3+CO2

CaCO3+SiO2 ?CaSiO3+CO2

主要成份

3CaO·SiO2、2 CaO·SiO2、3CaO·Al2O3

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

反应条件

高温

高温

4.陶瓷

(1)制造陶瓷的主要原料:粘土。

(2)制造陶瓷的一般过程:混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器

(3)陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分):土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成其实可以用氧化物形式来表示例高岭石:A12(Si205)(OH)4可表示为:A1203·2Si02·2H20

二、新型无机非金属材料

1.无机非金属材料的分类

(1)传统无机非金属材料:水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

(2)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。

2.新型无机非金属材料的特性

(1)耐高温、强度高

(2)具有电学特性

(3)具有光学特性

(4)具有生物功能

3.高温结构陶瓷

(1)高温结构陶瓷的优点:能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。

(2)高温结构陶瓷的种类:

①氧化铝陶瓷:又称人造刚玉,具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。

②氮化硅陶瓷:具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。

③碳化硼陶瓷:具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。

4.光导纤维(光纤)

(1)光导纤维的特点:传导光的能力非常强,抗干扰性能好,不发生电辐射等。

(2)光导纤维的应用:通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。


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