傳統(tǒng)無機非金屬材料簡介

1、傳統(tǒng)無機非金屬材料簡介傳統(tǒng)無機非金屬材料簡介目錄材料分類常見的硅酸鹽材料的原料傳統(tǒng)無機非金屬材料簡介玻璃陶瓷材料材料無機非金屬材料無機非金屬材料金屬材料金屬材料高分子材料高分子材料傳統(tǒng)無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料 硅酸鹽材料硅酸鹽材料 半導體材料、超硬半導體材料、超硬耐高溫材料耐高溫材料 、 發(fā)光材料等發(fā)光材料等 金屬、合金金屬、合金 塑料、合成橡膠、合成纖維塑料、合成橡膠、合成纖維 二、常見硅酸鹽材料的原料無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。硅酸鹽材料是無機非金屬材料

2、的主要分支之一。硅酸鹽材料是無機非金屬材料的主要分支之一。無機非金屬材料的主角硅日加常見含硅產(chǎn)品陶粒砂莫來石漂珠云母石英沸石常見硅酸鹽材料 原料傳統(tǒng)硅酸鹽材料通常以黏土、鉀長石、鈉長石、石英為原料。黏土礦物高嶺石：Al2O3.2SiO2.2H2O鉀長石K2OAl2O36SiO2鈉長石Na2OAl2O36SiO2石英SiO21、黏土黏土是一類層狀硅酸鹽，層片由硅氧四面體和鋁氧八面體組成。黏土分類按其構(gòu)成黏土的主要礦物分類高嶺石類。屬于這一類的有高嶺石、珍珠陶土、地開石和多水高嶺石。蒙脫石（微晶高嶺石）類。屬于這一類的有蒙脫石、拜來石等。伊利石（水云母）類。屬于這一類的有水云母、絹云母等。葉臘石類

3、。它并不屬于粘土礦物，因其某些性質(zhì)近于黏土，而劃歸黏土之列。如福建壽山石、浙江青田等。水鋁英石類。它不是常見的粘土礦物，而包含在其他黏土中，呈無定形狀態(tài)存在。2、鉀長石鉀長石（K2OAl2O36SiO2）通常也稱正長石。它具有熔點低（115020），熔融間隔時間長，熔融粘度高等特點，廣泛應用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、電瓷、研磨材料等工業(yè)部門及制鉀肥用。莫氏硬度3、鈉長石鈉長石主要用于制造陶瓷、肥皂、瓷磚、地板磚、玻璃、磨料磨具等，在陶瓷上主要用于釉料。鈉長石特點（與鉀長石比較）1、在高溫時對石英、粘土、莫來石的熔解快，溶解度大。2、熔融溫度低，透明度好。3、熔融溫度范圍較鉀長石窄，熔體高溫粘

4、度較小，隨溫度的變化較快。4、石英由二氧化硅組成的礦物，化學式SiO2。純凈的石英無色透明，因含各種雜質(zhì)，顏色各異，有以下異種：水晶（rock crystal):無色透明紫水晶（amethyst):紫色透明或半透明，加熱可脫色。薔薇石英（rose quartz):淺玫瑰色，致密半透明。煙水晶（smoky quartz）：顏色或褐色透明異種。成色原因是在輻射線作用下，Si被Al代替，是四面體產(chǎn)生順磁中心缺失引起。顏色進一步加深就成為墨晶（black quartz）黃水晶（citrine）：黃金色或檸檬黃色石英相變 石英是天然界最常見的低溫石英，其晶體結(jié)構(gòu)為正六面體 正六面體結(jié)正六面體結(jié)構(gòu)構(gòu)石英(

5、quartz)-quartz)- 石英為斜六面體結(jié)構(gòu)，在花崗巖中的石英顆粒為石英 石英斜六面體結(jié)構(gòu)石英斜六面體結(jié)構(gòu)石英(quartz)-quartz)- 方石英方石英( (CRISTOBALITE) ) 三、傳統(tǒng)無機非金屬材料水泥玻璃陶瓷搪瓷 研磨材料鑄石 輝綠巖、玄武巖、鑄石等；多孔材料：硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸鹽和硅酸鋁等 ；碳素材料：石墨、焦炭和各種碳素制品等；非金屬礦：石膏、云母、大理石、金剛石等玻璃玻璃由二氧化硅和其他化學物質(zhì)熔融在一起形成的（主要生產(chǎn)原料為：純堿、石灰石、石英）。有石英玻璃、硅酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、氟化物玻璃、高溫玻璃、耐高壓玻璃、防紫外線玻璃、防爆玻璃等。通常指

6、硅酸鹽玻璃。普通玻璃的化學組成是Na2OCaO6SiO2。玻璃特性玻璃是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體，具有：各向同性無固定熔點介穩(wěn)性玻璃是一種亞穩(wěn)態(tài)固體材料。漸變性可逆性熔融狀態(tài) 固體狀態(tài)，沒有新相產(chǎn)生。浮法玻璃的制造過程示意圖玻璃中各成分的作用玻璃的組成是指其化學成分組成，反映了構(gòu)成玻璃的各種氧化物的含量，通常用質(zhì)量分數(shù)表示。SiO2 ：硅砂，硅石粉降低玻璃熱膨脹系數(shù)，提高熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、軟化溫度、硬性機械強度Al2O3： 硅砂，白云石降低玻璃的結(jié)晶傾向，提高玻璃的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、機械強度、硬度和折射率Fe2O3： 硅砂，石灰石屬于雜質(zhì)，少量可以引起玻璃著色CaO： 石灰石，白云石

7、 能增加的化學穩(wěn)定性，在高溫時能夠降低玻璃的粘度，有利于玻璃的澄清和融化，在溫度降低時，玻璃的粘度增加，成型后必須立刻進行退火，否則易炸裂MgO： 白云石 可以改善玻璃的成型性能，降低結(jié)晶傾向和結(jié)晶速度，增加玻璃的高溫粘度，提高玻璃的化學穩(wěn)定性和機械強度Na2O：純堿，芒硝 可以降低玻璃的粘度，使玻璃易于融化，有利于降低溶質(zhì)溫度，節(jié)約能源的作用，是最好的助熔劑。碎玻璃 可以節(jié)約原料，加速玻璃熔制過程，節(jié)約能耗，提高融化率，有利于澄清和均化，改善成型性能，而且保管簡便引入SiO2的原料主要有石英砂和砂巖，約占配合料總量的70%72%左右。浮法玻璃生產(chǎn)中浮法玻璃生產(chǎn)中原料粒度對質(zhì)量影響原料粒度對質(zhì)

8、量影響1、SiO2粒度要求最合適的顆粒直徑為0.1060.5mm。最合適的沙粒形狀為棱角形，因為棱角形的面積大，與助熔劑的接觸機會多，在混合、運輸過程中不易分層。硅質(zhì)原料顆粒度的下降有利于玻璃的熔制；但過細，除了飛料、易分層外，細粉會過早與配合料中含鈉、鈣、鎂的物質(zhì)反應，生成密度大、黏度小的初生熔體；顆粒表面積增大，產(chǎn)生顆粒間的靜電吸附效應，造成配合料的團聚；熔化過程中，反應速度快，發(fā)泡激烈，產(chǎn)生的微小氣泡部易排除，難于澄清。 引入CaO和MgO的原料引入的CaO原料主要有白云石（CaCO3MgCO3）、石灰石和方解石、白堊(CaCO3)等；由于需要引入MgO，所以，又以用白云石為主，CaO不

9、足部分用石灰石或方解石補充。 2、CaO和MgO粒度的要求過細的白云石顆粒會吸附在較大的硅質(zhì)顆粒周圍，阻礙砂粒參與反應；較粗的石灰石顆粒在硅酸鹽反應初期不被初生相所潤濕，在1200以上則急速分解，CaO和MgO能很快參加反應，使生成物的黏度迅速下降，加之分解氣體的攪拌作用，有利于玻璃的澄清和均化；少量白云石細粉不影響玻璃澄清質(zhì)量；15%左右的0.150.08mm白云石細粉，能提高玻璃的熔化和澄清質(zhì)量引入Al2O3的原料常用的長石分為鉀長石（K2OAl2O36SiO2）和鈉長石 (Na2OAl2O36SiO2)；由于混堿效應和鉀能改善玻璃的光澤，現(xiàn)在玻璃企業(yè)一般側(cè)重于使用鉀長石；3、Al2O3隨

10、著長石顆粒尺寸的下降，玻璃的熔制和澄清質(zhì)量會變好，但0.08mm以下會使玻璃的澄清質(zhì)量變差。 引入Na2O的原料純堿、芒硝A.純堿 (Na2CO3)分為結(jié)晶純堿(Na2CO310H2O)和煅燒純堿(Na2CO3)，玻璃工業(yè)采用煅燒純堿。 煅燒純堿分為輕質(zhì)堿和重質(zhì)堿輕質(zhì)堿的假密度為0.11g/cm3。顆粒細小（50%，0.1250.42mm粒級0.1mm粒級占90%以上，飛揚和分層傾向較小，有利于混合均勻。Na2O陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷包括陶器和瓷器，是指用可塑性制瓷粘土和瓷石礦做胎體，用長石和石英等原料制釉，并且通過成型、干燥、燒制而成的制品。陶瓷的基本化學成分都是硅酸鹽，大致分為陶器，炻器和瓷器。

11、1)陶器：10%吸水率3%坯體未被?；虿；潭炔睿Y(jié)構(gòu)不致密，斷面粗糙，敲擊聲沉濁。 （內(nèi)墻磚屬于這類）2)炻（ sh ）器：3%吸水率0.5%，?；潭燃捌渌锢硇阅芙橛谔召|(zhì)和瓷質(zhì)之間。 （外墻磚、紫砂等屬于這類）3)瓷器：吸水率0.5%，?；潭雀撸Y(jié)構(gòu)致密、細膩，斷面呈石狀，敲擊聲清脆。 元青花鬼谷子下山元青花鬼谷子下山 20052005年拍賣年拍賣2.32.3億億陶土陶土是陶器原料。礦物成分復雜，主要由高嶺石、水白云母、蒙脫石、石英和長石組成。顆粒大小不一致，常含砂粒、粉砂和粘土等。具吸水性和吸附性，加水后有可塑性。顏色不純，往往帶有黃、灰等色，因而僅用于陶器制造。含二 氧化硅65.18-71.86%，三氧化二鋁15.02-17.99%，三氧化二鐵3.27-6.61%，氧化鈣 0.75-1.68%，氧化鎂0.89-2.07%，燒失量4.19-6.20%。陶土主要用作燒制外墻、地磚、陶器具等。瓷土瓷土又稱高嶺土、白陶土、陽土、主要成分是硅酸鋁水合(A12O3.2SIO2.2H2O)。 高嶺土是一 種重要的非金屬礦產(chǎn)，與云母、