第二章 無機非金屬材料組成及配料計算

1、材料科學與工程學院材料科學與工程學院第二章第二章 無機非金屬材料組成及配料計算無機非金屬材料組成及配料計算材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院v 純純C3S只只在在20651250溫度范圍內穩(wěn)定。溫度范圍內穩(wěn)定。v 隨著溫度的降低，隨著溫度的降低，C3S在不同溫度下存在多晶轉變。在不同溫度下存在多晶轉變。v 硅酸三鈣可以固溶少量的其它氧化物，硅酸三鈣可以固溶少量的其它氧化物，將影響它的反應能力將影響它的反應能力 和晶型。和晶型。v 硅酸三鈣硅酸三鈣加水調和后，初凝加水調和后，初凝45min，終凝，終凝12h。v 水化較快水化較快。v 硅酸三鈣硅酸三鈣可產生較

2、高的強度，且強度發(fā)展比較快可產生較高的強度，且強度發(fā)展比較快，早期強度，早期強度 較高，且強度增進率較大，較高，且強度增進率較大，28d強度可以達到一年強度的強度可以達到一年強度的70 80%。v 硅酸三鈣硅酸三鈣水化熱較高，抗水性較差水化熱較高，抗水性較差。v 硅酸三鈣固溶體晶體尺寸和發(fā)育程度會影響其反應能力。硅酸三鈣固溶體晶體尺寸和發(fā)育程度會影響其反應能力。材料科學與工程學院材料科學與工程學院 硅酸三鈣單礦物在硅酸三鈣單礦物在1450合成時，需要多次重復合成時，需要多次重復粉磨再燃燒。如有粉磨再燃燒。如有足夠的熔劑足夠的熔劑(液相液相)存在存在，就可使，就可使C2S在在液相中吸收液相中吸收

3、CaO，比較迅速地形成硅酸三鈣。，比較迅速地形成硅酸三鈣。材料科學與工程學院材料科學與工程學院型型C2S水硬性微弱水硬性微弱材料科學與工程學院材料科學與工程學院硅酸二鈣可固溶其它少量氧化物。固溶的氧化物不同，同一硅酸二鈣可固溶其它少量氧化物。固溶的氧化物不同，同一 晶型的硅酸二鈣與水反應后所得的強度不同。晶型的硅酸二鈣與水反應后所得的強度不同。v 純硅酸二鈣色潔白當有氧化鐵時呈棕黃色。純硅酸二鈣色潔白當有氧化鐵時呈棕黃色。v 硅酸二鈣固溶體硅酸二鈣固溶體與水反應速度較慢，與水反應速度較慢，28天僅有天僅有20%左右反應左右反應。v 凝結硬化較慢，早期強度低凝結硬化較慢，早期強度低，但后期強度增

4、進率較高，一年但后期強度增進率較高，一年 后可趕上或超過硅酸三鈣固溶體后可趕上或超過硅酸三鈣固溶體。v 硅酸二鈣固溶體的硅酸二鈣固溶體的水化熱較小，耐水性好水化熱較小，耐水性好。材料科學與工程學院材料科學與工程學院等軸晶系，可固溶部分其他氧化物，呈多晶形態(tài)。等軸晶系，可固溶部分其他氧化物，呈多晶形態(tài)。v 在偏光鏡下，無色透明。在偏光鏡下，無色透明。 在反光鏡下，快冷呈點滴狀，慢冷呈矩形或柱狀。在反光鏡下，快冷呈點滴狀，慢冷呈矩形或柱狀。 反光能力弱，呈暗灰色。反光能力弱，呈暗灰色。v 水化迅速，放熱多，凝結很快，如不加緩凝劑，就會急凝水化迅速，放熱多，凝結很快，如不加緩凝劑，就會急凝。v 硬化

5、很快硬化很快，它的強度，它的強度3天內就大部分發(fā)揮出來，故天內就大部分發(fā)揮出來，故早期強度早期強度 較高較高，但，但絕對值不高絕對值不高，以后幾乎不再增長，甚至倒縮。，以后幾乎不再增長，甚至倒縮。v 干縮變形大，抗硫酸鹽性能差。干縮變形大，抗硫酸鹽性能差。材料科學與工程學院材料科學與工程學院主要礦物有：主要礦物有：莫來石莫來石二氧化硅二氧化硅剛玉剛玉長石長石液相液相材料科學與工程學院材料科學與工程學院組成位于低共熔點或組成位于低共熔點或界線上的熔體中，每界線上的熔體中，每種晶體的析晶能力都種晶體的析晶能力都低。同時，這些組成低。同時，這些組成的配料熔化溫度一般的配料熔化溫度一般比較低，比較低，

6、這對玻璃這對玻璃的熔制是有利的。的熔制是有利的。材料科學與工程學院材料科學與工程學院第二節(jié)第二節(jié) 無機非金屬材料的組成設計及配料計算無機非金屬材料的組成設計及配料計算（一）、硅酸鹽水泥的組成設計（一）、硅酸鹽水泥的組成設計1.1. 硅酸鹽水泥對礦物組成的要求硅酸鹽水泥對礦物組成的要求硅酸鹽水泥是一種水硬性膠凝材料，因此水泥熟料礦物硅酸鹽水泥是一種水硬性膠凝材料，因此水泥熟料礦物必須具備：必須具備：v 良好的與水反應的能力良好的與水反應的能力v 相當?shù)膹姸扰c良好的耐久性相當?shù)膹姸扰c良好的耐久性v 反應速度可以滿足生產的要求反應速度可以滿足生產的要求一、硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥材料科學與工程學院材

7、料科學與工程學院3C2SykC2SC3SC3AC3SC3A2. 2. 硅酸鹽水泥組成礦物的選擇硅酸鹽水泥組成礦物的選擇材料科學與工程學院材料科學與工程學院在反光顯微鏡下為黑色多角形顆粒在反光顯微鏡下為黑色多角形顆粒 材料科學與工程學院材料科學與工程學院 在反光顯微鏡下呈圓粒狀，快冷常具有黑白交叉雙晶條紋；在反光顯微鏡下呈圓粒狀，快冷常具有黑白交叉雙晶條紋；慢冷常具有黑白平行雙晶條紋。慢冷常具有黑白平行雙晶條紋。 材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院鐵鋁酸四鈣和鋁酸三鈣在煅燒過程中熔融成鐵鋁酸四鈣和鋁酸三鈣在煅燒過程中熔融成液相液相，又稱，又稱熔劑礦物熔劑礦物

8、，可以，可以促進硅酸三鈣的順利形成促進硅酸三鈣的順利形成。如果物料中熔劑礦物過少，易生燒，氧化鈣不易被吸收如果物料中熔劑礦物過少，易生燒，氧化鈣不易被吸收 完全，導致熟料中游離氧化鈣增加，影響熟料質量，降完全，導致熟料中游離氧化鈣增加，影響熟料質量，降 低窯的產量，增加燃料消耗。低窯的產量，增加燃料消耗。v 如果熔劑礦物過多，在立窯內易結大塊，結爐瘤；在回如果熔劑礦物過多，在立窯內易結大塊，結爐瘤；在回 轉窯內易結大塊，甚至結圈等。轉窯內易結大塊，甚至結圈等。粘度的影響？粘度的影響？材料科學與工程學院材料科學與工程學院硅酸鹽水泥中含有硅酸鹽水泥中含有，相應的組成相應的組成。因為。因為Fe2O3

9、含量較低，可以合并入含量較低，可以合并入Al2O3一并考慮，一并考慮，C4AF則相應則相應計入計入C3A，這樣可以用，這樣可以用CaO- Al2O3- Fe2O3三元系三元系統(tǒng)來表示統(tǒng)來表示硅酸鹽水泥的配料組成硅酸鹽水泥的配料組成。材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院性質：性質： 水化很慢；水化很慢； 水化生成氫氧化鈣時，水化生成氫氧化鈣時，體積膨脹體積膨脹97.9，在硬在硬 化水泥石內部造成局部膨脹應力?；嗍瘍炔吭斐删植颗蛎洃ΑＷ饔茫鹤饔茫?游離氧化鈣含量增加：游離氧化鈣含量增加： 強度降低，甚至倒縮；強度降低，甚至倒縮； 嚴重時甚至引起嚴重時甚至引

10、起安定性不良安定性不良，使水泥制品變形或，使水泥制品變形或 開裂，導致水泥漿體的破壞。開裂，導致水泥漿體的破壞。 材料科學與工程學院材料科學與工程學院種種 類類產產 生生 原原 因因特特 點點對水泥安對水泥安定性的影定性的影響響欠燒游離氧化鈣（欠燒f-CaO）熟料煅燒過程中因欠燒、漏生，在11001200低溫下形成結構疏松多孔、不大一次游離氧化鈣（一次f-CaO）因配料不當、生料過粗或煅燒不良，尚未與S、A、F反應而殘留的CaO呈“死燒狀態(tài)”，結構致密，大二次游離氧化鈣（二次f-CaO）熟料慢冷或還原氣氛下，C3S分解而形成的經過高溫，水化較慢較大游離氧化鈣（游離氧化鈣（f-CaO)材料科學與

11、工程學院材料科學與工程學院氧化鎂的作用氧化鎂的作用：熟料含有少量氧化鎂時，能降低熟料液相：熟料含有少量氧化鎂時，能降低熟料液相 生成溫度，增加液相數(shù)量，降低液相粘，有利于熟生成溫度，增加液相數(shù)量，降低液相粘，有利于熟 料形成，還能改善熟料色澤。料形成，還能改善熟料色澤。 方鎂石性質：方鎂石的水化比游離氧化鈣更為緩慢；方鎂石性質：方鎂石的水化比游離氧化鈣更為緩慢； 水化生成氫氧化鎂時，體積膨脹水化生成氫氧化鎂時，體積膨脹148，也會，也會 導致安定性不良。水化時會導致導致安定性不良。水化時會導致安定性不良安定性不良。材料科學與工程學院材料科學與工程學院水泥熟料是一種多礦物集合體，而這些礦物又是由

12、四種水泥熟料是一種多礦物集合體，而這些礦物又是由四種主要氧化物化合而成。因此，在生產控制中，不僅要控制熟料主要氧化物化合而成。因此，在生產控制中，不僅要控制熟料中各氧化物的含量，中各氧化物的含量，。這樣，可以這樣，可以，明確地明確地。因此，在生產中，。因此，在生產中，用率值作為用率值作為。 我國目前采用的是石灰飽和系數(shù)我國目前采用的是石灰飽和系數(shù)KH、硅率硅率SM和和鋁率鋁率IM三個率值。三個率值。材料科學與工程學院材料科學與工程學院當當Al2O3/Fe2O30.64時，時，熟料熟料CaO與另外三種酸性氧與另外三種酸性氧化物化合形成化物化合形成C3S、C2S、C3A、C4AF四個主要熟料礦物。

13、四個主要熟料礦物。 將將C4AF看作為看作為“C3A”和和“CF”，并把，并把“C3A”與與C3A視為同一相。視為同一相。 理論上在熟料四個主要氧化物中，酸性氧化物應形成堿理論上在熟料四個主要氧化物中，酸性氧化物應形成堿性最高的熟料礦物性最高的熟料礦物C3S、C3A、C4AF。材料科學與工程學院材料科學與工程學院1酸性氧化物所需石灰量，既石灰理論極限含量計算公式：酸性氧化物所需石灰量，既石灰理論極限含量計算公式： CaO 2.8SiO2 十十 1.65 Al2O3 + 0.35 Fe2O3 材料科學與工程學院材料科學與工程學院KH = （CaO 1.65 Al2O3 0.35 Fe2O3 ）/

14、 2.8SiO2石灰飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù)KH是熟料中全部氧化硅生成是熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣硅酸鈣(C3S十十C2S)所需的氧化鈣量與全部二所需的氧化鈣量與全部二氧化硅理論上全部生成硅酸三鈣所需的氧化氧化硅理論上全部生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。即鈣含量的比值。即KH表熟料中二氧化硅被表熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度。氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度。材料科學與工程學院材料科學與工程學院石灰飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù)KH與熟料礦物組成的關系式：與熟料礦物組成的關系式： 因此，在正常硅酸鹽水泥熟料中，石因此，在正常硅酸鹽水泥熟料中，石灰飽和系數(shù)灰飽和系數(shù)KHKH應控制在應控制在0.6

15、670.6671.01.0之之間。為了使水泥具有較好的力學性能，間。為了使水泥具有較好的力學性能，應適當提高應適當提高C3S在熟料中的含量，在熟料中的含量，KH一般控制在一般控制在0.880.94。材料科學與工程學院材料科學與工程學院 材料科學與工程學院材料科學與工程學院通常，硅酸鹽水泥熟料的硅率在通常，硅酸鹽水泥熟料的硅率在1.72.7之間，之間，有的白色硅酸鹽水泥熟料的硅率可高達有的白色硅酸鹽水泥熟料的硅率可高達4.0左右。左右。材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院玻璃的化學組成是計算玻璃配合料的主要依據(jù)，與玻璃的玻璃

16、的化學組成是計算玻璃配合料的主要依據(jù)，與玻璃的物理和化學性質有重要的關系。改變玻璃的組成即可以改變玻物理和化學性質有重要的關系。改變玻璃的組成即可以改變玻璃的結構狀態(tài)，從而使玻璃在性質上發(fā)生變化。璃的結構狀態(tài)，從而使玻璃在性質上發(fā)生變化。二、玻二、玻 璃璃材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院 能單獨形成玻璃，在玻璃中能單獨形成玻璃，在玻璃中的氧化物，稱為玻璃的網絡形成體。如的氧化物，稱為玻璃的網絡形成體。如SiO2，B2O3，P2O5等。等。v F-O鍵是共價鍵與離子鍵的混合鍵；鍵是共價鍵與離子鍵的混合鍵；v 陽離子陽離子(F)的配位數(shù)是的配位數(shù)是3或或4，

17、陰離子，陰離子O2-的配位數(shù)為的配位數(shù)為2；v 構成的配位多面體構成的配位多面體FO4或或FO3一般以一般以頂角相連頂角相連。材料科學與工程學院材料科學與工程學院 凡不能單獨生成玻璃，一般不進入網絡而是處于網絡之外凡不能單獨生成玻璃，一般不進入網絡而是處于網絡之外的氧化物，稱為玻璃的網絡外體。其作用為的氧化物，稱為玻璃的網絡外體。其作用為調整玻璃一些性質調整玻璃一些性質。常見的有常見的有Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO和和BaO等。等。v M-O鍵是離子鍵，電場強度較小，鍵是離子鍵，電場強度較小，氧離子易擺脫陽離子的氧離子易擺脫陽離子的 束縛，成為束縛，成為“游離氧游離氧”，

18、在玻璃結構中，往往起在玻璃結構中，往往起斷網斷網作用；作用；v 陽離子給出陽離子給出“游離氧游離氧”的能力與其電場強度的大小有關的能力與其電場強度的大小有關。陽。陽 離子場強越小、則給氧能力越大，反之，給氧能力越?。浑x子場強越小、則給氧能力越大，反之，給氧能力越??；v 陽離子陽離子(特別是高電價、小半徑的陽離子特別是高電價、小半徑的陽離子)的場強較大時，可的場強較大時，可 對非橋氧起積聚作用對非橋氧起積聚作用，使結構變得較為緊密而在一定程度上，使結構變得較為緊密而在一定程度上 改善玻璃的性質，但對玻璃的析晶也有一定的促進作用，改善玻璃的性質，但對玻璃的析晶也有一定的促進作用，材料科學與工程學院

19、材料科學與工程學院 一般不能單獨形成玻璃，一般不能單獨形成玻璃，稱之為中間體。如，稱之為中間體。如A12O3，BeO，ZnO，Ga2O3，TiO2、PbO等。等。v 陽離子配位數(shù)主要根據(jù)玻璃結構中陽離子配位數(shù)主要根據(jù)玻璃結構中“游離氧游離氧”的數(shù)目而定。的數(shù)目而定。v “游離氧游離氧”充足時，陽離子可以奪取充足時，陽離子可以奪取“游離氧游離氧”以四配位參加以四配位參加 網絡結構；網絡結構；v “游離氧游離氧”不足時，則以其他配位數(shù)不足時，則以其他配位數(shù)(比如六配位等比如六配位等)，處于網，處于網 絡之外，與網絡外體作用相似。絡之外，與網絡外體作用相似。材料科學與工程學院材料科學與工程學院 玻璃

20、結構是指玻璃中質點在空間的幾何配置、有序程度玻璃結構是指玻璃中質點在空間的幾何配置、有序程度以及它們彼此間的結合狀態(tài)。以及它們彼此間的結合狀態(tài)。0.21nm的尺度或原于排布范圍；的尺度或原于排布范圍； v 3至幾百納米的尺度或亞微結構范圍；至幾百納米的尺度或亞微結構范圍；v 在微米到毫米或其以上的尺度，即在顯微組織或宏觀在微米到毫米或其以上的尺度，即在顯微組織或宏觀 結構的范圍。結構的范圍。材料科學與工程學院材料科學與工程學院1930年蘭德爾提出。年蘭德爾提出。材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學

21、與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院 晶子學說和查氏無規(guī)則網絡結構學說的異同晶子學說和查氏無規(guī)則網絡結構學說的異同材料科學與工程學院材料科學與工程學院晶體石英中晶體石英中SiO鍵距為鍵距為1.61 ，而在石英玻璃中，而在石英玻璃中SiO鍵距為鍵距為1.62 說明后者原子間距稍大，結構較為疏松。說明后者原子間距稍大，結構較為疏松。（b）(a)相鄰兩硅氧四面體之間的相鄰兩硅氧四面體之間的SiOSi鍵角鍵角 (b)石英玻璃和方石英晶體的石英玻璃和方石英晶體的 SiOSi鍵構分布曲線鍵構分布曲線OSi材料科學與工程學院材料科學與工程學院 R2OSiO2材料

22、科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院在在R2OB2O3二元玻璃中，堿金屬氧化物提供的氧，二元玻璃中，堿金屬氧化物提供的氧，可使硼從三配位轉變成四配位，即在一定范圍內，它們可使硼從三配位轉變成四配位，即在一定范圍內，它們提供的氧不像在熔融石英玻璃中使網絡斷裂而成為非橋提供的氧不像在熔融石英玻璃中使網絡斷裂而成為非橋氧，相反是氧，相反是這種與這種與相同條件下堿硅酸鹽玻璃相比出現(xiàn)相反變化的現(xiàn)

23、象，人相同條件下堿硅酸鹽玻璃相比出現(xiàn)相反變化的現(xiàn)象，人們稱為們稱為“硼氧反常性。硼氧反常性?！辈牧峡茖W與工程學院材料科學與工程學院當當Na2OB2O31時，認為時，認為B3+以四面體結構為主，與以四面體結構為主，與 SiO4組成均勻、連續(xù)、統(tǒng)一的網絡結構，組成均勻、連續(xù)、統(tǒng)一的網絡結構，Na+則以網則以網 絡外離子配置在絡外離子配置在BO4四面體附近，以維持電荷平衡。四面體附近，以維持電荷平衡。v 當當Na2OB2O31時，結構中有部分時，結構中有部分B3+離子仍處于離子仍處于BO3 結構狀態(tài)且不能與結構狀態(tài)且不能與SiO4組成統(tǒng)一、均勻、連續(xù)的結構組成統(tǒng)一、均勻、連續(xù)的結構 網絡，而獨立形成

24、層狀結構，玻璃會產生分相現(xiàn)象，網絡，而獨立形成層狀結構，玻璃會產生分相現(xiàn)象，BO3 三角體數(shù)量越多，則分相區(qū)域也越大。三角體數(shù)量越多，則分相區(qū)域也越大。材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院列出主要的性能要求，作為設計組成的指標。列出主要的性能要求，作為設計組成的指標。v 針對設計玻璃制品的不同，分別有重點的列出其熱膨脹針對設計玻璃制品的不同，分別有重點的列出其熱膨脹 系數(shù)、軟化點、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、機械強度、光學系數(shù)、軟化點、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、機械強度、光學 性質、電學性質等。性

25、質、電學性質等。v 有時還要將工藝性能的要求一并列出，如熔制溫度、成型有時還要將工藝性能的要求一并列出，如熔制溫度、成型 操作性能和退火溫度等，作為考慮因素。操作性能和退火溫度等，作為考慮因素。材料科學與工程學院材料科學與工程學院 原始組成原始組成：按上述設計原則，根據(jù)玻璃的性能要求，參考：按上述設計原則，根據(jù)玻璃的性能要求，參考現(xiàn)有玻璃組成，采用適當?shù)牟Ａ到y(tǒng)并結合給定的生產工藝條現(xiàn)有玻璃組成，采用適當?shù)牟Ａ到y(tǒng)并結合給定的生產工藝條件，擬定出設計玻璃的最初組成。件，擬定出設計玻璃的最初組成。 試驗組成試驗組成：按有關玻璃性質計算公式，預算設計玻璃的主：按有關玻璃性質計算公式，預算設計玻璃的

26、主要性質，如不合要求，則進行組成氧化物的增刪和量的調整，要性質，如不合要求，則進行組成氧化物的增刪和量的調整，然后，再預算、調整，直至初步合乎要求時，即作為設計玻璃然后，再預算、調整，直至初步合乎要求時，即作為設計玻璃的試驗組成。的試驗組成。 對于新品種玻璃則參考有關相圖和玻璃形成圖選擇組成點，對于新品種玻璃則參考有關相圖和玻璃形成圖選擇組成點，擬出玻璃的原始組成，再進一步設計出玻璃的試驗組成。擬出玻璃的原始組成，再進一步設計出玻璃的試驗組成。材料科學與工程學院材料科學與工程學院v 按照擬定的玻璃試驗組成，制備配合料，在實驗室電爐中按照擬定的玻璃試驗組成，制備配合料，在實驗室電爐中 進行熔制試

27、驗，并對熔好的玻璃進行有關性能的測試。進行熔制試驗，并對熔好的玻璃進行有關性能的測試。v 通過試驗和測試，對組成逐次調整修改，直至設計的玻璃通過試驗和測試，對組成逐次調整修改，直至設計的玻璃 達到給定的性能要求和工藝要求。達到給定的性能要求和工藝要求。v 然后在池爐中進行生產試驗。在生產試驗時對熔化、澄清、然后在池爐中進行生產試驗。在生產試驗時對熔化、澄清、 成型、退火等都應取得數(shù)據(jù)。必要時，再對組成氧化物進行成型、退火等都應取得數(shù)據(jù)。必要時，再對組成氧化物進行 調整，最后即確定為新設計玻璃的組成。調整，最后即確定為新設計玻璃的組成。材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科

28、學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院80)(450ASS相對機速材料科學與工程學院材料科學與工程學院 正數(shù)為不析晶，負數(shù)為有析晶潛力。即當玻璃在低溫正數(shù)為不析晶，負數(shù)為有析晶潛力。即當玻璃在低溫供料，成形大尺寸制品或壓制成型時，有析晶可能。供料，成形大尺寸制品或壓制成型時，有析晶可能。材料科學與工程學院材料科學與工程學院配合料計算基礎配合料計算基礎玻璃的玻璃的重量百分組成重量百分組成原料的化原料的化學成分學成分熔化熔化100公斤玻璃公斤玻璃所需的各種原料用量所需的各種原料用量算出每付配合料中算出每付配合料中各種原料的用量。各種原料的用量。玻璃以分子玻璃以分子百分組成或百分組成或分子

29、式表示。分子式表示。精確計算精確計算：應補足各組成氧化物的揮發(fā)損失。：應補足各組成氧化物的揮發(fā)損失。如：飛揚損失，耐火材料對玻璃成分的改變等。如：飛揚損失，耐火材料對玻璃成分的改變等。配料計算方法配料計算方法？材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院100100純堿用量純堿用量純堿揮散量純堿揮散量純堿揮散率純堿揮散率材料科學與工程學院材料科學與工程學院芒硝含率芒硝含率100材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工

30、程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院 21.1217028. 0CaF%85. 02X原料總量含量螢石材料科學與工程學院材料科學與工程學院 設有設有30的的CaF 2與與SiO2反應，生成反應，生成SiF4而揮發(fā)，設而揮發(fā)，設SiO2的揮發(fā)量為的揮發(fā)量為X kg，SiO2的摩爾質量為的摩爾質量為60.09，CaF2的摩爾質量為的摩爾質量為78.08，則：，則： kg12. 008.7821%3028.7047. 109.60X材料科學與工程學院材料科學與工程學院5 .144147. 0ONaONaONa%15222X純堿引入的芒硝引入

31、的芒硝引入的需純堿帶入的需純堿帶入的Na2O量量玻璃中玻璃中Na2O含量含量材料科學與工程學院材料科學與工程學院9503. 024. 58411. 0XSONaC%7 . 442含量芒硝含量煤粉材料科學與工程學院材料科學與工程學院玻璃中的玻璃中的SiO2玻璃中的玻璃中的Al2O3材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院Y82.19Y100%1 . 3純堿用量純堿揮散量材料科學與工程學院材料科學與工程學院VII. 校正硅砂和砂巖用量校正硅砂和砂巖用量材料科學與工程學院材料科學與工程學院VIII. 把上述計算結果匯成用原料量表把上述計算結果匯成用原料量表材料科學與工

32、程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院粉料濕基水分粉料干基加水量1kg96.1734.98230.100034.9824129.960加水量材料科學與工程學院材料科學與工程學院配料工藝流程：配料工藝流程：砂巖砂巖 硅砂硅砂石灰石石灰石 白云石白云石 螢石螢石 純堿純堿 芒硝芒硝 煤粉煤粉 碎玻璃碎玻璃煅燒煅燒水冷水冷粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粉庫粉庫稱量稱量水水混合混合運輸運輸窯頭料倉窯頭料倉投料機投料機選礦選礦干燥干燥篩分篩分粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粗碎粗碎粉碎粉碎篩分篩分粉碎粉碎篩分篩分水洗水洗拆包拆包拆包拆包粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫粉庫 粉

33、庫粉庫 粉庫粉庫 粉庫粉庫 粉庫粉庫稱量稱量混合混合洗滌洗滌破碎破碎稱量稱量粉碎粉碎篩分篩分篩分篩分材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院陶瓷材料的鍵性：主要是離子鍵與共價鍵，而且往往是陶瓷材料的鍵性：主要是離子鍵與共價鍵，而且往往是 兩種鍵雜交在一起。兩種鍵雜交在一起。v 陶瓷材料中原子或分子的排列方式和結構也是決定性能陶瓷材料中原子或分子的排列方式和結構也是決定性能 的重要依據(jù)。的重要依據(jù)。v 結構缺陷對陶瓷材料的性能也有顯著的影響。結構缺陷對陶瓷材料的性能也有顯著的影響。材料科學與工程學院材料科學與工程學院。材料科學與

34、工程學院材料科學與工程學院 降低其總氣孔率，且控制好氣孔的大小、形狀和分布。降低其總氣孔率，且控制好氣孔的大小、形狀和分布。 還要控制晶粒的大小、數(shù)量和形狀。還要控制晶粒的大小、數(shù)量和形狀。 降低脆性降低脆性(即增韌即增韌)對提高強度有利。對提高強度有利。 增韌方法：一般有表面補強、復合增韌和相變增韌。增韌方法：一般有表面補強、復合增韌和相變增韌。材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院 配料比（量）表示法配料比（量）表示法材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院產品的物理產品的物理化學性質、使用要求是考慮坯、釉料組成化學性質、使用要求是考慮坯、釉料組成 的主要依據(jù)。的主要依據(jù)。v 在擬定配方時可采用一些工廠或研究單位積累的數(shù)據(jù)和在擬定配方時可采用