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1、传统上的无机非金属材料: 陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种，主要化学组成均为硅酸盐类第一章 玻璃的构造与性质玻璃态的通性：各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性和可逆性玻璃态是非晶态固体的一种，习惯上称之为“过冷的液体”玻璃构造的假说：微晶学说 1玻璃的微晶学说，认为玻璃由微晶与无定形物质两局部组成， 微晶具有规章的原子排列并与无定形物质间有明显的界限，微晶尺寸为1.01.5nm，含量为 80%以下，微晶取向无序。2无规章网络学说：他借助于离子结晶化学的一些原理，描述了离子共价键的化合物，如熔石英、硅酸盐和硼酸盐玻璃，并指出玻璃的近程有序与晶体相像，即形成氧离子多面体三角体和四周体，多面
2、体间顶角相连形成三度空间连续的网络，但其排列是拓扑无序的。依据无规章网络学说将氧化物分为：网络生成体氧化物，网络外体氧化物和中间体氧化物 网络生成体氧化物应满足一下条件：1、每个阳离子应与不超过俩个阳离子相联 2、在中心阳离子四周的氧离子配位数必需小于或等于 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公用的玻璃的粘度：粘度是指面积为 S 的二平行液层，以确定速度阶梯 dv/dx 移动时需抑制的内摩察力 ff=nSdvdx。111111111111 常见氧化物对玻璃粘度的作用归纳如下：1、SiO2，AL2O3,ZrO 等提高玻璃粘度，2、碱金属氧化物 R2O 降低玻璃
3、粘度，3、碱土金属氧化物对玻璃粘度的作用较为简洁，稀土金属引起粘度增加的力气为：Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+，4、PbO,CdO,Bi2O3,SnO 等降低玻璃粘度，此外，Li2O,ZnO,B2O3 等增加低温粘度，降低高温粘度。热历史对玻璃密度影响为： 1、玻璃从高温状态冷却时，淬冷玻璃密度比退火玻璃小， 2、在确定退火温度下保温一段时间后，玻璃密度趋于平衡，3、冷却速度越快，偏离平衡密度越高， 其 Tg 值也越高。玻璃组成对热膨胀系数的影响主要有以下几个方面：1.能形成网络的氧化物使 降低，能引起断网氧化物使 上升2.RO 和 RO 主要起断网作用，积聚作用是次要的，而高电荷离子主要起
4、积聚作用23. 在玻璃中 R消灭微小值O 问题不变状况下，引入两种不同的R+离子产生混合碱效应，同样能使 下降，24. 中间体氧化在有足够“游离氧”条件下，形成四周体参与网络， 降低其次章 玻璃原料及料制备玻璃主要原料及关心原料：1引入 SiO 的原料主要有硅砂和砂岩 2引入 Al O 的原料主要223有长石和高岭土 3引入 NaO 的原料主要有纯碱Na CO 和芒硝Na SO4引入 CaO22324的原料：石灰石和方解石。5引入 MgO 的原料：白云石 6引入B O ：硼酸、硼砂 7引入23BaO 原料：硫酸钡、碳酸钡SiO2 作用：提高玻璃化学稳定性，力学性能，电学性能，热血性能等。澄清剂
5、：在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排解的原料。第三章 玻璃的熔制及成型1111111111111111 玻璃的熔制过程： 1、硅酸盐的形成阶段：有机物的分解，排出结晶水和吸附水多晶转变生成低熔混合物形成复盐生成硅酸盐。2、玻璃的形成：生成硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反响后剩余的SiO2 开头熔融，它们之间相互熔解和集中。3、玻璃液的澄清：排解可见气泡：存在于玻璃液中的气体主要有三种状态，即可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体。熔体中的“无泡”与“去气”是两个不同的概念，“去气”的概念应理解为全部排解前述三类气体，但在一般生产条件下是不行能的，因而澄清过程
6、是指排解可见气泡的过程。在澄清过程中气体间的转化与平衡；在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用。4、玻璃的均化：使玻璃内液体成分一样，形成化学成分均匀的透亮体。不 均体的熔解与集中的均化过程玻璃液的对流均化过程因气泡上升而引起的搅 拌均化作用。5、玻璃的冷却：降低到某一温度，到达成型所需粘度，防止二次气 泡的产生，保持合理的热均匀度。第四章 玻璃的退火与淬火玻璃中的应力分类：1.热应力 玻璃中由于存在温度差而产生的应力。又分为临时应力和永久应力同过退火可消退2.构造应力；3.机械应力玻璃的退火：为了消退玻璃中的永久应力，必需将玻璃加热到低于玻璃转变温度 Tg 四周的某一温度进展保温均热，以消退玻璃
7、各局部的温度梯度，使应力松弛。这一选定温度成为玻璃的淬火：是将玻璃制品加热到转变温度 Tg 以上 5060，然后在冷却介质中急速均匀冷却，在这一过程中玻璃的内层和外表将产生很大的温度梯度，由此引起的应力由于玻璃的粘滞流淌而被松弛，所以造成了有温度梯度而无应力的状态。玻璃的缺陷：气泡，结石，条纹和节瘤。微晶玻璃玻璃陶瓷：把加有晶核剂的特定组成的玻璃在有控条件下进展晶化热处理，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。玻璃钢化方法：热钢化，化学钢化玻璃热钢化：在确定的条件下使玻璃进展淬火而使外表产生一层均匀分布的压应力，从而使其强度提高的热处理工艺。玻璃化学钢化：基于玻璃外表离子的迁
8、移为机理，把加热的含碱玻璃浸与熔融盐中处理，通过玻璃与熔盐的离子交换转变玻璃外表的化学组成，使得玻璃外表形成压应力层。第七章 陶瓷原料陶瓷原料按其来源可分为：自然原料和化工原料两大类粘土：是自然界中硅酸盐岩石经过长期风化作用而形成的一种土状矿物混合物，为细颗粒的含水硅酸盐类，具有层状构造。11111111 粘土矿按其构造分类：高岭石类，叶腊石，蒙脱石，伊利石类11111111 粘土类原料工艺性质：1、可塑性，粘土与适量的水混练以后形成泥团， 可在外力作用下产生变形但不开裂，外力去除后，仍能保持原有外形的性质。2、结合性：指粘土 1 结合瘠性原料形成可塑性并具有确定干坯强度的力气。3、触变性：指
9、粘土泥浆或泥团受到震惊或搅拌，粘度降低而流淌增加，静置后渐恢复原 状，或泥料在放置一段时间后，在水分不变时泥料变稠和固化的性质。4、收缩性： 粘土经枯燥后，自由水及吸附水相序排解，粘土颗粒间距缩短而产生的枯燥收缩， 以及枯燥后粘土经高温煅烧，应产生脱水分解作用和液相填充在空隙中并将颗粒 合起来，以及某些结晶物质生成使体积进一步收缩的烧成收缩，5、烧结特性。陶瓷的组成成分及作用：1 粘土，供给了可塑性，以保证成形的工艺要求。2 石英是耐熔的骨架成分，3 长石则是助熔石，促使烧结时玻璃相的形成。第八章坯料组成的表示方法：实际配料比表示，矿物组成表示，化学组成表示，坯式表示。11111111 坯式表
10、示坯料：指将陶瓷原料经拣选，裂开等工序后，进展配料，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。预烧作用：帮助碎化原料，削减怌料收缩，转变构造形态，稳定晶型。造粒：细碎后的陶瓷粉料制备成具有确定颗粒的怌料，使其适用于干压或半干压成形工艺。第九章 成型11111111144444 成形成形分类：可塑成型，注浆成型，压制成型。可塑成型 是指对具有确定可塑力气的泥料，如可塑坯料，进展加工成型的工艺过程。注浆成型 触变性：指泥浆在外力作用下，流淌性临时增加，外力去除后具有缓慢可逆的性质；第十章釉：掩盖在陶瓷怌体外表的一层玻璃态物质。1111111111111 釉的熔融温度范围：熔融温度的下
11、限指釉的软化变形点，称之为釉的始熔温度，上限指完全熔融是的温度，也称流淌温度。第十一章 枯燥枯燥：用加热蒸发的方法除去物料中局部水分的过程称为枯燥除自由水和局部吸附水 按坯体含水的结合特性分为三类：自由水、吸附水和化学结合水第十二章 烧成烧成：将陶瓷坯体加热至高温，发生一系列物理化学反响，然后冷却至室温，坯体的矿物组成与显微构造发生显著变化，外形尺寸得以固定，强度得以提高，最终获得某种特定使用的陶瓷制品，这一工艺过程称为烧成144444111111111111 烧成过程中的物理化学变化：低温阶段室温300C：也称怌体水分蒸发期，中温阶段300950C也称氧化分解及晶型转化期，高温阶段950 最
12、高烧 3 成温度玻化成瓷期，冷却阶段烧成温度室温可分为急冷、缓冷、最终冷三阶段。第十三章 特种陶瓷概述特种陶瓷：具有高强、耐温、耐腐特性或具有各种敏感特性的陶瓷材料，由于其制作工艺， 化学组成，显微构造及特性不同于传统陶瓷。特种陶瓷分成两大类， 即构造陶瓷或工程陶瓷和功能陶瓷。将具有机械功能、热功能和局部化学功能的陶瓷列为构造陶瓷，而将具有电、光、磁、化学和生物体特性，且具有相互 转换功能的陶瓷列为功能陶瓷。特种陶瓷与传统陶瓷的主要区分区分点原料成型传统陶瓷自然矿物原料注浆、可塑成型为主特种陶瓷人工精制合成原料氧化物和非氧化物两大类压制、热压制、注射、轧膜、流延、等静压成型为主烧成温度一般在1
13、350以下， 构造陶瓷常需 1600左右高温烧结，功能陶瓷需准确控燃料以煤、油、气为主性能以外观效果为主加工用途一般不需加工炊、餐具、陈设品制烧成温度，燃料以电、气、油为主以内在质量为主，常呈现耐磨、耐腐蚀、耐高温等各种敏感特性常需切割、打孔、研磨和抛光主要用于宇航、能源、冶金、交通、电子、家电等行业1111111 什么是胶凝材料第十四章 气硬性胶凝材料石灰胶凝材料：有机胶凝材料、无机胶凝材料石灰消化：煅烧后的生石灰呈块状，使用时应将其变成粉末状，通常，可利用其与水发生反应时能自动松散的特性将其变成干的粉末CaO + H O = Ca(OH)+ 64.9kJ：反响可逆、反响放热、22反响伴随外
14、观体积增大。第十五章 硅酸盐水泥硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥孰料，0%5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥硅酸盐水泥主要技术要求：1、细度,比外表积应大于 300m2/kg。2、分散时间，初凝不早于 45min，终凝不迟于 6.5h。3、体积安定性:用沸腾法检验合格。4、强度等级生产硅酸盐水泥的原料：石灰质原料，粘土质原料，铁质校正原料硅酸盐水泥的生产三个阶段：生料制备、孰料煅烧与水泥粉磨孰料的矿物组成：硅酸三钙3CaSiO2简写C3S、硅酸二钙(2CaSiO2)简写 C2S、中间相(铝酸三钙 C3A，铁铝酸四钙 C4AF,玻璃体)、游离氧化钙和方镁石我国目前
15、承受率值：石灰石饱和系数 KH，硅率 SM，铝率 IM水化速率：熟料矿物或水泥的水化速率常以单位时间内的水化程度会水化深度表示。水泥水化速率的影响因素： 熟料矿物的组成与构造，水泥的细度，加水量，养护温度，混合材料以及外加剂的性质。水泥与水的化学反响是造成砂浆和混凝土分散和感化的根本缘由1111111 水化速率比较孰料矿物的水化：1.硅酸三钙C S的水化；2.硅酸二钙C S的水化；3.铝酸三钙C A323的水化 4.铁相固溶体的水化构造形成和进展期：放热速率很低，趋于稳定。随着各种水化产物的增多，填入原先由水所占据的空间，再渐渐连接，相互交织，进展成硬化的浆体构造体积变化：化学缩解，湿胀干缩，碳化收缩化学缩解：在水泥的水化过程中，无水的熟料矿物转变为水化物，应相体积渐渐增加，但水泥-水体系的总体积却在不断缩小，应为是化学反响导致，所以称为湿胀干缩：枯燥使体积收缩，潮湿时则会发生膨胀，干缩循环科导致反复胀缩，但还有遗留局部不行逆收缩
