《无机非金属材料课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机非金属材料课件（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、无机非金属材料无机非金属材料授课者：夏金刚授课者：夏金刚硅酸盐产品 热弯玻璃热弯玻璃防弹玻璃防弹玻璃 水泥水泥陶瓷陶瓷粉彩瓷粉彩瓷古瓷欣赏古瓷欣赏返回返回1、什么叫硅酸盐工业？主要产品什么叫硅酸盐工业？主要产品有哪些？有哪些？2、制造水泥、玻璃的主要原料，主制造水泥、玻璃的主要原料，主要成分，有关反应原理？要成分，有关反应原理？3、制陶瓷的过程有哪些？制陶瓷的过程有哪些？4、制水泥和玻璃有哪些共同特点和不制水泥和玻璃有哪些共同特点和不同点？同点？5、了解水泥、玻璃、陶瓷的主要用途了解水泥、玻璃、陶瓷的主要用途请大家阅读课本思考回答下列问题请大家阅读课本思考回答下列问题：A组题目：组题目：什么叫
2、硅酸盐工业？并举出三种产品什么叫硅酸盐工业？并举出三种产品答案：是以含硅物质为原料经加热制答案：是以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工成硅酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等B组题目组题目制造水泥的主要原料是什么？制造水泥的主要原料是什么？答案：制造水泥的主要原来是答案：制造水泥的主要原来是黏土和石灰石黏土和石灰石C组题目组题目制造水泥的主要设备是什么？制造水泥的主要设备是什么？答案：水泥回转窑答案：水泥回转窑D组题目组题目普通水泥的主要成分是什么？普通水泥的主要成分是什么？答案：硅酸三钙（答案：硅酸三钙（3CaO.SiO2）
3、硅酸二钙（硅酸二钙（2CaO.SiO2）铝酸三钙（铝酸三钙（3CaO.Al2O3）A组题目组题目什么是什么是混凝土？什么是钢筋混凝土混凝土？什么是钢筋混凝土？答案：答案：水泥、沙子和碎石的混合叫混水泥、沙子和碎石的混合叫混凝土，用钢筋做结构的混凝土叫钢凝土，用钢筋做结构的混凝土叫钢筋混凝土。筋混凝土。B组题目组题目制造玻璃的主要原料是什么？制造玻璃的主要原料是什么？答案答案：制造玻璃的主要原料是纯制造玻璃的主要原料是纯碱、碱、石灰石和石英。石灰石和石英。B组题目组题目制造玻璃的主要设备是什么？制造玻璃的主要设备是什么？答案：玻璃熔炉答案：玻璃熔炉D组题目组题目制玻璃的主要反应原理是什么？制玻璃
4、的主要反应原理是什么？答案：答案：高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2A组题目组题目玻璃的主要成分是什么？玻璃的主要成分是什么？答案：硅酸钠答案：硅酸钠（Na2SiO3）硅酸钙硅酸钙（CaSiO3）二氧化硅（二氧化硅（SiO2）B组题目组题目制造蓝色玻璃、绿色玻制造蓝色玻璃、绿色玻璃是分别在普通玻璃中加入璃是分别在普通玻璃中加入了何种物质？了何种物质？答案：蓝色玻璃是加入了氧化钴答案：蓝色玻璃是加入了氧化钴（Co2O3），），绿色玻璃是加入了绿色玻璃是加入了二价铁元素。二价铁元素。C组题目组题目制陶瓷器的主要原料是什么制陶瓷器
5、的主要原料是什么？答案：制陶瓷器的主要原料是答案：制陶瓷器的主要原料是黏土黏土D组题目组题目手工制造陶瓷的一般过程是怎样的？手工制造陶瓷的一般过程是怎样的？答案：答案：1.混合混合2.成型成型3.干燥干燥4.烧结烧结5.冷却冷却抢答题抢答题1.水泥具有水硬性，跟水掺和搅拌水泥具有水硬性，跟水掺和搅拌后很容易凝固变硬。但在水中没后很容易凝固变硬。但在水中没有水硬性对否？有水硬性对否？答案：不对。水泥在水中同样有水答案：不对。水泥在水中同样有水硬性。硬性。2.什么是水泥砂浆？在建什么是水泥砂浆？在建筑中主要用于何处？筑中主要用于何处？答案：水泥、沙子和水的混合答案：水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆
6、，是建筑用黏合物叫水泥砂浆，是建筑用黏合剂，可把砖、石等黏结起来。剂，可把砖、石等黏结起来。3.钢筋混凝土常用于建造什么钢筋混凝土常用于建造什么？答案：钢筋混凝土的强度大，答案：钢筋混凝土的强度大，常用于建造高楼大厦、桥梁常用于建造高楼大厦、桥梁等高大建筑。等高大建筑。4.世界上生产和使用水泥制品世界上生产和使用水泥制品最多的是哪个国家？最多的是哪个国家？答案：答案：中国中国6.玻璃的种类很多，请说出五玻璃的种类很多，请说出五种玻璃名称。种玻璃名称。补：常见的玻璃及用途答案：有色玻璃、钢化玻璃、答案：有色玻璃、钢化玻璃、普通玻璃、石英玻璃、普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维等光学玻璃、玻璃
7、纤维等7.陶瓷的种类很多，请说出三种。陶瓷的种类很多，请说出三种。答案：土器、陶器、瓷器、炻器等。答案：土器、陶器、瓷器、炻器等。8.我国的陶都和瓷都分别我国的陶都和瓷都分别在何处？在何处？答案：陶都是宜兴，答案：陶都是宜兴，瓷都是江西的景德镇。瓷都是江西的景德镇。9.带有彩釉的饮食器皿，使用不带有彩釉的饮食器皿，使用不当能引起中毒，你认为对吗？当能引起中毒，你认为对吗？答案：对的。带有彩釉的饮食器皿，答案：对的。带有彩釉的饮食器皿，铅和镉在一定条件能溶解，达到一定铅和镉在一定条件能溶解，达到一定量会使人中毒，千万不要把酸梅汤、量会使人中毒，千万不要把酸梅汤、食醋、菜果酱、酸辣白菜等酸性食物食
8、醋、菜果酱、酸辣白菜等酸性食物长期的放在彩色瓷盆里。长期的放在彩色瓷盆里。10.你知道制水泥的过程中添加你知道制水泥的过程中添加石膏的作用是什么吗？石膏的作用是什么吗？答案：石膏可以调节水泥的硬化速度。答案：石膏可以调节水泥的硬化速度。1、概概念念：以以含含硅硅物物质质为为原原料料，经经过过加加热热制制成硅酸盐产品的工业叫硅酸盐工业。成硅酸盐产品的工业叫硅酸盐工业。硅酸盐工业硅酸盐工业如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业都如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业都属于硅酸盐工业。属于硅酸盐工业。特点：特点：（1）原料）原料均为含硅固体物质（水泥工业用均为含硅固体物质（水泥工业用黏土，玻璃工业用石英）。
9、黏土，玻璃工业用石英）。（2）反应条件）反应条件高温。高温。（3）反应原理）反应原理复杂的物理复杂的物理、化学变化。、化学变化。（4）产品的主要成分）产品的主要成分硅酸盐。硅酸盐。返回返回水泥水泥性能性能其它其它水泥具有水硬性水泥具有水硬性原料原料石灰石、黏土石灰石、黏土生产过程生产过程普通水泥的成分普通水泥的成分 硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙3CaOAl2O3水泥沙浆、混凝土水泥沙浆、混凝土 （我国的水泥工业）（我国的水泥工业）返回返回原原料料煅烧煅烧(回转窑回转窑)成品成品加加入入石石膏膏研研磨磨混混合合原料原料 纯碱、石灰石、石英纯碱、
10、石灰石、石英原理原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合熔合在一起而形成在玻璃态物质在一起而形成在玻璃态物质（或者（或者Na2OCaO6SiO2）Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温高温普通玻璃的成分普通玻璃的成分设备：设备：玻璃窑玻璃窑特种玻璃特种玻璃光学玻璃光学玻璃有色玻璃有色玻璃玻璃纤维玻璃纤维钢化玻璃钢化玻璃玻璃玻璃返回返回陶瓷陶瓷原料原料黏土黏土工艺流程工艺流程黏黏土土混混合合成成型型干干燥燥烧烧结结成成品品冷冷却却种类种类 土器、陶器、瓷器、炻器土器、陶器、瓷器、炻器返回返回课堂练习课堂练习C2、下列物质不属于硅
11、酸盐的是、下列物质不属于硅酸盐的是:（）A、黏土、黏土、B、石英、石英、C、Al2(Si2O5)(OH)4D、Mg2SiO4B3、石灰石是许多工业原料之一，但制取、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列下列物质不需要石灰石的是：（物质不需要石灰石的是：（）A、制硅酸、制硅酸、B、制水泥、制水泥、C、制玻璃、制玻璃、D、制生石灰制生石灰A1、熔融烧碱应选用的仪器是、熔融烧碱应选用的仪器是:（）A、石英坩埚石英坩埚B、普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚C、生铁坩埚生铁坩埚D、陶瓷坩埚陶瓷坩埚A5、下列物质具有固定熔沸点的是、下列物质具有固定熔沸点的是:（）A、钢化玻璃钢化玻璃B、漂白粉漂白粉C、消石灰消石灰D
12、、水玻璃水玻璃C6、下列不属于硅酸盐产品的是、下列不属于硅酸盐产品的是:（）A、水泥水泥B、砖瓦砖瓦C、陶瓷陶瓷D、硫酸硫酸D7、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成水泥水泥玻璃玻璃瓷器瓷器混凝土混凝土一种一种硅硅酸盐产品酸盐产品:（）A.B.C.D.B4、与普通玻璃的成分相同的是、与普通玻璃的成分相同的是（）A、钢化玻璃钢化玻璃B、有色玻璃有色玻璃C、光学玻璃光学玻璃D、石英玻璃石英玻璃调节水泥的硬化速度调节水泥的硬化速度水泥水泥砂子砂子碎石碎石8、在水泥中加入石膏的作用是、在水泥中加入石膏的作用是，将，将、按一定比例按一定比例混合硬化后称为混凝土。混合硬化
13、后称为混凝土。9、普通玻璃是、普通玻璃是（混合物、（混合物、纯净物）。纯净物）。玻璃可在一定温度范玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃不是因为玻璃不是，而是一种，而是一种物质，没有固定物质，没有固定。混合物纯净物玻璃态溶沸点1、玻璃刀为什么能切割玻璃？、玻璃刀为什么能切割玻璃？它的刀头是什么材料制作的？它的刀头是什么材料制作的？2、现在的长途电话信号是通过什么、现在的长途电话信号是通过什么材料传输的？材料传输的？材料材料指为人类社会所需指为人类社会所需要并能用于制造有用器物要并能用于制造有用器物的物质。的物质。材材料料传统无机传统无机非金属材料非金
14、属材料新型无机新型无机非金属材料非金属材料无机无机非金属非金属材料材料金属材料金属材料高分子材料高分子材料新型无机新型无机非金属材料非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料一、高温结构陶瓷一、高温结构陶瓷为什么高压钠灯的灯管要用氧为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢？化铝陶瓷来制造呢？提示：提示：1.灯内温度高达灯内温度高达1400。2.钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。思考一：性能性能用途用途熔点高熔点高坩埚、高温炉管等坩埚、高温炉管等硬度大硬度大刚玉球磨机刚玉球磨机透明、耐高透明、耐高温温高压钠灯灯管高压钠灯灯管1、氧化铝陶瓷的主要性能和用途、氧化铝陶瓷的主要
15、性能和用途普通柴油机是由什么材料制造普通柴油机是由什么材料制造的？为什么普通柴油机都有一个水的？为什么普通柴油机都有一个水箱？有了水箱会产生什么不良后果箱？有了水箱会产生什么不良后果？要克服这些缺点，理想的材料应？要克服这些缺点，理想的材料应具有什么性能？具有什么性能？思考二：2、氮化硅陶瓷、氮化硅陶瓷优点：耐高温优点：耐高温耐磨损耐磨损耐腐蚀耐腐蚀不易传热不易传热耐高温、耐氧化、耐耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小。耐磨损、密度小。高温结构陶瓷的高温结构陶瓷的特点特点：知识小结：新型无机非金属材料新型无机非金属材料二、光导纤维二、光导纤维主要成份：二氧化硅主
16、要成份：二氧化硅光纤光缆光纤光缆普通电缆普通电缆信息量大，每根光纤理论上可同信息量大，每根光纤理论上可同信息量大，每根光纤理论上可同信息量大，每根光纤理论上可同时通过时通过时通过时通过10101010亿路电话。亿路电话。亿路电话。亿路电话。8 8管同轴电缆每条管同轴电缆每条通话通话18001800路路原料来源广（石英玻璃）原料来源广（石英玻璃）资源较少资源较少质量小：每公里质量小：每公里质量小：每公里质量小：每公里27272727g g g g，不怕腐蚀。不怕腐蚀。不怕腐蚀。不怕腐蚀。 每公里每公里1.6 1.6 t t成本低：每公里成本低：每公里成本低：每公里成本低：每公里1 1 1 1万元
17、左右。万元左右。万元左右。万元左右。每公里每公里2020万元万元性能好，抗电磁干扰、保密性强。性能好，抗电磁干扰、保密性强。性能好，抗电磁干扰、保密性强。性能好，抗电磁干扰、保密性强。光纤通信有哪些优点呢？光纤通信有哪些优点呢？医学应用医学应用：内窥镜：内窥镜讨论：讨论：1、传统无机非金属材料有哪些优、传统无机非金属材料有哪些优点、缺点？点、缺点？2、针对这些优、缺点，、针对这些优、缺点，你认为新型无机非金属你认为新型无机非金属材料具有哪些特点？材料具有哪些特点？新型无机非金属材料新型无机非金属材料1、能承受高温、强度大、能承受高温、强度大2、具有电学特性、具有电学特性3、具有光学特性、具有光
18、学特性4、具有生物功能、具有生物功能新型无机非金属材料新型无机非金属材料三、纳米材料三、纳米材料纳米材料指直径在纳米材料指直径在1100纳米的材料。纳米的材料。小鸭：能自我清洁的纳米洗衣机小鸭：能自我清洁的纳米洗衣机2000-09-09 扬子晚报扬子晚报夏秋之交，细菌滋生迅速，尤其在洗衣机内部，每次洗衣后留下的剩水，极易成为细菌滋生的温床，如果不及时清洁，就会对下一次洗衣造成污染。由于用户无法自行拆卸洗衣机，对其内部进行清洁，因此如何保持洗衣机内部清洁的问题便成为长期困扰洗衣机行业的难题。以满足用户的需要为己任的小鸭集团经过长期的科研攻关，终于推出了能自我清洁的洗衣机小鸭纳米洗衣机。 纳米技术
19、是本世纪最引人注目的科技之一。普通材料制成纳米量级后，它的物理、化学性能发生了反常的变化。纳米材料有自洁功能，防垢、防附着，韧性好，保温性好，耐高温，耐摩擦，耐冲击。小鸭集团利用纳米材料的性能，将抗菌材料加入其中，有效抑制细菌滋生，随时清洁洗衣机外桶，长时间使用，也能保持“净水”的洗涤状态。 小鸭集团将纳米技术成功应用在滚筒洗衣机上，实现了新技术的突破，开创了洗衣机领域纳米抗菌新时代。请大家通过互联网请大家通过互联网查阅有关新型无机非金查阅有关新型无机非金属材料的更多的资料，属材料的更多的资料，与大家共享。与大家共享。查询：查询：搜索引擎：搜索引擎：D提示：提示：关键字：关键字：陶瓷发动机、陶
20、瓷发动机、陶瓷装甲、人造金刚石、人造红宝石、陶瓷装甲、人造金刚石、人造红宝石、激光、光导纤维、光纤通讯、纳米、激光、光导纤维、光纤通讯、纳米、纳米冰箱、纳米材料、纳米冰箱、纳米材料、作业：作业：1、书面作业：、书面作业：基础训练基础训练P124T12。2、习题作业：完成基础、习题作业：完成基础训练和名师上的题目。训练和名师上的题目。无机非金属材料无机非金属材料指某些元素指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物和碲化物）和硅酸盐、钛硒化物和碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸酸盐、铝酸盐、磷酸
21、盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。盐为主要组成的无机材料。返回返回材料名称材料名称举例举例高频绝缘材料氧化铝、滑石、镁橄榄石质陶瓷压电陶瓷电子打火器、铝钛酸铅系材料磁性材料阿尔法质谱仪导体陶瓷钠、锂、氧的离子导体、碳化硅等半导体陶瓷氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素的氧化物光学材料钇铝石榴石激光材料、石英、氧化铝等多组分的光导纤维高温结构陶瓷 高温氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等难熔化合物超硬材料人造金刚石、人造红宝石等生物陶瓷植入陶瓷、人造牙、人造骨、人造关节等新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料陶陶 瓷瓷 陶瓷工业发展更加陶瓷工业发展更加迅速，
22、各种新迅速，各种新型陶瓷不断问世，美国型陶瓷不断问世，美国“哥伦比亚哥伦比亚”号航天飞机的外壳，就是铺砌了号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万万块这样的金属陶瓷耐热片。用新型陶块这样的金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，瓷材料代替金属材料制发动机，1990年我国第一台无水冷发电机试车成功。年我国第一台无水冷发电机试车成功。这是继美、日之后，国际上仅有的几这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家们预言：随着新陶次试验之一。专家们预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将瓷技术的发展，人类将“重返重返”“石石器时代，不过是一个全新的石器时代。器时代，不过是一个全新的石器时代。”玻璃
23、玻璃 没有固没有固定的熔点。定的熔点。 没有一定的没有一定的熔点而在某一温熔点而在某一温度范围内逐渐软度范围内逐渐软化的物质。（介化的物质。（介于晶体与非晶体于晶体与非晶体之间。）之间。）实例实例特性特性定义定义玻玻璃璃态态物物质质几几种种常常见见玻玻璃璃简简介介普通玻璃普通玻璃因因混有铁的化合物显浅绿色混有铁的化合物显浅绿色蓝蓝玻璃玻璃红红玻璃玻璃化学仪器玻璃化学仪器玻璃如如试管等试管等光学仪器玻璃光学仪器玻璃如如放大镜放大镜钢化玻璃钢化玻璃光纤玻璃光纤玻璃光导纤维：光导纤维：1964年年8月华裔月华裔科学家高锟首先提出用玻科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，被璃纤维代替金属导线，被誉
24、为誉为“纤维光学之父纤维光学之父”。比头发丝还细的一对光导比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送纤维上同时传送3万门电话万门电话且中继距离长达且中继距离长达2050Km，保密性能好。保密性能好。 在原料里加入某些金属氧化在原料里加入某些金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现出特征颜色。使玻璃呈现出特征颜色。 把普通玻璃放在把普通玻璃放在电炉里加热，使它软化，电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，得到钢然后急速冷却，得到钢化玻璃。其机械强度比化玻璃。其机械强度比普通玻璃大普通玻璃大46倍，倍，不易破碎。不易破碎。返回中国水泥工业明天更美好中国水泥工业明天更美好 我
25、国水泥工业已经历了我国水泥工业已经历了100多年的历史。旧中国的水泥工业在漫长的多年的历史。旧中国的水泥工业在漫长的20世纪前世纪前50年内，步履维艰，发展缓慢，只有在新中国诞生以后，水泥工业年内，步履维艰，发展缓慢，只有在新中国诞生以后，水泥工业才走一了健康发展之路。才走一了健康发展之路。建国后建国后50年，水泥工业发生了翻天覆地的变化，尤其是年，水泥工业发生了翻天覆地的变化，尤其是1979年改革开年改革开放以来，随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高，水泥工业得到迅放以来，随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高，水泥工业得到迅速发展，产量和质量都有有了很大提高。速发展，产量和质量都有有
26、了很大提高。水泥产量自水泥产量自1979年到年到1999年增长了年增长了7.倍，倍，20年间我国水泥产量平均年间我国水泥产量平均增长达增长达11.08，水泥产量自，水泥产量自1995年以来一直居全世界首位。其中年以来一直居全世界首位。其中1999年我年我国水泥产量占世界的国水泥产量占世界的3716。我国水泥总产量虽高，但由于人口多，所以人均产量很低。如在我国水泥总产量虽高，但由于人口多，所以人均产量很低。如在90年年代中期，意大利、西班牙、德国、法国、美国、日本、韩国人均产量（千代中期，意大利、西班牙、德国、法国、美国、日本、韩国人均产量（千克）分别为克）分别为584、630、434、320、339、654、1318，同期我国为，同期我国为412千克。千克。从从1994年至年至1999年，我国人均消费（千克）分别为年，我国人均消费（千克）分别为352、399、412、428、435、472。我国现有水泥企业我国现有水泥企业8000多家，上次许可证发证企业多家，上次许可证发证企业7400家左右，而家左右，而20万吨以上的企业不足万吨以上的企业不足10，全国水泥企业平均规模不到，全国水泥企业平均规模不到10万吨，与世界其万吨，与世界其它国家相经差距极大。它国家相经差距极大。返回返回
