无机非金属材料导论.docVIP

陶瓷的烧结方法：烧结方法有多种，除粉末在室温下加压成形后再进行烧结的传统方法外，还有热等静压、水热烧结、热挤压烧结、电火花烧结、爆炸烧结、等离子体烧结、自蔓延高温合成等方法。这些方法各有优缺点。如自蔓延高温合成是利用金属与硅、硼、碳、氮等互相作用的强烈放热效应，不采用外部加热源，而利用元素内部潜在的化学能将原始粉末在几秒到几十秒的极短时间内转化成化合物或致密烧结体。这种方法的主要优点是：不需要高温炉，过程简单，几乎不消耗电能，制得的产品纯净，能获得复杂相和亚稳相等。主要缺点是：不易获得高密度材料，不易严格控制制品性能，所用原料往往易燃及有毒，存在一定的安全隐患。 陶瓷的性能：（力学性能）刚度、硬度、强度、塑性、韧性或脆性；（热学性能）热膨胀、导热性、热稳定性；（其他性能）导电性、耐火性及化学稳定性。 归纳一下，陶瓷材料的性能特点是：具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，热稳定性差，抗拉强度较差。 玻璃的广义定义：是具有转变温度Tg的非晶态材料，非晶态材料是指其原子排列在近程有序而远程无序，原子排列不具有平移周期性关系；当温度连续升高（或降低）时，在某个温度范围内发生明显结构变化，导致热膨胀系数、比热容等性质发生突变。非晶态材料包括无机玻璃、金属玻璃、有机玻璃等。 玻璃的通性：各向同性、介稳性、无固定熔点、物理化学性质的渐变性 玻璃的形成方法：熔体冷却法（最常用）、气相冷却技术、固态方法、溶胶—凝胶法 硅酸盐水泥的概念：凡以适当成分的生料烧至部分熔融得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加以适量的石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，也称为纯熟料水泥，又名波特兰水泥。 水泥的制备工艺：“两磨一烧”，即生料的配制与磨细。将生料煅烧使之部分熔融形成以硅酸钙为主要成分的熟料矿物；将熟料与适量的石膏或适量混合材料共同磨细为水泥。 硅酸盐水泥的技术性能：细度、需水量、泌水性、凝结时间、强度与标号。 四种矿物: *硅酸三钙(C3S)——阿里特矿，简称A矿，常温下存在的介稳的高温型矿物,结构是热力学稳定的,在阿里特矿物结构中存在大尺寸的空穴或通道,可是氢氧根离子直接进入晶格中,已而具有大的水化速度. *硅酸二钙(C2S)贝里特矿，简称B矿，常温下存在的介稳的高温型矿物,结构是热力学稳定的,其结构不具备硅酸三钙结构中的那种大‘空穴’，因而比硅酸三钙水化速度慢 *铝酸三钙（C3A）有大空穴，水化速度较大 *铁铝酸四钙（C4AF）里特矿，简称C矿，铁铝酸盐的固溶体是铝原子取代铁酸二钙中铁原子的结果，这种取代引起晶格稳定性降低，从而提高其水化活性。 硅酸三钙的水化过程：初始水解期、诱导期、加速期、衰退期、稳定期 硫铝酸盐快硬水泥：以铝质原料（如矾土）、石灰质原料（如石灰石）和石膏，经适当配合后，煅烧成含有适量无水硫铝酸钙的熟料，再掺适量石膏，共同磨细，即可制得。 耐火材料的概念：它是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料，它是为高温技术服务的基础材料，是砌筑窑炉等热工设备的结构材料，也是制造某些高温容器和部件或起特殊作用的功能材料。 耐火材料的分类：（按组成分）硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石质制品、铬质制品、碳质制品、锆质制品、纯氧化物制品及非纯氧化物制品等；（按工艺方法分）泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形制品、由粉状非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等；（按耐火度分）普通耐火材料制品，耐火度为1580~1770℃、高级耐火材料制品，耐火度为1770~2000℃、特级耐火材料制品，耐火度为2000℃以上；（按耐火材料的外形分）定形耐火材料制品、不定形耐火材料制品、耐火纤维。 耐火度的概念：耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质。 耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能称为抗热震稳定性，也称抗热震性或温度急变抵抗性。 不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂以一定比例组合的混合料，在使用地点才制成所需要的形状并进行热处理，故称为不定形耐火材料。 无机非金属基复合材料以无机非金属类物质为基础组成，包括单质、氧化物及复合氧化物、非氧化物、无机盐类，也包括上述各基体的复合物，还包括由上述基体复合而成的材料。这些基体可以与不同化学性质、不同组织相、不同功能的单一无机物或金属或有机物相复合，还可以与无机物、有机物及金属混杂复合。 配料 煅烧 磨细 温度达1450℃ 磨细 石膏 校正原料 黏土质原料 石灰质原料 水泥 熟料 生料 混合材料