中国地质大学《材料性能与检测》2化学性能1.pptVIP

举例：石材耐酸度检测 石材耐酸度是指试样在一定浓度的酸介质中煮沸一定的时间后，试样质量与实验前质量相比以百分数表示。检测步骤如下： 〈1〉? 试样准备： 从原材料上均匀取若干碎块，制备成粒径为0.5-1.0mm的粉末，在105- 1100C烘干至恒重，冷却称重1.000g（M）。 〈2〉?? 实验： a.实验准备：将称好的试样置于250ml的锥形瓶内，加入硫酸（比密度为1.84）25ml，并在烧瓶上连接冷凝管；（ NaOH：25ml、浓度20%）。 b.?加热处理: 将烧瓶加热至沸腾，保持1h，冷却到硫酸蒸气完全消失，拆取冷凝管。提动锥形烧瓶并注入蒸馏水50ml同时用少量蒸馏水冲洗冷凝管和塞子，并将冲洗后的水收集在同一烧瓶中。 c. 过滤：先将定量纸浆放在带中速滤纸的漏斗底上，用热蒸馏水冲洗烧瓶并将此水注入漏斗，然后用热蒸馏水洗涤滤纸上的残渣，至洗涤水（用0.1%甲基橙溶液实验）无反应为止。 d.称量:将带有试样残渣的滤纸放在瓷坩埚内灼烧至恒重（灼烧温度700- 800 ℃ ），冷却称量（M1)。 〈3〉结果计算：耐酸度=（M1/M）ⅹ100% 取两次平行实验的平均值，作为实验结果，平行实验的误差应在0.5%±。 由于材料在使用时受侵蚀介质作用的仅仅是工作表面， 因而又有： a.侵蚀安全性测定 取规格为5ⅹ5ⅹ5cm无裂纹的材料，放入盛有硫酸（比密度1.80，温度200C±）的带盖容器中。浸泡期内，经常检查试块的外观变化，并保持酸的浓度。浸泡45天后取出试块并用水冲洗，然后用纱布擦干，检查试块有无裂纹、剥落、膨胀等现象。若试块完整，试块表面和浸泡酸液亦无显著变色，则为合格。 b.浸泡后的抗屈强度 用测定浸泡酸安定后的试样进行抗屈强度测试，测试结果 不低于原样抗屈强度的85%为合格。 H2SO4 5.抗渗透性 抗渗透性是材料抵抗气体或液体渗透的能力。大多数材料在腐蚀介质中虽不被侵蚀，但能被渗透时，这种材料也不能使用。 抗渗透性测定： 将试件密封地固定在金属槽中，槽上用法兰封盖，然后将水或腐蚀性溶液注满，再施以一定的压力，保持一定的时间。如果试件下部表面上没有明显的漏泄或液滴，则认为材料在该压力下是不渗透的。 1-水 2-衬垫 3-衬垫 4-试件 小 结 化学稳定性是微观效应，在设计材料配方、加工工艺过程中可以控制； 耐化学侵蚀是宏观效应，受外界环境影响。 第二章 材料化学性能与检测 化学性能 材料在受到外界条件（温度、压力、气氛等）变化的影响，或与某些侵蚀性介质接触时产生化学反应而引起的材料内部成分、结构和性能改变的现象，以及材料的化学特征形成的有用功能。 包括三方面的内容： （1）材料在外界温度、压力等条件变化时，其内部结构和性能随之变化，即化学稳定性能（包括体积稳定）； （2）材料在与侵蚀性介质（固、液、气相）接触时，引起内部成分、结构、使用性能变化的反应性能，即抗腐蚀性和活性； （3）利用与外界的物质交换或能量交换形成的有用功能，如 化学传感器等。 本章内容 2.1 材料的化学稳定性 一、化学稳定性概念 二、引起化学稳定性变化的原因 三、材料化学稳定性的检测 2.2 材料的耐化学腐蚀 一、耐化学腐蚀性是材料宏观稳定性 二、产生侵蚀的原因 三、无机非金属材料耐蚀性表征指标及检测 2.3 材料化学性能检测 一. 吸附性能及检测 二. 离子交换性能及测定基本原理 三. 分散性能及检测 2.1 材料的化学稳定性 一．化学稳定性 材料在外界温度、压力等条件改变时，性能和内部结构等发生变化的现象。这种稳定性与自身的成分、结构及特性关系密切。如： 空气中硅化钼（MoSi）＜1650oC , 氮化硅（SiN） ＜1200oC，其化学性质是稳定的，但超过这个界限时就要产生化学变化。 硼化物熔点：2000-3000oC，有较高的强度、良好的导热和导电性，抗氧化性较好，在高温下形成含BO的玻璃态物质。但1350oC时，薄膜变成多孔或以B2O3形态挥发掉而失去抗氧化能力。 某些材料即使在封闭条件下，也会随环境温度、压力等条件的变化产生一些相变或内部