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无机非金属水泥厂生产实习报告

无机非金属水泥厂生产实习报告
无机非金属水泥厂生产实习报告

桂林理工大学材料学院

生产实习报告

姓名:

学号:312046232

班级:无机实验12—1班

专业:无机非金属材料

指导老师:韦家崭、徐军古

实习报告

摘要:生产实习就是无机非金属材料专业学生在学习了专业基础课与部分专业课并完成了认识实习得基础上进行得一次教学实习。主要任务就是培养具有创新精神与实践能力得高级专门人才。通过生产实习使得我们学生实现了从课堂到生产,从理论到实践得跨越性转变,进一步熟识了陶瓷与水泥得生产过程好相关工艺,并在实习过程中了解了工厂概况及相关生产设备用途与原理.掌握了一定得现场生产得相关安全知识与操作方法,懂得了如何运用生产原理进行生产,为我们接下来更深一步得专业学习以及将来步入社会奠定了坚实基础。

关键词:北流陶瓷鱼峰水泥

正文本次生产实习我们首先需要了解工厂概况,如工厂得发展史、生产规模、产品种类、营销情况、生产线及工厂布局等;接着我们要掌握生产工艺过程,包括原料得预处理,原料粉磨、球磨,料浆成型、烘干,半成品烧成及冷却,制成品加工,品质检验及包装等;其次我们要仔细观察其生产设备,如粉碎、球磨设备,成型、烘干、冷

却设备,烧成窑炉及其控制系统等;最后我们要学习了解一些企业经营及质量管理方面得知识。为将本专业得专业理论知识与实际相结合,我们共去了两个地方:广西新高盛陶瓷有限公司与广西鱼峰水泥集团,下文将详细介绍本次实习所得。

一、广西新高盛陶瓷有限公司

1、公司简介

该公司就是一个专注于薄型化建筑陶瓷得企业,主要产品为PORCELA’BOBO陶瓷品牌。生产基地座落于广西北流民安工业区,于11年建厂,厂区360亩,该基地规划6条陶瓷薄板生产线,全部达产后年产量将可达到2000万平方米以上,至今已建成两条生产线,年产值为600万。

公司就是集研发、生产装备设计,产品设计、生产,营销品牌管理等为一体得专业建筑陶瓷薄型化产业研究团队。PORCELA'BOBO用创新科技,通过生产装备得设计,新工艺技术得研发,通过研发新型得便捷化低成产本化得安装系统以创造出全方位节能环保得新型建材,目标就是用无机轻量化得PORCELA'BOBO陶瓷薄板替代传统得饰面材料,使得消费者体验到更安全,更耐用,更美观,综合成本更低,更容易安装,能广泛应用在建筑得外墙,内墙,地面以及家具得新型材料.在产品设计方面,PORCELA'BOBO已研发设计出PARIS系列、PATTYA系列、THE SPACEART系列、TOSCA系列与LISBON 系列等产品,产品并深受市场欢迎。

2、在该公司我们主要在四个地方实习,分别为原料科﹑技术科﹑生产科﹑品管科。

2、1原料科

2、1、1工艺流程

料仓→传递带(进料加水)→球磨(约15h,内置Al2O3磨球)→泥浆→除铁机→过筛(80目)→搅拌→干燥塔(喷雾塔,顶部430℃﹑中部190℃﹑尾部75℃;喷管:棒子敲,防止

泥浆凝结,泥浆水分30%,压力2、2MPa)喷料→热风火炉(1030℃,煤块+水:煤浆)→过滤煤灰(2次,旋风除尘)→粉料仓(24h沉浮)

2、1、2废料处理

尾气处理:干法除尘,喷淋除尘

污水处理:排放污水池,冷却后循环利用

煤块:废煤,扔掉

2、2技术科

2、2、1 PS软件:根据所给样品,绘制出相应颜色,图案。

2、2、2开发流程

试制单,样板接收→样板分析,评估,初定交板时间→安排喷墨辊筒,纯色样板调试→产品开发组微信群公布样板情况→确认试板结束,交板寄佛山→销售或客户瞧样板后反馈信息→试制总结,归档或样板重试

2、2、3滚筒印花:自带花纹,颜色不同,出不同颜色

2、3生产科

2、3、1生产流程

瓷板压制(半干压成型,四台压机,两台工作,液态压机)→干燥(150℃左右)→降温→磨边倒角→喷水(降温)→中罩淋釉→打印印花→淋釉1 →淋釉2 →干燥(120℃)→煅烧(窑内温度1250左右,煅烧1h左右,窑长300m,气氛为水煤气)→烧成→抛光→打蜡→筛选→成品

煅烧:50仓—100仓为一二级助燃急冷风机;100仓—窑尾平台为抽热急冷风机.

2、4品管科

2、4、1工作内容

划分等级:优(完美),一级(缺陷少),合格(瑕疵多,但仍可用),废品。

检查缺陷:抛穿,釉坑,旧崩,杂色,变形,崩边角,针孔,缺釉,漏抛,拉线。

产品包装:国外52片/箱,国内33片/箱,包装上包括商品编号、颜色、规格、数量。

平整度要求:短边(+0、6,—0、5),长边(+0、8、-0、7),对角(+1、0、-0、7)。

施釉要求:细度,流速,黏性。

抽检:三次,包装后再抽检。

2、4、2抛光车间→分级车间

上砖冷却(1h)→前磨(加水)→刮平→铣平→粗抛→中抛→精抛→超洁亮(粗)→超洁亮(细)→反抛(挑出抛光不及格得)→后磨→检测分级对色→打防护蜡→解防护蜡→筛选(合格)→色膜→筛选

经喷釉、淋釉得板不经刮平、铣平两步骤.

二.广西鱼峰水泥集团

1、公司简介

公司前身为柳州水泥厂,始建于1958年3月,1998年12月改制成立广西鱼峰水泥股份有限公司。公司目前有四条生产线,水泥总生产规模达到500万吨/年,矿粉达60万吨/年,混凝土达60万方/年.通过不断发展,现有职工1400多人,2006年到2012年以来公司承担各级部门得科技项目近20项,其中有 6项通过鉴定并获得成果登记,有1项获得国家技术发明二等奖,2项获得区级级科技进步奖,3项获得市级科技进步奖。

公司生产得“鱼峰”牌系列水泥产品有硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥,复合硅酸盐水泥等通用水泥;中热硅酸盐水泥,低热矿渣硅酸盐水泥,道路硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,抗硫酸盐水泥,油井水泥等特种水泥;核电工程专用水泥。同时,所生产得大部分水泥产品经第三方公证检验机构得检测符合英美标准。公司主导产品“鱼峰”牌水泥,为全国名、优、特产品,先后荣获国家金质奖章、中国名牌产品、广西著名商标、广西区优质产品、大西南优质名牌产品、质量满意产品、全国用户满意产品等众多称号。1994年在全国水泥行业中首家通过ISO9002质量体系认证,并于2001年12月获得ISO14001环境管理体系认证.产品在国内覆盖广西、广东、海南、贵州等省,出口远销港澳地区及东南亚各国。

2.四条生产线简介

1#线,日产2000吨得半干法水泥生产线,湿磨干烧,在线型分解炉,生产特种水泥,多一条烘干脱水装置;

2#线,从丹麦引进得日产3200吨熟料得新型干法回转窑生产线,离线式分解炉,中卸原料磨,第一套余热发电系统;

3#线,日产2500吨熟料得新型干法回转窑生产线,南京凯盛设计院设计,为国产化设备,在线型分解炉,扩大了分解缩口技巧,使用中卸原料磨,为闭路磨,产量有所提高;

4#线,日产2500吨熟料得新型干法回转窑,有唯一一台立磨,为湖南中大设计院设计,有着鱼峰第一套SNCR脱硝系统,并有该厂最大得水泥磨。

3、注意事项

带好安全帽,不要穿拖鞋、短裤等,长发要盘起;设备若损坏,或机械操作不当,可能会造成伤害;要瞧清告示牌,谨防触电,禁止吸烟;正确佩戴安全帽,否则高空作业时会有危险;防止高温烫伤,机器运转冷却时碰到会被烫伤;噪音伤害,注意力不能集中,工作容易出错,应使用防护耳塞;发生意外事故时要请师傅进行处理;戴防护口罩,防止因粉尘危害而引起得呼吸不畅与窒息.

4.二号线详细介绍

4、1生产流程

原料(圆盘取料机)→原料磨→选粉→(细得均化,粗得回原料磨继续磨)→均化库(七个入料口,坏一个无影响,坏两个以上有影响)→预热塔(分解炉18层,最高温度为900℃)→回转窑(直径为4、5米,熟料从窑尾到窑头,煤从窑头到窑尾)→篦冷机→破碎机→熟料库(4万吨)→辊压机→水泥磨(康朱丹磨)→入库(水泥)

余热发电系统:敲击,防止粉尘堵塞,发电量约占30% .

氨水:脱硝

4、2原料磨操作规程及相关参数

原料磨开磨操作需要先开CF库顶收尘器,再开入库输送设备,然后启动主机设备,最后再启动取料系统部分.要注意在启动主机设备之前,要确定取料机启动速度处于最低状态,且在将取料机逐渐调至标移速度得同时要根据电耳声控值与两台提升机消耗功率调节风门开度.

通过原料磨得成品水分要控制在1、0%以下,成品水分得控制,可以通过调节控制磨机得通风量实现;磨机进口负压必须控制0、3—1、0

Kpa之间,该负压可通过调节风门挡板得开度实现;磨机出口温度必须保持在65-110℃之间,该温度可分别通过调整风机速度与调整即磨得进口温度来控制;磨机得电耳值严格控制在40-70之间,不得在低于40%得状况下长期运转,以防研磨体与磨内衬板、研磨体与篦板及研磨体之间直接冲击、磨损造成较大损耗。

当CF生料库满或需要换堆时,属正常停磨,停磨需将磨系统置于“手动控制”状态,按起磨系统所有键,按下停止键,磨系统将按程序自行停止,同时关上所有风门挡板.当磨机冷却后,再将磨机得主轴承水阀关闭,冷却水不可关闭太早,以防润滑油过热而损坏轴承内油膜。

4、3回转窑操作规程及相关参数控制

在烘窑进行之前,需要检查所有设备就是否处于正常状态,,在机械、电器与工艺上皆无问题,方可点火烘窑。冷窑如果窑内没有更换砖,则烘窑时间控制在12-16小时,如果窑内更换有新砖,则烘窑时间在16-24小时。

在对窑内投料时,要加强对预热器系统、窑供煤系统及窑头平台设备点检,以防各种异常故障发生.当烧成带窑内温度约为1000℃,可进行单列投料,要注意窑单列生产时一种过度状态,就是双系列生产得准备阶段。单系列投料后,窑内逐渐稳定,熟料质量合格,则必须尽快

将窑速提高,使另一系列尽快投料。双系列投料后,窑速逐渐增加到2、5rpm以上,熟料产量在3300t每天以上窑系统热工制度稳定。

煅烧后水泥中游离氧化钙必须控制在1、5%以下,升重应大于1100g/l。

停窑后,先停掉废气风机,供煤得叶轮喂料机、增湿塔水泵、电收尘高压电场会自动停机,将喂料系统得生料转入循环系统进入CF 库。当临时停窑,重新点火烘窑时,必须确认窑内温度足够高,才可直接向窑内喷油,否则必须用点火装置点火。窑炉内任何时刻都要确保呈氧化气氛,即通风量充足。喷入窑炉内得燃料,其速度必须足够快,以使分散良好,燃烧速度快,如果窑内已经变冷,决不允许瞬间增加很多燃料量,否则极易发生爆燃。

4、4水泥磨操作规程及相关参数控制

开磨时应首先启动空压机组,按下启动键,使空压机单仓泵及各

气阀得风运转;然后启动水泥输送系统,启动库顶收尘器、单仓泵、取样器、空气斜槽、提升机、袋收尘器、风机;再启动磨机启动键,启动磨头喂料系统。

总喂料量设定值应控制在50%-80%范围内,根据品质部通知单按比例调节熟料、石膏、石灰石、矿渣粉、粉煤灰得喂料量;风量大小可利用变频器调节,变频赫兹可控制在0—50Hz;磨机运转正常后,应控制好出磨温度与磨内喷水开度得匹配;产品细度得调节可通过调节总喂料量与抽风量调节出磨水泥细度。

停磨时应先停矿渣粉或粉煤灰称,待物料输送完全后再停喂料机

并停止矿渣粉与粉煤灰输送;停止磨机;确认小仓与单仓泵水泥输送完后,方可停水您输送系统;最后停止库顶收尘器。

5.总站得简单了解

砂浆主要控制三个量:含泥量、泥块含量、颗粒级配(细度模数,细砂〈= 2、3、中砂为2、3 - 3、1、粗砂为3、1 - 3、6)。其水胶比低则砂浆强度高,水胶比高则砂浆强度低.添加得外加剂包

括有减水剂与缓凝剂。

粗料(石子)直径在40mm以下得需先破碎,要求为75μm — 5m m;细料(沙子)包括河沙、海沙、山沙与人工砂(硅质与钙质).

石子得粒度在5 - 10mm得为细石,做成得混凝土可做桥梁基柱;粒度在5 — 25mm得为1-2石,强度偏高,;粒度在5 - 31、5mm得石子为1—3石,用量最大;粒度在20-40mm得为2—4石,做成得混凝土铺设道路抗折性能好。

矿渣比表面积最低为300,S75比表面积为300,S95比表面积为400,S105比表面积为500.

水渣(矿粉)活性好,一定范围内可100%替代水泥,成本便宜,水化热低。

粉煤灰:一级粉煤灰活性低,粒度为45μm,筛余量要求为〈=10%;玻璃微晶结构为二级,筛余量应〈=25%;流动性更好且可控制得为三级,筛余量应<=40%。

水泥、矿粉、粉煤灰统称为胶凝材料.

三、实习总结

俗话说实践就是检验真理得唯一标准。我们生活学习都在学校,接触得就是课本就是公式,很难有机会接触工厂得实物以及流程,我一直觉得我们学得漫无目得,我们所学得到社会就就是鸡肋。但通过这半个月得生产实习,我得这些错误观点都改变了.书本上得知识就是基础就是保障,没这些知识公式得支持我们在工作岗位上会很迷茫会不知所措得去摸索结果还会就是一只半解。

在实习时得工作学习同时让我认识到社会就是残酷得,没有文化、没有本领、懒惰,就注定您永远就是社会得最底层!但同时社会又就是美好得,只要您肯干、有进取心,它就会给您回报、让您得到自己想要得!

因此,经过过去二十天得实践与实习,我对未来充满了美好得憧憬,在未来得日子,我将努力做到以下几点:

1、继续学习,不断提升理论素养,在信息时代,学习就是不断地汲取新信息,获得事业进步得动力。作为一名年轻人更应该把学习作为保持工作积极性得重要途径。走上工作岗位后,我积极响应单位号召,结合工作实际,不断学习理论、技能知识与社会知识,用先进得理论武装头脑,用精良得业务知识提升能力,以广博得社会知识拓展视野。

2、努力实践,自觉进行角色转化。“理论就是灰色得,生活之树常青",只有将理论付诸于实践才能实现理论自身得价值,也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验.同样,一个人得价值也就是通过实践活动来实现得,也只有通过实践才能锻炼人得品质,彰现

人得意志.我们从学校走向社会,首要面临得问题便就是角色转换得问题。从一个学生转化为一个单位人,在思想得层面上,必须认识到二者得社会角色之间存在着较大得差异。学生时代只就是单纯得学习知识,而社会实践则意味着继续学习,并将知识应用于实践,学生时代可以自己选择交往得对象,而社会人则更多地被她人所选择.诸此种种得差异。不胜枚举。但仅仅在思想得层面上认识到这一点还就是不够得,而就是必须在实际得工作与生活中潜心体会,并自觉得进行这种角色得转换。

3、提高工作积极性与主动性.二十天得实习期很快过去了,就是开端也就是结束。展现在自己面前得就是一片任自己驰骋得沃土,也分明感受到了沉甸甸得责任。在今后得工作与生活中,我将继续学习,深入实践,不断提升自我,努力创造业绩,继续为社会创造更多得价值。

无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题

重 点 突 破 锁定高考热点 探究规律方法 熔沸点高,硬度大,其中金刚石为硬度最大的物质。 2.一般情况,非金属元素单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。 3.一般情况,较强氧化剂+较强还原剂===较弱氧化剂+较弱 还原剂,而碳却能还原出比它更强的还原剂:SiO 2+2C===== 高温Si +2CO ↑,FeO +C===== 高温Fe +CO ↑。 4.硅为非金属,却可以和强碱溶液反应,放出氢气: Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑。 5.一般情况,较活泼金属+酸===盐+氢气,然而Si 是非金属,却能与氢氟酸发生反应:Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑。 6.一般情况,碱性氧化物+酸===盐+水,SiO 2是酸性氧化物,却能与氢氟酸发生反应:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。 7.一般情况,较强酸+弱酸盐===较弱酸+较强酸盐。虽然酸 性:H 2CO 3>H 2SiO 3,却能发生如下反应:Na 2CO 3+SiO 2===== 高温Na 2SiO 3+CO 2↑。 8.一般情况,非常活泼金属(Na 、K 等)才能够置换出水中的氢, 但C +H 2O(g)=====高温CO +H 2 。 9.一般情况,非金属氧化物与水反应生成相应的酸,如SO 3+H 2O===H 2SO 4,但SiO 2不溶于水,不与水反应。 题组训练

1.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素() A.在自然界中只以化合态的形式存在 B.单质常用作半导体材料和光导纤维 C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定 解析该短周期非金属元素为Si,硅在自然界中只以化合态形式存在,A项正确;单质硅可用作半导体材料,而光导纤维的主要成分是SiO2,B项错误;Si的最高价氧化物为SiO2,其可以与氢氟酸反应,C项错误;由于非金属性Si

新型无机非金属材料有哪些资料

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些?“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务,请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 (1)是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 (2)包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 (1)从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 (2)从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 (1)狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 (2)一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,能在空气或水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 (1)可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石) (2)弱塑性原料:叶蜡石、滑石 (3)非塑性原料:减塑剂——石英;助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的

高分子材料与无机非金属、金属材料的区别

高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子,又称高聚物,与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点: (1)力学性能:比强度高,韧性高,耐疲劳性好,但易应力松弛和蠕变; (2)反应性:大多数是惰性的,耐腐蚀,但粘连时要表面处理,加聚合物共混时需要表面处理,另外,有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解; (3)物理性能:密度小,很高的电阻率,熔点相比金属较低,限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构,使它表现出了非同凡响的特性。例如,高分子主链有一定内旋自由度,可以弯曲,使高分子链具有柔性;高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构,直接影响它的聚集态结构,从而决定高分子材料的主要性能。 此外高分子材料可用纤维增强(复合材料)制成高性能的新型材料,可设极性大,部分性能超过金属。当前,高分子材料正趋向功能化,合金化发展,比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。 高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃,故称它为玻璃态。在橡胶态下,高分子链处于自然无规则和卷曲状态,在应力作用下被拉伸,去掉应力又恢复卷曲,表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。 通常使用的高分子材料,常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成,其基本性能取决于所含高分子化合物的性质,各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能,满足不同的要求,用在更多的方面。 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮

化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析

化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析 一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析) 1.某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成.某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究. 下列有关说法不正确的是() A.由Ⅱ可知X中一定存在SiO2 B.无法判断混合物中是否含有Na2O C.1.92 g固体成分为Cu D.15.6 g混合物X中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1 【答案】B 【解析】 途径a:15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g,固体中一定还有氧化钠,其质量为9.2g, A.由以上分析可知X中一定存在SiO2,故A正确; B.15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,只有氧化钠与水反应,混合物中一定含有Na2O,故B错误; C.Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu,故C正确; D.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y﹣64x=1.92,解得 x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故D正确; 【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算,侧重于学生的分析和计算能力的考查,为高考常见题型,注意掌握检验未知物的采用方法,能够根据反应现象判断存在的物质,注意合理分析题中数据,根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量,难度中等. 2.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

(完整版)无机非金属材料的主角硅题目及答案

第一节无机非金属材料的主角—硅(B) 一、选择题:(本小题共11小题,每小题5分,共55分) 1.下列说法正确的是() A.SiO2溶于水显酸性 B.CO2通入水玻璃可得硅酸 C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸 D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子 2.下列关于碳和硅的叙述中不正确的是() A.金刚石和晶体硅都是原子晶体 B.地壳中硅元素比碳元素含量多 C.自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多 D.碳和硅的氧化物都是分子晶体 3.下列说法正确的是() A.SiO2溶于水显酸性 B.CO2通入水玻璃中可得到原硅酸 C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸 D.因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强4.10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应,产生CO20.1mol,则此样品中可能含有的杂质是() A.KHCO3和MgCO3B.MgCO3和SiO2 C.K2CO3和SiO2D.无法确定 5.下列物质中不与二氧化硅反应的是() A.烧碱B.氢氟酸C.硝酸D.生石灰6.石墨炸弹爆炸时,能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨() A.有剧毒B.易燃、易爆C.能导电D.有放射性7.下列关于二氧化硅的说法中,错误的是() A.二氧化硅也叫硅酐 B.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成

C.不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸 D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物8.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时,碳酸氢钙的分解率是() A.50%B.75%C.92.7%D.100% 9.二氧化硅是酸酐的原因是() A.它溶于水得相应的酸 B.它对应的水化物是可溶性强酸 C.它与强碱溶液反应只生成盐和水 D.它是非金属氧化物 10.下面关于硅的叙述中,正确的是() A.硅的非金属性比碳强,只有在高温下才能跟氢气起化合反应 B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位 C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在 D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料 11.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是() A.加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出 B.加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解 C.加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成 D.先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解 二、填空题:(40分) 12.实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,是因为(用化学方程式表示)___________________________。 13.物质A是一种高熔点化合物,不溶于H 2SO4、硝酸,却溶于氢氟酸; C是一种气体;D是白色胶状沉淀;E是白色固体。A、B、C、D、E之间的 转化如右图,试推断: A.________;B._______;C._______;D.________;E.________。 14.有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应: (1)C与烧碱溶液反应生成A和水;(2)A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;

第四节 无机非金属材料的结构

首页 >> 网络课程 >> 第二章 >> 第四节 绪论 第一章第一章 工程材料的分工程材料的分类类及性能 第二章第二章 材料的材料的结结构 第三章第三章 材料制材料制备备的基本知的基本知识识 第四章第四章 二元相二元相图图及应用 第五章第五章 材料的材料的变变形 第六章第六章 钢的热处热处理理 第七章第七章 工业用钢 第八章第八章 铸铁 第九章第九章 有色金有色金属属及其合金 第十章第十章 常用非金常用非金属属材料 第十一章第十一章 工程材料的工程材料的选选用 第四节 无机非金属材料的结构 一、陶瓷材料的结构特点 对工程师来说,陶瓷包括种类繁多的物质,例如玻璃、砖、石头、混凝土、磨料、搪瓷、介 磁性材料、高温耐火材料和许多其它材料。所有这些材料的共同特征是:它们是金属和非金 合物由离子键和共价键结合在一起。陶瓷材料的显微组织由晶体相、玻璃相和气相组成,而且很大,分布也不够均匀。 与金属相比,陶瓷相的晶体结构比较复杂。由于这种复杂性以及其原子结合键强度较大,所以 例如,正常冷却速率的玻璃没有充分时间使其重排为复杂的晶体结构,所以它在室温下可长 二、陶瓷晶体 1. AX型陶瓷晶体 AX型陶瓷晶体是最简单的陶瓷化合物,它们具有数量相等的金属原子和非金属原子。它们可以 如MgO,其中两个电子从金属原子转移到非金属原子,而形成阳离子(Mg3+)和阴离子(O2-)是共价型,价电子在很大程度上是共用的。硫化锌(ZnS)是这类化合物的一个例子。 AX化合物的特征是:A原子只被作为直接邻居的X原子所配位,且X原子也只有A原子作为第一或离子是高度有序的,在形成AX 化合物时,有三种主要的方法能使两种原子数目相等,且有如 位。属于这类结构的有: (1)CsCl型 这种化合物的结构见图2-25。A原子(或离子)位于8个X原子的中心,X原子(或离子)也处但应该注意的是,这种结构并不是体心立方的。确切的说,它是简单立方的,它相当于把简单 子晶格相对平移a/2,到达彼此的中心位置而形成。 重庆大学精品课程-工程材料

无机非金属材料物理化学知识点整理完整版

无机非金属材料物理化学知识点整理无机非金属材料为北航材料学院2009年考研新加科目,考试内容包括大三金属方向限选课《无机非金属材料物理化学》(60%左右)和大四金属方向限选课《特种陶瓷材料》(40%左右)。参考书:陆佩文主编《无机材料科学基础》,武汉理工大学出版社,1996年。本资料由陆晨整理录入。祝愿大家考出好成绩。 第一章无机非金属材料的晶体结构 第一节:概述 一、晶体定义:晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 二、晶体结构=空间点阵+结构单元 三、晶体的基本性质: 1、均一性 2、各向异性 3、自限性 4、对称性 5、稳定性 四、对称性、对称元素、七大晶系、十四种布拉菲格子 结晶符号1、晶面符号——米勒指数(hkl) 2、晶棱符号[ uvw] PS:其实只要看了金属学,这些就都会了,懒得写了… 第二节:晶体化学 一、离子键、共价键、金属键、分子间力、氢键定义、特点(大家都知道的东西…) 二、离子极化: 三、鲍林规则(重点): 鲍林第一规则──配位多面体规则,其内容是:“在中,在正离子周围形成一个负离子多面体,正负离子之间的距离取决于离子半径之和,正离子的配位数取决于离子半径比”。 鲍林第二规则──电价规则指出:“在一个稳定的离子晶体结构中,每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和,其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Z+/正离子配位数n ,则负离子数Z

=∑Si=∑(Zi+/ni)。 鲍林第三规则──多面体共顶、共棱、共面规则,其内容是:“在一个配位结构中,共用棱,特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价,低配位的正离子的这种效应更为明显”。 鲍林第四规则──不同配位多面体连接规则,其内容是:“若晶体结构中含有一种以上的正离子,则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不连接的趋势”。例如,在镁橄榄石结构中,有[SiO4]四面体和[MgO6]八面体两种配位多面体,但Si4+电价高、配位数低,所以[SiO4]四面体之间彼此无连接,它们之间由[MgO 6]八面体所隔开。 鲍林第五规则──节约规则,其内容是:“在同一晶体中,组成不同的结构基元的数目趋向于最少”。例如,在硅酸盐晶体中,不会同时出现[SiO4]四面体和[[Si2 O7]双四面体结构基元,尽管它们之间符合鲍林其它规则。这个规则的结晶学基础是晶体结构的周期性和对称性,如果组成不同的结构基元较多,每一种基元要形成各自的周期性、规则性,则它们之间会相互干扰,不利于形成晶体结构。 第三节:典型的晶体结构(参考课件或复印的资料) 型 型 型 和A2X5型 型 型 型 8.硅酸盐晶体结构 第二章无机非金属材料的晶体缺陷 第一节:晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷(参考金属学吧…) 第二节:缺陷化学反应表示法(重点) 一、点缺陷符号: 克罗格-明克(Kroger-Vink)符号 ①主符号,表明缺陷种类; ②下标,表示缺陷位置;“i”表示填隙位置 ③上标,表示缺陷有效电荷,“?”表示有效正电荷,用“'”表示有效负电荷,用“?”表示有效零电荷,零电荷可以省略 ①空位:V VM ——M 原子空位 VX ——X 原子空位 在金属材料中,只有原子空位 对于离子晶体,如果只是M2+ 离子离开了格点形成空位,而将 2 个电子留在

《无机非金属材料的主角──硅》 教学设计教学资料

《无机非金属材料的主角──硅》教学设 计

《无机非金属材料的主角──硅》教学设计 1.指导思想与理论依据 高中化学新课程着眼于学生发展、社会发展和学科发展的需要,强调密切联系社会生活实际,关注化学发展的前沿,注重化学与生活、社会、技术之间的相互影响和相互联系,高度重视实验与探究,倡导自主、探究、合作的学习方式。 因此,本节课在内容安排上突破传统的物质中心模式,不再追求元素化合物知识系统(存在、组成、结构、性质、制法、用途)的完整,而是注重STS教育,从学生已有的生活经验出发,引导学生学习身边的常见物质,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,体现其社会应用价值。这样的学习顺序符合学生的认知规律,有利于学生的学习。 2.教学内容分析 (1)主要内容 本课时位于化学必修1的第四章第一节,主要内容是二氧化硅和硅酸。本节课的主线是: 本节课重点介绍了硅酸凝胶的制取方法、硅胶的用途以及二氧化硅的重要性质和用途。 (2)地位与作用 硅及其化合物作为非金属元素知识的开端,是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上,继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练,本节教学采用主线为“硅酸盐──硅酸──二氧化硅(硅的亲氧性)──硅单质(应用)”的纵向学习方法,有别于第三章的横向对比学习法,丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成,为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料,同时,也为以后学习选修模块2 “化学与技术”中的第三单元“化学与材料的发展”奠定了知识基础。 本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切,知识面广,趣味性强,能使学生真正认识化学在促进社会发展,改善人类的生活条件方面所起的重要作用,全面地体现了化学学科的社会应用价值。通过本节的学习,有利于贯彻STS教育的观点,激发学生学习的兴趣,促进学生科学素养的提高。 (3)教材处理 本节课从生活中常见的干燥剂入手,创设问题情景,激发学生的学习兴趣和求知欲,进而主动接受学习任务;通过探究实验,体验硅酸的制取,进一步了解硅胶和变色硅胶;通过对比碳和硅原子结构的相同点和不同点,认识二氧化硅的结构,采用比较的方法学习SiO2的化学性质,并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在性质的介绍中,从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值,深刻理解硅成为无机非金属材料的主角的原因,激发学生对材料科学的兴趣和求知欲望,全面体现化学课程的科学教育功能。

无机非金属材料总结(完整版)

第一章 1. 粘土的定义:是一种颜色多样,细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石(主要是长石)经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物,是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因:各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化,水解,热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土(原生粘土)风化残积型:母岩风化后残留在原地所形成的粘土。(深层的岩浆岩(花岗岩、伟晶岩、长石岩)在原产地风化后即残留在原地,多成为优质高岭土的矿床,一般称为一次粘土)。 二次粘土(次生粘土)沉积型:风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后,在低洼地方沉积而成的矿床,成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别: 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点: 高岭土晶体结构式:Al4[Si4O10](OH)8,1:1型层状结构硅酸盐,Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构,构成结构单元层。层间以氢键相连,结合力较小,所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土(叶蜡石)是2:1型层状结构,两端[SiO4]四面体,中间夹一个[AlO6]八面体,构成单元层。单元层间靠氧相连,结合力较小,水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水,层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性:可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性:粘土—水系统形成泥团,在外力作用下泥团发生变形,形变过程中坯泥不开裂, 外力解除后,能维持形变,不因自重和振动再发生形变,这种现象称为可塑性。 表示方法:可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数(w):W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大,渗水性强,便于压滤榨泥。 W1塑限:粘土或(坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限:粘土或(坯料)由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后,形成水化膜,使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高,表明粘土颗粒的水化膜厚,工作水分高,但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细,在水中分散度大,不易干燥,湿坯强度低。 可塑性指标:在工作水分下,粘土(或坯料)受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积,也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能:应力大,应变小——挤坯成型;应力小,应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类: i.强塑性粘土:指数>15或指标>3.6 ii.中塑性粘土:指数7~15,指标2.5~3.6 iii.弱塑性粘土:指数l~7,指标<2.5 iv.非塑性粘土:指数<1。 2)结合性:粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团,并且有一

最新无机非金属材料工学知识点总结

1.为什么北方常采用烧氧化焰而南方烧还原焰? 答:我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土,含铁较少而含氧化钛、有机物较多,坯体粘性和吸附性较强,适宜用氧化气氛烧成。 南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石,含铁量较多而含氧化钛、有机物较少,粘性和吸附性较小,适宜用还原气氛烧成。 2.与金属材料相比,无机非金属材料在性能上有那些特点?原因是什么? 答:无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质,其化学键主要为离子键或离子—共价混合键。因此,无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性,优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。 3.玻璃浮法成型的原理? 答:玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡液上,由于各物相界面张力和重力的综合作用,摊成厚度均匀,上下两平面平行,平整和火抛光的玻璃带,经冷却硬化后脱离锡液,再经退火、切割而得到浮法玻璃。 4.采用陶瓷注浆成型时坯料应满足哪些要求?为什么? 答:1)流动性好。保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个部位。 2)悬浮性好。浆料中各种固体颗粒能在较长的一段时间悬浮而不沉淀的性质称为泥浆的悬浮性。它是保证坯体组分均匀和泥浆正常输送、贮放的重要性能之一。 3)触变性适当。受到振动和搅拌时,泥浆粘度会降低而流动性增加,静置后又恢复原状,此外,泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会变稠,这种性质称为触变性。泥浆触变性过大,容易堵塞泥浆管道,且坯体脱模后易塌落变形;触变性过小,生坯强度较低,影响脱模和修坯。 4)滤过性好。滤过性也称渗 模性,是指泥浆能够在石膏模中滤水成坯的性能。滤过性好,则成坯速率较快。当细颗粒过多时,易堵塞石膏模表面的微孔脱水通道,不利于成坯。熟料和瘠性原料较多时有利于泥浆的脱水成坯。 5.陶瓷制品开裂的主要原因? 答:生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹;坯体入窑水分过高、升温过急;高温阶段生温太快,收缩过大;坯体在晶体型转化阶段冷却过快;器形设计不合理。 6.实际生产中应该如何选择陶瓷的成型方法? 答:1)产品的形状、大小、厚薄等。一般形状复杂或较大,壁较薄的产品,可采用注浆法成形;而具有简单回转体形状的器皿可采用最常用的旋压、滚压法可塑成形。

无机非金属材料知识点

无机非金属材料知识点 一、重要概念 1、无机非金属材料 ①以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 ②是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 2、陶瓷 ①从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 ②从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 ①狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质 ②一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:热膨胀系数和比热等物理性质的突变温度。 具有Tg的非晶态材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的无机非金属材料 6、复合材料 复合材料是两种或两种以上物理、化学性质不同的物质组合而成的一种新的多相固体材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 ①可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石) ②弱塑性原料:叶蜡石、滑石 ③非塑性原料:减塑剂:石英助熔剂:长石

3、坯料的成型的目的 将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品,使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度 4、陶瓷的成型方法 ①可塑成型:在坯料中加入水或塑化剂,制成塑性泥料,然后通过手工、挤压或机加工成型;(传统陶瓷) ②注浆成型:将浆料浇注到石膏模中成型 ③压制成型:在金属模具中加较高压力成型;(特种陶瓷) 5、烧结 将初步定型密集的粉块(生坯)高温烧成具有一定机械强度的致密体。 固相烧结:烧结发生在单纯的固体之间 液相烧结:有液相参与,加助溶剂产生液相 好处:降低烧结温度,促进烧结 6、陶瓷的组织结构:晶相、玻璃相、气相 ①晶相:陶瓷的主要组成;分为主晶相和次晶相 ②玻璃相:玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等不利,不能成为陶瓷的主导组成部分。 玻璃相在陶瓷中的作用:粘结:粘结晶粒,填充空隙,提高致密度 降低烧成温度,促进烧结 ③气相:气孔;降低强度,造成裂纹。 7、陶瓷力学性能的特点 ①硬度:高②强度:抗拉强度很低、抗压强度非常高 ③塑性:塑性极差④韧性:韧性差、脆性大 8、陶瓷热学性能的特点 ①导热性:差,良好的绝热材料 ②热稳定性(抗热震性):概念:材料承受温度的急剧变化而不至于被破坏的能力。陶瓷抗热震性一般较差 9、结构陶瓷 ①概念:能作为工程结构材料使用的陶瓷,一般具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能,可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境。 ②常见种类:Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4…陶瓷 ③应用:…… 10、陶瓷增韧技术:【机理:阻碍裂纹的扩展】 ①相变增韧:相变可吸收能量;体积膨胀可松弛裂纹尖端的拉应力,甚至产生

无机非金属材料生产过程

第一章概论 第一节无机非金属材料生产过程的共性与个性无机非金属材料是三大材料之一,它不同于金属材料和有机高分子材料。而具有自身的特性。1.耐高温;2.化学稳定性高;3.高强度、高硬度;4.电绝缘性好;5.韧性差。材料工学的任务就是要研究如何选择合适的原料,通过各种工艺过程、生产出符合各种要求的材料.并能达到低投入高产出、无机非金属材料生产过程具有其共性与个性。可分别介绍如下: 一、无机非金属材料生产过程的共性 (一)原料 无机非金属材料的大宗产品,如水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的非金属矿物,如石英砂(SiO2)、粘土(Al2O3.2SiO2.2H2O)、长石(K2O.Al2O3.6SiO2等)、铝钒士(Al2O3.nH2O)、石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO3.MgCO3)、硅灰石(CaO.SiO2)、硅线石(Al2O3.SiO2)等。 据统计,氧、硅、铝三者的总量占地壳中元素总量的90%、其中除天然砂和软质粘土外都是比较坚硬的岩石。 (二)粉料的制备与运输 因原料大多来自天然的硬质矿物,要使其重新化合、造型,必须进行矿物的破粉碎再利用粉料配料,然后才能进行各种热处理或成型。粉体颗粒的大小、级配、形状及其均匀性往往直接影响产品的质量和产量,也决定了采用设备的性质,随着机械化和自动化水平的提高,对产品质量要求和原料的均匀性要求愈来愈高,而天然矿物往往均匀性差,当前水泥工业采取种种措施进行原料的均化,陶瓷工业则成立了许多原料公司,通过对原料进行加工,成分检验、掺和,提供标准化、系列化的粉料。因此,粉体的制备和运输在无机非金属材料的生产过程中占有重要的地位。在粉体的制度和运输过程中容易产生粉尘和噪音污染,如何防治

无机非金属材料的现状与前景

无机非金属材料的现状与前景 【摘要】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有这广阔的应用前景和良好的就业形势。 【关键字】无机非金属材料方向前景智能 1. 无机非金属材料的特点及应用 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。 普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。

济南大学无机非金属材料工艺性能与测试期末复习重点.doc

材料工艺性能与实验期末复习重点 1.火山灰反应:材料木身不只备水硬性,但是在碱性条件下,其水硬性能够被激发,发生 水化反应产生强度。 2.当硅酸盐水泥混凝土建筑工程遇到硫酸盐侵蚀的条件,应如何调整? 答:⑴减少熟料中的GA的含量; ⑵增加活性混合才掺量,减少水化产物中03(014)2的含量; ⑶增加水泥细度,提高水泥混凝土的致密度; ⑷使用抗硫酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。 3.水泥的三个率值:石灰石饱和系数、硅率、铝率。 IM铝率乂称铁率,其数学表达式为:IM = Al2O3/Fe2O3铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比,也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 硅率表示熟料中氧化硅含量氧化铝、氧化铁之和的质量比。(表示熟料中硅酸盐矿物 与熔剂矿物的比例。)SM=———— ^2°3 + Fe2°3 K H =CaO-' 65Al:O r035Fe A石灰饱和系数KH是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙 2.8S Z O2 (C3S + C25 )所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。(即KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度. 4.碳酸钙滴定值的测定意义及测定原理: (1)测定原理:水泥生料中所有的碳酸盐(包括碳酸钙、碳酸镁)均能与标准盐酸溶液作用,生成相应的盐与碳酸(又分解为(:02与1420),然后用NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸, 根据消耗XaOH标准溶液的体积毫升数与浓度、计算生料中的碳酸钙的滴定值。 ⑵测定意义:①水泥生料的主耍成分是石灰石,提供所需的CaO量,以确保熟料中形成足够 的C3S;②控制生料中CaO含量,亦即控制KH;③控制生料成分的均匀性;④是对生料质量控 制的主要项目之一,可以很好地控制水泥的连续化生产。。 5.游离氧化钙:游离氧化钙是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙,又称游离石灰(f-CaO)o 6.为什么过量的游离氧化钙会引起水泥安定性不良? 答:游离氧化钙水化很慢,在水泥浆体硬化后体积继续膨胀,造成硬化水泥局部膨胀应力。因而若游离氧化钙过量,会使水泥的强度下降,造成水泥的安定性不良。 7.为什么过量的游离三氧化硫会引起水泥的安定性不良? 答:水泥熟料在粉磨过程中,必须加入适量的石膏起到缓凝作用,石膏和C3A反应生成钙矶石,包裹在C3A表面,阻止了快速水化和闪凝,AFt (钙矾石)形成需要大量结晶水, 如果水泥中含有过量的S03,水化后会有该反应,在硬化后的水泥中产生针棒状的Aft 晶体, 造成水泥体积膨胀,从而造成水泥安定性不良。

无机非金属材料的主角硅

无机非金属材料的主角——硅 硅元素简介 ?在元素周期表的位置:ⅣA族,在碳的下方 ?硅的化学性质:不易失也不易得电子,主要形成四价的化合物。亲氧元素 一、二氧化硅和硅酸 ?1、二氧化硅 (1)二氧化硅在自然界的多种存在形态水晶玛瑙 (2)二氧化硅晶体的结构flash动画 (2)物理性质熔点很高,质地坚硬,纯二氧化硅的透明度很高。 (3)化学性质很不活泼酸性氧化物 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(用HF刻蚀玻璃) SiO2+CaO ====(条件高温)CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ?2、硅酸 (1)实验室制取硅酸Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl 思考:根据所观察的现象判断硅酸钠溶液有什么性质? 硅酸具有什么物理、化学性质? 为什么盐酸能与硅酸盐反应制取硅酸? ?(2)硅酸的性质 物理性质不溶于水,浓度较小时形成硅酸溶胶, 浓度较大时形成软而透明、胶冻状的硅酸凝胶。 化学性质一种极弱的含氧酸,可溶于强碱溶液生成硅酸盐。 硅胶的形成及用途硅酸凝胶干燥脱水形成硅胶。 多孔——催化剂的载体吸水能力强——干燥剂 二、硅酸盐 ?1、硅酸盐概述 主要由硅、氧和金属组成的化合物的总称。一般不溶于水,化学性质稳定。 ?2、硅酸钠水溶液俗称水玻璃。可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。 实验:Na2SiO3的防火作用 ?3、土壤胶体胶体颗粒表面积大,带负电,有保肥作用 ?4、传统的硅酸盐材料陶瓷 ?玻璃主要原料:石英、碳酸钠、石灰石 ?水泥主要原料:粘土、石灰石 5、具有特殊功能的含硅材料 ?碳化硅:硬度大——砂轮、砂纸的磨料 ?硅钢:高导磁性——变压器铁芯 ?硅橡胶:在高温或低温下都能保持良好的弹性——制造火箭、导弹、飞机的零件;绝缘材料?分子筛:具有均匀微孔结构——吸附剂和催化剂 三、硅单质分无定形硅和晶体硅 1、晶体硅的性质结构类似金刚石灰黑色固体,有金属光泽 熔点高、硬度大、脆,导电性介于导体和绝缘体之间 常温下化学性质、不活泼 2、用途良好的半导体材料——计算机芯片、光电池(太阳能电池) 1

高一化学人教版必修第二册 第五章 第三节 无机非金属材料

无机非金属材料 核心知识点一: 一、硅酸盐材料 硅酸盐是由盐、氧和金属组成的化合物的总称,在自然界分布极广。硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定。 1. 硅酸 (1)物理性质 不溶于水、无色透明、胶状(硅胶)。 硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用催化剂的载体。 (2)化学性质 ①弱酸性:所以在与碱反应时只能与强碱反应

H2SiO3 + 2NaOH=Na2SiO3 + H2O H2SiO3 + 2OH-=SiO32-+ 2H2O 比碳酸酸性弱:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+ H2SiO3 ②硅酸的热稳定性较弱,受热易分解为SiO2和水:H2SiO3H2O+SiO2 (3)制备方法 由于SiO2不溶于水,所以硅酸只能用间接的方法制取,一般用可溶性硅酸盐+酸制得。 Na2SiO3 + 2HCl=2NaCl + H2SiO3 ↓ SiO32-+ 2H+=H2SiO3 ↓ 【注意】①硅酸不溶于水,不能用SiO2与水反应制取硅酸 ②硅酸的酸性比碳酸的酸性还弱,所以往可溶性硅酸盐溶液中通入CO2也可以制取硅酸: Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 ↓ SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3 ↓ ③如前所述, SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,该反应在高温条件下进行,有利于CO2从体系中挥发出来,而SiO2为高熔点固体,不能挥发,所以反应可以进行,符合难挥发性酸酐制取易挥发性酸酐的原理;而上述反应“Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+ H2SiO3↓”可以进行,是因为该反应是在溶液中进行的,符合复分解反应的原理,两者反应原理不矛盾【想一想】碳酸和硅酸的酸性比较 2. 硅酸钠 (1)物理性质:最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),可溶于水,其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 【注意】①硅酸钠溶液可用玻璃瓶盛装,但是不能用玻璃塞,应用橡胶塞或木塞。 ②玻璃中含有二氧化硅,盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。 (2)化学性质

无机非金属材料性能

无机材料光学性能 1、折射率定义,影响因素 介质对光的折射性质 光在真空和材料中的速度之比即为材料的绝对折射率。介质材料的折射率一般为大于1的正数。折射实质:介质密度不同 光通过时速度不懂 折射率的影响因素(1)构成材料元素的离子半径(离子半径+ 介电系数+ 折射率+)(2)材料的结构、晶型、非晶态(3)材料的内应力(4)同质异构体 温度+折射率- 2、散射本质:光波遇到不均匀结构产生次级波,与主波方向不一致,与主波合成出现干涉现象,使光偏离原来的方向,引起散射。 8、影响材料透光性的原因。影响材料散射的原因?晶体双折射对散射的影响? 吸收系数:材料的性质相关。反射系数:相对折射率、表面粗糙度相关 散射系数: 影响透光性的主要因素。影响材料散射的原因: (1)材料的宏观及显微缺陷:材料中的缺陷与主晶相不同,于是与主晶相具有相对折射率,此值越大,反射系数越大,散射因子也越大,散射系数变大。 (2)晶粒排列方向的影响:各向异性体,存在双折射。多晶无机材料,相邻晶粒之间的结晶取向不同,晶粒之间会产生折射率的差别,引起晶界处的反射与散射损失。影响多晶无机材料透光率的主要因素就是晶体的双折射率。 左晶粒的寻常光折射率n0与右晶粒的非寻常光折射率ne 两个晶粒相对折射率相同, n0/n0=1,无反射损失; n0/ne =1,S=0,K=0;n0/ne >1,S 、K 都较大(S 吸收系数K 散射因子) 应用:α-Al2O3晶体的n0=1.76,ne =1.768,若相邻晶粒的取向互相垂直,晶界面的反射系数为:m=(n0/ne-1)^2/(no/ne+1)^2 材料厚2mm ,晶粒平均直径为10μm ,理论晶界为200个,由于晶界的反射损失,剩余光强: 反射损失小 d >>λ时,S=3KV/4R, n 21=n0/ne =1.768/1.76≈1,K ≈0,S ≈0,折射损失小 (3)气孔引起的散射损失:所以气孔引起的反射、散射损失比杂质、不等向晶粒排列等因素引起的损失大。气孔引起的散射损失与气孔的直径有关。 应用:改善烧结工艺(热等静压烧结、热压烧结),使气孔直径减小到0.01μm (小于可见光波长的1/3),气孔的含量0.63%, Al2O3陶瓷透光: 材料厚3mm : 9、材料吸收带边/带隙宽度的计算,光吸收的一般律及光散射的一般规律、公式计算? 材料厚度计算: α 取决于材料的性质和光的波长。 1. 一入射光以较小的入射角i 和折射角r 通过一透明玻璃板,若玻璃对光的衰减可忽略不计,试证明:透过后的光强为(1-m)2、 W ,W ′,W ′′分别为单位间内通过单位面积的入射光、反射光和折射光的能量流。 反射系数m = W ′/W 透射系数T :W ′′/W=1-m=1- W ′/W 621014.51760.1/768.11760.1/768.1-?=??? ??+-=m 0 2000%897.99)1(I m I =-())(0032.0276.1176.1106.00063.0)10005.0(322132122243334222434---=??? ? ??+-????=???? ??+-=mm n n V R S πλπ0 030032.00%99.099.0I I e I I ===?-

无机非金属材料的主角

4.1 无机非金属材料的主角—硅 一、硅(Si) 情境引导 么?。 3、你能举出具体含碳、硅的常见物质吗? 例如: 二、二氧化硅(SiO2) (一)二氧化硅结构及物性 1、思考与交流: 根据你的生活经验请分析以下问题:二氧化硅具有哪些物理性质? 物理性质: 这些性质是由决定的 2、阅读及填空:请通过科学视野部分内容分析一下二氧化硅的结构有什 么特点? 二氧化硅晶体中每1个Si原子周围结合个O原子,在中心, 在四个顶角. 同时每1个O原子与个Si原子相结合。二氧化硅晶体是以硅原子与氧原子个数比为组成的结构的晶体,因此通常用SiO2来表示二氧化硅的组成. (二) SiO2的化学性质

1、知识回顾 2、思考与交流: (1)SiO2能与水反应生成相应的酸吗?为什么? 。 请结合酸性氧化物的特点思考: SiO2能与或反应。有关化学方程式为: 、 (2)SiO2的特性: SiO2只能与反应,这是SiO2的特性。化学方程式为 利用此反应,HF可以在玻璃上雕刻花纹。 (3)SiO2弱氧化性高温 SiO2+2C == Si+2CO↑ (4).与某些盐反应 高温 SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3+CO2↑ 高温 SiO2 + CaCO3 == CaSiO3+CO2↑ 问题与探究: ①、为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞? (Na2SiO3有粘性)。 ②、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?。 ③、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性 氧化物.是否正确?。 练习2、①、下列物质中主要成分不是SiO2的是( ) A水晶 B玛瑙 C硅石 D硅胶 ②、下列物质中,能够与NaOH溶液反应的是( ) A 碳酸钠B硅酸钠C二氧化硅D氢氧化铝 ③、熔融烧碱应选用的器皿() A、生铁坩埚 B、普通玻璃坩埚 C、石英坩埚 D、陶瓷坩埚

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