第二節(jié) 硅酸鹽工業(yè)簡介、新型無機(jī)非金屬材料

 一、硅酸鹽工業(yè)簡介

1.水泥

    普通水泥的主要成分是硅酸三鈣(3CaO·Si0₂)、硅酸二鈣(2CaO·Si0₂)和鋁酸三鈣(3CaO·A1₂0₃)等。

2.玻璃

    玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光學(xué)玻璃等等。玻璃沒有固定的熔、沸點(diǎn)。

3.比較水泥和玻璃的生產(chǎn)方法(見下表)硅酸鹽產(chǎn)品

硅酸鹽產(chǎn)品

水泥

玻璃

主要設(shè)備

水泥回轉(zhuǎn)窯

玻璃窯

原料

石灰石和粘土

純堿、石灰石、石英(過量)

反應(yīng)原理

復(fù)雜的物理-化學(xué)變化

Na₂CO₃+SiO₂ ?Na₂SiO₃+CO₂ ↑

CaCO₃+SiO₂ ?CaSiO₃+CO₂↑

主要成份

3CaO·SiO₂、2 CaO·SiO₂、3CaO·Al₂O₃

Na₂SiO₃、CaSiO₃、SiO₂

反應(yīng)條件

高溫

高溫

  4.陶瓷

(1)制造陶瓷的主要原料：粘土。

  (2)制造陶瓷的一般過程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻、陶器

  (3)陶瓷的種類(根據(jù)原料、燒制溫度劃分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸鹽的組成可以用氧化物形式來表示例高嶺石：A1₂(Si₂0₅)(OH)₄可表示為：A1₂0₃·2Si0₂·2H₂0

二、新型無機(jī)非金屬材料

    1.無機(jī)非金屬材料的分類

    (1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

    (2)新型無機(jī)非金屬材料：半導(dǎo)體材料、超硬耐高溫材料、發(fā)光材料等。

    2.新型無機(jī)非金屬材料的特性

（1）耐高溫、強(qiáng)度高

（2）具有電學(xué)特性

（3）具有光學(xué)特性

（4）具有生物功能

    3.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷

    (1)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的優(yōu)點(diǎn)：能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。

    (2)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的種類：

    ①氧化鋁陶瓷：又稱人造剛玉，具有熔點(diǎn)很高、硬度高的優(yōu)點(diǎn)�？捎糜谧髹釄濉⒏邷貭t管、球磨機(jī)、高壓鈉燈的燈管等。

    ②氮化硅陶瓷：具有硬度極高、耐磨損、抗腐蝕和抗氧化能力等優(yōu)點(diǎn)�？捎糜谥圃燧S承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具、發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。

    ③碳化硼陶瓷：具有熔點(diǎn)高、硬度大的優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原子能工業(yè)、宇航工業(yè)等。

    4.光導(dǎo)纖維(光纖)

    (1)光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)：傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射等。

    (2)光導(dǎo)纖維的應(yīng)用：通訊、醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測(cè)遙控、照明等。

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