硅酸盐与无机非金属材料(课时2).ppt

硅酸盐与无机非金属材料 1.硅酸（ H2Si03） 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性弱。 2.硅酸钠（Na2SiO3） Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，常用作粘合剂。 往硅酸钠溶液中通入CO2,能制的硅酸，反应方程为 ： Na2SiO3 + CO2 + H2O= H2SiO3 + Na2CO3 一.硅酸盐 3.硅酸盐 （1）硅酸盐制品性质 、熔点 ， 大都 于水。硅酸盐的组成比较复杂，常 用氧化物的形式表示。表示方法: a.表示顺序为：活泼金属氧化物 较活泼金 属氧化物 二氧化硅 水； b.氧化物之间用“ ” 隔开； c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。 如:钾长石(KAlSi3O3):K2O Al2O3 6SiO2 硅酸钠（Na2SiO3）Na2O SiO2 钠长石（NaAlSi3O3) Na2O Al2O3 6SiO2 稳定较高 难溶 材料 无机非金属材料 金属材料 高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 水泥、玻璃、陶瓷 高温结构陶瓷、生物陶瓷、 压电陶瓷、光导纤维 Fe、Cu、Al、合金等 二、无机非金属材料 （1）玻璃 生产原料：纯碱、石灰石和石英 生产设备: 玻璃熔炉 生产过程：把材料粉碎并按照适当比例混合 后，放入玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到 普通玻璃。主要化学反应有： CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 高温 NaCO3 + SiO2 SiO2 = NaSiO3 + CO2 高温 主要成分：普通玻璃是： CaSiO3、 NaSiO3 和SiO2熔合在一起的混合物 。 重要性质： 玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热 在一定温度范围内逐渐软化。 思考 生活中见过或你知道那些种类的玻璃？ 玻璃的种类： a.铅玻璃（用于制光学仪器） 防辐射铅玻璃 重铅玻璃人造水晶 b.有色玻璃 【蓝色钴玻璃（CoO3)、红色玻璃（Cu2O）】 c.钢化玻璃（用于汽车车窗） （2）水泥 硅酸三钙（3CaO SiO2）、 硅酸二钙（ 2CaO SiO2 ）、 铝酸三钙（ 3CaO Al2O3） 水泥是最重要的建筑材料，普通水泥主要成分是 ： 水泥的特点是水泥具有 ，与水掺和搅拌 并静置后，很容易凝固变硬。混凝土是 、 和 的混合物，混凝土常用钢筋 做结构，就是通常说的钢筋混凝土。 水硬性 水泥 砂子碎石 现在，还发明了各种新式水泥，如矾土水泥、膨 胀水泥和混凝土水泥等。 陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料， （3）陶瓷 中国 陶瓷 珍品 之清 彩瓷 中 国 陶 瓷 珍 品 之 清 青 花 唐 三 彩 目前几种新型陶瓷材料主要有： 高温结构陶瓷，如氮化硅（Si3N4)陶瓷，碳化硅 （SiC)陶瓷等。 发动机中的氮化硅陶瓷部件 氮化硅陶瓷（Si3N4 ） 是灰白色固体，硬度 为9，是最硬的材料 之一。它的导热性好 且膨胀系数小，可经 受低温高温、骤冷骤 热反复上千次的变化 而不破坏，因此是十 分理想的高温结构材 料。 碳化硅制成的涡轮叶片 碳化硅SiC,俗称金刚砂 。熔点高(2450),硬度 大(9.2),是重要的工业磨 料。如其中掺入某些杂 质,会使之出现半导体,作 为高温半导体,用于电热 元件。作为高温结构陶 瓷,日益受到人们的重视 。它最适宜的应用领域 是高温、耐磨和耐蚀的 环境,现已用作火箭喷嘴, 热电偶保护管,热交换器 和耐磨、耐蚀的零件。 科技人员发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化硅陶瓷 等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温度可达 13001500。 步兵战车 用绝热陶 瓷发动机 可使其不 易被红外 探测器发 现并被红 外制导武 器所摧毁 ，提高了 生存率 生物陶瓷：氧化铝（Al2O3）陶瓷，氧化锆 （ZrO2）)陶瓷 氧化铝陶瓷（人造刚 玉 Al2O3） 熔点高，可作高级耐 火材料；硬度高，可 作研磨材料。 经特殊烧结，可制成 微晶氧化铝，透光性 很强，用作高压钠灯 灯管等高温透明部件 。 用于软 骨组织 修复的 多孔生 物陶瓷 压电陶瓷：以钛酸钡（BaTiO3)和钛酸铅（PbTiO4) 等为主要成分。 压电陶瓷变压器 1、传统无机非金属材料有什么优点和弱点？新型 无机非金属材料有哪些主要特点? 思考 传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多 优点，但也有质脆、经不起热冲击等弱点。 新型无机非金属材料主要特点： a、能承受高温，强度高 b、具有电学特性 c、具有光学特性 d、具有生物功能。 能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐 磨损、密度小等优点 2、高温结构陶瓷有什么优点？ 3、生物陶瓷在医疗上有何用途？ 可直接植于人体内，如制成人造牙齿、人造骨骼、 人造心脏瓣膜等 1、下列物质中，不属于新型无机非金属材料的是： A、普通玻璃B、氧化铝陶瓷 C、光导纤维D、氮化硅陶瓷 2、制造光导纤维的原料是： A、碳酸钙 B、硅酸钠 C、普通纤维D、二氧化硅 A D 3.下列物质不属于硅酸盐的是 A、粘土 B、硅藻土 C、Al2Si2O5 D、MgSiO4 B 5、古希腊流传这样一个传奇故事。一批贩运纯碱的 商船停泊在江边的沙岸旁，商人们找不到石头来打 灶煮饭，就把船上的大块纯碱搬来，放在沙地上垫 锅