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第三节无机非金属材料 草房 高楼大厦 神州五号 超导列车 耐热的透明陶瓷 高压钠灯 一 材料的分类和特点 水泥 玻璃 陶瓷 高温结构陶瓷 光导纤维 Fe Cu Al 合金等 一传统无机非金属材料 主要是指硅酸盐等材料 优点 抗腐蚀 耐高温 缺点 质脆 经不起热冲击 1 水泥 1 水泥的特性 水硬性 2 水泥生产 思考问题 生产水泥的原料 设备 反应原理 生产流程 1 生产原料 少量的石膏石灰石粘土 2 生产设备水泥回转窑 3 反应原理高温下复杂的物理 化学变化 4 水泥的生产流程 原料 混合磨细 生料 熟料 窑中煅烧 水泥 冷却加石膏磨细 5 石膏的作用 调节水泥硬化速率 3 普通水泥的主要成分 硅酸三钙3CaO SiO2硅酸二钙2CaO SiO2铝酸三钙3CaO Al2O3 4 几种常见的水泥制品 玻璃 1 玻璃生产 问题 玻璃生产的原料 设备 反应原理 3 反应原理高温下复杂的物理 化学变化 2 生产设备玻璃窑 1 生产原料 纯碱Na2CO3石灰石CaCO3石英SiO2 2 普通玻璃的主要成分 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 3 玻璃的特点 不是晶体 没有固定的熔点 4 几种玻璃的特性和用途 1 普通玻璃特性 在较低温度下软化 用途 制造玻璃窗 玻璃瓶 玻璃杯等 玻璃器皿 特性 膨胀系数小 耐酸碱 强度大 滤光 用途 可制造化学仪器 高压水银灯 紫外灯的灯壳等 2 石英玻璃 石英玻璃坩埚 特性 透光性能好 有折光和色散性 用途 可制造眼镜片 照相机 显微镜 望远镜等光学仪器 3 光学玻璃 特性 耐腐蚀 不怕烧 不导电 不吸水 隔热 吸声 防虫蛀 用途 制造太空飞行员的衣服 玻璃钢等 4 玻璃纤维 玻璃纤维布 玻璃纤维丝 特性 耐高温 耐腐蚀 强度大 质轻 抗震 用途 制造运动器材 微波通讯 汽车 火车玻璃窗 5 钢化玻璃 陶瓷 1 生产原料粘土 2 手工制陶瓷的生产流程 陶器 混合 冷却 成型 干燥 烧结 3 陶瓷的种类 1 土器 3 陶器 4 瓷器 2 炻器 二 新型无机非金属材料 新型无机非金属材料继承了传统无机非金属材料的优点 克服了它们的缺点 被广泛应用于社会的各个方面 新型无机非金属材料的特性 1 承受高温 强度高 2 具有光学特性 3 具有电学特性 4 具有生物功能 结构陶瓷 结构材料 指利用其强度 硬度 韧性 等机械性能制成的材料 金属材料易被腐蚀 高温时 不耐氧化 不适于高温使用 能经受高温 不怕氧化 耐酸碱腐蚀 硬度大 耐磨损 密度小 高温结构陶瓷的优点 1 氧化铝 Al2O3 陶瓷 特点 熔点高 可用来制造耐火材料 如坩埚 高温炉管 透明 耐高压 可用于制造高压钠灯灯管 思考 为什么从知道钠蒸汽放电到高压钠灯的使用经历了近30年 1 钠蒸汽放电会产生超过1000 C的高温 2 钠蒸汽具有强烈的腐蚀性 3 氧化铝耐高温 抗腐蚀 但发明较晚 硬度大 耐磨损 2 氮化硅 Si3N4 陶瓷 硬度大 抗腐蚀 抗氧化 能抵抗冷热冲击 特点 耐磨损 本身具有润滑性 氮化硅陶瓷是制做轴承的很好的材料 氮化硅还可用于喷涂多种材料 3 碳化硅 SiC 陶瓷 碳化硅陶瓷发动机的优点 1 耐热性好2 工作温度高3 热传导性比金属低4 较高的高温强度和热稳定性 4 光导纤维 简称 光纤 就是一种能利用光的全反射来传导光线的透明度极高的玻璃细丝 如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起 就得到我们常说的光缆 光纤光缆与普通电缆的区别 光纤光缆 普通电缆 信息 信息量大 每条光缆可同时通过10亿路电话 八管同轴电缆 每条通过1800路 原料 来源广 资源较少 轻 每公里27克 重 每公里1 6吨 成本 低 每公里1万元左右 高 每公里20万元左右 性能 好 抗电磁干扰 一般有电磁干扰 特性 无辐射 防窃听 质量 练习1 属于传统无机非金属材料特性的是 A耐高温 B抗腐蚀性 C光学特性 D生物功能 A B 2 某种玻璃可以用Na2O CaO 6SiO2来表示 则这种玻璃是 A 纯净物 C 有三种氧化物组成混合物 D 有两种硅酸盐组成的混合物 B 由两种硅酸盐和一种氧化物组成混合物 练习 3 将固态的氢氧化钠加热至熔融状态 可选用的器皿是 A 铁坩埚B 石英坩埚C 石墨坩埚D 蒸发皿 练习 4 光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维 这种玻璃纤维的成分是 A硅酸盐玻璃 B石英玻璃 C有机玻璃 D陶瓷玻璃 B 5 金属制的发动机 燃烧的有效利用率只有28 38 用氮化硅或碳化硅陶瓷制的发动机可将热效率提高50 简