第五章复习二次修改1

一．玻璃凡熔融体通过一定方式冷却，因黏度逐渐增加而具有固体性质与一定结构特征的非晶态物质，都称为玻璃。1.玻璃的性质:1）.力学性质理论强度高，实际强度低。2）.物理性质高度透明3）.耐酸不耐碱2.玻璃的生产方法:1).压制成形2).吹制成形3).拉制成形4).加工纤维3.原料：纯碱、石灰石和石英4.主要设备：玻璃窑5.生产过程：原料粉碎，玻璃窑中强热，成型冷却6、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑7、主要成分：SiO2、Na2SiO3、CaSiO3（Na2O•CaO•6SiO2）8、主要性能：玻璃态物质，没有固定的熔点，化学性质稳定陶瓷材料通常由三种不同的相组成，即1.晶相2.玻璃相3.气相[气孔]。陶瓷材料的结合键特点:陶瓷材料的主要成分是氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等，因而其结合键以离子键(如Al2O3)、共价键(如Si3N4)及两者的混合键为主。陶瓷材料的性能特点陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。陶瓷材料还具有密度小、弹性模量大、耐磨损、强度高等特点。功能陶瓷还具有电、光、磁等特殊性能。陶瓷生产过程球磨----分级过滤----强磁除铁-----机械压滤-----反复炼制-----用煤气来烧凡细磨成粉末状，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、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称水泥。配料——粉磨——成球——煅烧生产工艺——“两磨一烧”第一阶段（第一磨）—磨制生料第二阶段（一烧）—将生料于1450℃煅烧成熟料第三阶段（第二磨）—磨制水泥成品化学组成CaOAl2O3Fe2O3MgOTiO2CaF2H2OSiO2代号CAFMT___FHS熟料中化学组成及国际通用代号简写规则：以氧化物分子式第一个字母为代表符号硅酸三钙Ca3SiO5—3CaO•SiO2—代号：C3S36-60%硅酸二钙Ca2SiO4—2CaO•SiO2—代号：C2S15-37%铝酸三钙Ca3(AlO2)2—3CaO•Al2O3—代号：C3A7-15%铁铝酸四钙Ca4[(AI•Fe)O5]2—4CaO•Al2O3•Fe2O3—代号：C4AF10-18%硅酸盐水泥熟料主要矿物水化水化速率——快C3AC3SC4AFC2S影响硅酸盐水泥凝结硬化、性能的主要因素1．熟料矿物组成的影响2．水泥细度3．拌合加水量4．养护制度（温度和湿度）5．养护龄期6．外加剂7．贮存与运输按碳的质量百分数分：低碳钢（C：≤0.25％）中碳钢（C：0.25％≤C≤0.6％）高碳钢（C：＞0.6％）.按钢的质量分（主要是杂质硫、磷的含量）：普通碳素钢（S≤0.055％，P≤0.045％)优质碳素钢（S≤0.040％，P≤0.040％)高级优质碳素钢（S≤0.030％，P≤0.035％3.按用途分：碳素结构钢：主要用于桥梁、船舶、建筑构件、机器零件等碳素工具钢：主要用于刀具、模具、量具等普通碳素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255等。数字表示最低屈服强度。Q195、Q215、Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等。Q255、Q275可轧(胶）CFΗ(晶）ΑΗCΟ7ΗΑF4CΑFC4.(胶）AΗΑΗ(晶）CΟ6ΗΑ3CΑC3.CΗ（晶）(胶）ΗSCΟ4ΗS2CSC2.3CΗ（晶）(胶）ΗSCΟ6ΗS3CSC1.6324433233322222323233制成型钢、钢板等。优质碳素结构钢：钢号以碳的平均质量万分数表示。20＃表示含C：0.20%（万分之20）碳素工具钢：钢号以碳的平均质量千分数表示，并在前冠以T。如T9、T12等。T9表示含C：0.9%（千分之9）。铸钢：铸钢牌号是在数字前冠以ZG，数字代表钢中平均质量分数（以万分数表示）。如ZG25，表示含C：0.25%。铁的生产（生铁中碳，硅，锰，磷，硫杂质——造成质硬而脆难以焊接）原理：高温下，氧气+铁的氧化物+C和其他杂质——气体，炉渣，铁1.生铁的冶炼磁铁矿（选矿，洗矿）焦炭作还原剂高炉作设备石灰石麦石（二氧化硅）作炉渣高温下先还原铁2.进风口使焦炭反应（变成CO）3.炉顶反应（CO和氧化铁反应生成铁和二氧化碳）4.炉底出铁水（和炉渣）钢的冶炼（电炉炼钢法）氧气顶吹转炉炼钢法：1.废钢铁+1200～1300摄氏度生铁水和造渣材料——氧气喷炉顶2.生成熔融炉渣，钢水3.停止吹氧，调节钢水成分4.锻造加工成各种钢材钢铁加工方法：铸造（铁水放入到模腔中冷却成型）锻造（模锻）利用外力轧钢在碳钢中加入一种或多种合金元素，形成的钢称之为合金钢。合金元素与铁的作用：合金元素加入钢中，首先溶于铁形成固溶体，超过溶解度极限时与碳形成化合物。合金元素溶与铁，形成合金铁素体或合金奥氏体。合金元素溶于铁素体会使钢的室温强度提高，这种作用称为固溶强化。2.合金元素与碳的作用：对于与碳的亲和力较弱的合金元素，不与碳发生作用，只溶于铁素体或奥氏体中；对于与碳的亲和力较强的合金元素，当质量分数较低时，与铁一起形成合金渗碳体，当质量分数较高时，形成合金碳化物。铁及铁基合金合金元素的作用：1。耐腐蚀性要求越高，碳的质量分数应越低；2。加入主要的合金元素Cr。Cr能提高基体的电极电位。在氧化性介质中极易钝化，形成致密的氧化膜，提高耐腐蚀性3。加入合金元素Ni。可获得单项的奥氏体组织，显著提高耐腐蚀性并改善钢的塑性，通过热处理还可以改善钢的强度。4。加入合金元素Mo、Cu等：提高钢在非氧化性酸中的耐腐蚀能力。5。加入合金元素Ti、Nb等：能优先同C形成稳定的碳化物，使Cr保留在基体中，避免晶界贫Cr，提高钢的耐腐蚀性。6。加入合金元素Mn、N等：部分替代Ni以获得奥氏体组织，并能提高铬不锈钢在有机酸中的耐腐蚀性。石墨的存在对铸铁的特殊作用1.铸铁的切削加工性能优异；2.铸铁的铸造性能良好；3.铸铁具有耐磨性；4.铸铁具有良好的减振性；5.铸铁对缺口不敏感；对铸铁的作用。黄铜=Zn+Cu白铜=Ni+Cu青铜=Sn+Cu铝的冶炼：电解法，电解槽钛的密度低，熔点高，线膨胀系数小。导热性差。纯钛塑性好，强度高，可以加工成细丝和薄片。钛在大气、海水及酸碱中的抗腐蚀性能好。黄金*金是一种贵重金属*黄金的延展性好，*黄金具有良好的导电及导热性能。橡胶橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原来形状的高分子弹性体。橡胶的共性：具有橡胶状弹性具有粘弹性有缓冲减震作用对温度依赖性大橡胶的硫化过程：硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段、过硫阶段利用了热塑性的聚乙烯塑料薄膜大棚聚乙烯的品种类型(按密度和结构的不同分)低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、线型低橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶异戊橡胶乙丙橡胶丁钠橡胶特种橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶氯基橡胶氟橡胶氯醚橡胶硅橡胶聚氨酯橡胶聚硫橡胶丙烯酸酯橡胶密度聚乙烯（LLDPE）支化度：LLDPELDPEHDPE聚乙烯的生产方法：乙烯高压聚合生产工艺乙烯中压法聚合乙烯低压法聚合超高分子量聚乙烯特点：(1)耐磨损性能(2)冲击性能(3)自润滑(4)吸水率另外它还具有极高的耐腐蚀性（耐酸、碱及腐蚀性气体）、综合耐温性（能够在-200℃至+80℃温度范围内使用）、良好的消音性能、良好的抗应力开裂能力、符合卫生标准合成纤维：如腈纶(人造羊毛)、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶”合成纤维涤纶——聚酯；锦纶——聚酰胺；腈纶——聚丙烯腈；维伦——聚乙烯醇缩甲醛；丙纶——聚丙烯；氨纶——聚氨酯。成纤高分子物条件具备一定的分子量具备一定的分子结构(线形或支化度很低)超分子结构具有取向并部分结晶具有一定的耐热性具有一定的机械物理性能具有一定的化学稳定性具有一定的染色性合成纤维的优缺点优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、化学稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差、易起毛起球、不易染色、腊状手感合成纤维的纺丝方法，目前大致可分为以下三种：分类纺丝液制备凝固方法应用举例湿法纺丝溶于水或水溶液凝固浴凝固成型维纶、腈纶干法纺丝溶于非水溶剂蒸发溶剂凝固成型醋酸纤维熔融法纺丝加热熔融冷却凝固成型锦纶、涤纶、丙纶新方法：复合纺丝法、拉裂法、切割法等。1、复合纤维两种或两种以上成纤高分子物的熔体分别输入同一喷丝头，在喷丝头的适当部位相遇后，从同一喷丝孔中喷出，成为两组份或多组份粘并的一根纤维。并列型皮芯型海岛型桔瓣型1.聚酰胺纤维(1)各链节以—CONH—相连结(2)商品名称：锦纶（又称尼龙）、耐纶等(3)优点：具有高强度，有一定的弹性、耐磨、耐油、耐腐蚀、耐细菌。(4)缺点：耐光较差，长期光照下强度下降。2.聚酯纤维（1）各链节以—COO—相连结（2）商品名称：涤纶、的确良等（3）优点：强度大、耐磨（仅次于聚胺纤维）、富有弹性、易皱、吸水性小、耐光、耐腐蚀、耐漂白剂、耐氧化剂、耐有机试剂及无机酸，绝缘性好。（4）缺点：耐碱性稍差。例：的确良——聚对苯二甲酸乙二酯纤维3.聚乙烯醇缩甲醛纤维（1）单体：（2）商品名称：维纶（3）特点：外观、手感、吸湿性均极似棉花，有“合成棉花”之称。其耐磨性、强度都比棉花好。5.聚丙烯腈纤维（1）单体：是丙烯腈（2）商品名称：腈纶（又称合成羊毛）OH3H2NiNH2OHH2SO4NH4OH发烟H2SO4已内酰胺锦纶-6+OHO130~180℃380~450℃锌、铁NOHBeckmann重排NHO250~300℃1.5~2atm[NH(CH2)5CO]nHOHCOOCH3H3COOC2HOCH2CH2OHCOOCH2CH2OHHOH2CH2COOCCOOOH2CH2COOCOCH2CH2OHH抽丝便得的确良纤维酯交换+缩聚nH2CCH2CH2OCHOCH2（3）优点：柔软蓬松，强度、保暧性及弹性比羊毛好，是优良的天然代用品。（4）缺点：耐磨性能不及羊毛好。（5）合成：腈纶是聚丙烯腈在我国的商品名称，英文商品名为Orlon，音译为奥纶；又名Cashmilan，译为开司米。简称为PAN。它主要是以丙烯腈为原料单体，经过加聚反应生成聚丙烯腈，然后抽丝而成。它的性能极似羊毛，柔软、轻盈、保暖，有人造羊毛之称，多数被用来与羊毛混纺或作为羊毛的代用品，故又称合成羊毛H2CCHCH3NH3O2H2CCH-CN++425~510℃磷钼酸铋引发剂H2CCHCNn