无机非考试重点整理

1..无机非金属材料定义及分类：胶凝材料:凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体，其内能和构形熵高于相应的晶体，从熔融态转变为固态时有一定的转变温度Tg。陶瓷是指以无机非金属天然矿物或化工产品为原料，经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制成的产品，是陶器和瓷器的总称。水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。2.粘土类原料工艺性质：可塑性、结合性离子交换性、触变性、膨化性P183.原料无机非金属材料的生产以铝硅酸盐（粘土、长石等）原料、硅质（石英砂等）原料、石灰质原料、铝质原料等为主。主要化学成分：CaO、SiO2、Al2O3、Na2O等。粘土类原料按成因分类---原生粘土：质地较纯，颗粒稍粗，可塑性较差，耐火度较高。次生粘土：颗粒细，杂质多，可塑性较好，耐火度较差.按可塑性分类---高塑性粘土：分散度大，多呈疏松或板状，如膨润土、木节土等。低塑性粘土：分散度小，呈致密块状或石状，如叶腊石、瓷石等。按耐火度分类---耐火粘土：耐火度在1580℃以上，杂质较少，灼烧后多呈白色、灰色或淡黄色，为瓷器、耐火制品的主要原料。难熔粘土：耐火度为1350~1580℃，含易熔杂质在10％~15％左右，可作炻器、陶器、耐酸制品、装饰砖及瓷砖的原料。易熔粘土：耐火度在l350℃以下，含大量的各种杂质，多用于建筑砖瓦和粗陶等制。按粘土的主要矿物：高岭石类粘土、蒙脱石类粘土、伊利石类粘土、水铝英石类粘土石灰石破碎一般主要采用颚式破碎机、反击式破碎机、反击锤式破碎机等；粘土破碎主要采用对辊破碎机、反击式破碎机；煤一般采用锤式破碎机；石膏一般采用颚式破碎机。水泥组成：水泥熟料、石膏硅酸盐水泥熟料混合材由C2S、C3S、C3A、C4AF四种矿物组成。相应的组成氧化物为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3。A矿——在硅酸盐水泥熟料中固溶了其它少量氧化物的C3S称为阿利特（Alite），又称为A矿；B矿——C2S固溶体称为贝利特（Belite），又称为B矿C矿——固溶了其它少量氧化物的C4AF称为才利特（Celite），又称为C矿；在偏光显微镜下反光能力强，一般称为白色中间相。黑色中间相——C3A固溶体。在偏光显微镜下反光能力弱，一般称为黑色中间相。配料的计算：石灰饱和系数KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。考虑到熟料中有游离CaO、游离SiO2和石膏，KH式可写为:KH=[（CaO-f-CaO）-（1.65Al2O3十0.35Fe2O3+0.7SO3)]/2.8(SiO2-f-SiO2)石灰饱和系数KH与熟料矿物组成的关系式：KH=(C3S+0.8838C2S)/(C3S+1.3256C2S)当C3S=0时，KH=0.667，即此时的熟料矿物只有C2S、C3A、C4AF而无C3S；当C2S=0时，KH=1，即此时的熟料矿物只有C3S、C3A、C4AF而无C2S。硅率又称为硅酸率，其数学表达式是：ＳＭ＝SiO2/(Al2O3+Fe2O3)式中：SiO2、Al2O3、Fe2O3分别代表熟料中各该氧化物的质量百分数。当Al2O3/Fe2O3大于0.64时：SM=(C3S+1.3256C2S)/(1.434C3S+2.046C2S)铝率又称为铁率，其数学表达式为：IM=Al2O3/Fe2O3当IM铝大于0.64时，铝率和矿物组成关系的数学式是：IM=1.15C3A/C4AF+0.64式中：C3A、C4AF为熟料中各该矿物的质量百分数。玻璃的组成-玻璃形成体(网络形成体)、玻璃调整体(网络外体)、玻璃中间体(网络中间体)陶瓷的成型方法:1.塑性成型：塑法成型是在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。其含水量约为泥团重量的18~26％。2.注浆成型：注浆法成型是把泥浆注入多孔模型内。借助于模型的吸水能力而成型的方法。泥浆含水量高达30％以上。包括:实心注浆、空心注浆、离心注浆。(对原料的要求)3.压制成型：压制成型是将含一定水分的粒状粉料，放在模具中直接受压力而成型的方法。根据粉料含水率大小可将其分为干压成型(含水率＜6％)和半干压成型(含水率为6~12％)物料干燥的方法有两种：自然干燥和人工干燥。干燥过程是一个物理过程。热加工方式：煅烧（针对水泥）、烧成（针对陶瓷）、熔化（针对玻璃）硅酸盐水泥煅烧：生料的物理、化学变化：1.干燥与脱水、2.碳酸盐的分解、3.固相反应（定义、影响因素）、4.液相和熟料的烧结、5.冷却(冷却方式---一般采用急速冷却，其优点)①急冷能防止或减少β-C2S转化成γ-C2S②急冷能防止或减少C3S的分解③急冷能防止或减少MgO的破坏作用④急冷使熟料中C3A结晶体减少⑤急冷熟料易磨性提高。固相反应影响因素：①生料细度及均匀程度②原料性质③温度④矿化剂坯体在烧成过程中的物理化学变化：1.坯体的水分蒸发（室温-300℃）2.氧化分解及晶型转化期（300℃-950℃）3.成瓷期（950℃-烧成温度）4.冷却期（烧成温度至室温）玻璃的熔化过程是一个很复杂的物理、化学过程。大体上可分为以下五个阶段：1.烧结体的形成2.玻璃液的形成3.玻璃液的澄清4.玻璃液的均化5.玻璃液的冷却气泡的形成（一次、二次气泡）：造成二次气泡有物理、化学两方面原因：物理原因：降温后玻璃液又一次升温超过一定限度化学原因：与玻璃的化学组成和使用的原料有关。（含钡玻璃）玻璃液的澄清：是指气体夹杂物从玻璃液中消除的过程。通常所说的玻璃液的澄清过程是指排除玻璃液中可见气泡中的气体。根据以上所述的气体平衡关系，要消除可见气泡，有两种途径：①使可见气泡上浮到液面破裂，气体进入炉气中；②使可见气泡中的气体溶解到玻璃液中。（通常不可行）澄清剂原理：澄清剂是指在玻璃熔化高温阶段释放出气体，促进玻璃液中已有的可见气泡长大，并加速上浮，玻璃液的澄清过程，因而明显加速的物质。玻璃液的均化：均化过程就是不均匀体在玻璃液中溶解、扩散的过程。冷却过程应注意什么：整个冷却过程应力求平稳进行，以保证玻璃液的热均匀性，并防止出现温度波动，以免引起二次气泡。冷却方式---退火。退火的目的：平板玻璃的现存的成型方法有：浮法、垂直引上法、平拉法、压延法。浮法是指玻璃液流漂浮在熔融金属表面上生产平板玻璃的方法。陶瓷的釉料种类：从外观质量来区别，常用的有三类：1.透明釉釉层主要是透光性良好的玻璃组成，长石釉、石灰釉和石灰-碱釉都属这类。为与滑石质瓷或骨灰瓷胎相匹配，日渐发展了滑石瓷釉和骨灰瓷釉。2.颜色釉它是有不同的着色剂微粒均匀分散在釉料的玻璃相中，而形成不同色泽的釉面，我国的青釉、铜红釉、花釉等产品是珍贵的产品。3.艺术釉它是日用瓷及陈列瓷的装饰釉料，除颜色釉以外，还有结晶釉、碎纹釉、无光釉等。施釉方法：1.浸釉法2.浇釉法3.喷釉法4.静电施釉坯釉适应性：是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体不开裂、不剥脱的能力。影响坯、釉适应性的因素主要有四个方面：(1)热膨胀系数对坯、釉适应性的影响(2)中间层对坯、釉适应性的影响(3)釉的弹性、抗张强度对坯釉适应性的影响(4)釉层厚度对坯釉适应性的影响。硅酸盐水泥的物化性能（C3S的水化与硬化）C3S水化速率很快，其水化过程可由水化放热速率－水化时间曲线而得。可分为五个阶段：石灰水化、硬化的两个过程：干燥、碳酸化石膏水化、硬化的机理：Ⅰ初始水解期：衰减期：