化学玻璃陶瓷和水泥.ppt

,第三节玻璃、陶瓷和水泥,玻璃中含有什么物质？玻璃器皿为何能通过人工吹制方法制得？,玻璃制作：一吹成皿日本小樽,玻璃是否为晶体？生活中有许多漂亮的玻璃制品，它们有的是由人工吹制的，玻璃为什么能被吹制成性状不同的制品？,一、玻璃,1、原料：纯碱、石灰石和石英,2、主要设备：玻璃熔炉,3、生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,4、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应,高温,高温,5、主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,6、主要性能：玻璃态物质，没有固定的熔点，在一定温度范围内逐渐软化。,（Na2OCaO6SiO2）,石英玻璃,光学玻璃,7、几种特殊玻璃,石英玻璃：,膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光,用途：化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等。,光学玻璃：,透光性能好、有折光和色散性(铅玻璃),用途：眼镜片；望远镱用凹凸透镜等光学仪器,有色玻璃：,金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色。,蓝色(Co2O3)红色(Cu2O)淡绿色(FeO),钢化玻璃：,玻璃在电炉里加热软化，再急速冷却得钢化玻璃。,PbO,耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂，破碎时无尖锐棱角不易伤人。,用途：运动器材；微波通讯器材；,玻璃纤维,玻璃在熔化状态下抽成丝成为玻璃纤维，玻璃纤维用合成树脂一层层胶合压制成一定形状，并在加压下加热固化，形成玻璃钢，强度大如钢，比钢轻。玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀等。,注意：有机玻璃、水玻璃都不是玻璃。,玻璃钢,与,China,China,中国,二、陶瓷,兵马俑,中国陶瓷珍品之唐三彩,中国陶瓷珍品之明青花,中国陶瓷珍品之清青花,中国陶瓷珍品之清彩瓷,坩埚,传统上陶瓷是指所有以黏土为主要原料（Al2O32SiO22H2O）与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。广义上陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。,二、陶瓷(China),1、主要原料：黏土,2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却,3、反应原理：复杂的物理、化学变化,4、主要成分：硅酸盐,5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。,、主要种类：,土器：砖瓦,红瓦（自然冷却，Fe2O3含量较多）,青瓦(淋水冷却，Fe3O4、FeO较多),陶器：,彩陶,江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑,瓷器：,茶具,炻器：,水缸、砂锅,瓷雕,收藏珍品,注意：彩釉,景泰蓝,唐三彩,思考：瓷器上釉是怎么回事？绚丽多彩的瓷器是怎样制得的？,搪瓷是在金属的表面用工艺类似于电镀上一层瓷，而陶瓷则是用陶土烧制而成的,注意：搪瓷不属于陶瓷,目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。但大家知道吗？解放前我国的水泥曾被称为“洋灰”，就是现在，也仍然还能听到这种叫法。,资料,旧中国的水泥主要依靠进口，椐记载最高年产量仅2.29*106t，在新中国诞生以后，水泥工业有了迅速的发展。从1949年到1983年，增长了160多倍，1983年产量达1.06*108t,居世界第二位，1989年产量达2.07*108t，居世界第一位。其中1999年我国水泥产量占世界的3716。,水泥回转窑,三、水泥：,1、主要原料：粘土和石灰石,2、主要设备：水泥回转窑,3、生产过程：生料研磨，高温煅烧得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥,辅助原料：石膏作用是调节水泥硬化速度,4、反应原理：复杂的物理、化学变化,水泥生料煅烧成熟料的物理化学变化的过程,干燥带：100水分蒸发,温度（度）作用,预热带：600有机物燃烧和高岭土的脱水,分解带：900石灰石分解，CaO和SiO2Al2O3发生固态反应,烧结带：1400烧结，熔融，得熟料,5、主要成分：硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3)等,6、主要性能：水硬性,水泥的标号强度等级,7、主要用途：建筑、修路。如：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土。,水泥的标号（现已经废止）水泥的标号是水泥强度大小的标志，测定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检测得到28d后的抗压强度为310kg/cm2，则水泥的标号定为300号。抗压强度为300-400kg/cm2者均算为300号。普通水泥有：200、250、300、400、500、600六种标号。200号-300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构件。,水泥的等级划分我国对六大通用水泥各项标准已作修改,原采用(国标)GB17785方法已经废止不再使用,六大通用水泥新标准是GB1751999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、GB13441999矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤炭硅酸盐水泥。GB129581999复合硅酸盐水泥。这三个国家标准（包括六大通用水泥）早已于1999年12月1日起生效，过渡期为1年4个月，即2001年4月1日起相应三个老标准（包括六大通用水泥）废止，正式实施六大通用水泥新标准。新标准是将水泥标号改为强度等级,六大水泥标准实行以MPa(兆帕)表示的强度等级，如32.5、32.5R42.5、42.5R、52.5、52.5R等，强度等级的数值是与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。,四、玻璃和陶瓷的新发展,1、光导纤维,光纤通信的优点有：a、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳10亿人通话，也可同时传送多套电视节目；b、光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听；c、光缆质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便；d、光纤通信还有损耗低，适合远距离信息传输等优势；,2、高温结构陶瓷下面我们就以实例来进行说明。思考：1、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么?（答案：缺水）2、汽车行驶时，为什么经常要加水?（答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。）,3、陶瓷发动机氮化硅陶瓷设问：既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预测氮化硅的性质。（答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。）氮化硅陶瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损，抗腐蚀，抗氧化，能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以用来制柴油机。,新型结构陶瓷除上述所介绍的之外，还有很多品种，如碳化硼陶瓷、氧化锆陶瓷、钠米陶瓷等等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。,1、熔融烧碱应选用的仪器是：（）A、石英坩埚B、普通玻璃坩埚C、生铁坩埚D、陶瓷坩埚,课堂练习,C,2、下列物质不属于硅酸盐的是：（）A、粘土、B、石英、C、Al2(Si2O5)OH)4D、Mg2SiO4,B,3、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列物质不需要石灰石的是：（）A、制硅酸、B、制水泥、C、制玻璃、D、制生石灰,A,4、与普通玻璃的成分相同的是（）A、钢化玻璃B、有色玻璃C、光学玻璃D、石英玻璃,A,5、下列物质具有固定熔沸点的是：（）A、钢化玻璃B、