无机非金属材料 (2).ppt

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1、第一课时　无机非金属材料材料指为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。材料传统无机非金属材料新型无机非金属材料无机非金属材料金属材料高分子材料水泥玻璃陶瓷光导纤维新型陶瓷(1)按化学组成和特性(2)按用途分结构材料：利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门功能材料：利用材料的热、光、电、磁等性能用于电子、激光、通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。石器——燧石取火硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅——光导纤维单晶硅——集成电路传统材料人类文明发展史新型材料信息材料无机非金属材料的发展一、传统硅酸

2、盐材料硅酸盐是结构复杂的固态化合物，一般都不溶于水。硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称.＊陶瓷在我国历史悠久＊唐朝时的”唐三彩“＊宋朝时的”钧　瓷“＊中国的英文名China就是源于陶瓷。＊中国的”瓷都“是江西景德镇＊中国的”陶都“是江苏宜兴二陶瓷（china）1.陶瓷(China)（1）主要原料：黏土——硅酸盐（2）传统生产过程：（3）反应原理：物理、化学变化（4）主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。2主要种类：土器：砖瓦(自然冷却，Fe2O3含量较多)(淋水冷却，Fe3O4、FeO较多)陶器：彩陶江苏宜兴的紫砂

3、壶、秦汉兵马俑瓷器：碗盘茶具收藏珍品炻器：水缸、砂锅景德镇陶瓷红瓦青瓦三、玻璃（glass）主要原料主要设备主要成分玻璃窑中发生的主要反应纯碱石灰石石英玻璃窑Na2SiO3CaSiO3SiO2Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2高温CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2高温物性：表面光滑、致密、硬而脆，没有固定熔点化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀1玻璃的组成2玻璃的种类(1)普通玻璃(钠玻璃)由石英砂、纯碱和石灰石共熔而制得的一种无色透明的熔体：Na2CO3+CaCO3+6SiO2=Na2O.CaO.6SiO2+2CO2(2

4、)有色玻璃在玻璃原料中加入某些金属氧化物,可制成有色玻璃。如玻璃中加入CoO呈蓝色加入Mn2O3呈紫色加入Cr2O3呈绿色加入Cu2O呈红色普通玻璃加热到一定温度后急剧冷却，就可以得到钢化玻璃。（3）钢化玻璃玻璃聚乙烯醇丁醛玻璃(4)防弹玻璃又称为夹层玻璃。当受到外部撞击的时候，夹层可将受到的力发散开来，减少了子弹等武器的冲击力，进而保护了受保护者的安全！变色玻璃在玻璃中加入适量的溴化银(AgBr)和氧化铜的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色玻璃。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒，使玻璃呈现

5、暗棕色，能挡住大部分光线。光线变暗，银和溴在氧化铜的催化作用下，重新生成溴化银。于是玻璃的颜色自动变浅，透光性增强。思考：氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用，可用于在玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪器(量筒、滴定管等)上标注刻度及文字。如何在玻璃上刻上美丽的图案SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O四、水泥性能其它水泥具有水硬性原料石灰石、粘土生产过程普通水泥的成分硅酸三钙3CaO●SiO2硅酸二钙2CaO●SiO2铝酸三钙3CaO●Al2O3原料研磨混合煅烧(回转窑)成品加入石膏水泥沙浆、混凝土水泥玻璃陶瓷主要原料石灰石.粘土石英.

6、纯碱石灰石粘土主要设备回转炉玻璃熔炉陶瓷窑反应条件高温高温高温反应原理复杂的物理、化学变化Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2复杂的物理化学变化主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3Na2SiO3CaSiO3SiO2成分复杂特性水硬性玻璃态物质抗氧化.酸碱.腐蚀耐高温.绝缘水泥、玻璃、陶瓷生产比较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C2、下列物质不属于硅酸盐的是：（）A、粘土、B、石英、C、Al2(S

7、i2O5)（OH)4D、Mg2SiO4B3、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A1、结构材料——四、新型无机非金属材料1新型无机非金属材料的特性（1）耐高温、强度高（2）具有电学性质（3）具有光学性质（4）具有生物功能（2）功能材料——光导纤维（光纤）（1）结构材料——高温结构陶瓷2几种典型的新型无机非金属材料（2）功能材料——光导纤维（光纤）（1）结构材料——（2）功能材料——光导纤维（光纤）（1）结构材料——高温结构陶瓷（2）功能材料——光导纤维（光纤）（1）结构材

8、料——高温结构陶瓷（2）功能材料——光导纤维（光纤）（1）结构材料——（1）结构材料——高温结构陶瓷①氧化铝陶瓷高压钠灯氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷（人造刚玉）主要特性①高熔点；②高硬度