最新无机非金属材料工学课件--第二章ppt课件.ppt

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1、无机非金属材料工学课件--第二章§1、钙质原料（1）方解石：三方，粒状或板状，乳白色，杂质呈灰色、淡黄、褐色、有光泽，脆；是最纯的,无缺陷的结晶CaCO3（三方晶系）是CaCO3的热力学稳定形式。（2）石灰石：主要矿物为方解石，含杂质（使强度下降），微晶，隐晶，灰白色,黄色，快状，致密，脆，2.6-2.8g/cm3，化学或生物沉积岩，90%以上的矿物是方解石，雨水、酸性介质对面腐蚀，数十年达3㎜深。（3）泥灰岩：CaCO3和粘土沉积而成，黄—灰黑色（4）白垩：海洋生物外壳与贝壳堆积而成，隐晶无定形细粒疏松的CaCO3，白色CaCO3＞90%（5）硅灰石：板石，

2、链状结构，似辉石类矿物，针状纤维状、块状CaO.SiO2(CaO：48.25%,SiO2：51.75%)，2.8—3.0g/cm3。一、种类和性质二、在生产中的作用及其品质要求1t水泥熟料——1.2~1.3t干石灰石石灰石与白云石共生MgO对生产有影响。。通常要求MgO＜3.0%，其品质指标见表1-2-2（P16）。硅灰石：纯，反应无气体放出，干燥体积收缩小，陶瓷工业广泛使用玻璃工业要求钙质原料中CaO＞50%，Fe2O3＜0.15%。三、钙质工业废渣电石渣：南化、宜山维尼龙厂，乙炔发生车间，糖滤泥：碳酸法制糖厂；碱渣：氨-碱法制碱厂；白泥：造纸厂。三、粘土的

3、工艺性质（一）、可塑性1、定义：粘土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力除去以后，仍能保持形状不变的性能。2、塑性指数—粘土的液限与塑限间的差值（塑性指数＞12为较好）塑性指标：在工作水分下，泥料受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。塑限液限含水率如果，20%35%H2O则，塑性指数为15%粉末+水泥浆（二）离子交换性用厚化度表示：即，泥浆放置30min和30s后相对粘度之比。或，泥团静置一段时间后，球体或圆锥体压入泥团达一定深度时，剪切强度增加的百分数。产生触变性的原因：颗粒表面荷电影响粘土颗粒电荷的因素：矿物组成、颗

4、粒大小和形状、水分含量、电解质种类与用量、泥浆（泥团）的温度等。主要对陶瓷工业影响大。（三）触变性定义：粘土粒子因表面层的断键和晶格内部离子的不等价置换而带电，它能吸附溶液中的异性离子，这种被吸附的离子又可被其它离子所置换。离子交换容量：PH=7时，每100g干粘土所吸附的阳（阴）离子的摩尔数。影响因素：粘土的种类；带电机理；结晶度；分散度定义：粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固，当受到搅拌或振动时，粘度降低而流动性增加，再放置一段时间又能恢复原状态的性质。（四）膨化性—粘土加水后体积膨胀的性质。产生的原因：粘土颗粒层间吸水膨胀，颗粒表面水膜的形成而引起固

5、相体积增大。用膨胀容表示：1g干粘土吸水膨胀后的体积（cm3)对陶瓷、坯料影响较大。干燥收缩—粘土经110℃干燥后，由于自由水及吸附水排出所引起颗粒间距减小而产生的体积收缩。烧成收缩—由于脱水、分解、熔化等一系列的物理化学变化而导致的体积收缩。S总收缩≠干燥收缩S干+烧成收缩S烧（因为基准不同）其关系式：（五）收缩S烧=（1-2-1）开裂收缩大（六）烧结性能烧结范围：即T3软化温度与T2烧结温度差。T2：温度>1000℃，液相差增加，气孔率降至最低，收缩率最大。T3：液相量太多，样品变形时的最低温度烧结范围大小取决于：粘土中熔剂矿物的种类和数量。如：高岭土类2

6、00℃，伊利石类50-80℃，陶瓷生产要求粘土有100-150℃的烧结范围。（七）耐火度—指材料要高温作用下达到特定软化程度时的温度。影响因素：取决于化学组成，随Al2O3含量的增加而提高，随杂质含量（Fe2O3，R20）增加而降低。四、粘土质工业废渣赤泥，煤矸石，粉煤灰制铝工业，生产1tAl2O3赤泥（含C2S）1.5t-1.8t用三角维弯倒的方法测定耐火度如右图§3、石英类原料（建筑用细集料;水泥用作校正原料;玻璃工业的重要原料.）一、种类和性质1、石英砂（硅砂）水成岩，SiO2（含Al2O3，K2O,Fe2O3等杂质）质量评价：化学组成SiO2>90%颗

7、粒组成：d越小，含Al2O3越高（玻璃用硅砂d=0.15-0.8公厘0.25-0.5不小于90%，<0.1mm不超过5%矿物组成：主要石英，长石，高岭石；白云石少量；赤铁矿、钛铁矿使玻璃着色，影响透明度；铬铁矿熔点高，使玻璃难熔而形成黑点疙瘩。2、脉石英火成岩，纯，SiO2达99%，用于生产日用瓷,耐火硅砖。3、砂岩由胶结物质将石英颗料胶结在一起的砾岩。脆，坚固抗风化力强。性能取决于胶结形式：硅质胶结，钙质胶结，粘土质胶结（从前到后强度依次降低）。4,石英岩—石英颗粒再结晶SiO2>97%。此外还有：砂砾、砂—建筑；燧石（玉髓）—形成于硅溶液的隐晶石英岩；硅藻

8、土—由SiO2含量高的硅藻腐烂残留物组