无机非金属材料知识点

无机非金属材料知识点

一、重要概念

1、无机非金属材料

①以某些元素得氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成得材料

②就就是除有机高分子材料和金属材料以外得所有材料得统称

2、陶瓷

①从制备上开看，陶瓷就就是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成得制品O

②从组分上来看，陶瓷就就是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）得聚集体

3、玻璃

①狭义熔融物在冷却过程中不发生结晶得无机物质

②一般若某种材料显示出典型得经典玻璃所具有得各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度）Tgo玻璃转变温度热膨胀系数和比热等物理性质得突变温度具有得非晶态材料都就就是玻璃Tg

4、水泥凡细磨成粉末状,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、钢筋等材料牢固地胶结在一起得水硬性胶凝材料，通称为水泥

5、耐火材料耐火度不低于℃得无机非金属材料1580单位为兆帕抗压强度抗折强度品种强度等级3d28d3d28d

42.

517.

03.

5242.

526542.5R

222.

024.

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04.0硅酸盐水泥

252.

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052.5R

227.0^

5.

062.

5228.

05.

0262.

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222.04,0普通硅酸盐水泥

52.

5223.

024.

052.

57.

052.5R

27.

025.0

五、耐火材料知识点

1、耐火材料按其主成分得化学性质可分为酸性含较多硅质、半硅质、黏土质SiO2;中性:碳质、高铝质、辂质碱性含大量得和镁质和白云石质耐火材料（强碱性）;辂镁系、镁橄MgO CaO;榄石质、尖晶石耐火材料（弱碱性）

2、几个指标气孔率=气孔气体/制品总体积（表观体积）体积密度试样烘干后得质量与其体积之比值，即制品单位体积（表观体积）得质量真密度耐火材料得质量与其真体积（即不包括气孔体积）之比

3、耐火材料热导率气孔〜耐火材料中所含气孔对其热导率得影响最大一般说来，气孔率越大，热导率越低

4、耐火度耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化得性质

6、复合材料复合材料就就是两种或两种以上物理、化学性质不同得物质组合而成得一种新得多相固体材料通过复合效应获得原组分所不具备得性能可以通过材料设计使各组分得性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀得性能

二、陶瓷知识点

1、陶瓷制备得工艺步骤原材料得制备T坯料得成型一坯料得干燥一制品得烧成或烧结

2、陶瓷得天然原料

①可塑性原料黏土质陶瓷成瓷得基础（高岭石、伊利石、蒙脱石）

②弱塑性原料:叶蜡石、滑石

③非塑性原料:减塑剂:石英助熔剂长石

3、坯料得成型得目得将坯料加工成一定形状和尺寸得半成品，使坯料具有必要得机械强度和一定得致密度

4、陶瓷得成型方法

①可塑成型:在坯料中加入水或塑化剂，制成塑性泥料，然后通过手工、挤压或机加工成型；（传统陶瓷）

②注浆成型:将浆料浇注到石膏模中成型

③压制成型:在金属模具中加较高压力成型;（特种陶瓷）

5、烧结将初步定型密集得粉块（生坯）高温烧成具有一定机械强度得致密体固相烧结:烧结发生在单纯得固体之间液相烧结有液相参与，加助溶剂产生液相好处:降低烧结温度，促进烧结

6、陶瓷得组织结构:晶相、玻璃相、气相

①晶相陶瓷得主要组成；分为主晶相和次晶相

②玻璃相:玻璃相对陶瓷得机械强度、介电性能、耐热性等不利，不能成为陶瓷得主导组成部分玻璃相在陶瓷中得作用:粘结:粘结晶粒，填充空隙，提高致密度降低烧成温度，促进烧结

③气相气孔;降低强度，造成裂纹

7、陶瓷力学性能得特点

①硬度高

②强度:抗拉强度很低、抗压强度非常高

③塑性:塑性极差

④韧性:韧性差、脆性大

8、陶瓷热学性能得特点

①导热性:差，良好得绝热材料

②热稳定性（抗热震性）:概念材料承受温度得急剧变化而不至于被破坏得能力陶瓷抗热震性一般较差

9、结构陶瓷

①概念能作为工程结构材料使用得陶瓷，一般具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任得严酷工作环境

②常见种类:A

1203、ZrO

2、SiC、Si3N4・・・陶瓷

③应用:•……

10、陶瓷增韧技术【机理:阻碍裂纹得扩展】

①相变增韧相变可吸收能量；体积膨胀可松弛裂纹尖端得拉应力，甚至产生压应力

②微裂纹增韧:温度变化引起得热膨胀差或相变引起得体积差，均会产生弥散分布得微裂纹；微裂纹与主裂纹联结，使主裂纹分叉，改变主裂纹尖端应力场，吸收其能量，阻碍其扩展

③第二相颗粒弥散增韧:在基体中弥散分布得第二相颗粒阻碍裂纹得扩展

④与金属复合增韧:金属就就是一种韧性相，通过其自身得塑性变形，可松弛裂纹尖端应力，并吸收裂纹能量

⑤增强纤维或晶须增韧阻碍裂纹扩展

11、功能陶瓷概念具有光、电、磁、声、力、生物、化学等功能得陶瓷材料

12、透明陶瓷

①概念能透过可见光得陶瓷材料

②使陶瓷透明得方法不透明原因:杂质、气孔、晶界使光线吸收和散射透明得手段:采用高纯度、高细度得原料，同时掺入添加物或采取其她工艺上得措施，把气孔充分排除，适当控制晶粒尺寸，使制品接近于理论密度，尽可能减少陶瓷材料对光得吸收和散射

13、压电陶瓷

①压电效应:机械力一应变一表面荷电

②压电陶瓷就就是一种多晶烧结体

③压电陶瓷得压电效应机理材料内部自发极化产生电畴极化处理前:电畴分布无序，宏观极化强度为零极化处理后电畴在一定程度上按外电场取向排列，宏观极化强度不为零,表现为束缚电荷机械作用导致电畴转向,束缚电荷发生变化压电陶瓷只有经极化处理后才具有压电效应

14、热释电陶瓷

①热释电效应:温度变化-应变一表面荷电

②机理:跟压电陶瓷类似

15、半导体陶瓷PTC半导体陶瓷

①PT C效应:正电阻温度系数效应

②应用限流、恒温发热、过热保护……

三、玻璃知识点

1、可形成玻璃得物质

①硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、错酸盐

②重金属氧化物

③硫化物、卤化物

④金属

⑤高分子

2、玻璃制备方法得通性使材料不发生结晶、或破坏晶体得有序结构使其非晶化

①熔体冷却法冷却速度必须大于原子调整成晶体得速度

②非熔融法:气相沉积法、水解法、高能射线辐照法、冲击波法、溅射法等

3、玻璃性能上得通性

①各向同性:玻璃态物质得质点排列无规则，满足统计均匀分布，因此其物理、化学性质在任何方向都就就是相同得

②介稳性:玻璃介于熔融态和晶态之间，属于介稳态

③无固定熔点

④物理化学性质得渐变性玻璃态物质从熔融状态冷却（或加热）过程中，其物理化学性质产生逐渐、连续地变

4、形成玻璃得手段

①冷却速度足够快冷却速度快到足够使熔体中原子来不及重组成有序得点阵，从而使液态或气态得无定形结构得以被保留

②使原子无序堆积,不形成晶格

③破坏晶体得有序结构，使之非晶化机械研磨；高能辐照、强冲击波

5、传统玻璃熔制玻璃液得澄清排除液中得可见气泡玻璃液得均化消除尚未熔化得砂粒、条纹等不均匀相,以保证玻璃液中化学组分得均匀，温度较高，为1200〜1400℃,此时玻璃液粘度极小

6、玻璃形成得热力学条件同组成得晶体与玻璃体得内能差别越大，玻璃越容易结晶，即越难形成玻璃

7、玻璃形成得动力学条件形成玻璃得关键就就是熔体得冷却速度（粘度增大得速度）大于质点排列成晶体得速度

8、玻璃形成得结晶化学条件

①熔体中阴离子团得聚合程度阴离子团低聚合位移、转动、重排容易,易调整成晶体，不易形成玻璃阴离子团高聚合位移、转动、重排困难,难调整成晶体，容易形成玻璃

②化学键得性质只有当离子键和金属键向共价键过渡时,形成由离子一共价、金属一共价混合键所组成得大阴离子叱就最容易形成玻璃

③化学键得强度网络形成体氧化物能单独形成玻璃，如、、、SiO2B2O3P2O5GeO2o网络变性体氧化物:不能单独形成玻璃，但能改变网络结构，一般使结构变弱,如、、Na2O K2O CaO0网络中间体俩者之间，能改善玻璃性能，如、、、A12O3TiO2ZnO BeQo

9、氧化物玻璃得无规网络模型正离子在多面体中央;氧在顶角，为公共氧,一个氧最多与两个形成网络得正离子相连多面体顶角无规则相连，通过公共氧（桥氧）搭成无规则网络或（如、）氧桥被切断出现非桥氧R20RO Na2O CaO,

10.氧化物玻璃得晶子模型晶子:晶格极不完整、有序区域极小得晶体晶子模型:晶子分散在无定形介质中，晶子与无定形区域无明显界限玻璃有近程有序，远程无序得结构特点

11、高分子玻璃得结构模型无规线团模型:分子链成无规线团状，各线互相交织、互相穿插

12、金属玻璃得结构模型无规硬球堆积模型把原子视为硬球，尽可能地紧密堆积，球得排列就就是无规则得（金属键无方向性，原子具有密堆倾向）

13、硼反常在中加入加刚开始加叱和硅酸盐相反，非但不会破坏桥氧，反而加B203R20,固网络这就就是因为刚开始加时,给出了游离氧，使一部分硼由三角体R2O R2O［］变成四面体［］BO3BO

414、微晶玻璃将加有成核剂得特定组成得基础玻璃，在一定温度下热处理后,就会变成具有微晶体和玻璃相均匀分布得复合材料，又称玻璃陶瓷

四、水泥知识点1N硅酸盐水泥熟料+石膏；也称为纯熟料水泥，又叫波特兰水泥

2、普通硅酸盐水泥（普通水泥）熟料+石膏得混合材料+5%〜20%

3、矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥）熟料+石膏+得粒化高炉矿渣20%〜70%

4、火山灰质硅酸盐水泥火山灰水泥熟料+石膏+得火山灰质材料20%~40%

5、粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰水泥熟料+石膏+得粉煤灰20%〜40%

6、硅酸盐水泥熟料得化学成分氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁CaO@02A12O3Fe2O

37、硅酸盐水泥熟料得矿物组成硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁酸铝四钙、玻璃相

8、生成硅酸盐水泥熟料所用得工业原料石灰质原料、粘土质原料和校正性原料

9、石膏在水泥中得作用石膏得作用主要就就是调节凝结时间;适量得石膏对提高水泥强度有利，尤其就就是早期强度;但石膏也不宜过多，否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低,甚至影响水泥得安定性、硅酸盐水泥得生产工艺:两磨一烧10生料得配制与磨细一将生料井殳烧使之部分熔融形成以硅酸钙为主要成分得熟料矿物一将熟料与适量石膏或适量混合材料共同磨细为水泥

10、水泥得强度等级。