硅酸盐与无机非金属材料课时.ppt

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1、硅酸盐与无机非金属材料,1.硅酸（H2Si03）硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性弱。,2.硅酸钠（Na2SiO3）Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，常用作粘合剂。往硅酸钠溶液中通入CO2,能制的硅酸，反应方程为：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,一.硅酸盐,3.硅酸盐,（1）硅酸盐制品性质、熔点，大都 于水。硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。表示方法:,a.表示顺序为：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水；,b.氧化物之间用“”隔开；,c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。,如:钾长石(KAlSi3O3):,K2O Al2O3 6SiO2,硅

2、酸钠（Na2SiO3）,Na2O SiO2,钠长石（NaAlSi3O3),Na2O Al2O3 6SiO2,稳定,较高,难溶,二、无机非金属材料,（1）玻璃,生产原料：纯碱、石灰石和石英,生产设备:玻璃熔炉,生产过程：把材料粉碎并按照适当比例混合 后，放入玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到 普通玻璃。主要化学反应有：,主要成分：普通玻璃是：,CaSiO3、NaSiO3 和SiO2熔合在一起的混合物。,重要性质：,玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热在一定温度范围内逐渐软化。,思考,生活中见过或你知道那些种类的玻璃？,玻璃的种类：,a.铅玻璃（用于制光学仪器）,防辐射铅玻璃,重铅玻璃,人造水晶

3、,b.有色玻璃【蓝色钴玻璃（CoO3)、红色玻璃（Cu2O）】,c.钢化玻璃（用于汽车车窗）,（2）水泥,硅酸三钙（3CaO SiO2）、硅酸二钙（2CaO SiO2）、铝酸三钙（3CaO Al2O3）,水泥是最重要的建筑材料，普通水泥主要成分是：,水泥的特点是水泥具有，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。混凝土是、和 的混合物，混凝土常用钢筋做结构，就是通常说的钢筋混凝土。,水硬性,水泥,砂子,碎石,现在，还发明了各种新式水泥，如矾土水泥、膨 胀水泥和混凝土水泥等。,陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料，,（3）陶瓷,中国陶瓷珍品之清彩瓷,中国陶瓷珍品之清青花,唐三彩,目前几种新型陶瓷材料主

4、要有：,高温结构陶瓷，如氮化硅（Si3N4)陶瓷，碳化硅（SiC)陶瓷等。,发动机中的氮化硅陶瓷部件,氮化硅陶瓷（Si3N4）是灰白色固体，硬度为9，是最硬的材料之一。它的导热性好且膨胀系数小，可经受低温高温、骤冷骤热反复上千次的变化而不破坏，因此是十分理想的高温结构材料。,碳化硅制成的涡轮叶片,碳化硅SiC,俗称金刚砂。熔点高(2450),硬度大(9.2),是重要的工业磨料。如其中掺入某些杂质,会使之出现半导体,作为高温半导体,用于电热元件。作为高温结构陶瓷,日益受到人们的重视。它最适宜的应用领域是高温、耐磨和耐蚀的环境,现已用作火箭喷嘴,热电偶保护管,热交换器和耐磨、耐蚀的零件。,科技人员

5、发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化硅陶瓷等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温度可达13001500。,步兵战车用绝热陶瓷发动机 可使其不易被红外探测器发现并被红外制导武器所摧毁，提高了生存率,生物陶瓷：氧化铝（Al2O3）陶瓷，氧化锆（ZrO2）)陶瓷,氧化铝陶瓷（人造刚玉 Al2O3）熔点高，可作高级耐火材料；硬度高，可作研磨材料。经特殊烧结，可制成微晶氧化铝，透光性很强，用作高压钠灯灯管等高温透明部件。,用于软骨组织修复的多孔生物陶瓷,压电陶瓷：以钛酸钡（BaTiO3)和钛酸铅（PbTiO4)等为主要成分。,压电陶瓷变压器,1、传统无机非金属材料有什么优点和弱点？新型无机非金属材料有哪些主要

6、特点?,思考,传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但也有质脆、经不起热冲击等弱点。新型无机非金属材料主要特点：a、能承受高温，强度高b、具有电学特性c、具有光学特性d、具有生物功能。,能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点,2、高温结构陶瓷有什么优点？,3、生物陶瓷在医疗上有何用途？,可直接植于人体内，如制成人造牙齿、人造骨骼、人造心脏瓣膜等,1、下列物质中，不属于新型无机非金属材料的是：A、普通玻璃B、氧化铝陶瓷C、光导纤维D、氮化硅陶瓷2、制造光导纤维的原料是：A、碳酸钙 B、硅酸钠C、普通纤维D、二氧化硅,A,D,3.下列物质不属于硅酸盐的是A、粘土 B、硅藻土C、Al2Si2O5 D、MgSiO4,B,5、古希腊流传这样一个传奇故事。一批贩运纯碱的商船停泊在江边的沙岸旁，商人们找不到石头来打灶煮饭，就把船上的大块纯碱搬来，放在沙地上垫锅做饭，饭熟了后商人们惊奇的发现“灶”变成了晶莹透明的固体。这固体是，主要成分是,玻璃,Na2SiO3和SiO2,4.石灰石是许多工业原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是,A、生石灰 B、水泥C、玻璃 D、硅酸,D,