玻璃、陶瓷与水泥相关知识介绍

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玻璃_陶瓷_水泥

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基本原理： 2AgBr
光
CuO
2Ag+Br2
用变色玻璃制作窗玻璃，可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉感。变色玻璃也可用于制作太阳镜片等。
二、陶瓷 2. 1.瓷器陶器
陶瓷器的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑。是人类第一次学会用黏土等天然物为原料，通过物理方法和化学反应制造出来的一种有用的人造材料。
水泥
石灰石、黏土
石膏（辅料）
3、主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙
（3CaOSiO2)（2CaOSiO2)（3CaOAl2O3)
4、特性：水硬性：将水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬。 5、水泥用途： ①水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。 ②混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的钢筋混凝土结构。
CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑
高温
3、组成成分：
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2（主要成分）
玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？因为玻璃没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可以被吹成任何形状的制品．
定义
玻璃没有一定的熔点而态在某一温度范围内没有物逐渐软化的物质。固定玻质（介于晶体与非晶的熔璃点。体之间。）
光纤通信优点： ①信息容量大可同时容纳10亿人通话或
传送多套电视节目
②质量小而且细每千米27g,不怕腐蚀，
铺设方便
③抗干扰性能好通讯质量高，能防窃听 ④成本低每千米1万元左右
2、高温结构陶瓷氮化硅（Si3N4)陶瓷、氧化铝（Al2O3) 陶瓷、碳化硅（SiC)陶瓷和二氧化锆（ZrO2)陶瓷特点：耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。

玻璃、陶瓷、水泥.ppt

玻璃 - 硅酸盐类非金属材料玻璃在常温下是一种透明的固体，在熔融时形成连续网络结构，冷却
过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻
璃的化学组成是Na2O· CaO· 6SiO2，主要成分是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物
或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过特殊方法制得的钢化玻璃
• 陶与瓷的区别在于原料土的
不同和温度的不同。在制陶的温度基础上再添火加温，
陶就变成了瓷。陶器的烧制
温度在800-1000度，瓷器则是用高岭土在1300-1400度的温
陶器
度下烧制而成。陶瓷制品的
品种繁多，它们之间的化学成分．矿物组成，物理性质，
以及制造方法，常常互相接
近交错，无明显的界限，而在Hale Waihona Puke 用上却有很大的区别。瓷器
•
陶瓷是陶器和瓷器的总称。中国人早在约公元前8000-2000年(新石器时代) 就发明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常
见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭
土等。陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用
上，在科学、技术的发展中亦扮演重
要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性，常温遇水可塑，微干可雕，全干可磨;烧至700度可成陶器能装水; 烧至1230度则瓷化，可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性，在今日文化科技中尚有各种创意的应用。
等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。
天门山玻璃栈道天门山玻璃栈道，悬于天门山顶西线，长60米，宽1.6米，最高处海拔1430米。是张家界天门山景区继悬于峭壁之上的鬼谷栈道、凭空伸出的玻璃眺望台。为了让游客零瑕疵的透过玻璃桥看到美丽的风景，上桥的游客均要求戴上鞋套，以保持玻璃桥的透明和干净。玻璃栈道的刺激震撼，可与举世闻名的美国大峡谷玻璃走廊“天空之路”媲美，因而有了东方“天空之路”的美誉。

《玻璃、陶瓷和水泥》知识清单

《玻璃、陶瓷和水泥》知识清单一、玻璃玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有广泛的应用。

1、成分普通玻璃的主要成分是硅酸钠（Na₂SiO₃）、硅酸钙（CaSiO₃）和二氧化硅（SiO₂）。

2、生产原料生产玻璃的原料主要有石英砂（SiO₂）、纯碱（Na₂CO₃）和石灰石（CaCO₃）。

3、生产过程将原料按一定比例混合后，在高温熔炉中加热至熔融状态，然后经过成型和冷却等工序制成玻璃制品。

4、主要性能（1）透明度高：能让光线透过，是制作窗户、镜子等的理想材料。

（2）硬度较大：具有一定的耐磨和抗压性能。

（3）化学稳定性好：一般不易与大多数化学物质发生反应。

5、种类（1）平板玻璃：常用于窗户、隔断等。

（2）钢化玻璃：强度高，破碎后呈无锐角的小碎片，安全性高，常用于汽车车窗、建筑幕墙等。

（3）夹层玻璃：由两层或多层玻璃中间夹一层胶片组成，具有良好的抗冲击性能，多用于汽车挡风玻璃。

（4）磨砂玻璃：表面粗糙，透光不透视，常用于卫生间、办公室等需要隐私的场所。

6、应用（1）建筑领域：窗户、幕墙、玻璃门等。

（2）汽车工业：车窗、挡风玻璃等。

（3）家居用品：镜子、玻璃器皿等。

（4）光学仪器：望远镜、显微镜的镜片等。

二、陶瓷陶瓷是人类使用历史悠久的一种材料。

1、成分陶瓷的主要成分包括黏土、石英、长石等。

2、生产原料常见的原料有高岭土、陶土、瓷土等。

3、制作过程（1）原料制备：将原料进行粉碎、混合和调配。

（2）成型：通过手工或机械的方式将原料制成所需的形状，如拉坯、注浆、压制等。

（3）干燥：去除坯体中的水分。

（4）烧制：在高温窑炉中进行烧制，使坯体发生物理和化学变化，形成坚固的陶瓷制品。

4、主要性能（1）硬度高：耐磨、耐刮擦。

（2）耐高温：能承受较高的温度。

（3）化学稳定性好：耐腐蚀，不易与酸碱等物质反应。

5、种类（1）陶器：气孔率较大，质地相对疏松，如花盆、水缸等。

（2）瓷器：结构致密，表面光滑，如餐具、花瓶等。

6、应用（1）日常生活：餐具、茶具、卫浴洁具等。

玻璃、陶瓷和水泥

⑴玻璃、水泥、陶瓷
⑵石英钟表
⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目)
⑷玻璃刀
⑸金刚石钻头
⑹彩电（荧光材料）
⑺煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑻海底电缆（光导纤维）
⑼电脑的CPU（单晶硅）
⑽隐形飞机（特殊光学材料）
玻璃、陶瓷和水泥
展望21世纪，材料科学的前景是美好的：
1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能源材料将实现高效化；
普通电缆 8管同轴电缆每条通话1800路
资源较少
质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方便每公里1.6 t
成本低,每公里1万元左右
每公里20万元
性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃听,不发生电辐射
现代通信用光缆
光学纤维胃镜
用光导纤维做手术，不用开刀
玻璃、陶瓷和水泥
结构材料——高温结构陶瓷
高温结构材料与金属材料的性能比较
抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型
艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等玻璃、陶瓷和水泥
玻璃、陶瓷和水泥
——
秦兵马俑陶制品
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的雕塑瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的玲珑瓷
玻璃、陶瓷和水泥
几种典型的新型无机非金属材料
1、结构材料——高温结构陶瓷 2、功能材料——光导纤维（光纤）
玻璃、陶瓷和水泥
功能材料——光导纤维（光纤）
1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。这是光的全反射造成的结果。

《玻璃、陶瓷和水泥》课件

《玻璃、陶瓷和水泥》 PPT课件
本课件将介绍玻璃、陶瓷和水泥的历史、应用、制作过程以及未来发展，带您领略这三种材料的独特魅力和无限潜力。
玻璃的历史和应用
古老而神秘
几千年前的古代埃及人已经使用玻璃制品。
多种应用
玻璃被广泛用于建筑、制造、医疗和艺术领域等多个行业。
独特的特性
玻璃透明、坚固、耐高温，具有良好的电绝缘性。
2
陶瓷制作
பைடு நூலகம்
将粘土制作成型，然后经过干燥和高温烧结而成。
3
水泥制作
将石灰石和粘土经过研磨和烧制得到水泥熟料，再与适量的石膏混合，形成水泥。
玻璃、陶瓷和水泥的未来发展
1 环保与可持续性
2 创新应用
3 高性能材料
通过改进制造和回收技术，促进玻璃、陶瓷和水泥行业的可持续发展。
玻璃、陶瓷和水泥有着丰富的创新应用前景，如新能源领域、智能建筑和生物医学。
陶瓷的历史和应用
1
广泛应用
2
陶瓷被用于制造瓷器、建筑材料、电子
元件、艺术品等领域。
3
悠久的历史
陶瓷制品在中国已有数千年的历史。
优越的性能
陶瓷具有高温抗性、化学稳定性和绝缘性能。
水泥的历史和应用
历史悠久
水泥的历史可以追溯到古罗马时期。
建筑重要组成部分
水泥被广泛应用于建筑、桥梁和道路等工程中。
多种应用
水泥还用于制作耐火材料、地板、家具等。
玻璃、陶瓷和水泥的区别和特点
材料玻璃陶瓷
水泥
特点透明、坚固高温抗性、化学稳定性
硬化后坚固
应用建筑、制造、医疗、艺术瓷器、建筑材料、电子元件、艺术品建筑、桥梁、道路、耐火材料

玻璃水泥陶瓷的原料和成分

玻璃水泥陶瓷的原料和成分玻璃水泥陶瓷是一种耐磨、耐腐蚀、耐高温的新型综合材料，在抗磨耗、抗腐蚀、抗老化和耐高温等性能上具有优越特点，并且具有抗冲性的特殊功能，可以用于作滑动轴承、水泵、电机等机械设备的共轨头，也可用作精密设备的密封件，以及电路、汽车及其他工况的密封圈，可作为能源站的热室、锅炉的乳化系统。

玻璃水泥陶瓷的主要原料有玻璃熔炉、氓渣粉、煤灰粉、碳化硅、铝氧化物、氧化铝、H4SiO4和石灰石等，可以根据不同用途配制不同的配方，使不同玻璃水泥陶瓷具有不同性能。

1. 玻璃熔炉：玻璃熔炉是玻璃水泥陶瓷的主体原料，其中的硅、铝、钙、镁的组成及比例，很大程度影响玻璃水泥陶瓷的物理和热性能。

2. 氧化铝：氧化铝是玻璃水泥陶瓷中重要成分，主要用作网状结构填充材料，有利于形成高强度、密度低、表面光洁等特性。

3. H4SiO4：H4SiO4是玻璃水泥陶瓷中质量上重要成分，它含有强烈的缩短剂，有利于玻璃水泥陶瓷的热变形以及热收缩等特性。

4. 煤灰粉和氓渣粉：煤灰粉和氓渣粉在玻璃水泥陶瓷的组成中也有重要的作用，它们具有向外抗热散射的性能，增加玻璃水泥陶瓷体积和面积，使得玻璃水泥陶瓷更有填充性，更有绝缘性能。

5. 碳化硅：碳化硅是玻璃水泥陶瓷原料相当重要的一部分，它是由碳与硅调配而成，质地轻而力学性能也强，在进一步增加玻璃水泥陶瓷的性能方面有着十分重要的地位。

6. 石灰石：石灰石是玻璃水泥陶瓷的轻质料，其中的构成根据用途的不同而不同，它具有较大的抗热和抗紫外线的能力，能够改善玻璃水泥陶瓷结构的结晶度，以及其它特性。

玻璃水泥陶瓷是一种新型综合材料，其中的原料和成分复杂多样，经过一定的加工精制后，具有耐磨耐腐、耐老化和耐高温等优良性能，特别重要的是其具有抗冲激性的特殊功能，这些特点使其在机械设备、精密设备和能源站及其他工况的应用中得到了广泛的应用。

上课第三节玻璃陶瓷和水泥

1、金属的腐蚀是本质是________________________。一般可以分为____________和____________，一般情况下，着两种腐蚀同时存在，只是__________ 比___________要普遍得多。 2、以不纯的钢铁为例分析钢铁的腐蚀情况： ①吸氧腐蚀：如果钢铁表面的水膜___或呈____时发生。正极反应是____________负极反应是_______ ②吸氢腐蚀：如果钢铁表面的水膜___时发生。正极反应是________，负极反应是_____________ 。 3、防止金属腐蚀的方法有________________、 ____________和____________ 。 4、普通玻璃是______、______和______熔化在一起得到的物质，主要成分是________________ 。玻璃生产的两个化学反应方程式为 __________、 ________________
沙子
都是二氧化硅
水晶
石英
玛瑙
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
高温
高温
据此方程式分析，玻璃的原料和成份是什么？
主要原料
纯碱石英
反应玻璃窑中发生的主要反应条件
高温
成分
Na2SiO3 SiO2 CaSiO3
石灰石
热弯玻璃
3、下列说法正确的是（ D ）（A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶
于任何酸。
（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常温下与NaOH溶液不反应。（C）因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强（D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸

第三节玻璃陶瓷和水泥(完整版)

5、了解“水泥的水硬性”、“水泥砂浆”、“混凝土” 及“钢筋混凝土”
6、了解“光纤”与“光缆”及“光纤”的用途；了解 “高温结构陶瓷”的性能与用途
主要反应玻璃窑中发生的
原料条件
主要反应
纯碱
高温
Na2CO3 + SiO2 == Na2SiO3+ CO2
石灰石石英
高温高温 CaCO3 + SiO2 == CaSiO3 + CO2
玻璃、陶瓷、水泥
1、制造普通玻璃的主要原料是什么？普通玻璃的主要成分是什么？生产普通玻璃的简单流程是怎样的？
2、了解不同性能的玻璃
3、制造陶瓷器的主要原料是什么？了解陶瓷器的制造过程极其性能
4、制造水泥的主要原料是什么？普通水泥的主要成分是什么？生产普通水泥的简单流程是怎样的？
见P62
陶瓷在我国有悠久的历史，堪称中国的国粹，在新石器时期我们的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期，唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“钧瓷”）
宋官窑、定窑、汝窑
钧窑、哥窑、其它
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
在多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象叫做碱析，产生碱析的化学原因是什么呢？
1、普通玻璃中
Na2SiO3 : CaSiO3 : SiO2 ===1 : 1 : 4（物质的量之比）
（1）以氧化物的形式表示玻璃的组成。
（2）若要制备1000千克上述玻璃，需要原料各多少千克？共可产生标况下的CO2气体多少升？
9、下列说法正确的是

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2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
想欣赏更多的陶瓷产品，打开以下网页：
2020/1/8
陶瓷工业发展非常迅速，各种新型逃席不断问世，美国“哥伦比亚”号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万快金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，1990年我国第一台无水冷发电机试车成功，这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家门预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将重返“石器时代”。不过是个全新的石器时代。
2020/1/8
主要主要反应普通水泥主要原料设备条件主要成分性质
黏土石灰石水泥回石膏转窑（辅料）
2020/1/8
硅酸三钙： 3•2
高温硅酸二钙：2 • 水硬性
2
铝酸三钙：3 • 2O3
水泥生产流程，见以下网页：
2020/1/8
1.建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是什么？水泥、沙子、水
2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
石英玻璃
2020/1/8
光学玻璃
2020/1/8
2020/1/8
玻璃纤维
2020/1/8
看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？请大家思考后回答，请说出依据。
玻璃是介于结晶态和无定型态之间的一种物质状态，我们叫他玻璃态物质
2020/1/8
④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
5、下列变化过程一定不含化学变化的是
A、石灰沙浆固化
B、二氧化硅熔化
C、结晶碳酸钠风化
D、水泥沙浆固化
2020/1/8
6、根据水泥、玻璃、陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是：
①原料一定有含硅元素的物质
②生成物是硅酸盐
③反应条件是高温
2④020/1/8发生复杂的物理、化学变化
钢化玻璃
把普通玻璃放到电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，得到钢化玻璃。其机械强度比普通玻璃大4—6倍。
光纤玻璃
2020/1/8
1964年8月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为“纤维光学之父”，比头发丝还细的一对光到纤维上同时
传送3万门电话且中继距离长达20—50，保密性能好。
2、了解不同性能的玻璃
3、制造陶瓷器的主要原料是什么？了解陶瓷器的制造过程极其性能
2020/1/8
4、制造水泥的主要原料是什么？普通水泥的主要成分是什么？生产普通水泥的简单流程是怎样的？
5、了解“水泥的水硬性”、“水泥砂浆”、“混凝土”及“钢筋混凝土”
6、了解“光纤”与“光缆”及“光纤”的用途；了解“高温结构陶瓷” 的性能与用途 2020/1/8
人教版化学选修1 第三章第三节《玻璃、陶瓷和水泥》优秀教学课件
2020/1/8
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玻璃、陶瓷和水泥
2020/1/8
1、制造普通玻璃的主要原料是什么？普通玻璃的主要成分是什么？生产普通玻璃的简单流程是怎样的？
（2）若要制备1000千克上述玻璃，需要原料各多少千克？共可
2020/1/8
2、下列物质有固定熔点的是：
A、钢化玻璃 B、水泥
C、碳酸钠
D、水玻璃
3、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的原料是
A、纯碱
B、石灰石
C、石英 2020/1/8
D、焦碳
4、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成（）
①水泥 ②玻璃 ③瓷器
钧窑、哥窑、其它
2020/1/8
中国陶瓷珍品之唐三彩
2020/1/8
中国陶瓷珍品之明青花
2020/1/8
中国陶瓷珍品之清青花
2020/1/8
中国陶瓷珍品之清彩瓷
2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
江西景德镇
2020/1/8
3、我们常见的陶瓷制品表面光滑不渗水，你知道进行了怎样的工艺处理吗？
见P62
2020/1/8
陶瓷在我国有悠久的历史，堪称中国的国粹，在新石器时期我们的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期，唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“钧瓷”）
宋官窑、定窑、汝窑
主要反应玻璃窑中发生的
原料条件
主要反应
纯碱石灰石石英
高温
23 + 2 23+ 2
高温
高温
3+2 3+2
成分
23 3 2
2020/1/8
普通玻璃因混有铁的化合物而呈浅绿色
蓝玻璃在原料里加入了氧化钴使玻璃呈现蓝色
红玻璃在原料里加入了氧化亚铜使玻璃呈现红色
化学仪器玻璃如试管等
光学仪器玻璃如放大镜
主要生产过反应原料程条件
黏土
混合、成型、干燥、高温烧结、冷却
2020/1/8
种类
性能
抗氧化、土陶、抗酸碱陶器、耐腐蚀、炻器、耐高温、瓷器绝缘、
易成型
1.我国最著名的陶器产地在什么地方？有什么之称？
江苏宜兴，有陶都之称
2.我国素有“瓷都”之称的地方在那里？
7、熔融烧碱应选用的器皿是
A、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚
C、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚
8、某型号水泥主要成分为2 、3 、 32 ，则：
—— ——
——
制取该水泥所用的原料是————
2020/1/8
9、下列说法正确的是
A、玻璃是一种晶体
2020/1/8
2020/1/8
2020/1/8
在多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象叫做碱析，产生碱析的化学原因是什么呢？
2020/1/8
1、普通玻璃中
23 : 3 : 2 1 : 1 : 4（物质的量之比）
（1）以氧化物的形式表示玻璃的组成。
2.混凝土又是什么做成的？
水泥、沙子、碎石
2020/1/8

6 5 4 3 2 1 0
1949
1979
1985
1998
产量/亿吨
1949~1998年我国水泥年产量示意图
2020/1/8
2020/1/8
中国的水泥工业发展有100多年历史，我国的水泥产量自1995年以来一直踞世界首位，其中1999年我国水泥产量占世界的37.16%，但因我国人口多，人均产量很低。我国现有水泥企业8000多家，但年产量20万吨以上的不足10%，全国平均规模不足10万吨，与发达国家相比差距极大。