无机非金属材料PPT课件

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《无机非金属》课件

《无机非金属》课件
气相法可以制备出具有超常物理性能的无机非金属材料,但制备过程能耗极高,且 不易控制材料的尺寸和形状。
生物法
生物法是一种利用生物资源来制备无 机非金属材料的方法。
生物法可以制备出具有环保、可持续 性的无机非金属材料,但制备过程较 为复杂,且材料的性能和纯度不易控 制。
生物法通常需要使用微生物或植物提 取物等生物资源作为原料。
详细描述
热容表示材料在温度升高或降低时吸收或释放热量的能力,热导率表示热量在材料中的传导能力。热 膨胀系数表示材料在温度变化时尺寸变化的程度,抗热震性则表示材料在承受温度急剧变化时的稳定 性。
电学性能
总结词
无机非金属材料的电学性能主要包括电导率、介电常数和绝缘性等。
详细描述
电导率表示材料传导电流的能力,介电常数与材料的介电性能有关,绝缘性则表示材料 阻止电流通过的能力。
05
无机非金属材料的挑战 与未来发展
当前无机非金属材料面临的挑战
资源短缺
随着社会的发展,对无机非金属材料的需求量越来越大,而一些关键 资源的短缺问题逐渐凸显出来,如稀土元素、高岭土等。
环境负荷
无机非金属材料的生产过程中往往伴随着较高的能耗和排放,对环境 造成一定的压力,如水泥、玻璃等行业。
技术瓶颈
04
无机非金属材料的应用 实例
建筑领域的应用
总结词
广泛、重要
详细描述
无机非金属材料在建筑领域的应用非常广泛 ,如混凝土、石材、玻璃等,它们是建筑物 的主要构成材料,具有耐久、防火、隔音等 特点,为建筑物的安全和舒适提供了保障。
电子信息领域的应用
要点一
总结词
高科技、前沿
要点二
详细描述
在电子信息领域,无机非金属材料扮演着重要的角色,如 硅半导体材料、陶瓷电子元件等,它们是现代电子工业的 基础,为电子产品的微型化、高性能化提供了技术支持。

无机非金属材料ppt课件

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05
CATALOGUE
无机非金属材料的未来发展趋 势与挑战
发展趋势
01
高性能陶瓷材料
由于其优异的性能,陶瓷材料在许多领域都有广泛的应用,如航空航天
、汽车、医疗等。未来,陶瓷材料的研究将更加深入,应用领域更加广
泛。
02
纳米无机非金属材料
纳米无机非金属材料由于其尺寸效应和量子效应,具有许多优异的性能
THANKS
感谢观看
。随着纳米科技的不断发展,纳米无机非金属材料的研究和应用也将得
到更广泛的推广。
03
绿色无机非金属材料
随着环保意识的不断提高,绿色无机非金属材料将成为未来研究的热点
。这类材料具有低能耗、低污染、高循环利用的特点,符合可持续发展
的要求。
挑战与问题
材料性能的提升
尽管陶瓷等无机非金属材料的性能已经有所提升,但是与金属材料相比,仍然存在一定的 差距。因此,提高无机非金属材料的性能是当前面临的一个重要挑战。
02
CATALOGUE
无机非金属材料的性质与用途
性质
01
02
03
04
一般性质
无机非金属材料具有较高的熔 点、硬度,良好的化学稳定性
,但脆性较大。
力学性质
无机非金属材料具有较高的抗 压强度、抗拉强度,耐磨性较
好,但韧性较差。
电学性质
无机非金属材料具有较好的绝 缘性能和导热性能。
光学性质
无机非金属材料具有较好的光 学性能,如透光性、反射性等
根据性质和用途,无机非金属材料可 分为陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等 几大类。
无机非金属材料的重要性
无机非金属材料在国民经济发展中扮演着重要角色,特别是 在高技术领域,如航空航天、电子、新能源等领域具有不可 替代的作用。

【高中化学】新型无机非金属材料PPT课件

【高中化学】新型无机非金属材料PPT课件

(2)氮化硅陶瓷
氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧 性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、 隔热、电绝缘等一系列优良性能。 Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件
制造发动机部位的受热面,提高柴油机的质量, 节省燃料(不用水冷却,减少热散失)。 沙漠车
(3)氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、
氧化锆陶瓷
1、不要做刺猬,能不与人结仇就不与人结仇,谁也不跟谁一辈子,有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防,而离别多是蓄谋已久,总有一些人会慢慢淡出你的生活,你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么,但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道,心口如一,是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近,可是走下去却很远的,缺少耐心的人永远走不到头。人生,一半是现实,一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁,不必变成那个人,而是用那个人的精神和方法,去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去,一定要放下。学会狠心,学会独立,学会微笑,学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你,称赞你,而是让周围的人都需要你,离不开你。 8、生活本来很不易,不必事事渴求别人的理解和认同,静静的过自己的生活。心若不动,风又奈何。你若不伤,岁月无恙。 9、命运要你成长的时候,总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个,那就是在本该拼命去努力的年纪,想得太多,做得太少。 11、有一些人的出现,就是来给我们开眼的。所以,你一定要禁得起假话,受得住敷衍,忍得住欺骗,忘得了承诺,放得下一切。 12、不要像个落难者,告诉别人你的不幸。逢人只说三分话,不可全抛一片心。 13、人生的路,靠的是自己一步步去走,真正能保护你的,是你自己的选择。而真正能伤害你的,也是一样,自己的选择。 14、不要那么敏感,也不要那么心软,太敏感和太心软的人,肯定过得不快乐,别人随便的一句话,你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人,它会成为你的习惯,当分别来临,你失去的不是某个人,而是你精神的支柱;无论何时何地,都要学会独立行走 ,它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下,对别人要宽容,能帮就帮,千万不要把人逼绝了,给人留条后路,懂得从内心欣赏别人,虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候,让时间帮你决定。如果还是无法决定,做了再说。宁愿犯错,不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量,因为当你选择离开时,就会发现即使没有你,太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人,也让你认清自己。很多时候,就是在跌跌拌拌中,我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你,不如自己努力爱自己,对自己好点,因为一辈子不长,对身边的人好点,因为下辈子不一定能够遇见。

无机非金属材料PPT课件

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2021/4/8
43
2021/4/8
氧化铝陶瓷
结 构 陶 瓷
二氧化锆
44
几种典型的新型无机非金属材料
高温结构陶瓷 特点:耐高温、耐腐蚀、硬度大、 耐磨损、不怕氧化、密度小等
(1)氧化铝陶瓷
性能 熔点高
2021/4/8
硬度大 透明、耐高温
用途 坩埚、高温炉管
刚玉球磨机
高压钠灯灯管 45
高纯氧化铝透明陶瓷管
▪ 瓷器:需要纯净的粘土做原料,
温度也更高,瓷器比陶器磁体
白净质地致密。
2021/4/8
29
主要种类:
土器:砖瓦
红瓦 (自然冷却,Fe2O3含量较多) 青瓦 (淋水冷却,Fe3O4、FeO较多)
陶器: 彩陶 江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑
瓷器: 碗盘茶具
收藏珍品
景德镇陶瓷
炻器: 水缸、砂锅
2021/4/8
模具和夹具。
2021/4/8
48
(3)碳化硅陶瓷
碳化硅(SiC--金刚砂)和氮化硅一样,是
稳定的原子晶体。具有高的热传导能力、硬度
大、熔点高、比重小,有较高的强度和较好的
热稳定性,与各种酸都不起作用,其抗氧化性
能在高达1550OC时仍很优良。
用途:制造磨料、模
具、特种耐火材料制品;
用于制造电阻发热元件。
27
3、陶瓷
主原料要 生产过程 反应条件 种类
黏土
①混合 ②成型 ③干燥 ④烧结 ⑤冷却
高温
2021/4/8
土器 陶器 炻器 瓷器
性能
抗氧化、 抗酸碱腐 蚀、耐高 温、绝缘 、易成型
28
▪ 陶瓷是由黏土在高温下烧制而成,根据

无机非金属类生态环境材料ppt课件

无机非金属类生态环境材料ppt课件
33
2.混凝土 1)环境负荷降低型生态混凝土 (1)降低制造时的环境负荷 (2)降低使用时的环境负荷 (3)利用混凝土降低环境负荷 2)生物对应型生态混凝土
34
3.平板玻璃 1)热反射玻璃 2)高性能隔热玻璃 3)自动调光玻璃 4)隔音隔热玻璃 5)电磁屏蔽玻璃 6)抗菌自洁玻璃
35
4.建筑装饰装修材料 1)建筑涂料 2)壁纸墙布 3)建筑胶粘剂 4)建筑卫生陶瓷
22
7.3 无机非金属材料零排放与零废弃制 备科学技术
• 对无机非金属材料排放和废弃的控制以及以此 为目的的零排放与零废弃制备科学技术,是无 机非金属类生态环境材料研究的重要内容。
23
一、无机非金属材料的低能耗、少污染制备技术
1.免烧和低温固结技术
1)水热热压 2)反应硬化型免烧陶瓷和电沉积陶瓷膜
KI K IC
n
指数(疲 劳指数)
材料裂强度
材料断裂韧性
4)耐腐蚀、磨损性能设计
14
2.结构设计 1)晶粒设计 (1)晶粒尺寸 (2)晶粒形状 2)晶界设计 3)多相复合设计 (1)原位自生复相结构 (2)纳米复合结构 (3)纤维、晶须复合结构 (4)智能自修复结构
15
3.无机非金属材料长寿命化的典型设计—陶 瓷涂层 在一种材料表面形成另一种材料的涂层 1)锅炉传热管陶瓷涂层 2)飞机发动机的陶瓷绝热涂层
2)可切削技术
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二、无机非金属固体废弃物的再循环与再利用
无机非金属固体废弃物的高附加值利用方法有: ①分离法,可提取其他元素或化合物; ②合成法,再添加其他原料,可制备新材料; ③完全利用法,即完全利用废料制成新材料。
1. 粉煤灰、煤矸石 1)粉煤灰制取沸石
2)粉煤灰、煤矸石制备高性能陶瓷

无机非金属材料的非晶体结构课件

无机非金属材料的非晶体结构课件
具有随机性。
非晶体结构
非晶体结构是指原子或分子在三维 空间中没有长程有序的结构。
玻璃态
玻璃态是指物质在高温下熔融后快 速冷却形成的非晶体状态,具有短 程有序的结构。
无机非金属材料的非晶体结构类型
玻璃相
玻璃相是一种常见的无机非金属 材料的非晶体结构类型,由硅酸 盐、硼酸盐等组成,具有短程有
序的结构。
合材料等。
晶体和非晶体在传感器、电池和 太阳能电池等领域也具有不同的
应用前景。
晶体在药物载体、生物相容性和 生物医学成像等方面具有独特的 优势,而非晶体在这方面的应用
较少。
05 无机非金属材料的非晶体结构制备方法
CHAPTER
气相沉积法
物理气相沉积(PVD)
包括真空蒸发、溅射、离子束沉积等子方法。
复合材料制备
碳纤维增强树脂基复合材料
通过将碳纤维与非晶体结构的树脂基体进行复合,可以获得具有优异力学性能和耐腐蚀性的复合材料,广泛应用 于制造飞机、汽车和体育器材等。
玻璃纤维增强塑料复合材料
通过将玻璃纤维与非晶体结构的塑料基体进行复合,可以获得具有高强度、高韧性和耐冲击等特点的复合材料, 广泛应用于制造电子产品、汽车和建筑材料等。
化学合成法
定义
利用化学反应在溶液中合成非晶体结构材料。
特点
反应条件温和,易于实现工业化生产;可通过调节反应物浓度、溶剂种类、反 应温度等参数控制产品的结构和性能。
06 无机非金属材料的非晶体结构应用
CHAPTER
玻璃制造
玻璃纤维增强材料
通过将玻璃加热至高温熔融状态,然后迅速冷却,可以获得 具有非晶体结构的玻璃纤维增强材料。这种材料具有高强度 、高弹性模量和耐腐蚀性等特点,广泛用于航空航天、汽车 和建筑等领域。

无机非金属材料ppt课件

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类型:陶瓷、玻璃、水泥 (1)陶瓷 ·主要原料:黏土 ·主要成分:含水的铝硅酸盐,成分复杂
(2)玻璃 ·主要原料:纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) ·主要成分:Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
二、新型无机非金属材料
1、硅和二氧化硅
根据元素周期表中硅的位置,思考: 为什么硅能成为应用最为广泛的半导体材料?
第三周期、第IV A族
①硅的存在与性质:
硅在自然界以硅酸盐和氧化物的形式存在
硅酸盐矿石
玛瑙( SiO2 )
水晶( SiO2 )
高温下,硅能与氧气反应生成SiO2,与氯气反应生成 SiCl4 。
(3)碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属 材料,主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,在能源、信息、 医药等领域有着广阔的应用前景。
注:碳纳米材料、金刚石、石墨都是碳的同素异形体, 它们因结构不同(碳原子排列方式不同)而具有不同性质。
——富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称,其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象,开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。


②二氧化硅的性质:
(1)物理性质: 二氧化硅硬度大、熔点高,不溶于水
(2)化学性质:
酸性氧化物:SiO2+2NaOH=== Na2SiO3+H2O ;
具有氧化性:SiO2+2C
Si+2CO↑;
特 性 :SiO2+4HF=== SiF4↑+2H2O。

无机非金属材料课件

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2
电子行业
电路板、绝缘材料等
3
化工行业
催化剂、粉末材料等
无熔点,使其熔化成型。
2
溶胶-凝胶法
通过控制溶胶和凝胶的形成过程制备材料。
3
气相沉积法
利用化学反应气体形成材料。
无机非金属材料的市场前景
1 广泛应用
市场需求量大,应用领域广泛。
2 创新发展
新材料的出现不断推动市场发展。
玻璃材料
如玻璃器皿、建筑玻璃等,具有透明、光滑的 特性。
聚合物材料
如塑料、橡胶等,具有良好的可塑性和耐磨性。
陶瓷材料
如水泥、石膏等,具有良好的外观和耐久性。
无机非金属材料的性质和特点
• 高熔点和硬度 • 良好的绝缘性能 • 抗腐蚀性能强 • 多种颜色和外观
无机非金属材料的应用领域
1
建筑领域
玻璃窗、砖瓦等
无机非金属材料ppt课件
无机非金属材料是一类在自然界中存在的无机物质,没有金属的特性。 这些材料在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
什么是无机非金属材料
无机非金属材料是指不含金属元素的材料,主要由非金属原子组成。 这种材料通常具有高熔点、高耐腐蚀性和良好的绝缘性能。
常见的无机非金属材料
陶瓷材料
如瓷器、砖瓦等,具有高硬度和耐磨性。
3 环保意识
对环境友好的无机非金属材料受到青睐。
总结和展望
无机非金属材料在现代社会中扮演着重要的角色,持续创新和环保意识将促 进其未来发展。
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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。
整理ppt
23
几种玻璃的特性及比较
种类
特性
用途
普通玻璃 高温下易软化
窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯
钢化玻璃
耐高温、耐腐蚀、强度大、 质轻、抗震裂
运动器材,微波通讯器材, 汽车、火车的窗玻璃等
玻璃纤维
耐腐蚀、不怕烧、不导电、 不吸水、隔热、吸声、防 虫蛀
高分子材料
整理ppt
9
无机非金属材料的发展
人 类 文 明
石器——燧石取火 硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷
传 统 材 料
发 展
二氧化硅——光导纤维
新信 型息
史 单晶硅——集整成理pp电t 路
材材 料 料10
无机非 金属材

水泥
传统无机 非金属材料


陶瓷
新型无机 光导纤维 非金属材料 新型陶瓷
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水泥砂浆 混凝土 钢筋混凝土
石膏—作用是调节水泥硬化速度
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14
1.建筑用粘合剂——水泥砂浆的 成分是 什么?
水泥 沙子 和水 的 混合物
2.混凝土又是什么做成的?
水泥 沙子 和 碎石混合而成
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15
水泥
水泥是最常用的建筑材料下图是1949— —1998年我国水泥产量示意图
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太空飞行员的衣服、玻璃钢 等
光学玻璃
透光性能好,有折光性和 色散性
眼镜片,照相机、显微镜、 望远镜等中的凹凸透镜
膨胀系数小、耐酸碱、强
石英玻璃 度大、滤光
整理ppt
化学仪器,高压水银灯、紫
外灯等的灯壳,光导纤维24, 压电晶体等
玻璃态物质
▪ 玻璃的结构特点——玻璃态物质
▪ 玻璃是无定形硅酸盐的混合物,属于玻璃态 物质。
▪ 玻璃态物质没有固定的熔点,可以在某一温 度范围内逐渐软化变成液态。在软化状态时, 玻璃可吹制或轧成一定形状的制品。
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25
2.玻 璃
主要 主要 原料 设备
主要 成分
玻璃窑中发生 的主要反应
纯碱 玻 石灰石 璃 石英 窑
Na2SiO3
高温
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2
CaSiO3
玻璃 聚乙烯醇丁醛 玻璃
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21
1、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。
2、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。
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
整理ppt
22
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, 使玻璃呈现暗棕色,能挡住大部分光线。
(2) 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
(3)钢化玻璃
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20
▪ (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!
11
硅酸盐工业
1. 概念: 以含硅物质为原料,经加工制得硅酸盐产品的工
业称为硅酸盐工业。 常见如水泥、玻璃、陶瓷等工业都属硅酸盐工业。
2. 硅酸盐工业的特点:
(1)原料: 含硅的物质、碳酸盐等。
(2)反应条件: 高温
(3)反应原理: 复杂的物理、化学变化
(4)生成物: 硅酸盐产品
3. 硅酸盐产品分类: 水泥、玻璃、陶瓷。
符号C表示CaO,S表示SiO2 ,A表示Al2O3 ,
F表示Fe2O3。
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17
二、玻璃
(glass)
整理ppt
18
(1)普通玻璃(钠玻璃)
是用石英砂、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
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19
16
硅酸盐水泥熟料 、矿物 硅酸二钙 2CaO.SiO2 铝酸三钙 3CaO.Al2O3 铁铝酸四钙 4CaO.Al2O3.Fe2O3
符号
C3S C2S C3A C4AF
质量分数 0.37~0.60 0.15~0.37 0.07~0.15 0.10~0.18
▪ 瓷器:需要纯净的粘土做原料,
温度也更高,瓷器比陶器磁体
白净质地致密。
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主要种类:
土器:砖瓦
红瓦 (自然冷却,Fe2O3含量较多) 青瓦 (淋水冷却,Fe3O4、FeO较多)
陶器: 彩陶 江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑
瓷器: 碗盘茶具
收藏珍品
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28
3、陶瓷
主原料要 生产过程 反应条件 种类
黏土
①混合 ②成型 ③干燥 ④烧结 ⑤冷却
高温
土器 陶器 炻器 瓷器
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性能
抗氧化、 抗酸碱腐 蚀、耐高 温、绝缘 、易成型
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▪ 陶瓷是由黏土在高温下烧制而成,根据
原料和烧制温度的不同主要分为: 土器、陶器、炻器、瓷器。
▪ 土器:含杂质比较高的粘土在 适当的温度下而成的,如常见 的砖、瓦。
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1
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2
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3
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4
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5
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6
第七章 硅和硅酸盐工业
第三节
第三节 无机非金属材料
无机非金属材料
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7
材料
指为人类社会所需要并能用于 制造有用器物的物质。
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8
无机 非金属
材 材料 料
金属材料
传统无机 非金属材料
新型无机 非金属材料
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12
1、水泥(cement)
按组成可分为硅 酸盐水泥、铝酸盐水 泥、铁铝酸盐水泥等
硅酸盐水泥是由
粘土和石灰石按比例
在旋转窑中于1450℃
以上温度煅烧成熟
料,再混入少量石
膏,磨粉后制成。
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13
1、水泥
主要 主要 主要 性 应
原料 设备 成分 质

黏土
水 泥
石灰石 回
石膏
转 窑
3CaO·SiO2 水 2CaO·SiO2 硬 3CaO·Al2O3 性
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2
SiO2
水泥:Na2O.CaO.6SiO2
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3、陶 瓷(china)
*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
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27
古代重庆 一带被称 为巴国, 由于当时 的食盐多 产于巴国 ,因此食 盐也叫做 盐巴!
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