无机非金属材料

无机非金属材料
无机非金属材料

无机非金属材料(1)

主讲:黄冈中学优秀化学教师汪响林

一、传统硅酸盐材料

1、传统硅酸盐材料简介

(1)含义:在材料家族里,有一类非常重要的材料叫做无机非金属材料。最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,所以硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。像瓷、玻璃、水泥等材料及它们的制品在我们日常生活中随处可见。由于这些材料的化学组成多属硅酸盐类,所以一般称为硅酸盐材料。

(2)原料:传统硅酸盐材料一般是以黏土(主要成分为

)、石英(主要成分为SiO

)、钾长石(主要成分为

2

)和钠长石(主要成分为

)等为原料生产的。(3)结构和性质特点:这些原料中一般都含有硅氧四面体——

结构单元。由于硅氧四面体结构的特殊性,决定了挂酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。

2、瓷

(1)原料:黏土

(2)设备:窑炉

(3)工序:混合→成型→干燥→烧结→冷却→瓷器

(4)原理:高温下,复杂的物理化学变化。

(5)种类:土器、瓷器、炻器等。

(6)彩釉:烧制前,在瓷制品胚体表面涂一些含金属及其化合物的釉料,在烧结过程中因窑空气含量的变化而发生不同的氧化还原反应,即产生表面光滑、不渗水且色彩丰富的一层彩釉。

(7)特性:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。

3、玻璃

(1)原料:纯碱、石灰石、石英砂

(2)设备:玻璃熔炉

(3)工序:原料粉碎→加热熔融→澄清→成型→缓冷→玻璃(4)原理:高温下,复杂的物理化学变化。

主要反应:(5)种类及特性:

新型无机非金属材料有哪些

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些?“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务,请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 (1)是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 (2)包括以某些元素的氧化物、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、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 (1)从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 (2)从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 (1)狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 (2)一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,能在空气或水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 (1)可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(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、坯料的成型的目的

无机非金属材料复习资料

C3S水化反应水泥水化的化学收缩与胶孔比 ASR 与ACR的鉴别方式(LiOH) (1)利用Bingham方程定量描述水泥基材料流变性能时存在的问题:具有不同粘度的材料可能具有相同的屈服应力(图a),而具有不同屈服应力的材料也可能具有相同的粘度。 (a)(b)(2)水泥水化产物: 钙矾石碱-硅凝胶 水化硅酸钙氢氧化钙 (3)熟练掌握平均原子序数计算 主要元素的原子序数: H-1;O-8;Na-11;Mg-12;Al-13;Si-14;S-16;K-19 ;Ca-20 ;Fe-26

i i Z C Z =∑ Ci 为质量百分数。 钙矾石3CaO·Al 2O 3·3 CaSO 4·32H 2O: 10.77 单硫型3CaO·Al 2O 3·CaSO 4·12H 2O:11.66 C4AH13: 4CaO·Al 2O 3·13H 2O: 11.11 3CaO·Al 2O 3·6H 2O: 11.95 单碳型C 3A.CaCO 3.11H 2O: 11.54 C-S-H: 1.7CaO·SiO 2·4H 2O: 12.08 示例:计算C-S-H 的平均原子序数 i i Z C Z =∑ =(1.7×20×40+14×28+7.7×8×16+8×1×1)/227.2 =12.08 (4)熟练掌握Powers 理论的应用: 水灰比小于0.42时,水泥最大水化程度α=2.386(w/c ) 自养护时,水泥最大水化程度α=2.81(w/c ),水灰比小于等于0.36 自养护时需要的内引水量:水灰比小于0.36时为0.18(w/c ) 水灰比为0.36~0.42时:0.42-(w/c ) 化学收缩Vcs=0.2(1-P) α,P=(w/c )/*(w/c)+(ρw /ρc )] 100克水泥完全水化,化学收缩约为6.4ml 胶孔体积Vgs=1.52(1-P) α 毛细孔体积Vcw=P-1.32(1-P) α 水泥达到最大水化程度时,毛细孔体积为零。 (5)1molC3S 水化生成1.3mol 氢氧化钙、1molC2S 水化生成0.3mol 氢氧化钙 (6)类Tobermotite 的C-S-H 的钙硅比为0.83 (7)AFm 是水泥水化过程中形成的与水化铝酸盐相关的一类特定水化产物的缩写,以下几种AFm 较为常见: 羟基型AFm :C 3A·Ca(OH)2·xH 2O 。 单硫型AFm :C 3A·CaSO 4·12H 2O 。 单碳型AFm :C 3A·CaCO 3·11H 2O 。 半碳型AFm :C 3A·Ca[(OH)0.5(CO 3)0.5]·xH 2O 。 (8)1体积水泥完全水化占据2.06体积空间,胶空比计算公式如下: 式中:X pc 为胶空比

《硅酸盐与无机非金属材料》导学案+课时作业

第2课时硅酸盐与无机非金属材料[学习目标] 1.能从材料组成的角度对生活中常见的材料进行分类,能根据使用要求选择适当的材料,能解释使用注意事项,并能科学合理使用。2.了解硅酸盐的主要性质,知道传统硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料的性能;体会材料性能与应用的关系。 1.硅酸盐及传统无机非金属材料 (1)硅酸盐 ①性质:硅酸盐性质□01稳定,熔点□02较高,多数□03难溶于水。 ②表示方法:硅酸盐的组成比较复杂,常用氧化物的形式表示。例如:硅酸钠(Na2SiO3)可表示为□04Na2O·SiO2,钠长石(NaAlSi3O8)可表示为□05 Na2O·Al2O3·6SiO2。 ③最简单的硅酸盐——Na2SiO3,其水溶液俗称□06水玻璃。 (2)传统的无机非金属材料——硅酸盐产品

2.新型无机非金属材料 硅酸盐与无机非金属材料 [交流研讨] 一位历史学家说过这样一句话“当中国人烧制出陶器时,西方人还在树上生活,而西方人学会了烧制陶器时,中国人已经烧制出瓷器享受生活”,这说明中国人很早就烧制出陶瓷做餐饮器皿,你认为烧制陶瓷的工艺流程是怎样的? 提示:用黏土和泥―→成形―→凉干―→烧制。

[点拨提升] 1.水泥在烧制过程中发生了复杂的物理、化学变化,其性能是具有水硬性,广泛应用于建筑。 2.陶瓷:耐腐蚀、耐高温、硬而脆,经不起热冲击。 3.玻璃:硬而脆、耐腐蚀、透光性能好,不易加工,无固定的熔、沸点。 4.Na2SiO3的性质与用途 知识拓展 硅酸盐组成的表示方法 (1)化学式法:如硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)等。 此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。 (2)氧化物法:一般用于组成比较复杂的硅酸盐。 ①各氧化物的排列顺序:较活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→SiO2→H2O。 ②氧化物化学式之间用“·”隔开。 ③氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素均表示成化合价相同的氧化物,并按前后原子个数守恒原则配置系数。 ④系数出现分数时化为整数 如石棉:KAlSi3O8→K2O·Al2O3·6SiO2。 特别提醒(1)由于硅酸盐的组成与结构很复杂,为了简化对硅酸盐组成的表示方法,采用了氧化物的组合形式表示法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物的形式存在的,而是以各种结构复杂的盐的形式存在的。

无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题

重 点 突 破 锁定高考热点 探究规律方法 考点1 碳、硅元素单质及其化合物的特征 熔沸点高,硬度大,其中金刚石为硬度最大的物质。 2.一般情况,非金属元素单质为绝缘体,但硅为半导体,石墨为电的良导体。 3.一般情况,较强氧化剂+较强还原剂===较弱氧化剂+较弱 还原剂,而碳却能还原出比它更强的还原剂:SiO 2+2C===== 高温Si +2CO ↑,FeO +C===== 高温Fe +CO ↑。 4.硅为非金属,却可以和强碱溶液反应,放出氢气: Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑。 5.一般情况,较活泼金属+酸===盐+氢气,然而Si 是非金属,却能与氢氟酸发生反应:Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑。 6.一般情况,碱性氧化物+酸===盐+水,SiO 2是酸性氧化物,却能与氢氟酸发生反应:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。 7.一般情况,较强酸+弱酸盐===较弱酸+较强酸盐。虽然酸 性:H 2CO 3>H 2SiO 3,却能发生如下反应:Na 2CO 3+SiO 2===== 高温Na 2SiO 3+CO 2↑。 8.一般情况,非常活泼金属(Na 、K 等)才能够置换出水中的氢, 但C +H 2O(g)=====高温CO +H 2 。 9.一般情况,非金属氧化物与水反应生成相应的酸,如SO 3+H 2O===H 2SO 4,但SiO 2不溶于水,不与水反应。 题组训练

1.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素() A.在自然界中只以化合态的形式存在 B.单质常用作半导体材料和光导纤维 C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定 解析该短周期非金属元素为Si,硅在自然界中只以化合态形式存在,A项正确;单质硅可用作半导体材料,而光导纤维的主要成分是SiO2,B项错误;Si的最高价氧化物为SiO2,其可以与氢氟酸反应,C项错误;由于非金属性Si

无机非金属材料的应用现状与发展趋势

非金属材料的应用现状与发展趋势 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、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、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。 本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系,具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。我国无机非金属材料工业的发展中存在很多问题,特别是传统的无机非金属材料与国外先进水平有非常大的差距,主要有: (1) 产品等级低 在传统无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。例如:发达国家的水泥熟料强度一般都在70MPa以上,而我国平均强度仅为50 MPa。我国高等级水泥(ISO≥)仅占18%,大量生产的是中、低等级水泥(ISO≤),而很多发达国家的高等级水泥占90%以上。 (2) 资源消耗高 在资源的消耗方面,水泥和陶瓷工业更为突出。由于大量的无序开采,未能充分利用有限资源,造成了极大浪费。例如:生产水泥熟料的主要原料是相对优质的石灰石,其化学成份须满足CaO含量不低于45%、MgO不高于3%等要求。我国符合水泥生产要求,可以使用的量仅约250亿吨。目前每年生产水泥消耗的优质石灰石约亿吨,因此该储量仅可生产水泥熟料约200亿吨,仅能提供约40年的水泥生产

高中化学 课时作业6 无机非金属材料 新人教版第二册

课时作业6 无机非金属材料 [学业达标] 1.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( ) A .传统无机非金属材料是指:玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B .新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度 C .高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D .传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 解析:新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点,并且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主要成分并不一定是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。 答案:D 2.下列关于玻璃的叙述正确的是( ) A .玻璃是硅酸盐产品,有固定的熔点 B .玻璃是由几种成分熔化在一起而形成的晶体 C .玻璃的成分及各成分的比例固定不变 D .玻璃生产中所涉及的两个主要反应均有CO 2生成 解析:玻璃不是晶体,没有固定的熔点,A 、B 项错误;玻璃的种类较多,不同玻璃的 成分及各成分的比例不同,C 项错误;玻璃生产中所涉及的两个主要反应为CaCO 3+SiO 2===== 高温CaSiO 3+CO 2↑、Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑,均有CO 2生成,D 项正确。 答案:D 3.下列说法正确的是 ( ) A .石英玻璃、玛瑙、水泥和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 B .红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰品的主要成分都是硅酸盐 C .氢氟酸能够雕刻玻璃 D .硅酸具有酸的通性,能使石蕊溶液变红 解析:石英玻璃、玛瑙的成分是SiO 2,不属于盐,A 不正确;红宝石的主要成分为三氧化二铝、珍珠的主要成分为CaCO 3、水晶的主要成分为SiO 2、钻石为碳单质,均不属于硅酸盐,B 不正确;氢氟酸能与玻璃的成分之一SiO 2发生反应:4HF +SiO 2===SiF 4↑+2H 2O ,C 正确;硅酸具有酸的通性,例如能与碱反应,但其难溶于水,不能使石蕊溶液变色,D 错。 答案:C 4.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中,正确的是( )

无机非金属材料物理化学知识点整理完整版

无机非金属材料物理化学知识点整理无机非金属材料为北航材料学院2009年考研新加科目,考试内容包括大三金属方向限选课《无机非金属材料物理化学》(60%左右)和大四金属方向限选课《特种陶瓷材料》(40%左右)。参考书:陆佩文主编《无机材料科学基础》,武汉理工大学出版社,1996年。本资料由陆晨整理录入。祝愿大家考出好成绩。 第一章无机非金属材料的晶体结构 第一节:概述 一、晶体定义:晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 二、晶体结构=空间点阵+结构单元 三、晶体的基本性质: 1、均一性 2、各向异性 3、自限性 4、对称性 5、稳定性 四、对称性、对称元素、七大晶系、十四种布拉菲格子 结晶符号1、晶面符号——米勒指数(hkl) 2、晶棱符号[ uvw] PS:其实只要看了金属学,这些就都会了,懒得写了… 第二节:晶体化学 一、离子键、共价键、金属键、分子间力、氢键定义、特点(大家都知道的东西…) 二、离子极化: 三、鲍林规则(重点): 鲍林第一规则──配位多面体规则,其内容是:“在中,在正离子周围形成一个负离子多面体,正负离子之间的距离取决于离子半径之和,正离子的配位数取决于离子半径比”。 鲍林第二规则──电价规则指出:“在一个稳定的离子晶体结构中,每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和,其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Z+/正离子配位数n ,则负离子数Z

=∑Si=∑(Zi+/ni)。 鲍林第三规则──多面体共顶、共棱、共面规则,其内容是:“在一个配位结构中,共用棱,特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价,低配位的正离子的这种效应更为明显”。 鲍林第四规则──不同配位多面体连接规则,其内容是:“若晶体结构中含有一种以上的正离子,则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不连接的趋势”。例如,在镁橄榄石结构中,有[SiO4]四面体和[MgO6]八面体两种配位多面体,但Si4+电价高、配位数低,所以[SiO4]四面体之间彼此无连接,它们之间由[MgO 6]八面体所隔开。 鲍林第五规则──节约规则,其内容是:“在同一晶体中,组成不同的结构基元的数目趋向于最少”。例如,在硅酸盐晶体中,不会同时出现[SiO4]四面体和[[Si2 O7]双四面体结构基元,尽管它们之间符合鲍林其它规则。这个规则的结晶学基础是晶体结构的周期性和对称性,如果组成不同的结构基元较多,每一种基元要形成各自的周期性、规则性,则它们之间会相互干扰,不利于形成晶体结构。 第三节:典型的晶体结构(参考课件或复印的资料) 型 型 型 和A2X5型 型 型 型 8.硅酸盐晶体结构 第二章无机非金属材料的晶体缺陷 第一节:晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷(参考金属学吧…) 第二节:缺陷化学反应表示法(重点) 一、点缺陷符号: 克罗格-明克(Kroger-Vink)符号 ①主符号,表明缺陷种类; ②下标,表示缺陷位置;“i”表示填隙位置 ③上标,表示缺陷有效电荷,“?”表示有效正电荷,用“'”表示有效负电荷,用“?”表示有效零电荷,零电荷可以省略 ①空位:V VM ——M 原子空位 VX ——X 原子空位 在金属材料中,只有原子空位 对于离子晶体,如果只是M2+ 离子离开了格点形成空位,而将 2 个电子留在

高中化学 第4章 第1节《无机非金属材料的主角》作业新人教版必修1

第一节无机非金属材料的主角硅 1.熔融氢氧化钠反应选用的器皿是( ) A.陶瓷坩埚B.石英坩埚 C.普通玻璃坩埚D.生铁坩埚 2.下列叙述中,正确的是( ) A.自然界中存在大量的游离态的硅 B.石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅 C.二氧化硅的化学性质活泼,能跟酸或碱的溶液发生化学反应 D.自然界中硅都存在于石英中 3.下列关于硅酸的叙述中错误的是( ) A.硅酸是一种很弱的酸B.硅酸不稳定,加热脱水会产生二氧化硅C.硅酸可由二氧化硅与水反应制得 D.硅酸应由可溶性硅酸盐与盐酸或二氧化碳反应制得 4.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是( ) A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2CO3→Na和CO3 D.SiO2→H2SiO3 5.在反应SiO2+3C SiC+2CO↑中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( ) A.1∶3 B.3∶1 C.2∶1 D.1∶2 6.下列各组物质间,不能发生反应的是( ) A.二氧化硅与氧化钙(高温) B.二氧化硅与氢氧化钠(常温) C.二氧化硅与碳(高温) D.二氧化硅与浓硝酸(常温) 7.下列离子在水溶液中能大量共存的是( )

A.H+、K+、HCO-3、Ca2+B.OH-、Na+、Mg2+、HCO-3 C.Na+、H+、Cl-、NO-3D.Na+、SiO2-3、H+、Cl- 8.实验室保存试剂的方法正确的是( ) A.氢氟酸存放在带橡皮塞的玻璃瓶中 B.氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的玻璃瓶中 C.NaOH溶液存放在带橡皮塞的细口玻璃瓶中 D.氢氧化钠固体盛放在带橡皮塞的细口玻璃瓶中 9.下列离子方程式书写不正确的是( ) A.往NaOH溶液中通入过量CO2:CO2+OH-=HCO-3 B.单质硅与烧碱溶液反应:Si+2OH-+H2O=SiO2-3+2H2↑ C.石英砂与烧碱反应制水玻璃:SiO2+2OH-=SiO2-3+H2O D.往水玻璃中通入少量二氧化碳:Na2SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+2Na++CO2-3 10.证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( ) A.加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出 B.加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解 C.加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成 D.先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解 11.高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y,其中x、y的数值分别是( ) A.7、2 B.5、4 C.6、3 D.3、6 12.实验室中固体试剂可以放在广口瓶中保存,液体试剂放在细口瓶中储存,但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶塞的试剂瓶中的是( )

无机非金属材料工程专业介绍及就业前景

无机非金属材料工程专业介绍及就业前景 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、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、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 成分结构 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一,硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。 应用领域 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较传统无机非金属材料新型无机非金属材料具有性质稳定,抗腐蚀耐高温等优点,但质脆,经不起热冲击。除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 业务培养目标: 本专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在

2020-2021学年新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料作业

第三节无机非金属材料 1.下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是() A.高纯硅可用于制造半导体材料 B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面 D.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆 2.下列表述正确的是() ①光导纤维做通讯材料有许多优点,但怕腐蚀,铺设也很不方便 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成, 玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③三峡大坝的建设使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 ④氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能 A.①②③ B.②④ C.①③⑤ D.③④⑤ 3.下列关于硅元素及其化合物的有关说法不正确的是() A.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料 B.SiO2能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应,所以SiO2是两性氧化物 C.盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞,而不用玻璃塞 D.Si是良好的半导体材料,是将太阳能转换为电能的常用材料 4.下列说法正确的是() ①合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 ②硅酸可制备硅胶,硅胶可用作袋装食品、瓶装药品的干燥剂 ③Mg2+、H+、Si O32-、S O42-在水溶液中能大量共存 ④向含K+、Na+、Br-、Si O32-的溶液中通入CO2后仍能大量共存 ⑤SiO2不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器 ⑥硅酸钠可制备木材防火剂,也可用于制备硅酸胶体 ⑦Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化 A.①⑤⑥ B.①②⑥⑦ C.②⑥ D.③④⑥ 5.多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图5-3-1所示:

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以某些元素的氧化物、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、硼酸盐等物质组成的材料。 ②是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 2、陶瓷 ①从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 ②从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 ①狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质 ②一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:热膨胀系数和比热等物理性质的突变温度。 具有Tg的非晶态材料都是玻璃。 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的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的无机非金属材料 6、复合材料 复合材料是两种或两种以上物理、化学性质不同的物质组合而成的一种新的多相固体材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 ①可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(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、坯料的成型的目的 将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品,使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度 4、陶瓷的成型方法 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 将初步定型密集的粉块(生坯)高温烧成具有一定机械强度的致密体。 固相烧结:烧结发生在单纯的固体之间 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、陶瓷的组织结构:晶相、玻璃相、气相 ①晶相:陶瓷的主要组成;分为主晶相和次晶相 ②玻璃相:玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等不利,不能成为陶瓷的主导组成部分。 玻璃相在陶瓷中的作用: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、陶瓷力学性能的特点 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、陶瓷热学性能的特点 ①导热性:差,良好的绝热材料 ②热稳定性(抗热震性):概念:材料承受温度的急剧变化而不至于被破坏的能力。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的陶瓷,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的严酷工作环境。 ②常见种类:Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4…陶瓷 ③应用:…… 10、陶瓷增韧技术:【机理:阻碍裂纹的扩展】 ①相变增韧:相变可吸收能量;体积膨胀可松弛裂纹尖端的拉应力,甚至产生

高中化学 新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料作业

七无机非金属材料答案解析P177 (30分钟50分) 一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分) 1.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10公斤重的航天服,我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的,主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。 下列相关叙述错误的是() A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻,但质地较脆 C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料 2.下列试剂中,能用带玻璃塞的试剂瓶贮存的是() A.氢氟酸 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸 D.水玻璃 3.(2020·合肥高一检测)下列反应不能一步完成的是() A.SiO2→Na2SiO3 B.SiO2→H2SiO3 C.Na2SiO3→H2SiO3 D.H2SiO3→SiO2 4.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为

①SiO2+2C Si+2CO↑;②Si+3HCl SiHCl3+H2;③SiHCl3+H2Si+3HCl。 下列有关上述三个反应的叙述,不正确的是() A.①②③为置换反应 B.①②③均为氧化还原反应 C.反应①③中硅元素均被还原 D.由反应①可知,非金属性C>Si 5.(2020·康定高一检测)“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是() A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品,其主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 B.生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土 C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 二、非选择题(本题包括1小题,共10分) 6.中国高铁对实现“一带一路”的倡议有重要的作用。 (1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是黏土和;还需要加入适量 调节水泥硬化速率。 (2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维,其主要成分是;乘务员使用的无线通话机的芯片材料是。 (3)高铁上安装有许多玻璃,氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹,氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为。 (4)高铁上的卫生间没有任何异味,是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品。向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体,该反应的离子方程式为。

无机非金属材料

无机非金属材料 以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料的泛称。包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。其中陶瓷一词,随着与陶瓷工艺相近的无机材料的不断出现,其概念的外延也不断扩大。最广义的陶瓷概念几乎与无机非金属材料的含意相同。无机非金属材料也和金属材料以及有机高分子材料等一样,是当代完整的材料体系中的一个重要组成部分。 普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。特种无机非金属材料的特点是:①各具特色,例如:高温氧化物等的高温抗氧化特性;氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性;铁氧体的磁学性质;光导纤维的光传输性质;金刚石、立方氮化硼的超硬性质;导体材料的导电性质;快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。②各种物理效应和微观现象,例如:光敏材料的光-电、热敏材料的热-电、压电材料的力-电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度-电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。③不同性质的材料经复合而构成复合材料,例如:金属陶瓷、高温无机涂层,以及用无机纤维、晶须等增强的材料。 沿革旧石器时代人们用来制作工具的天然石材是最早的无机非金属材料。在公元前6000~前5000年中国发明了原始陶器。中国商代(约公元前17世纪初~约前11世纪)有了原始瓷器,并出现了上釉陶器。以后为了满足宫廷观赏及民间日用、建筑的需要,陶瓷的生产技术不断发展。公元 200年(东汉时期)的青瓷是迄今发现的最早瓷器。陶器的出现促进了人类进入金属时代,中国夏代(约公元前22世纪末至约前21世纪初~约前17世纪初)炼铜用的陶质炼锅,是最早的耐火材料。铁的熔炼温度远高于铜,故铁器时代的耐火材料相应地也有很大发展。18世纪以后钢铁工业的兴起,促进耐火材料向多品种、耐高温、耐腐蚀方向发展。公元前3700年,埃及就开始有简单的玻璃珠作装饰品。公元前1000年前,中国也有了白色穿孔的玻璃珠。公元初期罗马已能生产多种形状的玻璃制品。1000~1200年间玻璃制造技术趋于成熟,意大利的威尼斯成为玻璃工业中心。1600年后玻璃工业已遍及世界各地区。公元前3000~前2000年已使用石灰和石膏等气硬性胶凝材料。随着建筑业的发展,胶凝材料也获得相应的发展。公元初期有了水硬性石灰,火山灰胶凝材料,1700年以后制成水硬性石灰和罗马水泥。1824年英国J.阿斯普丁发明波特兰水泥(见水泥)。上述陶瓷、耐火材料、玻璃、水泥等的主要成分均为硅酸盐,属于典型的硅酸盐材料。 18 世纪工业革命以后,随着建筑、机械、钢铁、运输等工业的兴起,无机非金属材料有了较快的发展,出现了电瓷、化工陶瓷、金属陶瓷、平板玻璃、化学仪器玻璃、光学玻璃、平炉和转炉用的耐火材料以及快硬早强等性能优异的水泥。同时,发展了研磨材料、碳素及石墨制品、铸石等。 20世纪以来,随着电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光电子学、生物医学和环境保护等新技术的兴起,对材料提出了更高的要求,促进了特种无机非金属材料的迅速发展。30~40年代出现了高频绝缘陶瓷、铁电陶瓷和压电陶瓷、铁氧体(又称磁性瓷)和热敏电阻陶瓷(见半导体陶瓷)等。50~60年代开发了碳化硅和氮化硅等高温结

无机非金属材料的分类

无机非金属材料的分类 (1)传统陶瓷(其中,瓷是在陶的基础上上一层釉) 陶瓷在我国有悠久的历史,是中华民族古老文明的象征。从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑,气势宏伟,形象逼真,被认为是世界文化奇迹,人类的文明宝库。唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。 传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐,自然界存在大量天然的硅酸盐,如岩石、土壤等,还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。此外,人们为了满足生产和生活的需要,生产了大量人造硅酸盐,主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。 硅酸盐制品一般都是以黏土(高岭土)、石英和长石为原料经高温烧结而成。黏土的化学组成为Al?O3·2SiO?·2H?O,石英为SiO?,长石为K?O·Al?O3·6SiO?(钾长石)或Na2O·Al2O3·6SiO2(钠长石)。这些原料中都含有SiO2,因此在硅酸盐晶体结构中,硅与氧的结合是最重要也是最基本的。 硅酸盐材料是一种多相结构物质,其中含有晶态部分和非晶态部分,但以晶态为主。硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。在硅氧四面体中,硅原子以sp杂化轨道与氧原子成键,Si—O键键长为162 pm,比起Si和O的离子半径之和有所缩短,故Si—O键的结合是比较强的。 (2)精细陶瓷 精细陶瓷的化学组成已远远超出了传统硅酸盐的范围。例如,透明的氧化铝陶瓷、耐高温的二氧化锆(ZrO2)陶瓷、高熔点的氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC)陶瓷等,它们都是无机非金属材料,是传统陶瓷材料的发展。精细陶瓷是适应社会经济和科学技术发展而发展起来的,信息科学、能源技术、宇航技术、生物工程、超导技术、海洋技术等现代科学技术需要大量特殊性能的新材料,促使人们研制精细陶瓷,并在超硬陶瓷、高温结构陶瓷、电子陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷、超导陶瓷和生物陶瓷等方面取得了很好的进展,下面选择一些实例做简要的介绍。 高温结构陶瓷汽车发动机一般用铸铁铸造,耐热性能有一定限度。由于需要用冷却水冷却,热能散失严重,热效率只有30%左右。如果用高温结构陶瓷制造陶瓷发动机,发动机的工作温度能稳定在1 300 ℃左右,由于燃料充分燃烧而又不需要水冷系统,使热效率大幅度提高。用陶瓷材料做发动机,还可减轻汽车的质量,这对航天航空事业更具吸引力,用高温陶瓷取代高温合金来制造飞机上的涡轮发动机效果会更好。 目前已有多个国家的大的汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。我国也在1990年装配了一辆并完成了试车。陶瓷发动机的材料选用氮化硅,

无机非金属材料热工设备重点

无机非金属材料热工设备重点 1,无机非金属材料与有机(高分子)材料、金属材料并列为三大基础材料。除了这三种基础材料以外,材料的另一个重要分支就是基于这三大基础材料而发展迅速的复合材料。(P3) 2,热工设备的主要代表就是:窑炉。(P3) 3,烧结的本质就是在物料温度低于融化温度的高温条件下,物料内部产生致密化的过程。(P4) 4,热工设备主要是指窑炉,窑炉是一个能够产生高温的空间,构成这个空间的窑体材料叫做:筑炉材料,显然筑炉材料包括耐火材料、保温材料、普通建筑材料。(P9)5,新型干法水泥回转窑系统是以“悬浮预热”和“窑外分解”技术为核心。(P19)6,“二磨一烧”:生料磨、水泥窑和水泥磨。(P19) 7,P20 图2.1 NSP窑系统的流程图(a)和(b)要求:注解物料流程 新型干法水泥回转窑:预热器系统,分解炉,回转窑,熟料冷却机,燃料燃烧器。 8,整个系统内燃料燃烧所需要的助燃空气被分成三部分:第一部分来自窑头的鼓风机,被称为:一次空气(或称:一次风),其主要作用是:携带从窑头煤粉舱下来的煤粉经喷煤管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出的火焰有一定的“刚度”(平、顺、直)。另外两部分的助燃空气则是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气,它们分别被称为:二次空气(或称:二次风)和三次空气(或称:三次风)。二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧的主要助燃空气。三次空气则是通过专门设立的三次风管进入分解炉而成为分解炉内煤粉燃烧所需的助燃空气。在这三种空气中,二次空气和三次空气的预热温度不受限制,越高越好;而一次空气不允许被预热,否则温度较高的一次风会使煤粉中的挥发分在喷煤管中提前逸出,从而有可能造成煤粉爆炸的事故。(P21) 9,新型干法水泥回转窑系统的两个主要评价指标:一是产量;二是热耗。即:产量是否达标(产量是否高于设计产量);热耗是否达标(热耗是否低于设计热耗)。(P21)10,表观分解率e:是指从窑尾入窑的下料管中取料样,经测定其烧失量后计算而得到的分解率。真实分解率et:在已知出窑飞灰的数量m fh和出窑飞灰的分解率所求出的分解率。(P24) 11,回转窑的五个重要性能指标:回转窑的发热能力,回转窑内燃烧带的截面、表面、容积热力强度,回转窑内燃烧带的空气过剩系数。(P25) 12,设置悬浮预热器是为了实现气(废气)、固(生料粉)之间的高效换热,从而达到提高生料温度,降低排出废气温度的目的。(P26) 13,一个换热单元必须同时具备以下三个功能才能完成其任务:第一,生料粉在废气中的分散与悬浮;第二,气、固相之间的换热;第三,气、固相之间的分离:气体被排走,生料粉被收集。(P26) 14,各个旋风筒之间的联接管道在换热方面起着主要作用,所以有人干脆将其称为“换热管道”。而旋风筒的主要功能则是完成气、固相的分离和固相生料粉的收集。(P27)15,影响旋风预热器换热效率的三个因素:一是粉料在管道内的悬浮状况;二是气、固之间的换热效果;三是气、固之间的分离程度。(P29) 16,旋风预热器系统需要若干个换热单元相串联的原因:在管道内的悬浮态,由于气流速度较大,气、固之间的换热速度极快,经过0.02~0.04s的时间,气、固两相之间就可以达到温度的动态平衡,而且气、固两相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段,尤其是加速的初始段。然后再增加气、固两相之间的接触时间,其意义已经不大,所以这时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元,才能够起到强化气、固两相之间传热的作用。(P31)

最新无机非金属材料工学知识点总结

1.为什么北方常采用烧氧化焰而南方烧还原焰? 答:我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土,含铁较少而含氧化钛、有机物较多,坯体粘性和吸附性较强,适宜用氧化气氛烧成。 南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石,含铁量较多而含氧化钛、有机物较少,粘性和吸附性较小,适宜用还原气氛烧成。 2.与金属材料相比,无机非金属材料在性能上有那些特点?原因是什么? 答:无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、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、硼酸盐和非氧化物等物质,其化学键主要为离子键或离子—共价混合键。因此,无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性,优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。 3.玻璃浮法成型的原理? 答:玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡液上,由于各物相界面张力和重力的综合作用,摊成厚度均匀,上下两平面平行,平整和火抛光的玻璃带,经冷却硬化后脱离锡液,再经退火、切割而得到浮法玻璃。 4.采用陶瓷注浆成型时坯料应满足哪些要求?为什么? 答:1)流动性好。保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个部位。 2)悬浮性好。浆料中各种固体颗粒能在较长的一段时间悬浮而不沉淀的性质称为泥浆的悬浮性。它是保证坯体组分均匀和泥浆正常输送、贮放的重要性能之一。 3)触变性适当。受到振动和搅拌时,泥浆粘度会降低而流动性增加,静置后又恢复原状,此外,泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会变稠,这种性质称为触变性。泥浆触变性过大,容易堵塞泥浆管道,且坯体脱模后易塌落变形;触变性过小,生坯强度较低,影响脱模和修坯。 4)滤过性好。滤过性也称渗 模性,是指泥浆能够在石膏模中滤水成坯的性能。滤过性好,则成坯速率较快。当细颗粒过多时,易堵塞石膏模表面的微孔脱水通道,不利于成坯。熟料和瘠性原料较多时有利于泥浆的脱水成坯。 5.陶瓷制品开裂的主要原因? 答:生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹;坯体入窑水分过高、升温过急;高温阶段生温太快,收缩过大;坯体在晶体型转化阶段冷却过快;器形设计不合理。 6.实际生产中应该如何选择陶瓷的成型方法? 答:1)产品的形状、大小、厚薄等。一般形状复杂或较大,壁较薄的产品,可采用注浆法成形;而具有简单回转体形状的器皿可采用最常用的旋压、滚压法可塑成形。

2019-2020学年新教材必修第二册 第五章第三节 无机非金属材料 作业

第三节 无机非金属材料 1、宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10公斤重的航天服,我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的,主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述错误的是( ) A.它耐高温、抗氧化 B.它比钢铁轻,但质地较脆 C.它没有固定熔点 D.它是一种新型无机非金属材料 2、《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙黏土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖巾燃薪举火”,“绕水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法错误的是( ) A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦 D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 3、下列关于硅酸盐材料的说法错误的是( ) A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷 B.生产陶瓷的主要原料是黏土 C.普通玻璃的主要成分只有2SiO D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料 4、关于二氧化硅的叙述不正确的是( ) ①二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 ②硅、碳原子最外层都有4个电子,故2SiO 的物理性质与2CO 类似 ③2SiO 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应,是两性氧化物 ④将2CO 通入23Na SiO 溶液中有胶状沉淀生成,说明碳酸比硅酸酸性强 A.②③ B.③④ C.②④ D.①④

5、据报道,科学家开发出一种低成本光伏 材料—蜂窝状石墨烯,其生产原理是223Na O 2CO Na CO C 一定条件 ++(石墨烯),然后除去23Na CO ,即可制得蜂窝状石墨烯。 下列说法不正确的是( ) A.该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应 B.石墨烯 与 金刚石互为同素异形体 C.2Na O 属于碱性氧化物,CO 属于酸性氧化物,23Na CO 属于盐 D.自然界中碳元素有游离态和化合态 两种存在形式 6、月球上的主要矿物有辉石(2CaMgSi O )斜长石(38KAlSi O )和橄榄石 [(Mg 或 24Fe SiO ]等,下列说法或分析不正确的是( ) A.辉石斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B.斜长石的氧化物形式可表示为2232K O Al O 3SiO ?? C.橄榄石中铁为+2价 D.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 7、世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博 士考证说:“中国至少在距今3 000年以前,就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是( ) A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止 烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 8、高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅 有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下。下列说法正确的是( ) A.自然界中存在大量的单质硅 B.电弧炉中反应的化学方程式为22SiO C Si CO ++↑高温

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