选修4第三章探索生活材料第三节玻璃、陶瓷和水泥课件2.ppt

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1、第三节第三节 玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥1 1玻玻 璃璃1 1、原、原 料料：纯碱、石灰石和石英：纯碱、石灰石和石英 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 2 2、反应原理：、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应复杂的物理、化学变化，主要反应：高温高温高温高温3 3、主要成分、主要成分：SiO24 4、主要性能：、主要性能：玻玻璃态物质，没有固定的熔璃态物质，没有固定的熔点，在一定点，在一定温温度范围内逐渐软化。度范围内逐渐软化。5 5、几种特殊玻璃、几种特殊玻璃 在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化在生产过程中加入不同的物质

2、，调整玻璃的化学组成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。学组成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。硼硅酸盐玻璃：硼硅酸盐玻璃：过量的过量的SiO2或加入或加入B2O3性能：性能：膨胀系数小、化学稳定性好，更耐膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀高温和耐化学腐蚀 用途用途:高级化学仪器高级化学仪器光学玻璃：光学玻璃：性能：性能：透光性能好、折光率高透光性能好、折光率高用途：用途：眼镜片、照相机、望远镜和显眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器微镜中的透镜等光学仪器 加入加入PbOPbO（3）有色玻璃）有色玻璃：蓝色蓝色(Co2O3)红色红色(Cu2O)淡绿色淡绿色(FeO)金

3、属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色。使玻璃呈现特征颜色。用途用途:工艺玻璃制品工艺玻璃制品（4）钢化玻璃）钢化玻璃：方法：方法：普通玻璃在钢化炉里加热软化，取出普通玻璃在钢化炉里加热软化，取出后再急速冷却。后再急速冷却。性能性能:机械强度大、抗震烈、不易破碎；碎块无机械强度大、抗震烈、不易破碎；碎块无棱角棱角用途用途:汽车或火车车窗汽车或火车车窗二、陶瓷二、陶瓷 陶器的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的陶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，通过里程碑，是人类第一次学会用黏土等天

4、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。物理方法和化学反应制造出来的一种有用的人造材料。同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品?图图3-25 秦兵马俑是陶制品秦兵马俑是陶制品图图3-26 景德镇瓷器闻名世界景德镇瓷器闻名世界我国我国陶都江苏宜兴陶都江苏宜兴的陶器和的陶器和瓷都江西瓷都江西景德镇景德镇的瓷器，在的瓷器，在世界上都享有声誉。世界上都享有声誉。瓷器（瓷器（英文名英文名china）成为中华民）成为中华民族文化的象征之一。族文化的象征之一。陶瓷陶瓷主要原料主要原料生产过程生产过程反应条件反应条件种类种类性能性能黏土、黏土、高岭土高

5、岭土 混合、成型混合、成型干燥、烧结干燥、烧结冷却冷却高温高温土器、陶器土器、陶器炻器、瓷器炻器、瓷器抗氧化、抗酸碱抗氧化、抗酸碱耐腐蚀、耐高温耐腐蚀、耐高温绝缘、易成型绝缘、易成型图3-27 陶器制造过程示意图 器别器别比较项比较项陶器陶器瓷器瓷器温度温度最低甚至达到最低甚至达到800以下，以下，最高可达最高可达1100左右左右 大都在大都在1200以上，以上，甚至有的达到甚至有的达到1400左右左右 质地质地陶器烧成温度低，坯体并未陶器烧成温度低，坯体并未完全烧结，胎体硬度较差完全烧结，胎体硬度较差 瓷器的烧成温度高，瓷器的烧成温度高，胎体基本烧结胎体基本烧结 原料原料黏土黏土 高岭土高岭

6、土 透明度透明度不具备半透明特性不具备半透明特性 半透明半透明 釉料釉料陶器有不挂釉和挂釉的两种，陶器有不挂釉和挂釉的两种，挂釉的陶器釉料在较低的温挂釉的陶器釉料在较低的温度下烧成度下烧成在高温下与胎体一在高温下与胎体一次烧成；次烧成；在高温素在高温素烧胎上再挂低温釉，烧胎上再挂低温釉，第二次低温烧成第二次低温烧成 陶器、瓷器的区别陶器、瓷器的区别比较：一般烧制的陶瓷制品，表面比较粗糙，而且有不一般烧制的陶瓷制品，表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。但日常生活中的许多陶瓷制品，表同程度的渗透性。但日常生活中的许多陶瓷制品，表面光滑、不渗水，而且色彩丰富，非常漂亮。面光滑、不渗水，而且色彩丰富

7、，非常漂亮。这是因这是因为烧制前在坯体表面涂上一层彩釉的缘故。为烧制前在坯体表面涂上一层彩釉的缘故。在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得彩釉。在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得彩釉。加入加入的重金属离子不同，空气用量不同，彩釉的颜色不同。的重金属离子不同，空气用量不同，彩釉的颜色不同。加入釉料的金属加入釉料的金属元素元素烧制时的空气用量与彩釉颜色烧制时的空气用量与彩釉颜色空气过量空气过量空气不足空气不足FeFe黄、红、褐、黑黄、红、褐、黑蓝、绿蓝、绿CuCu蓝绿蓝绿红红MnMn紫、褐紫、褐紫、黑褐紫、黑褐CrCr黄、绿、褐黄、绿、褐蓝绿蓝绿CoCo蓝、淡蓝蓝、淡蓝蓝蓝享享有有盛盛誉誉的的

8、中中国国古古代代陶陶瓷瓷三、水泥三、水泥主要原料主要原料主要设备主要设备 反应条件反应条件 主要成分主要成分 主要性能主要性能粘土粘土石灰石石灰石石膏（辅料）石膏（辅料）水泥回转水泥回转窑窑高温高温硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙3CaOAl2O3水硬性水硬性（水泥与水掺水泥与水掺和、搅拌并经和、搅拌并经静置后很容易静置后很容易凝固变硬，这凝固变硬，这就叫做水泥的就叫做水泥的水硬性）水硬性）原料原料原料原料研磨研磨研磨研磨混合混合混合混合煅烧煅烧(回转窑回转窑)水泥水泥加入加入石膏石膏水泥用途：水泥用途：水泥用途：水泥用途：水泥砂浆：水泥砂浆：水

9、泥砂浆：水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。混凝土：混凝土：混凝土：混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。水泥、沙子和碎石的混合物。水泥、沙子和碎石的混合物。水泥、沙子和碎石的混合物。混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构。水泥的性能是如何表示的？水泥的性能是如何表示的？水泥回转窑原料中的石膏的作用是什么？原料中的石膏的作

10、用是什么？用强度等级来表示水泥的不同性能。常用的硅酸盐水泥分用强度等级来表示水泥的不同性能。常用的硅酸盐水泥分为为42.5、52.5、62.5三个等级。等级越高，性能越好。三个等级。等级越高，性能越好。延缓水泥的硬化延缓水泥的硬化四、玻璃、陶瓷的新发展四、玻璃、陶瓷的新发展2 2、结构材料、结构材料高温结构陶瓷高温结构陶瓷1 1、功能材料、功能材料光导纤维（光纤）光导纤维（光纤）1 1、功能材料、功能材料光导纤维光导纤维主要成份：二氧化硅主要成份：二氧化硅特点：特点：传导光的能力传导光的能力非常强非常强 从高纯度的石英玻璃（从高纯度的石英玻璃（SiO2）熔融体中，拉出直径约）熔融体中，拉出直径

11、约100微米的细丝，就得到微米的细丝，就得到石英玻璃纤维石英玻璃纤维。其传导光的能力非常。其传导光的能力非常强，所以又称强，所以又称光导纤维光导纤维，简称，简称光纤光纤。光导纤维（光纤）光导纤维（光纤）图图3-32 光导纤维光导纤维优点：优点：优点：优点：信息容量大。可同时容纳信息容量大。可同时容纳1010亿亿人通话或传送多套电视节目人通话或传送多套电视节目质量小而且细：每千米质量小而且细：每千米27g27g不不怕腐蚀，铺设方便怕腐蚀，铺设方便抗干扰性能好，通讯质量抗干扰性能好，通讯质量抗干扰性能好，通讯质量抗干扰性能好，通讯质量高，能防窃听；高，能防窃听；高，能防窃听；高，能防窃听；成本低：

12、每千米成本低：每千米成本低：每千米成本低：每千米1 1万元左右万元左右万元左右万元左右医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明2 2、结构材料、结构材料高温结构陶瓷高温结构陶瓷(1)氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷性性能能用用途途熔点高熔点高坩埚、高温炉管坩埚、高温炉管硬度大硬度大刚玉球磨机刚玉球磨机透明、耐高温透明、耐高温高压钠灯灯管高压钠灯灯管耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。高纯高纯高纯高纯氧化铝透明陶瓷管氧化铝透明陶瓷管氧化铝透明

13、陶瓷管氧化铝透明陶瓷管氧化铝陶瓷制品氧化铝陶瓷制品(2)(2)氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、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、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、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。电绝缘等一系列优良性能。电绝缘等一系列优良性能。电绝缘等一系列优良性能。(3)(3)人造宝石人造宝石人造宝石人造宝石制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量，制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量，制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量，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）。节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。SiSi3 3N N4 4基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承沙漠车沙漠车沙漠车沙漠车氮化硅陶瓷部件氮化硅陶瓷部件氮化硅陶瓷部件氮化硅陶瓷部件