1、.wd無機非金屬材料知識點一、重要概念1、 無機非金屬材料以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。2、 陶瓷從制備上開看，陶瓷是由粉狀原料成型后在高溫作用下硬化而形成的制品。從組分上來看，陶瓷是多晶、多相晶相、玻璃相和氣相的聚集體。3、 玻璃狹義：熔融物在冷卻過程中不發生結晶的無機物質一般：假設某種材料顯示出典型的經典玻璃所具有的各種特征性質，那么不管其組成如何都可稱為玻璃具有玻璃轉變溫度 Tg。玻璃轉變溫度：熱膨脹系數和比熱等物理性質的突變溫度。具有Tg的非晶態材料都是玻璃。4

2、、 水泥凡細磨成粉末狀，參加適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石、鋼筋等材料結實地膠結在一起的水硬性膠凝材料，通稱為水泥。5、 耐火材料耐火度不低于1580的無機非金屬材料6、 復合材料復合材料是兩種或兩種以上物理、化學性質不同的物質組合而成的一種新的多相固體材料。通過復合效應獲得原組分所不具備的性能。可以通過材料設計使各組分的性能互相補充并彼此關聯，從而獲得更優秀的性能。二、陶瓷知識點1、陶瓷制備的工藝步驟原材料的制備 坯料的成型 坯料的枯燥 制品的燒成或燒結2、陶瓷的天然原料可塑性原料：黏土質陶瓷成瓷的基礎高嶺石、伊利石、蒙脫石弱塑性原料：葉蠟石、滑石非

3、塑性原料：減塑劑：石英 助熔劑：長石3、坯料的成型的目的將坯料加工成一定形狀和尺寸的半成品，使坯料具有必要的機械強度和一定的致密度4、陶瓷的成型方法可塑成型：在坯料中參加水或塑化劑，制成塑性泥料，然后通過手工、擠壓或機加工成型；傳統陶瓷注漿成型：將漿料澆注到石膏模中成型壓制成型：在金屬模具中加較高壓力成型；特種陶瓷5、燒結將初步定型密集的粉塊生坯高溫燒成具有一定機械強度的致密體。固相燒結：燒結發生在單純的固體之間液相燒結：有液相參與，加助溶劑產生液相好處：降低燒結溫度，促進燒結6、陶瓷的組織構造：晶相、玻璃相、氣相晶相：陶瓷的主要組成；分為主晶相和次晶相玻璃相：玻璃相對陶瓷的機械強度、介電性能

4、、耐熱性等不利，不能成為陶瓷的主導組成局部。 玻璃相在陶瓷中的作用：粘結：粘結晶粒，填充空隙，提高致密度降低燒成溫度，促進燒結氣相：氣孔；降低強度，造成裂紋。7、 陶瓷力學性能的特點硬度：高 強度：抗拉強度很低、抗壓強度非常高塑性：塑性極差 韌性：韌性差、脆性大8、 陶瓷熱學性能的特點導熱性：差，良好的絕熱材料熱穩定性抗熱震性：概念：材料承受溫度的急劇變化而不至于被破壞的能力。 陶瓷抗熱震性一般較差9、 構造陶瓷概念：能作為工程構造材料使用的陶瓷，一般具有高強度、高硬度、高彈性模量、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等優異性能，可以承受金屬材料和高分子材料難以勝任的嚴酷工作環境。常見種類：Al2O

5、3、ZrO2、SiC、Si3N4陶瓷應用：10、 陶瓷增韌技術：【機理：阻礙裂紋的擴展】相變增韌：相變可吸收能量； 體積膨脹可松弛裂紋尖端的拉應力，甚至產生壓應力。微裂紋增韌：溫度變化引起的熱膨脹差或相變引起的體積差，均會產生彌散分布的微裂紋；微裂紋與主裂紋聯結，使主裂紋分叉，改變主裂紋尖端應力場，吸收其能量，阻礙其擴展。第二相顆粒彌散增韌：在基體中彌散分布的第二相顆粒阻礙裂紋的擴展。與金屬復合增韌：金屬是一種韌性相，通過其自身的塑性變形，可松弛裂紋尖端應力，并吸收裂紋能量。增強纖維或晶須增韌阻礙裂紋擴展。11、功能陶瓷概念：具有光、電、磁、聲、力、生物、化學等功能的陶瓷材料。12、透明陶瓷概

6、念：能透過可見光的陶瓷材料使陶瓷透明的方法：不透明原因：雜質、氣孔、晶界使光線吸收和散射透明的手段：采用高純度、高細度的原料，同時摻入添加物或采取其他工藝上得措施，把氣孔充分排除，適當控制晶粒尺寸，使制品接近于理論密度，盡可能減少陶瓷材料對光的吸收和散射13、壓電陶瓷壓電效應：機械力應變外表荷電壓電陶瓷是一種多晶燒結體壓電陶瓷的壓電效應機理：材料內部自發極化產生電疇。極化處理前：電疇分布無序，宏觀極化強度為零。極化處理后：電疇在一定程度上按外電場取向排列，宏觀極化強度不為零，表現為束縛電荷。機械作用導致電疇轉向，束縛電荷發生變化。壓電陶瓷只有經極化處理后才具有壓電效應。14、熱釋電陶瓷熱釋電效

7、應：溫度變化應變外表荷電機理：跟壓電陶瓷類似15、半導體陶瓷PTC半導體陶瓷： PTC效應：正電阻溫度系數效應 應用：限流、恒溫發熱、過熱保護三、玻璃知識點1、可形成玻璃的物質硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽 重金屬氧化物 硫化物、鹵化物金屬 高分子2、玻璃制備方法的通性使材料不發生結晶、或破壞晶體的有序構造使其非晶化熔體冷卻法：冷卻速度必須大于原子調整成晶體的速度。非熔融法：氣相沉積法、水解法、高能射線輻照法、沖擊波法、濺射法等。3、玻璃性能上的通性各向同性：玻璃態物質的質點排列無規那么，滿足統計均勻分布，因此其物理、化學性質在任何方向都是一樣的介穩性：玻璃介于熔融態和晶態之間，屬于介穩態無固

8、定熔點物理化學性質的漸變性：玻璃態物質從熔融狀態冷卻或加熱過程中，其物理化學性質產生逐漸、連續地變。4、形成玻璃的手段冷卻速度足夠快冷卻速度快到足夠使熔體中原子來不及重組成有序的點陣，從而使液態或氣態的無定形構造得以被保存。使原子無序堆積，不形成晶格。破壞晶體的有序構造，使之非晶化機械研磨；高能輻照、強沖擊波。5、傳統玻璃熔制玻璃液的澄清：排除液中的可見氣泡玻璃液的均化：消除尚未熔化的砂粒、條紋等不均勻相，以保證玻璃液中化學組分的均勻，溫度較高，為12001400，此時玻璃液粘度極小。6、玻璃形成的熱力學條件同組成的晶體與玻璃體的內能差異越大，玻璃越容易結晶，即越難形成玻璃。7、玻璃形成的動力

9、學條件形成玻璃的關鍵是熔體的冷卻速度粘度增大的速度大于質點排列成晶體的速度8、玻璃形成的結晶化學條件熔體中陰離子團的聚合程度陰離子團低聚合：位移、轉動、重排容易，易調整成晶體，不易形成玻璃。陰離子團高聚合：位移、轉動、重排困難，難調整成晶體，容易形成玻璃。化學鍵的性質只有當離子鍵和金屬鍵向共價鍵過渡時，形成由離子共價、金屬共價混合鍵所組成的大陰離子時，就最容易形成玻璃。化學鍵的強度網絡形成體氧化物：能單獨形成玻璃，如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2。網絡變性體氧化物：不能單獨形成玻璃，但能改變網絡構造，一般使構造變弱，如Na2O、K2O、CaO。網絡中間體：兩者之間，能改善玻璃性能，如A

10、l2O3、TiO2、ZnO、BeO。9、氧化物玻璃的無規網絡模型構造單元：金屬離子氧多面體正離子在多面體中央；氧在頂角，為公共氧，一個氧最多與兩個形成網絡的正離子相連。多面體頂角無規那么相連，通過公共氧橋氧搭成無規那么網絡。R2O或RO如Na2O、CaO，氧橋被切斷出現非橋氧。10、氧化物玻璃的晶子模型晶子：晶格極不完整、有序區域極小的晶體。晶子模型：晶子分散在無定形介質中，晶子與無定形區域無明顯界限。玻璃有近程有序，遠程無序的構造特點。11、高分子玻璃的構造模型無規線團模型：分子鏈成無規線團狀，各線互相交織、互相穿插。12、金屬玻璃的構造模型無規硬球堆積模型：把原子視為硬球，盡可能地嚴密堆積

11、，球的排列是無規那么的金屬鍵無方向性，原子具有密堆傾向。13、硼反常在B2O3中參加加R2O，剛開場加時，和硅酸鹽相反，非但不會破壞橋氧，反而加固網絡。這是因為剛開場加R2O時，R2O給出了游離氧，使一局部硼由三角體BO3變成四面體BO4。14、微晶玻璃將加有成核劑的特定組成的基礎玻璃，在一定溫度下熱處理后，就會變成具有微晶體和玻璃相均勻分布的復合材料，又稱玻璃陶瓷。四、水泥知識點1、硅酸鹽水泥熟料 + 石膏； 也稱為純熟料水泥，又叫波特蘭水泥。2、普通硅酸鹽水泥普通水泥熟料 + 石膏 + 5%20%的混合材料3、礦渣硅酸鹽水泥礦渣水泥熟料 + 石膏 + 20%70%的粒化高爐礦渣4、火山灰質

12、硅酸鹽水泥火山灰水泥熟料 + 石膏 + 20%40%的火山灰質材料5、粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰水泥 熟料 + 石膏 + 20%40%的粉煤灰6、硅酸鹽水泥熟料的化學成分 氧化鈣(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)和氧化鐵(Fe2O3)7、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵酸鋁四鈣、玻璃相8、生成硅酸鹽水泥熟料所用的工業原料石灰質原料、粘土質原料和校正性原料9、石膏在水泥中的作用石膏的作用主要是調節凝結時間；適量的石膏對提高水泥強度有利，尤其是早期強度；但石膏也不宜過多，否那么會使水泥產生體積膨脹而使強度降低，甚至影響水泥的安定性。10、硅酸鹽水泥的生產工藝：兩磨一燒生料的配制與磨細 將生料煅燒使之局部熔融形成以硅酸鈣為主要成分的熟料礦物 將熟料與適量石膏或適量混合材料共同磨細為水泥。10、水泥的強度等級五、耐火材料知識點1、耐火材料按其主成分的化學性質可分為酸性：含較多SiO2；硅質、半硅質、黏土質中性：碳質、高鋁質、鉻質堿性：含大量的MgO和CaO；鎂質和白云石質耐火材料