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新型无机非金属材料有哪些

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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

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,甚至产生压应力。

(2)微裂纹增韧:温度变化引起的热膨胀差或相变引起的体积差,均会产生弥散分布的微裂纹;

微裂纹与主裂纹联结,使主裂纹分叉,改变主裂纹尖端应力场,吸收其能量,阻碍其扩展。

(3)第二相颗粒弥散增韧:在基体中弥散分布的第二相颗粒阻碍裂纹的扩展。

(4)与金属复合增韧:金属是一种韧性相,通过其自身的塑性变形,可松弛裂纹尖端应力,并吸收裂纹能量。

(5)增强纤维或晶须增韧阻碍裂纹扩展。

11、功能陶瓷

概念:具有光、电、磁、声、力、生物、化学等功能的陶瓷材料。

12、透明陶瓷

(1)概念:能透过可见光的陶瓷材料

(2)使陶瓷透明的方法:

不透明原因:杂质、气孔、晶界使光线吸收和散射

透明的手段:采用高纯度、高细度的原料,同时掺入添加物或采取其他工艺上得措施,把气孔充分排除,适当控制晶粒尺寸,使制品接近于理论密度,尽可能减少陶瓷材料对光的吸收和散射

13、压电陶瓷

(1)压电效应:机械力→应变?表面荷电

(2)压电陶瓷是一种多晶烧结体

(3)压电陶瓷的压电效应机理:材料内部自发极化产生电畴。

极化处理前:电畴分布无序,宏观极化强度为零。

极化处理后:电畴在一定程度上按外电场取向排列,宏观极化强度不为零,表现为束缚电荷。

机械作用导致电畴转向,束缚电荷发生变化。

压电陶瓷只有经极化处理后才具有压电效应。

14、热释电陶瓷

(1)热释电效应:温度变化→应变?表面荷电

(2)机理:跟压电陶瓷类似

15、半导体陶瓷

PTC半导体陶瓷:

(1)PTC效应:正电阻温度系数效应

(2)应用:限流、恒温发热、过热保护……

三、玻璃知识点

1、可形成玻璃的物质

(1)硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐

(2)重金属氧化物③硫化物、卤化物,等

2、玻璃制备方法的通性

使材料不发生结晶、或破坏晶体的有序结构使其非晶化

(1)熔体冷却法:冷却速度必须大于原子调整成晶体的速度。

(2)非熔融法:气相沉积法、水解法、高能射线辐照法、冲击波法、溅射法等。

3、玻璃性能上的通性

(1)各向同性:玻璃态物质的质点排列无规则,满足统计均匀分布,因此其物理、化学性质在任何方向都是相同的

(2)介稳性:玻璃介于熔融态和晶态之间,属于介稳态

(3)无固定熔点

(4)物理化学性质的渐变性:玻璃态物质从熔融状态冷却(或加热)过程中,其物理化学性质产生逐渐、连续地变。

4、形成玻璃的手段

(1)冷却速度足够快。冷却速度快到足够使熔体中原子来不及重组成有序的点阵,从而使液态或气态的无定形结构得以被保留。

(2)使原子无序堆积,不形成晶格。

(3)破坏晶体的有序结构,使之非晶化机械研磨;高能辐照、强冲击波。

5、传统玻璃熔制

玻璃液的澄清:排除液中的可见气泡

玻璃液的均化:消除尚未熔化的砂粒、条纹等不均匀相,以保证玻璃液中化学组分的均匀,温度较高,为1200~1400℃,此时玻璃液粘度极小。

6、玻璃形成的热力学条件

同组成的晶体与玻璃体的内能差别越大,玻璃越容易结晶,即越难形成玻璃。

7、玻璃形成的动力学条件

形成玻璃的关键是熔体的冷却速度(粘度增大的速度)大于质点排列成晶体的速度

8、玻璃形成的结晶化学条件

(1)熔体中阴离子团的聚合程度

阴离子团低聚合:位移、转动、重排容易,易调整成晶体,不易形成玻璃。

阴离子团高聚合:位移、转动、重排困难,难调整成晶体,容易形成玻璃。

(2)化学键的性质

只有当离子键和金属键向共价键过渡时,形成由离子—共价、金属—共价混合键所组成的大阴离子时,就最容易形成玻璃。

(3)化学键的强度

网络形成体氧化物:能单独形成玻璃,如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2。

网络变性体氧化物:不能单独形成玻璃,但能改变网络结构,一般使结构变弱,如Na2O、K2O、CaO。

网络中间体:两者之间,能改善玻璃性能,如Al2O3、TiO2、ZnO、BeO。

9、氧化物玻璃的无规网络模型

结构单元:金属离子——氧多面体

正离子在多面体中央;氧在顶角,为公共氧,一个氧最多与两个形成网络的正离子相连。

多面体顶角无规则相连,通过公共氧(桥氧)搭成无规则网络。

R2O或RO(如Na2O、CaO),氧桥被切断出现非桥氧。

10、氧化物玻璃的晶子模型

晶子:晶格极不完整、有序区域极小的晶体。

晶子模型:晶子分散在无定形介质中,晶子与无定形区域无明显界限。

玻璃有近程有序,远程无序的结构特点。

11、高分子玻璃的结构模型

无规线团模型:分子链成无规线团状,各线互相交织、互相穿插。

12、金属玻璃的结构模型

无规硬球堆积模型:把原子视为硬球,尽可能地紧密堆积,球的排列是无规则的(金属键无方向性,原子具有密堆倾向)。

13、硼反常

在B2O3中加入加R2O,刚开始加时,和硅酸盐相反,非但不会破坏桥氧,反而加固网络。这是因为刚开始加R2O时,R2O给出了游离氧,使一部分硼由三角体[BO3]变成四面体[BO4]。

14、微晶玻璃

将加有成核剂的特定组成的基础玻璃,在一定温度下热处理后,就会变成具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料,又称玻璃陶瓷。

四、水泥知识点

1、硅酸盐水泥

熟料 + 石膏;也称为纯熟料水泥,又叫波特兰水泥。

2、普通硅酸盐水泥(普通水泥)

熟料 + 石膏 + 5%~20%的混合材料

3、矿渣硅酸盐水泥(矿渣水泥)

熟料 + 石膏 + 20%~70%的粒化高炉矿渣

4、火山灰质硅酸盐水泥(火山灰水泥)

熟料 + 石膏 + 20%~40%的火山灰质材料

5、粉煤灰硅酸盐水泥(粉煤灰水泥)

熟料 + 石膏 + 20%~40%的粉煤灰

6、硅酸盐水泥熟料的化学成分

氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)

7、硅酸盐水泥熟料的矿物组成

硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁酸铝四钙、玻璃相

8、生成硅酸盐水泥熟料所用的工业原料

石灰质原料、粘土质原料和校正性原料

9、石膏在水泥中的作用

石膏的作用主要是调节凝结时间;适量的石膏对提高水泥强度有利,尤其是早期强度;但石膏也不宜过多,否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低,甚至影响水泥的安定性。

10、硅酸盐水泥的生产工艺:两磨一烧

生料的配制与磨细→将生料煅烧使之部分熔融形成以硅酸钙为主要成分的熟料矿物→将熟料与适量石膏或适量混合材料共同磨细为水泥。

11、水泥的强度等级

五、耐火材料知识点

1、耐火材料按其主成分的化学性质可分为

酸性:含较多SiO2;硅质、半硅质、黏土质

中性:碳质、高铝质、铬质

碱性:含大量的MgO和CaO;镁质和白云石质耐火材料(强碱性);铬镁系、镁橄榄石质、尖晶石耐火材料(弱碱性)

2、几个指标

气孔率= 气孔气体/制品总体积(表观体积)

体积密度:试样烘干后的质量与其体积之比值,即制品单位体积(表观体积)的质量。

真密度:耐火材料的质量与其真体积(即不包括气孔体积)之比。

3、耐火材料热导率~ 气孔

耐火材料中所含气孔对其热导率的影响最大。一般说来,气孔率越大,热导率越低。

4、耐火度

耐火材料在无荷重条件下,抵抗高温作用而不熔化的性质。

化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析

化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析 一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析) 1.某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成.某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究. 下列有关说法不正确的是() A.由Ⅱ可知X中一定存在SiO2 B.无法判断混合物中是否含有Na2O C.1.92 g固体成分为Cu D.15.6 g混合物X中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1 【答案】B 【解析】 途径a:15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g,固体中一定还有氧化钠,其质量为9.2g, A.由以上分析可知X中一定存在SiO2,故A正确; B.15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,只有氧化钠与水反应,混合物中一定含有Na2O,故B错误; C.Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu,故C正确; D.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y﹣64x=1.92,解得 x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故D正确; 【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算,侧重于学生的分析和计算能力的考查,为高考常见题型,注意掌握检验未知物的采用方法,能够根据反应现象判断存在的物质,注意合理分析题中数据,根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量,难度中等. 2.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

高分子材料与无机非金属、金属材料的区别

高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子,又称高聚物,与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点: (1)力学性能:比强度高,韧性高,耐疲劳性好,但易应力松弛和蠕变; (2)反应性:大多数是惰性的,耐腐蚀,但粘连时要表面处理,加聚合物共混时需要表面处理,另外,有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解; (3)物理性能:密度小,很高的电阻率,熔点相比金属较低,限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构,使它表现出了非同凡响的特性。例如,高分子主链有一定内旋自由度,可以弯曲,使高分子链具有柔性;高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构,直接影响它的聚集态结构,从而决定高分子材料的主要性能。 此外高分子材料可用纤维增强(复合材料)制成高性能的新型材料,可设极性大,部分性能超过金属。当前,高分子材料正趋向功能化,合金化发展,比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。 高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃,故称它为玻璃态。在橡胶态下,高分子链处于自然无规则和卷曲状态,在应力作用下被拉伸,去掉应力又恢复卷曲,表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。 通常使用的高分子材料,常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成,其基本性能取决于所含高分子化合物的性质,各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能,满足不同的要求,用在更多的方面。 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮

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

第二届全国高校无机非金属材料基础知识大赛决赛试题

第二届全国高校无机非金属材料 基础知识大赛决赛试题 一、必答题 1. 硅酸盐熔体的粘度随()而降低。 A. 温度下降 B. SiO2含量增加 C. 碱性氧化物含量增加 D .以上三个都不对 2. 马赫数是气体动力学一个很重要无量纲量,它反映()相对比。 A. 粘性力与惯性力 B. 惯性力与弹性力 C. 粘性力与重力 D .惯性力与重力 3. 某晶面族X 射线衍射强度正比于该晶面的()。 A. 晶面间距 B .结构因子 C. 多重因子 D. B 和C 4. 在形成连续固溶体的二元相图中存在一个二元无变量点,该说法()。 A. 对

B. 错 C. 不能确定 D. 5. 关于气体燃料预混燃烧的叙述错误的是()。 A. 火焰较短,燃烧空间较小 B .需要的空气过剩系数较大 C.火焰黑度小,不发光 D .不需将空气和燃料预热到较高的温度 6. 透射电镜主要由四大系统构成,其中()是其核心。 A. 真空系统 B .电子光学系统 C. 供电控制系统 D. 附加仪器系统 7?研究表明,Ni2+和Ca2^子可完全置换MgO晶体中的Mg2+离子, 因此可以推测NiO或CaO可与MgO生成()。 A. 有限固溶体 B .连续固溶体 C. 化合物 D. 非化学计量化合物 8. 在不可压缩流体流动过程中,各相邻流体间的()做功,造成流体自身机械能的损失。 A. 内摩擦力

B. 重力 C. 曳力 D. 范德华力 9. 在获得的试样DSC曲线上,如果存在373C晶型转变放热峰, 基本可说明是石英相变,具体是()。 A. 0SiO2 转变a SiO2 B. B SQ2 转变丫SiO2 C. a SiO2 转变怜Si。? D. -SiO2 转变 &SiO2 10. 制备玻璃要经过高温熔化形成无气泡的玻璃液,但是玻璃还是分 相。() A. 会 B. 不会 C. 可能 D. 11. 静止液体中其一点的压强与()的一次方成正比。 A. 淹没深度 B .位置高度 C. 表面压强 D. 以上都不对 12. 要测定聚合物的熔点,可以选择()。 B. 紫外可见光谱 A. 红外光谱

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新型无机非金属材料 课题: 教学重点:的特点。 教学过程: 引言:能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。材料与我们的生活密切相关,是人类社会生活中不可缺少的物质基础,它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用广泛。人类使用和制造材料有着悠久的历史,制造出的第一种材料是陶。 设问:提出问题,让学生讨论。 1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料?(刀头上的金刚石) 2.手表中的"钻"指的是什么材料的多少?(人造红宝石) 3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料?(压电陶瓷) 4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的?(光导纤维) 板书:第三节新型无机非金属材料 材料包括很多种,可以把它们分类:投影: 一、材料的分类和特点: 1.材料可分为:无机非金属材料传统无机非金属材料如:水泥、玻璃、陶瓷 新型无机非金属材料如:高温结构陶瓷、光导纤维 金属材料如:fe、cu、al、合金等。

高分子材料如:聚乙烯、聚氯乙烯 讲解:今天,我们主要学习和了解的是新型无机非金属材料。请看课本中的有关内容,可以讨论,交流,也可以起来发言。注意总结出要点。 交流并及时小结:1.传统的硅酸盐材料有什么优、缺点? 优点:抗腐蚀、耐高温;缺点:质脆、经不起热冲击。 2.新型无机非金属材料有哪些特性? ①承受高温,强度高。②具有光学特性。③具有电学特性。④具有生物功能。 板书:二、新型无机非金属材料简介 新型无机非金属材料很多,现列举几种:压电材料;磁性材料;导体陶瓷;激光材料,光导纤维;超硬材料(氮化硼);高温结构陶瓷;生物陶瓷(人造骨头、人造血管)等等。 今天,我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。 板书: (一)、高温结构陶瓷 1.氧化铝陶瓷 展示:高压钠灯。外罩是玻璃,里面的灯管是氧化铝陶瓷,是一种高温结构材料。 高压钠灯内温度高达1400℃,同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。 展示:坩埚、高温炉管。 让学生概括出氧化铝陶瓷的主要性能和用途。可以看书、交流。 讲解:性能:熔点高、硬度大、透明、耐高温;用途:坩埚、高温炉管、刚玉球磨机、高压钠灯管管

第四节 无机非金属材料的结构

首页 >> 网络课程 >> 第二章 >> 第四节 绪论 第一章第一章 工程材料的分工程材料的分类类及性能 第二章第二章 材料的材料的结结构 第三章第三章 材料制材料制备备的基本知的基本知识识 第四章第四章 二元相二元相图图及应用 第五章第五章 材料的材料的变变形 第六章第六章 钢的热处热处理理 第七章第七章 工业用钢 第八章第八章 铸铁 第九章第九章 有色金有色金属属及其合金 第十章第十章 常用非金常用非金属属材料 第十一章第十一章 工程材料的工程材料的选选用 第四节 无机非金属材料的结构 一、陶瓷材料的结构特点 对工程师来说,陶瓷包括种类繁多的物质,例如玻璃、砖、石头、混凝土、磨料、搪瓷、介 磁性材料、高温耐火材料和许多其它材料。所有这些材料的共同特征是:它们是金属和非金 合物由离子键和共价键结合在一起。陶瓷材料的显微组织由晶体相、玻璃相和气相组成,而且很大,分布也不够均匀。 与金属相比,陶瓷相的晶体结构比较复杂。由于这种复杂性以及其原子结合键强度较大,所以 例如,正常冷却速率的玻璃没有充分时间使其重排为复杂的晶体结构,所以它在室温下可长 二、陶瓷晶体 1. AX型陶瓷晶体 AX型陶瓷晶体是最简单的陶瓷化合物,它们具有数量相等的金属原子和非金属原子。它们可以 如MgO,其中两个电子从金属原子转移到非金属原子,而形成阳离子(Mg3+)和阴离子(O2-)是共价型,价电子在很大程度上是共用的。硫化锌(ZnS)是这类化合物的一个例子。 AX化合物的特征是:A原子只被作为直接邻居的X原子所配位,且X原子也只有A原子作为第一或离子是高度有序的,在形成AX 化合物时,有三种主要的方法能使两种原子数目相等,且有如 位。属于这类结构的有: (1)CsCl型 这种化合物的结构见图2-25。A原子(或离子)位于8个X原子的中心,X原子(或离子)也处但应该注意的是,这种结构并不是体心立方的。确切的说,它是简单立方的,它相当于把简单 子晶格相对平移a/2,到达彼此的中心位置而形成。 重庆大学精品课程-工程材料

无机非金属材料专业试题

(无机非金属材料专业)试卷 一、单选:(每题1分,共20分) 1、影响熟料安定性的主要因素是()。 A. 一次游离氧化钙 B.二次游离氧化钙 C.固溶在熟料中的氧化镁 D.固溶在熟料中的氧化钠 2、粉磨水泥时,掺的混合材料为:矿渣16% ,石灰石5%,则这种水泥为() A. 矿渣硅酸盐水泥 B.普通硅酸盐水泥 C.复合硅酸盐水泥 D.硅酸盐水泥 3、以下哪种措施有利于C3S的形成?() A.降低液相粘度 B.减少液相量 C.降低烧成温度 D.缩短烧成带 4、国家标准规定,通用硅酸盐水泥中各个品种的初凝时间均不得早于() A. 45分钟 B.55分钟 C. 60分钟 D.390分钟 5、和硅酸盐水泥相比,掺有混合材料的水泥的如下那个性质较差() A. 耐水性 B.后期强度 C.抗冻性 D.泌水性 6、引起硅酸盐水泥熟料发生快凝主要原因是() A.C3S水化快 B. C3A水化快 C.C4AF水化快 D.C2S水化快 7、水泥产生假凝的主要原因是() A.铝酸三钙的含量过高 B.石膏的掺入量太少 C.磨水泥时石膏脱水 D.硅酸三钙的含量过高 8、根据GB/T175-2007,下列指标中属于选择性指标的是() A. KH减小,SM减小,铝率增大。 B. KH增大,SM减小,铝率增大。 C. KH减小,SM增大,铝率减小。 D. KH增大,SM增大,铝率增大。 9、硅酸盐水泥熟料的烧结围一般在() A.50-80℃ B. 80-100℃ C. 100-150℃ D.150-200℃ 10、国家标准规定矿渣硅酸盐水泥中SO3 () A <3.5% B ≤3.5% C <4.0% D ≤4.0% 11、复合硅酸盐水泥的代号是() A P·S B P·O C P·F D P·C 12、国家标准规定骨质瓷的热稳定性为() A. 140℃ B.160℃ C. 180℃ D.200℃ 13、一般来说,凡烧成温度降低幅度在( )以上者,且产品性能与通常烧成的性能相近的烧成方法可称为低温烧成。 A. 40-60 ℃ B.60-80℃ C. 80-100℃ D.100-120℃ 14、炉温为1250-1400℃的电炉,电热体可采用()。

高考化学无机非金属材料(大题培优)及答案

高考化学无机非金属材料(大题培优)及答案 一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析) 1.下列溶液中,不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中的 ①碱石灰②NaCl③KNO3④CaO⑤CuSO4⑥NaOH⑦Na2CO3 A.①④⑥⑦B.①③⑤⑥C.②③④⑦D.①⑥⑦ 【答案】A 【解析】 【分析】 玻璃的主要成分中含有二氧化硅,能和二氧化硅反应的药品不能盛放在带有玻璃塞的试剂瓶中,据此分析解答。 【详解】 ①碱石灰为CaO和NaOH的混合物,能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水,因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,符合题意; ②NaCl与玻璃中的成分不发生反应,因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,不符合题意; ③KNO3与玻璃中的成分不发生反应,因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,不符合题意; ④CaO为碱性氧化物,溶于水生成的氢氧化钙能与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸盐和水,因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,符合题意; ⑤CuSO4与玻璃中的成分不发生反应,因此能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,不符合题意; ⑥NaOH能与二氧化硅发生反应生成具有黏性的硅酸盐和水,因此不能存放在带玻璃塞的试剂瓶中,符合题意; ⑦Na2CO3水解呈碱性,与二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中,符合题意; 故答案为:A。 2.在室温时,下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应,共生成4种盐的是()A.SO2、CO2、SO3 B.H2S、NO、SO3 C.CO2、Cl2、SO3 D.SiO2、CO、Cl2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.SO2、CO2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2CO3、Na2SO4,生成3种盐,故不选A; B.NO与氢氧化钠溶液不反应,H2S、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2S、Na2SO4,生成2种盐,故不选B; C.CO2、Cl2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2CO3、NaClO、NaCl、Na2SO4,生成4种盐,故选C;

无机非金属材料工程专业毕业实习报告范文

无机非金属材料工程专业 毕 业 实 习 报 姓名:杜宗飞 学号:2011090118 专业:无机非金属材料工程 班级:无机非金属材料工程01班指导教师:赵建明 实习时间:XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日

目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介(概况) (5) 三、实习内容(过程) (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应无机非金属材料工程专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教,不断学习。 (7) 4.3摆着心态,快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字,是一篇各专业通用的毕业实习报告范文,属于作者原创,绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载,助你毕业一臂之力。

前言 随着社会的快速发展,用人单位对大学生的要求越来越高,对于即将毕业的无机非金属材料工程专业在校生而言,为了能更好的适应严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入到社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在无机非金属材料工程专业课堂上根本就学不到的知识,受益匪浅,也打开了视野,增长了见识,使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去,为以后进一步走向社会打下坚实的基础,只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式,适应社会,才能被这个社会所接纳,进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心,在大学学习无机非金属材料工程专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节,但在经历了几天的适应过程之后,我慢慢调整观念,正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实,改变和调整看问题的角度,锐意进取,在成才的道路上不断攀登,有朝一日,那些成才的机遇就会纷至沓来,促使我们成为无机非金属材料工程专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”,只有把从书本上学到的无机非金属材料工程专业理论知识应用于实践中,才能真正掌握这门知识。因此,我作为一名无机非金属材料工程专业的学生,有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年无机非金属材料工程专业的理论进修,使我们无机非金属材料工程专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园,作为大学毕业生,心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求: 1.1实习目的 ①为了将自己所学无机非金属材料工程专业知识运用在社会实践中,在实践中巩固自己的理论知识,将学习的理论知识运用于实践当中,反过来检验书本上理论的正确性,锻炼自己的动手能力,培养实际工作能力和分析能力,以达到学以致用的目的。通过无机非金属材料工程的专业实习,深化已经学过的理论知识,提高综合运用所学过的知识,并且培养自己发现问题、解决问题的能力

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

无机非金属材料专业没工作经验能考什么证-

无机非金属材料专业没工作经验能考什么证? 篇一:无机非金属材料专业的同学的就业指导 无机非金属材料专业的同学的就业指导!!非常珍贵的经验之谈 关于工作 很早就想写一篇关于工作的文章,以前一直很奇怪自己找工作的时候为什么学校没有人写一篇具体点的分析意见,谈谈我的一些看法,就当是抛砖引玉,自己也想听听大家的看法。就具体专业而言,我自己的专业是无机非金属材料工程,可能谈的工作主要是关于这方面。关于专业问题,其实越是大型的公司(外企)反而不是很注重专业对口,只要你能够胜任工作,当然国企还是很在意的。大四的时候原本没打算找工作,真正开始关注这方面的消息也是从大四开学之后。招聘信息的主要来源分为3个方面:学校就业办举行的招聘会、学校就业网站上的就业信息、各个学院各自获得的就业信息。当然很多nB的企业是没有到我们学校来的,来我们学校的主要是化工,建筑,材料相关的企业比较多,而且是以大型国企居多。如果你的目标是五百强外企的话,那你就要自己多留意别的学校就业信息,比如南京大学的小百合,东南大学的就业网都可以去关注,还可以去关注大型的招聘网站如前程无忧,还有几个自己认为对于应届生比较不错的网站有HiaLL,应届生毕业网,大街网等。 为了叙述方便,按照时间顺序来。大四开始之后,9月份开始会有零

零散散的招聘会,我们专业而言记得当时好像就有海螺集团(主要是水泥厂)来招人,待遇应该开始是1800左右,其它什么之类的不大清楚。这里提醒一下,找工作的时候不光要打听清楚工资的数目,还应弄清楚各种补助的数目、五险一金的数目及年终奖的数目。因为这些东西零零散散加起来你就发现占据不少的数目。比如说住房公积金一般公司给你交的是工资的10%左右(自己工资再扣10%),就算你一个月工资3000,一年到头,住房公积金也有7200,如果你户口不在工作所在地的话,离职的时候是可以直接取出来的。除此之外,还有各种补贴是不计算工资之内的,有的补贴可能加起来有500~1000/月左右。一般来说,年薪是这么计算的,13月工资+年终奖。年终奖可能各不相同根据企业效益来,一般应该在2~6个月工资左右。因此有时候如果没有弄清楚的话,你就会发现可能一家企业给你开4000/月工资(有五险没有住房公积金、无补贴、无13月工资),到头来反而没有月薪3000/月的钱拿得多。继续接上文,应该来说10~11月是大四上学期招聘的高峰期。就我们专业而言来的比较多的行业是: 1.太阳能行业的企业(估计这几年太阳能很火),多数都为私企或中外合资企业。如果去工厂的话一般就是工艺工程师,就是负责生产车间的一段工艺的,工厂一般都不会建在很发达的地方,如果真的是去厂里的话一定要注意,当然如果是去做销售、行政之类的在总部的话地理位置应该会不错。就我们班而言没有人去,无锡尚德应该是最好的,还有常州的天合光能也不错,但是来学校招聘的是技术销售岗位的,如果感兴趣的话到不错。我们这届进了爱康的比较多,第一次来招,

无机非金属材料的现状与前景

无机非金属材料的现状与前景 【摘要】无机非金属材料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。在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有这广阔的应用前景和良好的就业形势。 【关键字】无机非金属材料方向前景智能 1. 无机非金属材料的特点及应用 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。 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。 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。 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。

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竭诚为您提供优质文档/双击可除 无机非金属材料专业没工作经验能考什 么证? 篇一:最新无机非金属材料工程专业毕业自我总结 最无机非金属材料工程专业大学生 毕业自我总结优秀范文 个人原创欢迎下载 无机非金属材料工程专业毕业论文答辩完成之际,四年大学生活也即将划上一个句号,而我的人生却仅仅是个逗号,我即将开始人生的又一次征程。作为×××大学(改成自己无机非金属材料工程专业所在的大学)毕业生的我即将告别大学生活,告别亲爱的无机非金属材料工程专业的同学和敬爱的老师,告别我的母校——×××大学。 回顾在×××大学无机非金属材料工程专业的求学生涯,感慨颇多,有酸甜苦辣,有欢笑和泪水,有成功和挫折!大学——是我由幼稚走向成熟的地方,在此,我们认真学习无机非金属材料工程专业知识,拓展自己的知识面,培养自己的无机非金属材料工程实践活动能力。

在思想道德上,×××大学(改成自己就读无机非金属材料工程专业所在的大学)学习期间我系统全面地学习了思政课程的重要思想,不断用先进的理论武装自己的头脑,热爱祖国,热爱人民,坚持四项基本原则,树立了正确的人生观、价值观、世界观,使自己成为思想上过硬的无机非金属材料工程专业合格毕业生。 在无机非金属材料工程专业学习上,我严格要求自己,刻苦钻研 篇二:无机非金属材料专业的同学的就业指导 无机非金属材料专业的同学的就业指导!!非常珍贵的经验之谈 关于工作 很早就想写一篇关于工作的文章,以前一直很奇怪自己找工作的时候为什么学校没有人写一篇具体点的分析意见,谈谈我的一些看法,就当是抛砖引玉,自己也想听听大家的看法。就具体专业而言,我自己的专业是无机非金属材料工程,可能谈的工作主要是关于这方面。关于专业问题,其实越是大型的公司(外企)反而不是很注重专业对口,只要你能够胜任工作,当然国企还是很在意的。大四的时候原本没打算找工作,真正开始关注这方面的消息也是从大四开学之后。招聘信息的主要来源分为3个方面:学校就业办举行的招聘会、学校就业网站上的就业信息、各个学院各自获得的

无机非金属材料总结(完整版)

第一章 1. 粘土的定义:是一种颜色多样,细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石(主要是长石)经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物,是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因:各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化,水解,热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土(原生粘土)风化残积型:母岩风化后残留在原地所形成的粘土。(深层的岩浆岩(花岗岩、伟晶岩、长石岩)在原产地风化后即残留在原地,多成为优质高岭土的矿床,一般称为一次粘土)。 二次粘土(次生粘土)沉积型:风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后,在低洼地方沉积而成的矿床,成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别: 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点: 高岭土晶体结构式:Al4[Si4O10](OH)8,1:1型层状结构硅酸盐,Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构,构成结构单元层。层间以氢键相连,结合力较小,所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土(叶蜡石)是2:1型层状结构,两端[SiO4]四面体,中间夹一个[AlO6]八面体,构成单元层。单元层间靠氧相连,结合力较小,水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水,层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性:可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性:粘土—水系统形成泥团,在外力作用下泥团发生变形,形变过程中坯泥不开裂, 外力解除后,能维持形变,不因自重和振动再发生形变,这种现象称为可塑性。 表示方法:可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数(w):W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大,渗水性强,便于压滤榨泥。 W1塑限:粘土或(坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限:粘土或(坯料)由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后,形成水化膜,使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高,表明粘土颗粒的水化膜厚,工作水分高,但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细,在水中分散度大,不易干燥,湿坯强度低。 可塑性指标:在工作水分下,粘土(或坯料)受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积,也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能:应力大,应变小——挤坯成型;应力小,应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类: i.强塑性粘土:指数>15或指标>3.6 ii.中塑性粘土:指数7~15,指标2.5~3.6 iii.弱塑性粘土:指数l~7,指标<2.5 iv.非塑性粘土:指数<1。 2)结合性:粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团,并且有一

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

高一化学人教版必修第二册 第五章 第三节 无机非金属材料

无机非金属材料 核心知识点一: 一、硅酸盐材料 硅酸盐是由盐、氧和金属组成的化合物的总称,在自然界分布极广。硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定。 1. 硅酸 (1)物理性质 不溶于水、无色透明、胶状(硅胶)。 硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用催化剂的载体。 (2)化学性质 ①弱酸性:所以在与碱反应时只能与强碱反应

H2SiO3 + 2NaOH=Na2SiO3 + H2O H2SiO3 + 2OH-=SiO32-+ 2H2O 比碳酸酸性弱:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+ H2SiO3 ②硅酸的热稳定性较弱,受热易分解为SiO2和水:H2SiO3H2O+SiO2 (3)制备方法 由于SiO2不溶于水,所以硅酸只能用间接的方法制取,一般用可溶性硅酸盐+酸制得。 Na2SiO3 + 2HCl=2NaCl + H2SiO3 ↓ SiO32-+ 2H+=H2SiO3 ↓ 【注意】①硅酸不溶于水,不能用SiO2与水反应制取硅酸 ②硅酸的酸性比碳酸的酸性还弱,所以往可溶性硅酸盐溶液中通入CO2也可以制取硅酸: Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 ↓ SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3 ↓ ③如前所述, SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,该反应在高温条件下进行,有利于CO2从体系中挥发出来,而SiO2为高熔点固体,不能挥发,所以反应可以进行,符合难挥发性酸酐制取易挥发性酸酐的原理;而上述反应“Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+ H2SiO3↓”可以进行,是因为该反应是在溶液中进行的,符合复分解反应的原理,两者反应原理不矛盾【想一想】碳酸和硅酸的酸性比较 2. 硅酸钠 (1)物理性质:最简单的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3),可溶于水,其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 【注意】①硅酸钠溶液可用玻璃瓶盛装,但是不能用玻璃塞,应用橡胶塞或木塞。 ②玻璃中含有二氧化硅,盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。 (2)化学性质

无机非金属材料工程专业本科培养方案

无机非金属材料工程专业 >>> 无机非金属材料工程专业本科培养方案 一、专业简介 无机非金属材料工程专业于1995年正式招生,所属一级学科为材料科学与工程,国家A++级专业,湖南省重点专业和湖南省特色专业。专业具有优良的教学、科研条件,拥有1000余平方米的功能实验区和国家级实验教学中心,拥有原子力显微镜、X射线粉末衍射仪、显微图像仪、比表面孔径测试仪、综合力学性能测试仪等结构和性能表征设备,先后在中国建材南方公司、海螺公司、广西渔峰水泥公司、旗滨公司、新华联、湖南航天磁材、湘福建材、兖矿北海高岭土公司等公司建立了实习基地,拥有教职员工16人,15人拥有博士学位,其中两院院士2人,教授5人,副教授5人,讲师3人。立足行业领域,坚持学科交叉,为矿物材料、建筑材料、资源高效利用和功能材料领域培养高级专门人才。 二、培养目标 培养适应社会主义建设需要,德、智、体、美全面发展,具有较强的知识获取能力、实践能力和创新创业能力,具备无机非金属材料工程的基础理论、基本知识、工程技术和研究技能,能从事无机非金属材料生产、质量控制和性能改进、非金属矿物深加工、新型无机材料的开发与设计等无机非金属材料工程及其相关领域的工艺和工程设计、技术开发和改造、科学研究和教学、生产和管理等方面工作的创新型高级工程技术人才。 三、培养要求 主要强化无机非金属材料工程的基础理论、基本知识和基本技能的学习,掌握无机非金属材料的专业知识和专业技术(结构性能、生产工艺和设备、实验研究、设计方法),应用开发技术、经济管理、相关的机电及计算机知识等,接受科学思维、科学实验以及工程实践能力方面的基本训练,具有运用其基础理论、基本知识和实验技能进行高新无机非金属材料研究创新和技术开发的能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力: (1)系统地掌握数学、物理、化学等自然科学基础知识,了解一定的人文社会科学和管理科学基础知识; (2)掌握本专业所需的工程制图、电工及电子技术、信息及网络技术、计算机应用等方面的基本知识和技能; (3)熟练掌握一门外语,具有听、说、写、译、阅读基本能力; (4)全面系统地掌握无机非金属材料专业的基础理论、生产工艺和无机非金属材料工厂设计的基本知识和基本技能,主要包括:无机非金属材料基础知识、无机非金属材料制备与加工专业知识、无机非金属材料结构性能表征和分析以及控制方法、无机非金属材料工厂设计及设备选型配置能力、无机非金属材料科学的研究方法和测试技术;

《无机非金属材料创新基础》课程教学大纲

《无机非金属材料创新基础》课程教学大纲 课程代码: 050432005 课程英文名称:Innovation foundation of ceramic factory 课程总学时:16 讲课:16 实验:0 上机:0 适用专业:无机非金属材料工程 大纲编写(修订)时间:2017.10 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 《陶瓷工厂创新基础》专业外语课程是无机非金属专业的一门选修课,通过课堂上教师讲授和学生讨论,完成教学内容,达到初步了解什么是无机非金属材料专业和如何进行创新模式思考的教学目的。 教学基本要求: (1)学习无机非金属材料的基本组成; (2)掌握创新的思路与方法; (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握水泥混凝土、玻璃、陶瓷的定义、组成、性质,几种典型新型无机非金属材料及该领域的发展趋势。 2.基本理论和方法:通过课堂讲授掌握什么是无机非金属材料、什么是水泥混凝土、玻璃、陶瓷,了解创新型人才的素质及培养途径、科技创新的思维模式,采用讨论的形式启发大学生创新的思考。 3.基本技能:具备查阅文献、独立完成创新报告的能力。 (三)实施说明 1.教学方法:采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;注意教授学生学会分析、解决问题的方法。处理好重点与难点,将各种创新思维方法的实际应用纳入教学过程,使学生能够利用所学知识解决实际问题。通过食品和讨论的方式调动学生学习的主观能动性,强化学生运用知识的能力,培养自学能力。 2.教学手段:本课程属于选修课,在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。 (四)对先修课的要求 无 (五)对习题课、实验环节的要求 无 (六)课程考核方式 1.考核方式:考查 2.成绩构成:本课程的总成绩主要由三部分组成:平时成绩(课堂表现、回答问题)占30%,课后大作业占70%。 (七)参考书目 1. 《科技创新思路及方法》,王国全著,知识产权出版社, 2013 二、中文摘要

无机非金属材料中的常见结构类型

无机非金属材料中的常见结构类型
尹从岭
(北京大学化学与分子工程学院)
摘要:本文综述了无机非金属材料中的常见结构类型,介绍了它们之间的联系与区别。 关键词:钙钛矿;钨青铜;尖晶石;六方密堆积;立方密堆积 无机化合物的结构型式复杂多样,本文选择一些简单而重要的结构型式加以讨论。 1. MX 型化合物的结构 1. NaCl 型的晶体结构 在 NaCl 的晶体中,Na+和 Cl-交替排列,具有正八面体配位,晶体属于面心立方点阵 Oh 点群。 NaCl 晶体结构可看作 Cl-作立方最密堆积, 在这堆积的每个八面体空隙中填入 Na+。 晶体结构示于图 1 中。属于 NaCl 型结构的化合物有离子键型的 碱金属卤化物和氢化物,碱土金属的氧化物和硫化物;有过渡 键型的金属氧化物、硫化物以及间隙型的碳化物和氮化物。 LiVO2 是与 NaCl 结构相关的化合物。LiVO2 结构中氧离子 构成立方密堆积,金属离子沿体对角线方向交替占据八面体空 隙,形成锂原子层和钒原子层。图 2 Li+ 给出了 LiVO2 的晶体结构。LiVO2 可 以看作是有序的 NaCl 结构,具有三 图 1 NaCl 的结构 2O 方对成行,空间群为 R32/m。在较高 的温度下,LiVO2 结构中的两种阳离子趋于无序分布,LiVO2 转 变成典型的 NaCl 立方结构。 3+ NbO 是另外一个与 NaCl 结构相关的化合物。 NbO 结构中, 在 V 有 1/4 的铌和氧格位未被占据, 因而可以看作 NaCl 的有序缺陷结 构。 NbO 结构中, 是平面四方配位。 在 Nb NbO 结构也可以看作是由八面体金属原 子簇 Nb6 共用顶点而形成的骨架结构。 NbO 的结构如图 3 所示。 CaC2 是另外一个与 NaCl 结构相关的 图2. LiVO2的结构 化合物。CaC2 有多种晶型,四方晶系的 图 3. NbO 的结构 22+ CaC2 由 Ca 和 C2 组成,Ca2+和 C22-的分布和 NaCl 相似,但由于 C22-离子是哑铃状,而不是球形,使结构沿 c 轴方向拉长成四方晶系。结构的图形示于图 4。 2.CsCl 型的晶体结构 在 CsCl 的晶体结构中,Cl-作简单立方堆积,Cs+填入 立方体空隙中,正、负离子的配位数均为 8,其结构示于 图 5。 CsCl 型结构属于简单立方点 阵,Oh 点群。属于 CsCl 型的例子 化合物有 CsCl, CsBr, CsI, RbCl, ThCl, TlCl, TlBr, 4Cl, 4Br, NH NH
图 5. CsCl 的结构
C2
Ca2
图 4. CaC2 的结构

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