第二节 硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料
一、硅酸盐工业简介
<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
1.水泥
普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si0
2
)、硅酸二钙(2CaO·Si0
2
)和铝酸三钙(3CaO·A1
2
0
3
)等。
2.玻璃
玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。
3.比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品
|
硅酸盐产品
|
水泥
|
玻璃
|
|
主要设备
|
水泥回转窑
|
玻璃窑
|
|
原料
|
石灰石和粘土
|
纯碱、石灰石、石英
(过量)
|
|
反应原理
|
复杂的物理
-化学变化
|
Na
2
CO
3
+SiO
2
Na
2
SiO
3
+CO
2
↑
CaCO
3
+SiO
2
CaSiO
3
+CO
2
↑
|
|
主要成份
|
3CaO·SiO
2
、2 CaO·SiO
2
、3CaO·Al
2
O
3
|
Na
2
SiO
3
、CaSiO
3
、SiO
2
|
|
反应条件
|
高温
|
高温
|
4.陶瓷
(1)制造陶瓷的主要原料：粘土。
(2)制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器
(3)陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石：A1
2
(Si
2
0
5
)(OH)
4
可表示为：A1
2
0
3
·2Si0
2
·2H
2
0
二、新型无机非金属材料
1.无机非金属材料的分类
(1)传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
(2)新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
2.新型无机非金属材料的特性
（
1）耐高温、强度高
（
2）具有电学特性
（
3）具有光学特性
（
4）具有生物功能
3.高温结构陶瓷
(1)高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。
(2)高温结构陶瓷的种类：
①氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。
②氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。
③碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。
4.光导纤维(光纤)
(1)光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。