无机非金属材料概论总结

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1、第一章玻璃的结构和性质1、传统上的无机非金属材料主要有：陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料2、玻璃态的通性：各向同性、介稳态、无固定熔点、性质变化的连续性和可逆性3、根据各种氧化物在形成玻璃结构网络中所起作用的不同，进一步区分为玻璃网络形成体、网络外体（或成为网络修饰体）和中间体氧化物。4、网络生成体氧化物应满足以下条件：（1）、每个氧离子应与不超过两个阳离子相联。（2）在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于或等于4。（3）氧多面体相互共角而不共棱或共面。（4）每个多面体至少有三个顶角是共用的。5、粘度：是指面积为S的二平行液层，以一定速度梯度dv/dx

2、移动时需克服的内摩擦力f。6、各种常见氧化物对玻璃粘度的作用大致归纳如下：（1）sio2、Al2O3、ZrO等提高玻璃粘度。（2）碱金属氧化物R2O降低玻璃粘度。（3）碱金属氧化物对玻璃粘度的作用较为复杂。一方面类似于碱金属氧化物，能使大型的四面体群解聚，引起粘度减少；另一方面这些阳离子电价较高，离子半径又不大，故键力较碱金属离子大，有可能夺取小型四面体群的氧离子于自己的周围，是粘度增大。（4）PbO，CdO，Bi2O3，SnO等降低玻璃粘度。7、热历史影响到固体玻璃结构以及与结构有关的许多性质。其对玻璃密度影响为：（1）玻璃从高温状态冷却时，淬

3、冷玻璃密度比退火玻璃的小。（2）在一定退火温度下保温一定时间后，玻璃密度趋向平衡。（3）冷却速度越快，偏离平衡密度越高，其Tg值也越高。所以，在生产上退火质量好坏可在密度上明显地反应出来。第二章玻璃原料及配合料制备1、主要原料：（1）引入SiO2的原料主要有硅砂和砂岩。（2）引入Al2O3的原料主要有长石和高岭土。2、澄清剂（辅助原料）：凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排除的原料称为澄清剂。第三章玻璃的熔制及成型1、从加热配合料直到熔成玻璃液，常可根据熔制过程中的不同变化而为五个阶段：硅酸盐形成阶段，玻璃形成阶段

4、，玻璃液的澄清阶段，玻璃液的均匀化阶段，玻璃液的冷却阶段。2、硅酸盐形成阶段：这一阶段结束时配合料变成了由硅酸盐和剩余SiO2组成的烧结物。这一阶段在800-900℃终结。3、玻璃的形成：1200-1250℃范围内完成玻璃形成过程，玻璃性质也是不均匀的。4、玻璃液的澄清：此阶段的温度为1400-1500℃，澄清过程是指排除可见气泡的过程。5、玻璃液的均化：在玻璃形成阶段结束后，在玻璃液中仍带有与主体玻璃化学成分不同的不均体，消除这种不均体的过程称玻璃的均化。6、玻璃液的冷却：为了达到成型所需粘度就必须降温，这就是熔制玻璃过程冷却阶段的目的。7、玻

5、璃的熔制制度：主要的是温度制度、压力制度、气氛制度。第四章玻璃的退火与淬火1、玻璃中的应力一般可分为三类：热应力、结构应力及机械应力。2、玻璃的退火温度：为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到低于玻璃转变温度Tg附近的某一温度进行保温均热，以消除玻璃各部分的温度梯度，使应力松弛。这个选定的温度，称为退火温度。3、玻璃的淬火：玻璃的淬火，就是将玻璃制品加热到转变温度Tg以上50-60℃,然后在冷却介质中（淬火介质）急速均匀冷却，在这一过程中玻璃的内层和表面将产生很大的温度梯度，由此引起的应力由于玻璃的粘滞流动而被松弛，所以造成了有温度梯度而无应

6、力的状态。第五章玻璃的缺陷1、玻璃的缺陷：气泡、结石、条纹、节瘤。第六章建筑玻璃及其深加工1、微晶玻璃：把加有晶核剂（或不加晶核剂）的特定组成的玻璃在有控条件下进行晶化热处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶和玻璃均匀分布的复合材料，称之为微晶玻璃。2、为了提高玻璃的强度，最有效的方法是将玻璃钢化。玻璃的钢化方法通常有热钢化与化学钢化两种。3、玻璃的热钢化就是在一定的条件下使玻璃进行淬火而使表面产生一层均匀分布的压应力，从而使其强度提高的热处理工艺。4、玻璃的化学钢化：化学钢化就是基于玻璃表面离子的迁移为机理的。其过程是把加热的含碱玻璃浸于溶融盐中处

7、理，通过玻璃与熔盐的离子交换改变玻璃表面的化学组成，使得玻璃表面形成压应力层。第七章陶瓷1、粘土：是自然界中硅酸盐岩石（如长石、云母）经过长期风化作用而形成的一种土状矿物混合体；为细颗粒的含水铝硅酸盐，具有层状结构。2、粘土按其生产情况可分为：原生粘土（也称一次或残留粘土，可经化学风化生成），次生粘土（也称二次或沉凝粘土，是由原生粘土在自然动力条件下转移到其它地方再次沉积而成。）3、工艺性质：（1）可塑性：指粘土与适量的水混练以后形成的泥团，可在外力的作用下产生变成但不开裂；并在外力去除后，仍然保持原有形状的性质。次是陶瓷塑性成形的基础。（2）结

8、合性：指粘土结合瘠性原料形成可塑泥料并具一定干坯强度的能力。一般可塑性好的粘土结合性也好。（3）触变性：指粘土泥浆或泥团受到振动或搅拌时