【正文】 無機材料工藝學 課程內容v水泥工藝學v玻璃工藝學v陶瓷工藝學緒 言v 主要講解這三種普通硅酸鹽材料的生產工藝原理、流程和方法特點，為大家將來從事科研、產品開發(fā)或生產管理提供一定的理論基礎。材料回顧使用效能性能組成與結構合成與制備工藝v 有關 “ 材料 ” 的定義：v 材料科學與工程v 材料學v 無機非金屬材料v 結構材料、功能材料、建筑材料、環(huán)境材料、生態(tài)材料 v 材料分類 ：v ① 金屬材料；v ② 無機非金屬材料： ⑴ 礦物巖石材料；⑵ 水泥、玻璃； ⑶ 陶瓷、耐火材料； v ③ 高分子材料； v ④ 復合材料；v材料工藝v v 定義 ：我們將任何一種材料從原料 →成品的整個過程稱為材料工藝過程。v 它包括原料制備工藝、成型工藝、溶制（窯爐工藝），制品工藝等。 v無機非金屬材料工藝 ：將原料選擇 → 粉碎 → 配方設計 → 混合→ 高溫（成型） → 制品 → 后期處理的整個過程稱為工藝過程，研究工藝過程中的各種物理化學變化、機械加工方法、生產各種的控制等以確保產品質量的過程稱為工藝學。v 書名為《普通硅酸鹽工藝學》。 “普通 ”二字說明該課所講是我們日常所見到的，生活中常用到的水泥、玻璃、陶瓷的工藝學。區(qū)別于特種水泥、特種玻璃、特種陶瓷工藝學。v不同無機非金屬材料其各自的工藝過程不盡相同，但有著許多的共性和相似性，下面就硅酸鹽水泥、平板玻璃、普通陶瓷、常用耐火材料的制備工藝過程分別加以闡述。第一篇 水泥工藝學第一章 引 言一、膠凝材料的定義和分類v 定義 ：v 在 物理化學 的作用下，能從 漿體 變成堅硬的 石狀體 ，并能 膠結 其它物料而具有一定 機械強度 的物質，統稱為膠凝材料。分類水泥： 起源于 膠凝材料 。膠凝材料分類：無機膠凝材料有機膠凝材料氣硬性－－石灰、石膏水硬性－－各種水泥－－瀝青、樹脂、橡膠拌水后只能在 空氣 中硬化拌水后既能在 空氣 中硬化又能在 水 中硬化二、凝膠材料發(fā)展史v 公元前 2023—3000 年如中國（長城 — 石灰）、埃及（金子塔 — 煅燒石膏）、羅馬（龐貝圣廟 — 石灰）使用石膏膠凝材料，十八世紀后期發(fā)展水硬性石灰，十九世紀初 (1879—1825)， Portland水泥即硅膠鹽水泥制成。英國（ J.Aspdin） 1824年首獲 Portlandcement專利。 1907—1909 ，制成快硬性高鋁水泥，近年又發(fā)展了硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥等。（要學會用材料的眼光看世界，你會有意想不到的收獲）。 膠凝材料發(fā)展史階段 時間 膠凝材料天然黏土時期 新石器時代 距今約 4000—10000 年 天然黏土泥巴墻不抗水強度低膠凝材料發(fā)展史階段 時間 膠凝材料天然黏土時期 新石器時代 距今約 4000—10000 年 天然黏土石膏一石灰時期 公元前 2023—3000年 石灰、石膏石塊、磚用石灰粘結人們發(fā)現石灰?guī)r在火中煅燒脫水、在雨中膠結產生膠凝性，因而可用來調制砌筑砂漿。階段 時間 膠凝材料天然黏土時期 新石器時代 距今約 4000—10000 年 天然黏土石膏一石灰時期 公元前 2023—3000年 石灰、石膏石灰一火山灰時期 公元初至 18世紀 石灰、火山灰　　在石灰中摻加某些火山灰沉積物，不僅強度提高，而且還具有一定的抗水性。膠凝材料發(fā)展史階段 時間 膠凝材料天然黏土時期 新石器時代 距今約 4000—10000 年 天然黏土石膏一石灰時期 公元前 2023—3000年 石灰、石膏石灰一火山灰時期 公元初至 18世紀 石灰、火山灰天然水泥時期 18世紀下半葉 天然水泥　　石灰被人們用了數千年，一直到史密頓遇上了 “倒霉事”為止，發(fā)現了 天然水泥 。膠凝材料發(fā)展史天然水泥的發(fā)現　　 1756年，英國海峽群島上的一座燈塔，突然失火燒毀了。這真要命，要知道這可是英吉利海峽南端最重要的燈塔，沒有了它，要影響無數船只的航行。英國政府命令工程師史密頓（ ） 用最快的速度重建這座燈塔?！　∈访茴D立即通知將石灰石運往燈塔所在的小島，以便燒成石灰后將島上產的石頭黏合起來重砌燈塔?！　尚瞧诤螅沂\到了，史密頓興沖沖地趕到卸料碼頭。當他見到這些越山跨海送來的石灰石時，不由失聲驚叫起來： “ 真倒霉，這石頭怎么是帶有黑色的？它 混有太多的土質 ，用這種 次品原料 建造高標準的燈塔，不是開玩笑嗎？” 可是，時間已不允許他再調運優(yōu)質石灰石了，史密頓只好將就著用這些劣質原料進行燒制。天然水泥的發(fā)現　　不料，史密頓卻因禍得福。用這批石灰石燒出來的石灰，性能居然好得出奇，將石塊黏結得從來沒有過的結實。當監(jiān)工官員將這出人意料的結果通知史密頓時，他驚喜得跳了起來。隨即他又 冷靜 下來， “ 這石灰中有名堂，要查一查 。 ” 史密頓馬上對這些石灰進行了檢驗，結果發(fā)現這些石灰的確不純，其中竟含有多達約 20％的黏土。 　　 “ 看來，正是這些被視為雜質的黏土起了好的作用?！?史密頓后來就 有意識 地把黏土同石灰石適當地配合加以煅燒，這種石灰性能果然理想。 天然水泥的發(fā)現　　史密頓的做法很快傳遍歐洲各國，引起了許多人的興趣，人們仿效此法去煅燒也都獲得了成功。 1820年前后，俄國建筑師契利耶夫在莫斯科地區(qū)從事建筑施工時，就用這種方法燒石灰，造了好些建筑物，其中最著名的是用它來修復克里姆林宮的墻垣。 階段 時間 膠凝材料天然黏土時期 新石器時代 距今約 4000—10000 年 天然黏土石膏一石灰時期 公元前 2023—3000年 石灰、石膏石灰一火山灰時期 公元初至 18世紀 石灰、火山灰天然水泥時期 18世紀下半葉 天然水泥硅酸鹽水泥時期 19世紀初 硅酸鹽水泥　　 水泥的發(fā)明膠凝材料發(fā)展史水泥的發(fā)明　　天然水泥被發(fā)現后。　　 “ 能不能使它的性能更好一些呢？ ” 一位名叫 阿斯普?。?） 的英國工匠企圖對史密頓的發(fā)明進行改進。他 聯想 到古羅馬人為增強石灰的黏結力，曾在石灰中加入火山灰的做法，因而產生了 新的想法 ：火山灰是巖石高溫熔燒