【正文】 面張力和密度★玻璃的力學(xué)性質(zhì)：彈性、強(qiáng)度、硬度、致密化和內(nèi)耗（理論強(qiáng)度高，實(shí)際強(qiáng)度低；抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低；硬度高，脆性大。）化學(xué)穩(wěn)定性：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗酸腐蝕，有一定抗堿。 S）對(duì)應(yīng)溫度108~1010膨脹軟化點(diǎn)Tf 1012退火上限 轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg 應(yīng)變點(diǎn)（退火下限）石英砂的熔化包括表面溶解和擴(kuò)散，粘度小利于擴(kuò)散。實(shí)際是質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散，粘度小有利。TW–TL過(guò)小易析晶。 秒內(nèi)通過(guò)粘滯流動(dòng)消除應(yīng)力，溫度較低（h1013帕表面張力s的工藝意義 n n n n V181。s大時(shí)，力求成球，均化難。若X表示多面體的平均非橋氧數(shù)；Y表示多面體的平均橋氧數(shù)；Z表示網(wǎng)絡(luò)形成正離子的配位數(shù)；R表示玻璃中全部氧離子與全部網(wǎng)絡(luò)形成體離子數(shù)之比，則：常見(jiàn)玻璃：硅酸鹽玻璃：石英玻璃、鈉鈣硅玻璃、鉀鋇硅玻璃（又稱(chēng)鋇冕玻璃）、鈉鈣硅玻璃、鉀鋇硅玻璃主要產(chǎn)品：瓶罐玻璃、藝術(shù)玻璃、建筑玻璃、汽車(chē)玻璃、鏡片玻璃等。其結(jié)構(gòu)：以硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單元向三度空間發(fā)展的無(wú)序的架狀結(jié)構(gòu)；Na+、Ca2+均勻分布于硅氧網(wǎng)絡(luò)空穴中以維持網(wǎng)絡(luò)中局部電中性。水泥什么是水泥？水泥是一種加入適量水后，成為塑性漿體的，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。水泥的熟料和石膏→礦渣、粉煤灰、火山灰→普通水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥硅酸鹽水泥的主要礦物成分：硅酸三鈣 3CaOSiO2，C2S、鋁酸三鈣 3CaOAl2O3硅酸鹽水泥的主要礦物成分對(duì)水泥性能的影響：提高C3S可以提高水泥的強(qiáng)度，得到高強(qiáng)水泥；提高C3A，C3S，可以得到快硬水泥；降低C3A和C3S，提高C2S，可以得到中低熱水泥；提高C4AF，降C3A，可以得到道路水泥。p113/p114耐火材料什么是耐火材料？耐火度不低于1580度的材料。常見(jiàn)的耐火材料：耐火磚、耐火纖維、耐火混凝土耐火材料的性能指標(biāo)耐火度：材料在高溫下不熔化的性質(zhì)。高溫體積穩(wěn)定性：在高溫下外形體積及線度保持穩(wěn)定的能力。抗渣性：抵抗熔渣或熔融液侵蝕的能力。第二篇：無(wú)機(jī)非金屬材料緒論，某結(jié)合力主要包括離子鍵，共價(jià)鍵或離子共價(jià)鍵混合離子。，隨著無(wú)機(jī)新材料的發(fā)展，無(wú)機(jī)非金屬材料已不局限于硅酸鹽還包括其他含氧酸鹽，氧化物，氮化物，碳與碳化物，硼化物，氟化物，硫系化合物，硅，鍺，ⅢV族及ⅡVI族化合物等，其形態(tài)和形狀也趨于多樣化，復(fù)合材料，薄膜，纖維，單晶和非晶材料占有越來(lái)越重要的地位。非晶態(tài)：進(jìn)程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序。3）無(wú)固定熔點(diǎn)4）性質(zhì)變化的連續(xù)性和可逆性 無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)1）玻璃結(jié)構(gòu)與晶體一樣，具有三位方向發(fā)展的連續(xù)無(wú)序網(wǎng)架形式，硅氧四面體為最小結(jié)構(gòu)單位，但不象晶體那樣，對(duì)稱(chēng)均勻地聯(lián)結(jié)成空間網(wǎng)絡(luò)（有序），而是相互不規(guī)則地聯(lián)結(jié)在一起（無(wú)序），配位數(shù)小的結(jié)構(gòu)團(tuán)構(gòu)成無(wú)限伸展的無(wú)序空間網(wǎng)絡(luò)。）網(wǎng)絡(luò)外體的離子填充在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙中，對(duì)于整體來(lái)說(shuō) 是統(tǒng)計(jì)分布的，為了使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性，這些陽(yáng)離子必須是半徑大而電荷小的。B 在中心陽(yáng)離子周?chē)难蹼x子 配位數(shù)必須小于或等于4；C 氧多面體相互共角而不共棱或共面。形成的氧多面體為三角體或四面體RO2,R2O2,R2O5類(lèi)型氧化物能滿(mǎn)足這一條件，并以玻璃形式出現(xiàn)簡(jiǎn)答題： 石英玻璃堿硅玻璃鈉鈣硅玻璃結(jié)構(gòu)性能發(fā)生很大的變化，分析堿金屬，堿土金屬氧化物在其中的作用：1）熔融石英玻璃其硅氧比值1：2與SiO2分子式相同，可以把它近似的看成是由硅氧網(wǎng)絡(luò)形成的獨(dú)立‘大分子’2）如果在熔融石英玻璃中形成加入堿金屬氧化物(如Na2O).就使原來(lái)的大分子發(fā)生解聚 作用，由于氧的比值增大，玻璃中每個(gè)氧已不可能都為兩個(gè)硅原子所共用，開(kāi)始出現(xiàn)非橋氧，使硅氧網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生斷裂，非橋氧的存在，使【SiO4】四面體失去原有 完整性和對(duì)稱(chēng)性，結(jié)果使玻璃結(jié)構(gòu)減弱，疏松，并導(dǎo)致一系列物理化學(xué)性質(zhì)的變壞，而且堿金屬含量越高，性能變差越 嚴(yán)重，因此，二元堿硅玻璃一般無(wú)使用價(jià)值3）當(dāng)在堿性二元玻璃中加入CaO時(shí)，性能變差情況大為改觀，使玻璃結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn) 為使結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，從而表現(xiàn)為一系列物化性質(zhì)的加強(qiáng)，從而使鈉鈣硅玻璃性能優(yōu)良，CaO的這種作用，是由鈣離子和鈉離子半徑相似，但電荷比鈉離子大一倍，因此場(chǎng)強(qiáng)比鈉離子大得多，具有強(qiáng)化玻璃結(jié)構(gòu)和限制鈉離子活動(dòng)的作用補(bǔ)網(wǎng)作用：使中間體氧化物全部或部分由6 配位變成4 配位的作用，主要是鋁離子取代硅離子。在一定范圍內(nèi)，堿金屬氧化物提供的氧使硼氧三角體[B03]轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆蓸蜓踅M成的硅氧四面體，導(dǎo)致B203玻璃從原來(lái)的兩度空間的層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)，使玻璃的各種物理性質(zhì)與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，相應(yīng)地向著相反的方向變化。2）網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物應(yīng)滿(mǎn)足以下的條件：A 每個(gè)氧化物應(yīng)與不超過(guò)兩個(gè)陽(yáng)離子相連；B 在中心陽(yáng)離子周?chē)?氧離子配位數(shù)必須小于或等于4；C氧多面體相互共角而不共棱或共面；D 每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角共用。網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾體：某些氧化物不能單獨(dú)生成玻璃，不參加網(wǎng)絡(luò)而使其陽(yáng)離子分布在四面體之間的空隙中，以保持網(wǎng)絡(luò)中局部地區(qū)的電中性，因?yàn)樗麄兊闹饕饔檬翘峁╊~外的氧離子，從而改變網(wǎng)絡(luò)，故稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾體。1）中間體氧化物:比堿金屬和堿土金屬化合價(jià)高而配位數(shù)小的陽(yáng)離子，可以部分地參加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如BeO,MgO,ZnO, Al2O3等。B 混合堿效應(yīng)：在二元堿硅玻璃中，當(dāng)堿金屬氧化物的總量不變，用 一種堿金屬 氧化物取代另一種時(shí)，玻璃的性質(zhì)不是呈直線變化的，而出現(xiàn)明顯的極值。MgO在硅酸鹽礦物中存在著兩種配位狀態(tài)（4或6），但多數(shù)位于八面體中，屬于網(wǎng)絡(luò)外體，在鈉鈣硅玻璃中，若以MgO取代CaO，將使玻璃結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致玻璃的 密度，硬度下降，但卻可以降低玻璃的析晶能力和調(diào)節(jié)玻璃的料性，含鎂玻璃在水和堿液的作用下，易在表面形成硅酸鹽薄膜，在一定條件下剝落進(jìn)入溶液，產(chǎn)生脫片現(xiàn)象。2）其他金屬氧化物：玻璃中Al3+離子與在硅酸鹽礦物中一樣，有兩種配位狀態(tài)，在鈉硅酸鹽玻璃中，當(dāng)Na2O/Al2O3大于1 時(shí)，Al3+均位于四面體中，小于1時(shí)，則作用為網(wǎng)絡(luò)外體位于八面體中，當(dāng)Al3+位于鋁氧四面體[AlO4]中時(shí)，則與硅氧四面體組成了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，在一般的鈉鈣硅玻璃中，引入少量的Al2O3，Al3+就可以?shī)Z取非橋氧形成鋁氧四面體，進(jìn)入硅氧網(wǎng)絡(luò)中，把由于Na+的引入而產(chǎn)生的斷裂網(wǎng)絡(luò)通過(guò)[AlO4]重新連接起來(lái)，使玻璃結(jié) 構(gòu)趨向緊密，并使玻璃的許多性能得以改善，但它對(duì)玻璃的電學(xué)性能有不良影響，在硅酸樣玻璃中，當(dāng)以Al2O3取代SiO2時(shí)，介電損耗和導(dǎo)電率升高，故在真空玻璃中，有良好的助熔性，可降低玻璃的高溫粘度和提高玻璃的低溫粘度，但使用B2O3時(shí)要注意硼反常現(xiàn)象。B 晶體生長(zhǎng)速度起主要作用。影響玻璃生成的因素：1）熱力學(xué)條件 2）動(dòng)力學(xué)條件 3）結(jié)晶化學(xué)條件:①鍵強(qiáng)元素與氧結(jié)合的單鍵強(qiáng)度，負(fù)離子團(tuán)[SiO4] 4,[Si2O7] 6A 。C 網(wǎng)絡(luò)外體（修飾體）。C 共價(jià)鍵化合物分子結(jié)構(gòu)分子間范德華力。③熔體結(jié)構(gòu)[SiO4] 4,[Si2O7] 6,[Si6O8]12,[SiO3]2nn,[Si4O14]6nn。O/Si決定著負(fù)離子團(tuán)的大小和聚合度。熔體和玻璃體的成核過(guò)程1）均勻成核定義：指在宏觀均勻的玻璃中，在沒(méi)有外來(lái)物質(zhì)參與下相界、結(jié)構(gòu)缺陷等無(wú)關(guān)的成核過(guò)程，又稱(chēng)為本征成核或自發(fā)成核。晶相內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的有規(guī)則排列導(dǎo)致體積自由能減小。當(dāng)新相顆粒太小時(shí)，界面對(duì)體積的比例增大，整個(gè)體系自由能增大。這種可能穩(wěn)定成長(zhǎng)的新相區(qū)域成為晶核。2）非均勻成核定義：依靠相界、晶界或基質(zhì)的結(jié)構(gòu)缺陷等不均勻部位而成核的過(guò)程，又稱(chēng)為非本征成核。影響結(jié)晶的因素主要有：1）溫度當(dāng)熔體從Tm冷卻時(shí)，ΔT增大，成核和晶體生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力增大；與此同時(shí)，粘度上升，成核和晶體生長(zhǎng)的阻力也增大。3）雜質(zhì) 雜質(zhì)的引入會(huì)促進(jìn)結(jié)晶，雜質(zhì)起成核作用，同時(shí)增加界面處的流動(dòng)度，使晶核更快的長(zhǎng)大。4）界面能 固體的界面能越小，核的生長(zhǎng)所需的能量越低，結(jié)晶速度越大。玻璃的理論強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度1）實(shí)際玻璃的抗折強(qiáng)度比理論強(qiáng)度小2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，是由于實(shí)際玻璃的脆性和玻璃中存在有微裂紋及不均勻區(qū)所致。鋼化：均熱后自然冷卻，形成溫度梯度內(nèi)應(yīng)力由粘滯流動(dòng)而松弛；冷卻到最后，溫度梯度消失，松弛的應(yīng)力保留為永久應(yīng)力。微晶化：析出細(xì)小晶體，分散應(yīng)力，阻止裂紋擴(kuò)散。玻璃熔制的綜合結(jié)果是使隔著原料的化合物形成透明的玻璃液。硅酸鹽形成階段的七點(diǎn)變化：多晶轉(zhuǎn)變； 鹽類(lèi)分解； 生成低共融混合物； 形成復(fù)鹽； 生成硅酸鹽； 排出結(jié)晶水和吸附水； 固相熔融向液相轉(zhuǎn)變。石英砂的分解擴(kuò)散過(guò)程分為兩步,首先是砂粒表面發(fā)生溶解，而后溶解的SiO2向外擴(kuò)散 玻璃液中氣體的三種狀態(tài)：（1）可見(jiàn)氣泡，（2）物理溶解的氣體，（3）化學(xué)結(jié)合的氣體。玻璃液的均化過(guò)程：2)不均體的溶解與擴(kuò)散的均化過(guò)程；玻璃液的對(duì)流均化過(guò)程；因氣泡上升而引起的攪拌均化作用。玻璃的熔制制度：溫度制度，壓力制度和氣氛制度 坩堝窯中玻璃熔制的溫度制度五個(gè)階段：加熱熔窯；熔化；澄清與均化；冷卻；成型 玻璃的浮法成型定義：指熔窯熔融的玻璃液流入錫槽后在熔融金屬錫液的表面上成型平板玻璃的方法。7）使用錫液作浮拋介質(zhì)的主要缺點(diǎn)是Sn極易氧化為SnO和SnO2，它不利于玻璃的拋光，同時(shí)又是產(chǎn)生虹彩、沾錫、光畸變等玻璃缺陷的主要原因，為此采用保護(hù)氣體。按其存在特點(diǎn)分為：暫時(shí)應(yīng)力和永久應(yīng)力。永久應(yīng)力: 當(dāng)玻璃內(nèi)外溫度 相等所殘留的熱應(yīng)力將一玻璃板加熱到高于玻璃應(yīng)變點(diǎn)以上的某一溫度，待均熱后板兩面均勻自然冷卻，經(jīng)一定時(shí)間后玻璃中的溫度場(chǎng)呈拋物線分布。這個(gè)過(guò)程成為應(yīng)力松弛過(guò)程，這時(shí)的玻璃內(nèi)外層雖存在著溫度梯度但不存在應(yīng)力。結(jié)構(gòu)應(yīng)力：玻璃因化學(xué)組成不均導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上的不均而產(chǎn)生的應(yīng)力。玻璃的退火定義：為了消除玻璃中的永久應(yīng)力，必須將玻璃加熱到低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg附近的某一溫度進(jìn)行保溫均熱，以消除玻璃各部分的溫度梯度，使應(yīng)力松弛。玻璃的淬火定義：將玻璃制品家人到轉(zhuǎn)變溫度Tg以上50~60度，然后在冷卻介質(zhì)中（淬火介質(zhì)）急速均勻冷卻，在這一過(guò)程中玻璃的內(nèi)層和表面將產(chǎn)生很大的溫度梯度，由此引起的應(yīng)力由于玻璃的粘滯流動(dòng)，所以造成了有溫度梯度而無(wú)應(yīng)力的狀態(tài)。第五章 玻璃的缺陷通常所謂玻璃缺陷是指 玻璃體內(nèi)存在的、引起玻璃體均勻性破壞的各種夾雜物，如 氣泡、結(jié)石、條紋、節(jié)瘤等。結(jié)石是玻璃制品中最嚴(yán)重的缺陷，它不僅 破壞了玻璃制品的外觀和光學(xué)均一性，而且降低了制品的使用價(jià)值。微晶玻璃：把加工晶核劑（或不加晶核劑）的特定組成的玻璃在有控條件下進(jìn)行晶化處理，使原單一的玻 璃形成了有微晶和玻璃相均勻分布的復(fù)合材料，稱(chēng)之為微晶玻璃。夾層玻璃：是由兩片或兩片以上的玻璃用合成樹(shù)脂膠片（是聚乙烯丁醛薄膜）粘結(jié)在一起而制成的一種安全玻璃。第七章 陶瓷原料陶瓷原料的分類(lèi)：粘土，石英和長(zhǎng)石。觸變性:指粘土泥漿或泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，粘度降低而流動(dòng)性增加，靜置后漸恢復(fù)原狀或泥料在放置一段時(shí)間后，在水分不變時(shí)泥料變稠和固化的性質(zhì)。長(zhǎng)石類(lèi)原料對(duì)陶瓷的作用: 1)高溫下熔融在乳白色玻璃，溶解石英顆粒和部分高嶺土，分解物促進(jìn)成瓷反應(yīng)的進(jìn)行助熔作用。3）高溫形成的玻璃在冷卻時(shí)，不析晶，以透明玻璃體狀態(tài)存在，增加瓷的透明度，提高光澤度，改善瓷的外觀質(zhì)量和使用性能。硅灰石 Ca[SiO3] 無(wú)水因本身不含有機(jī)物和結(jié)構(gòu)水，干燥收縮和燒成收縮都很小，作為陶瓷原料有特殊的優(yōu)良性能，故用途很廣。燒成后，瓷坯中的針狀硅灰石晶體交叉排列成網(wǎng)狀，使制品的強(qiáng)度提高，并有抗熱沖擊性能高、介電損失小等優(yōu)點(diǎn)。如鋪地磚，缸器，茶具。如建筑釉面瓷磚和衛(wèi)生器皿其中瓷器分為三種：長(zhǎng)石質(zhì)瓷、骨灰質(zhì)瓷、日用滑石質(zhì)瓷。加入大量的 水（28%~~35%）可使 坯料顆粒形成稠厚的懸浮液、為注漿坯料；少量的水時(shí)，則形成能捏成團(tuán)的粉料，在8%~15%時(shí)為水量干壓坯料；3%~~7%之間為 干壓坯料；水量適中時(shí)（18%~~25%）則形成可塑坯料。長(zhǎng)石釉釉式中的K2O+Na2O的摩爾數(shù)等于或少大于RO的摩爾數(shù)，長(zhǎng)石釉的高溫粘度大，燒成范圍寬，硬度較大。釉料配方的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：1）(SiO2+B2O3):(R2O+RO)=(1:1)~(3:1),這樣不致使熔塊溫度太高而引起PbO,B22O3和堿性氧化物大量揮發(fā)； 2）在熔塊中堿性金屬氧化物與堿土金屬氧化物之比應(yīng)小于1；3）含硼熔塊中，SiO2/B2O3應(yīng)在2以上； 4） 坯釉中間層的形成與作用由于坯釉化學(xué)組成上的差異，燒釉時(shí)釉的某些成分滲透到坯體的表層中，坯體的某些成分也會(huì)擴(kuò)散到釉中，熔解到釉中。具體地說(shuō)，該層吸收了坯體中的Al2O3,SiO2等成分，又吸收了釉料中的堿性氧化物及B2O3等。釉的熔融溫度范圍化學(xué)組成對(duì)熔制性能的影響主要取決于釉式中的Al2O3, SiO2含量的增加，釉的成熟溫度相應(yīng)提高，而Al2O3的貢獻(xiàn)大于SiO2..堿金屬和金土金屬氧化物作為熔劑 可降低釉的熔融溫度。而CaO,MgO,ZnO 等，主要在較高溫度下發(fā)揮熔劑作用而成硬熔劑。影響坯、釉適應(yīng)性的因素主要有四個(gè)方面： 1）熱膨脹系數(shù)對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響因釉和坯是緊密聯(lián)系著的，對(duì)釉的要求是釉熔體在冷卻后能與坯體很好的結(jié)合，既不開(kāi)裂也不剝落，為此要求坯和釉的熱膨脹性系數(shù)相適應(yīng)。2）中間層對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響中間層可促使坯釉間的熱應(yīng)力均勻。3）釉的彈性、抗張強(qiáng)度對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響具有較高彈性（即彈性模量較?。┑挠阅苎a(bǔ)償坯、釉接觸層中形變差所產(chǎn)生的應(yīng)力和機(jī)械作用所產(chǎn)生的應(yīng) 變，即使坯、釉熱膨脹系數(shù)相差較大，釉層也不一定開(kāi)裂、剝落?；瘜W(xué)組成與熱膨脹系數(shù)、彈性模量、抗張強(qiáng)度三者間的關(guān)系較復(fù)雜，難以同時(shí)滿(mǎn)足這三方面的要求，應(yīng)在考慮熱膨脹系數(shù)的前提下使釉的抗張強(qiáng)度較高，彈性較好為佳。對(duì)于厚釉層，坯、釉中間層厚度相對(duì)降低，因而不足以緩和兩者之間因熱膨脹 系數(shù)差異而出現(xiàn)的有害應(yīng)力，不利于坯釉適應(yīng)性。7 基本施釉的方法有浸釉、燒釉和噴釉。第十一章 干燥 坯體在干燥過(guò)程中