第二節(jié) 硅酸鹽工業(yè)簡介、新型無機非金屬材料
一、硅酸鹽工業(yè)簡介
1.水泥
普通水泥的主要成分是硅酸三鈣(3CaO·Si02)、硅酸二鈣(2CaO·Si02)和鋁酸三鈣(3CaO·A1203)等。
2.玻璃
玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光學(xué)玻璃等等。玻璃沒有固定的熔、沸點。
3.比較水泥和玻璃的生產(chǎn)方法(見下表)硅酸鹽產(chǎn)品
硅酸鹽產(chǎn)品 | 水泥 | 玻璃 |
主要設(shè)備 | 水泥回轉(zhuǎn)窯 | 玻璃窯 |
原料 | 石灰石和粘土 | 純堿、石灰石、石英(過量) |
反應(yīng)原理 | 復(fù)雜的物理-化學(xué)變化 | Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 ↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ |
主要成份 | 3CaO·SiO2、2 CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 | Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 |
反應(yīng)條件 | 高溫 | 高溫 |
4.陶瓷
(1)制造陶瓷的主要原料：粘土。
(2)制造陶瓷的一般過程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻、陶器
(3)陶瓷的種類(根據(jù)原料、燒制溫度劃分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸鹽的組成可以用氧化物形式來表示例高嶺石：A12(Si205)(OH)4可表示為：A1203·2Si02·2H20
二、新型無機非金屬材料
1.無機非金屬材料的分類
(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。
(2)新型無機非金屬材料：半導(dǎo)體材料、超硬耐高溫材料、發(fā)光材料等。
2.新型無機非金屬材料的特性
（1）耐高溫、強度高
（2）具有電學(xué)特性
（3）具有光學(xué)特性
（4）具有生物功能
3.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷
(1)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的優(yōu)點：能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。
(2)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的種類：
①氧化鋁陶瓷：又稱人造剛玉，具有熔點很高、硬度高的優(yōu)點。可用于作坩堝、高溫爐管、球磨機、高壓鈉燈的燈管等。
②氮化硅陶瓷：具有硬度極高、耐磨損、抗腐蝕和抗氧化能力等優(yōu)點�？捎糜谥圃燧S承、汽輪機葉片、機械密封環(huán)、永久性模具、發(fā)動機部件等。
③碳化硼陶瓷：具有熔點高、硬度大的優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原子能工業(yè)、宇航工業(yè)等。
4.光導(dǎo)纖維(光纖)
(1)光導(dǎo)纖維的特點：傳導(dǎo)光的能力非常強，抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射等。