无机非金属材料简介
其他分类方法:
✓ 按照材料中的主要成分分类,有硅酸盐、铝酸盐、钛酸盐、磷
酸盐、氧化物、氮化物、碳化物材料等;
✓ 根据材料的用途分,有日用、建筑、化工、电子、航天、通信、
生物、医学材料等;
✓ 根据材料的性质分,有胶凝、耐火、隔热、耐磨、导电、绝缘、
耐腐蚀、半导体材料等
✓ ;根据材料的物质状态分,有晶体(单晶体、多晶体、微晶体)、
传统无机
非金属材料 无机非金属
材
材料
新型无机 非金属材料
料 金属材料
高分子材料
1.无机非金属材料
是以某些元素的
、
、
、
、
以及
、
、
、
等物质组成的材料。
2.无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,
随着现代科学技术的发展从
演变
而来的,是与有机高分子材料和金属材料并列的
。
在晶体结构上,无机非金属的晶体结 构远比金属复杂,并且没有自由的电子。 具有比金属键和纯共价键更强的离子键和 混合键。这种化学键具有十分高的键能和 键强。
用途:建筑材料
2、玻璃(Glass): 普通玻璃生产原料:纯碱、石灰石、石英
生产原理及条件:
Na2CO3+SiO2=高温==Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 高==温= CaSiO3+CO2 ↑
普通玻璃的成分: Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
3、陶瓷(Ceramics) 土器: 砖瓦 陶器: 彩陶 江苏宜兴的紫砂壶、 秦汉兵马俑
谢谢
用有限资源,造成了极大浪费。
(3) 环境污染严重 水泥工业每年排放 温室气体 CO2 约 5.55 亿吨、SO2 68.6 万吨、 NOx 约 206 万吨;目前其他先进 国家平均吨熟料的粉尘排放1Kg,而 我国 高达 13Kg,全国水泥生产年排放的粉尘
竟高达 1000 万吨以上
(4) 单线生产规模小,落后工艺 大量存在 以悬浮预热和预分解技 术为核心技术的“新型干法”工艺, 是目 前世界水泥工业普遍采用的 最先进的现代化水泥位及分类 二、无机非金属材料 三、无机非材料的分类 四、传统无机非材料简介 五、新型无机非材料简介 六、我国无机非金属现状 七、无机非金属材料展望
什么是材料?
材料:指为人类社会所需要并能
用于制造有用器物的质。
材料是人类赖以生存和发展的 物质基础,是人类进步的一个重要里 程碑。
炻器: 水缸、砂锅
瓷器: 碗盘 茶具 烟缸 瓷都景德镇
卫生瓷
瓷雕
材料名称 压电陶瓷 磁性材料 导体陶瓷 半导体陶瓷
光学材料 高温结构陶瓷
超硬材料 生物陶瓷
举例 电子打火器、铝钛酸铅系材料
阿尔法质谱仪 钠、锂、氧的离子导体、碳化硅等 氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素的氧化物
钇铝石榴石激光材料、石英、氧化铝等多组分的光导纤维 高温氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等难熔化合物 人造金刚石、人造红宝石等 植入陶瓷、人造牙、人造骨、人造关节等
2.新型无机非金属材料:
未来科学技术的发展,对各种无机非金属材料, 尤其是对特种新型材料提出更多更高的要求。材料学 科有广阔的发展前景,复合材料、定向结晶材料、增 韧陶瓷以及各种类型的表面处理和涂层的使用,将使 材料的效能得到更大发挥。由于对材料科学基础研究 的日益深入,各种精密测试分析技术的发展,将有助 于按预定性能设计材料的原子或分子组成及结构形态 的早日实现。
新型无机非金属材料的特征
(1)耐高温、强度高 (2)具有电学性质 (3)具有光学性质 (4)具有生物功能
1.传统无机非金属材料:
(1) 产品等级低 在传统 无机非金属材料中,无论是 水泥、玻璃还是陶瓷的产品
等 级普遍偏低。
(2) 资源能源消耗高 在资源的消 耗方面,水泥和陶瓷工业更为突出。 由于大量的无序 开采,未能充分利
非晶体及复合材料等,
✓ 材料的外观形态分,有块状、多孔、纤维、晶须、薄膜材料等。
1、水泥(Cements) 生产原料:黏土、石灰石为主 生产过成及条件:两磨加一烧、高温
普通水泥的成分:硅酸三钙 3CaO • SiO2 硅酸二钙 2CaO • SiO2 铝酸三钙 3CaO • Al2O3
水泥的性能:水硬性 (水泥砂浆 、混凝土)
传统无机非材料:
传统的无机非金属材料指以 硅酸盐为主要成分的材料并 包括一些生产工艺相近的非 硅酸盐材料。例如,水泥、 玻璃、陶瓷、镁质、铬镁质 耐火材料和碳素材料等。通 常这一类材料生产历史较长、 产量较大,用途也较广。
新型无机非材料:
新型的无机非金属材料主要指 用氧化物、氮化物、碳化物、 硼化物、硫化物、硅化物以及 各种无机非金属化合物经特殊 的先进工艺制成的具有特殊性 质和用途的材料。例如铁电、 压电陶瓷、微晶玻璃、光导纤 维等。