⑴玻璃、水泥、陶瓷
⑵石英钟表
⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目)
⑷玻璃刀
⑸金刚石钻头
⑹彩电（荧光材料）
⑺煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑻海底电缆（光导纤维）
⑼电脑的CPU（单晶硅）
⑽隐形飞机（特殊光学材料）
玻璃、陶瓷和水泥
展望21世纪，材料科学的前景是美好的：
1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能 源材料将实现高效化；
普通电缆 8管同轴电缆每 条通话1800路
资源较少
质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方便 每公里1.6 t
成本低,每公里1万元左右
每公里20万元
性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃听,不 发生电辐射
现代通信用光缆
光学纤维胃镜
用光导纤维做手术，不用开刀
玻璃、陶瓷和水泥
结构材料——高温结构陶瓷
高温结构材料与金属材料的性能比较
抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型
艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等 玻璃、陶瓷和水泥
玻璃、陶瓷和水泥
——
秦 兵 马 俑 陶 制 品
玻璃、陶瓷和水泥
景 德 镇 传 统 名 瓷 之 一 的 雕 塑 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景 德 镇 传 统 名 瓷 之 一 的 玲 珑 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
几种典型的新型无机非金属材料
1、结构材料——高温结构陶瓷 2、功能材料——光导纤维（光纤）
玻璃、陶瓷和水泥
功能材料——光导纤维（光纤）
1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实 验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出， 以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入 水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射 向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。 这是光的全反射造成的结果。
玻璃、陶瓷和水泥
讨论： 为什么碱性试剂如NaOH 溶液、Na2CO3溶液不能 用带玻璃塞的试剂瓶存放？
玻璃、陶瓷和水泥
几
普通玻璃 因混有二价铁的化合物显浅绿色
种 常
蓝玻璃 加入Co2O3
见
红玻璃 加入Cu2O
玻
化学仪器玻璃 提高SiO2的含量或加入B2O3
璃
简
光学仪器玻璃 加入PbO
介
钢化玻璃
加热到软化温度时急速冷却
变色玻璃
加入AgBr和微量CuO
光导纤维
石英玻璃纤维（高纯度的SiO2）
玻璃、陶瓷和水泥
玻璃仪器
玻璃、陶瓷和水泥
钢 化 玻 璃
玻璃、陶瓷和水泥
光学玻璃型材
玻璃、陶瓷和水泥
石英玻璃
玻璃、陶瓷和水泥
陶瓷
玻璃、陶瓷和水泥
二、陶 瓷
➢原料 粘土 ➢生产过程
粘
混
成
干
烧
土
合
型
燥
结
冷
成
却
品
➢性质 ➢用途
刚 石
但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满足生产和 钻
科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形体 结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转化为金刚石
(1)是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基石 (2)光纤光缆与普通电缆比较(见下页) (3)光导纤维的用途：
光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理 、传能传像、遥测遥控玻、璃、照陶瓷明和水等泥 许多方面。
光纤光缆 信息量大,每根光纤理论上可同时通过10 亿路电话
原料来源广(石英玻璃),节约有色金属
玻璃、陶瓷和水泥
以含硅物质为原料经加热制成硅酸 盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。
一、玻 璃 二、陶 瓷 三、水 泥
玻璃、陶瓷和水泥
一、玻璃
➢主要生产原料 纯碱、石灰石、石英
➢设备 玻璃窑
高温
➢反应原理 Na2CO3+ SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑
高温 CaCO3+ SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑
➢普通玻璃的成分
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的 玻璃态物质（或者Na2O ·CaO ·6SiO2）
➢玻璃的性质
物性：表面光滑、致密、硬而脆， 没有固定熔点 化性：性质稳定，但易被氢氟酸和
玻璃、陶瓷和水泥
强碱腐蚀
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在 一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是 晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的 熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软 化状态时，可被吹制成任何形状的制品。
硅酸二钙 2CaO●SiO2
➢生产过程
铝酸三钙 3CaO●Al2O3
原 料
研磨 混合
煅烧 (回转窑)
加 入 石
成品
膏
➢其它 水泥沙浆、玻混璃、凝陶瓷土和水、泥 钢筋混凝土
水泥
北京琉璃河水泥厂
玻璃、陶瓷和水泥
水泥的标号：42.5、52.5、62.5 讨论P58思考与交流
玻璃、陶瓷和水泥
玻璃和陶瓷的新发展
(2)氮化硅陶瓷
氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、 耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、 电绝缘等一系列优良性能。
Si3N4基陶瓷球轴承
氮化硅陶瓷部件
制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量， 节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。
沙漠车
(3)人造宝石
玻璃、陶瓷和水泥
Hale Waihona Puke 生活中的无机非金属材料2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量 得到进一步改善（如“白色污染”将被消除）；
3.高温超导材料进入实用阶段；
4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用；
5、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神 通……
社会需要材料,材料离不开化学。
玻璃、陶瓷和水泥
金刚石
金
金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻 划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。
耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。
易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用
(1)氧化铝陶瓷
高纯氧化铝透明陶瓷管
性能 熔点高 硬度大
用 途 氧化铝陶瓷制品 坩埚、高温炉管 刚玉球磨机
透明、耐高温 高压钠灯灯管
备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由 于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特 殊材料，所以，直到19玻6璃5、年陶瓷才和水制泥取第一支高压钠灯。
玻璃、陶瓷和水泥
景 德 镇 传 统 名 瓷 之 一 的 青 花 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的颜色釉瓷
玻璃、陶瓷和水泥
享 有 盛 誉 的 中 国 古 代 陶 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
P57学与问
玻璃、陶瓷和水泥
三、水 泥
➢ 性能 水泥具有水硬性
➢原料 石灰石、粘土
➢普通水泥的成分 硅酸三钙 3CaO●SiO2