化学第7章无机非金属资料.ppt

4/30/2017 3:37 AM 第第7 7章章无机非金属材料无机非金属材料 Chapter 7 Chapter 7 Non-metallic anic Materials Non-metallic anic Materials 4/30/2017 3:37 AM 本章内容 无机非金属材料的分类和特点 水泥与玻璃 陶瓷 半导体材料 超导材料 4/30/2017 3:37 AM 学****目的?结合前面所学内容,理解无机非金属材料结构与性能特点; ?了解常用无机非金属材料的合成和工艺。?了解各种新型无机非金属材料的特殊性能、作用原理、结构及用途。 4/30/2017 3:37 AM 学****参考书目 1. 杨兴钰. 材料化学导论. 武汉:湖北***, 2003 2. 戴金辉,葛兆明主编。无机非金属材料概论,哈尔滨工业大学出版社, 1999 3. H. . Taylor. Cement Chemistry, Academic Press, 1990 4. M. W. Barsoum . Fundamentals of Ceramics, IOP, 2003 5. J. G. . Advanced Ceramic Processing and Technology, Vol. 1, Noyes, 1990 4/30/2017 3:37 AM 无机非金属材料的分类及特点?无机非金属材料——以氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。传统(普通)无机非金属材料新型(特种)无机非金属材料 4/30/2017 3:37 AM 传统(普通)无机非金属材料品种品种示例水泥等胶凝材料硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰、石膏等陶瓷粘土质、长石质、滑石质和骨灰质陶瓷等耐火材料硅质、硅酸铝质、高铝质、镁质、铬镁质等玻璃硅酸盐搪瓷钢片、铸铁、铝和铜胎等铸石辉绿岩、玄武岩、铸石等研磨材料氧化锆、氧化铝、碳化硅等多孔材料硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸盐和硅酸铝等碳素材料石墨、焦炭和各种碳素制品等非金属矿粘土、石棉、石膏、云母、大理石、水晶和金刚石等 4/30/2017 3:37 AM 新型(特种)无机非金属材料品种品种示例绝缘材料氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等铁电和压电材料钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等磁性材料锰—锌、镍—锌、锰—镁、锂—锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等导体陶瓷钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等半导体陶瓷钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过滤金属元素氧化物系材料等光学材料钇铝石榴石激光材料,氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等高温结构陶瓷高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物超硬材料碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等人工晶体铝酸锂、钽酸锂、***化镓、***金云母等生物陶瓷长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体材料等无机复合材料陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料 4/30/2017 3:37 AM 结构特征?离子键:无方向性、无饱和性?紧密堆积;键强较高?密度大,高强度、高硬度、高脆性、耐热?共价键:具有方向性与饱和性?键强度较高,具有稳定化学结构?密度较小,熔点高,硬度大,脆性大,热膨胀系数小, 绝缘性好。?离子键与共价键混合 4/30/2017 3:37 AM 部分陶瓷化合物化学键混合特征陶瓷化合物结合原子电负性差离子键比例(%) 共价键比例(%) MgO Mg-O 6832 Al 2O 3 Al-O 5743 SiO 2 Si-O 4555 Si 3N 4 Si-N 2872 SiC Si-C 1090 4/30/2017 3:37 AM 水泥与玻璃?硅酸盐水泥?铝酸盐类水泥?硫铝酸盐水泥?***铝酸盐水泥?铁铝酸盐水泥 水泥( cement )按矿物组成分类---一种水硬性胶凝材料,通过水化过程发生凝结和硬化,硬化后甚至在水中也可保持强度和稳定性。