第二節 硅酸鹽工業簡介、新型無機非金屬材料
一、硅酸鹽工業簡介
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方法(見下表)硅酸鹽產品
硅酸鹽產品 | 水泥 | 玻璃 |
主要設備 | 水泥回轉窯 | 玻璃窯 |
原料 | 石灰石和粘土 | 純堿、石灰石、石英(過量) |
反應原理 | 復雜的物理-化學變化 | 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、冷卻、陶器
(3)陶瓷的種類(根據原料、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：半導體材料、超硬耐高溫材料、發光材料等。
2.新型無機非金屬材料的特性
（1）耐高溫、強度高
（2）具有電學特性
（3）具有光學特性
（4）具有生物功能
3.高溫結構陶瓷
(1)高溫結構陶瓷的優點：能經受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。
(2)高溫結構陶瓷的種類：
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點。可用于制造軸承、汽輪機葉片、機械密封環、永久性模具、發動機部件等。
③碳化硼陶瓷：具有熔點高、硬度大的優點。廣泛應用于工農業生產、原子能工業、宇航工業等。
4.光導纖維(光纖)
(1)光導纖維的特點：傳導光的能力非常強，抗干擾性能好，不發生電輻射等。