内容正文:
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帝国大厦
世贸大厦
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外壳由三万一千块硅瓦拼砌而成
硅瓦
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第三节 无机非金属材料
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材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用的材料除了金属材料,还有无机非金属材料等。从组成上看,许多无机非金属材料含有硅、氧等元素,具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点,以及特殊的光学、电学等性能。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高,一批新型无机非金属材料相继诞生,成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。
材料按照化学组成和特性来分:
无机非金属材料
金属材料
高分子材料
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
塑料、合成橡胶、合成纤维
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一、硅酸盐材料
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,在日常生活中随处可见。
如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。
(一) 硅酸盐
1、定义:
由Si、O、金属(铝、铁、钙、镁、钾、钠等)等元素组成的化合物的总称。
陶瓷
玻璃
水泥
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2、硅酸盐的结构:
在硅酸盐中,Si和O构成了__________,Si在中心,O在四面体的4个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,每个O为两个四面体所共有,与2个Si相结合。其结构示意图为
硅氧四面体
硅氧四面体的结构示意图
多数具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
3、硅酸盐的性质:
Na2SiO3
水溶液俗称:水玻璃、泡花碱
相对稳定、不能燃烧、不易被腐蚀
用途:制备硅胶、木材防火剂、 肥皂填充剂、黏胶剂
特性:水溶液有黏性
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玻璃
陶瓷
水泥
三大传统硅酸盐材料:陶瓷、玻璃、水泥
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原料
用途
黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
反应条件
高温烧结
1、陶瓷
建筑材料、绝缘材料、
日用器皿、卫生洁具等
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2、玻璃
原料:
设备:
条件:
主要成分:
用途:
纯碱、石灰石、石英砂
玻璃窑
熔融
建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维等
Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
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3、水泥
原料:
设备:
条件:
用途:
黏土、石灰石
石膏(调节水泥硬化速率)
水泥回转窑
煅烧
建筑和水利工程
水泥砂浆:水泥、沙子和水的混合物
混凝土:水泥、沙子、碎石的混合物
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