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无机非金属材料
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硅酸盐材料
PART ONE
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PART 01
硅酸盐材料
硅酸盐的组成与结构
(1)硅酸盐的组成
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。它们种类繁多,结构复杂,组成各异,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,如硅酸钙(CaSiO3)可表示为 CaO·SiO2。硅酸盐大多不溶于水,化学性质很稳定。
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PART 01
硅酸盐材料
硅酸盐的组成与结构
硅酸盐的表示方法
复杂的硅酸盐可用氧化物质的形式来表示。
例:长石( KAlSi3O8 )
可表示为K2O·Al2O3·6SiO2
(1)用氧化物的形式表示的硅酸盐只是表示方式不同,不可认为硅酸盐是由氧化物形成的混合物。
(2)书写方法:找出组成元素→写成氧化物形式→注意原子守恒→检查有无遗漏→氧化物之间以“ · ”隔开。
(3)书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→SiO2→H2O。
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PART 01
硅酸盐材料
硅酸盐的组成与结构
(2)硅酸盐的结构
在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,其结构如图所示。每个Si结合4 个O,Si在四面体的中心,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。
硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
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PART 01
硅酸盐材料
传统的无机非金属材料
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,如陶瓷、玻璃和水泥等。
(1)陶瓷
原料及制作:以黏土(主要
成分为含水的铝硅酸盐)为
主要原料, 经高温烧结而成
使用历史:我们的祖先能烧制陶器,至唐宋时期,我国的陶瓷制品已经享誉海内外
应用:生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等
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PART 01
硅酸盐材料
传统的无机非金属材料
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,如陶瓷、玻璃和水泥等。
(2)玻璃
原料及制作:以纯碱、
石灰石和石英砂(主要成
分为SiO2)为原料,经混
合、粉碎,在玻璃窑中
熔融,发生复杂的物理
变化和化学变化制得
应用:生产建筑材料、光学仪器和各种器皿,还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料等
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PART 01
硅酸盐材料
传统的无机非金属材料
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,如陶瓷、玻璃和水泥等。
(3)水泥
原料及制作:以黏土和石灰石为主要原料, 二者与其他辅料
混合、研磨后在水泥
回转窑中煅烧,加入
适量石膏调节水泥硬
化速率,再磨成细粉得
到普通的硅酸盐水泥。
应用:水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程
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PART 01
硅酸盐材料
注意1:
硅酸盐产品中,水泥与陶瓷的共同原料是黏土,水泥与玻璃的共同原料是石灰石。
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