无机非金属材料工学

绪论10.1无机非金属材料的定义与分类10.2无机非金属材料发展简史20.3无机非金属材料的地位和作用30.4无机非金属材料的工业进展40.5无机非金属材料工学的研究对象和任务5第1篇生产过程原理第1章概述81.1无机非金属材料生产过程的共性81.1.1原料81.1.2干燥81.1.3粉碎与储运91.1.4成型91.1.5高温加热101.2无机非金属材料生产过程的个性101.2.1胶凝材料类101.2.2玻璃、玻璃纤维、铸石、人工晶体类111.2.3砖瓦、陶瓷、耐火材料类111.3无机非金属材料的几种典型生产工艺流程121.3.1水泥生产工艺流程121.3.2玻璃生产工艺流程121.3.3陶瓷生产工艺流程121.3.4耐火材料生产工艺流程12思考题14第2章原料162.1原料总论162.2黏土类原料172.2.1黏土172.2.2黏土的成因及其分类182.2.3黏土的组成192.2.4黏土的工艺性质192.3石英类原料212.3.1石英类原料的种类和性质212.3.2石英的晶型转化222.3.3石英类原料的作用222.4长石类原料222.4.1长石类原料的种类和性质222.4.2长石的作用232.4.3长石的代用原料232.5钙质原料242.5.1钙质原料的种类和性质242.5.2钙质原料在生产中的作用及其品质要求242.5.3钙质工业废渣252.6铝质原料252.6.1高铝矾土252.6.2硅线石族252.7镁质原料252.8其他原料262.8.1含钠原料262.8.2含硼原料272.8.3铁质原料282.8.4辅助性原料28思考题32第3章粉体制备333.1破碎333.1.1破碎的方式333.1.2破碎比333.1.3粒度表示方法343.1.4破碎设备353.2粉磨363.2.1球磨机的工作原理、特点及类型363.2.2粉磨作业流程373.2.3影响磨机产量的主要因素373.2.4超细粉磨383.3分级393.3.1分级和分级效率393.3.2固体颗粒的筛分分级403.4超微粉合成413.4.1化学反应法413.4.2冷冻干燥法413.4.3喷雾干燥法413.4.4生成物沉淀法423.4.5蒸发凝聚法433.4.6气相反应法43思考题44第4章成型454.1成型过程中的流变特性454.1.1三种基本变形及三种理想体的流变模型464.1.2胀流性流体与假塑性流体474.1.3流变模型与本构方程474.1.4流动曲线、应力曲线和应变曲线484.1.5徐变曲线和松弛曲线494.1.6触变性与反触变性504.2浆料的成型504.2.1成型的工艺原理504.2.2陶瓷注浆成型514.2.3混凝土和耐火混凝土浆体的密实成型5543可塑成型594.3.1可塑泥料的流变特性594.3.2可塑成型的方法604.4压制成型634.4.1压制成型工艺原理634.4.2压制成型对粉料的要求644.4.3压制成型的过程654.5玻璃的成型674.5.1玻璃成型理论基础684.5.2玻璃成型制度694.5.3玻璃成型方法714.5.4玻璃的退火75思考题77第5章干燥785.1干燥方法785.1.1外热源法785.1.2内热源法825.2干燥过程845.2.1物料中水分的性质845.2.2物料干燥过程855.3影响干燥的因素865.3.1传热速率865.3.2外扩散速率875.3.3内扩散速率875.3.4制品在干燥过程中的收缩与变形8754干燥制度885.4.1干燥过程中应该控制的参数885.4.2热空气干燥制度的类型895.4.3采用热空气干燥工艺时的注意事项895.4.4陶瓷干燥速率的控制与选定89思考题90第6章煅烧916.1水泥熟料的煅烧916.1.1水泥熟料的形成过程916.1.2水泥熟料煅烧设备926.1.3回转窑的煅烧方法926.1.4熟料热化学及回转窑的热工特性936.1.5典型回转窑煅烧系统956.1.6熟料冷却机1006.2陶瓷、耐火材料原料的煅烧1026.2.1陶瓷原料的煅烧1026.2.2耐火材料原料的煅烧103思考题104第7章烧成1057.1常见烧成或烧结方法1057.1.1热致密化方法1057.1.2反应烧结1057.1.3液相烧结1057.1.4高温自蔓延烧结1067.2煅烧过程中的物理化学变化1067.2.1低温预热阶段1067.2.2氧化分解阶段1067.2.3高温玻化成瓷阶段1067.2.4冷却阶段1077.3烧成制度1077.3.1烧成制度与产品性能的关系1077.3.2烧成制度的制订1127.4烧成方法1157.4.1低温烧成与快速烧成1157.4.2特种烧成方法117思考题119第8章熔化1208.1熔化的原理和过程1208.1.1基本原理1208.1.2熔化的三个重要过程1218.1.3熔化过程的影响因素1218.2玻璃的熔制1218.2.1玻璃的熔制过程1228.2.2玻璃的熔制方法1298.2.3玻璃熔制的温度制度1318.3熔体和玻璃体的相变1338.3.1熔体和玻璃体的成核与晶体生长过程1338.3.2熔铸耐火材料的晶化1358.3.3玻璃分相135思考题136第2篇代表性无机非金属材料137第1章水泥和其他无机胶凝材料1381.1硅酸盐水泥1381.1.1硅酸盐水泥组分材料1391.1.2硅酸盐水泥的定义和分类1391.1.3硅酸盐水泥技术要求1401.1.4合格品与不合格品1401.2硅酸盐水泥熟料1411.2.1化学成分1411.2.2矿物组成1421.2.3熟料的率值1441.2.4熟料矿物组成的计算1471.3硅酸盐水泥生料的配合1481.3.1熟料组成设计1481.3.2水泥生料配料计算1501.4硅酸盐水泥熟料的煅烧1541.4.1干燥与脱水1541.4.2碳酸盐分解1541.4.3固相反应1561.4.4熟料的烧成1571.4.5熟料的冷却1581.4.6其他组分的作用1591.5硅酸盐水泥的水化和硬化1611.5.1熟料矿物的水化1611.5.2硅酸盐水泥的水化1641.5.3水化速率与凝结时间的调节1651.5.4水化热1661.5.5体积变化1661.5.6水泥石的组成与结构1671.6环境介质对水泥石的化学侵蚀1681.6.1淡水侵蚀1681.6.2酸和酸性水侵蚀1691.6.3硫酸盐侵蚀1701.6.4含碱溶液侵蚀1701.6.5改善水泥石抗蚀性的措施1711.7掺混合材料的硅酸盐水泥1711.7.1水泥混合材料1711.7.2掺混合材料的硅酸盐水泥1731.7.3掺混合材料的硅酸盐水泥的生产及其性能1741.8特性水泥和专用水泥1741.8.1快硬和特快硬水泥1741.8.2抗硫酸盐水泥、中低热水泥和道路水泥1771.8.3膨胀和自应力水泥1791.8.4油井水泥1801.8.5装饰水泥1811.9其他无机胶凝材料1811.9.1石膏1811.9.2石灰1841.9.3水玻璃185思考题187第2章混凝土1892.1混凝土组分材料1892.1.1骨料1902.1.2化学外加剂1942.2混凝土拌合物性能1962.2.1和易性1962.2.2和易性测定方法及指标1972.2.3影响和易性的主要因素1992.2.4混凝土拌合物浇筑后的性能1992.3混凝土的性能2012.3.1抗压强度2012.3.2抗拉强度与抗折强度2042.3.3混凝土在荷载作用下的变形2062.3.4混凝土在非荷载作用下的变形2072.4混凝土耐久性2112.4.1耐久性的概念2112.4.2混凝土抗渗性2112.4.3混凝土抗冻融性能2142.4.4混凝土钢筋锈蚀2152.4.5典型环境混凝土结构的耐久性设计2162.5混凝土配合比设计2192.5.1基本参数2192.5.2混凝土配合比设计规范与方法220思考题225第3章陶瓷2273.1陶瓷的分类2273.1.1按坯体的物理性能特征分类2273.1.2按陶瓷概念和用途分类2273.2陶瓷的组成、结构与性能2283.2.1陶瓷性能与材料键性、结构的关系2283.2.2陶瓷强度的控制和脆性的改善2283.3陶瓷坯料的配制2293.3.1确定坯料配方的原则2293.3.2坯体组成的表示方法2293.3.3配料计算2313.3.4坯料制备2353.3.5坯料制备流程2383.3.6调整坯料性能的添加剂2393.4成型方式的选择2393.5釉料及色料2403.5.1釉的作用及分类2403.5.2釉层的性质2413.5.3坯釉适应性2433.5.4釉料的组成2443.5.5釉料制备2453.5.6施釉2463.5.7色料2473.6普通陶瓷的烧成2473.6.1烧成方法的比较2473.6.2烧成方式的选择2493.7陶瓷产品的缺陷分析2493.7.1斑点2493.7.2变形2493.7.3落脏2503.7.4裂纹2503.7.5起泡2503.7.6棕眼2513.7.7缺釉2513.7.8色泽不良2513.7.9夹层2513.7.10釉缕2523.7.11波纹2523.7.12橘釉2523.7.13烟熏2523.8普通陶瓷2523.8.1日用瓷2523.8.2卫生陶瓷2553.8.3建筑陶瓷2563.8.4电瓷2583.8.5化工陶瓷2593.9特种陶瓷2613.9.1结构陶瓷2613.9.2功能陶瓷262思考题265第4章玻璃2664.1玻璃的定义与通性2664.1.1玻璃的定义2664.1.2玻璃的通性2664.2玻璃的分类2674.2.1光学功能玻璃2674.2.2电磁功能玻璃2684.2.3热学功能玻璃2684.2.4力学功能玻璃2694.2.5生物及化学功能玻璃2694.3硅酸盐玻璃的组成、结构与性质2694.3.1硅酸盐玻璃的组成2704.3.2玻璃的结构因素2714.3.3玻璃性质2714.4普通玻璃配合料制备2764.4.1玻璃组成的设计和确定2764.4.2配合料计算2764.4.3配合料制备要求2794.5玻璃体的缺陷2804.5.1气泡2804.5.2结石2814.6普通玻璃制品的生产2814.6.1瓶罐玻璃2814.6.2器皿玻璃2824.6.3平板玻璃2844.6.4仪器玻璃2864.6.5颜色玻璃2884.7玻璃的深加工2884.7.1冷加工2894.7.2热加工2894.7.3玻璃的表面处理2894.8特种玻璃2904.8.1光导纤维2904.8.2激光玻璃2914.8.3微晶玻璃2914.8.4光致变色玻璃292思考题293第5章耐火材料2945.1耐火材料的分类、组成、结构和性质2945.1.1耐火材料的分类2955.1.2耐火材料的组成与结构2955.1.3耐火材料的性质2975.2耐火材料的生产过程2995.2.1原料的选择和加工2995.2.2坯料的制备3015.2.3成型3025.2.4干燥3025.2.5烧成3025.2.6耐火材料生产的特殊过程3035.3al2o3sio2系耐火材料3035.3.1al2o3sio2系耐火材料的物理化学基础3035.3.2氧化硅质耐火材料3045.3.3半硅质耐火材料3055.3.4黏土质耐火材料3065.3.5高铝质耐火材料3075.4碱性耐火材料3075.4.1镁质耐火材料3085.4.2白云石质耐火材料3115.4.3镁橄榄石质耐火材料3125.5锆质耐火材料3125.5.1锆英石耐火材料3125.5.2氧化锆耐火材料3135.5.3锆质熔铸耐火材料3135.6含碳耐火材料3145.6.1碳素耐火材料3155.6.2石墨耐火材料3155.6.3碳化硅质耐火材料3155.6.4碳复合耐火材料3175.7不定形耐火材料3175.7.1浇注耐火材料3185.7.2可塑耐火材料3195.7.3其他不定形耐火材料3195.8轻质耐火材料3205.8.1轻质耐火材料的生产方法3215.8.2几种主要轻质耐火材料及性能3215.8.3多孔隔热耐火材料3235.8.4纤维隔热耐火材料324思考题325参考文献327