微粉与新型耐火材料

内容简介 本书是作者近年在微粉和新型耐火材料方面科研成果的汇编，叙述了耐火材料 用各种微粉的性能、种类和SiO2微粉的结合机理，对所研究的16个耐火材料新品 种作了介绍。 本书可供从事耐火材料工作的科技工作者及高等院校有关专业师生参考。 片断： 第一章绪论 第一节工业机器人及其发展 一、工业机器人及其操作机 由于机器人一词带有“人”字，再加上科幻小说和影视作品 的宣传，人们往往把机器人想象成为外貌象人的机电装置。但事 实并非如此。机器人，特别是工业机器人，与人的外貌毫无相象 之处。在国家标准中，工业机器人被定义为：“一种能自动定位控 制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。它能搬运材 料、零件或操持工具，用以完成各种作业。”机器人赖以完成各种 作业的机械实体（称作操作机或操作器）被定义为：“具有和人手 臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装 置。”可见，工业机器人是一机电系统，操作机（器）是它的执行 机构，该机构与电子器件密切相关，它的灵活程度和动态性能，直 接影响着机器人系统的工作质量。本书的目的，在于阐述对操作 机的分析和设计方法，以期对从事工业机器人的设计和应用的专 业人员有所裨益。 二、工业机器人的发展和分代 1954年，美国人（GeorgeC.Devol）提出了一个关于工业机 器人的技术方案，随后注册成为专利。1960年推出了工业机器人 的实验样机。1961年推出了定名为“Unimate”（如图1.1所示）的 第一台工业机器人，用于模铸生产。与此同时，美国的AMF公司 也推出了一台数控自动通用机电装置，商品名为“Versatran”，并 三档分别称之为大、中、小超微颗粒。而0.1～10μm之间则称为 亚超微颗粒。作者比较同意《超微粒子》一书中的分类方法，即： 粉体粒径尺寸10～103μm 微粒子（微粉）粒径尺寸0.1～10μm 超微粒子（超微粉）粒径尺寸1～102nm 极微粒子粒径尺寸＜1nm 上述分类不仅粒径界限明确，而且其划分与这类微粉的特性 和用途均有密切联系，比较科学。由于目前陶瓷和耐火材料中最 常用的细粉尺寸正好处在上述粉体尺寸范围，而常用的明显表现 出其特性的超细粉尺寸正好处于上述微粒子尺寸范围，因此本书 将以往所称的“超细粉”统称为“微粉”。目前大多数应用于陶瓷 和耐火材料中诸多的超细粉、超微粉实际上都处在0.1～10μm之 间，而且把常用细粉称粉体，超细粉称微粉也较符合耐火专业的 习惯。 二、微粉的性质 我们在这里讨论的不是所有的超微粒子特性，而是在微粒子 （微粉）这一粒径范围内，那些对陶瓷和耐火材料特别有用的特性。 微粉表现出的特性的理论基础是表面现象理论。以固体为例， 当其破碎时，表面积迅速增大，表1－1显示出立方体粒子分割时， 微粒总表面积和比表面（分散度）的数据。表1－2显示了耐火材料 和陶瓷工业中常用的SiO2颗粒在破碎到1nm时，比表面积的增 大。从两表的数据可以清楚地看到：随着颗粒粒径变小，表面积 增大幅度很大，而表面层的质点与内部质点所受周围质点（原子、 离子或分子）的相互作用力是不同的，如图1－1所示。这样，表面 质点在不平衡力的作用下，就会偏离平衡位置，加上边角处质点 缩小表面积趋势造成质点位置的偏离，还有机械粉碎作用在达到 一定粒径后继续对表面的破坏作用，这一切都使固体表面的质点 比其内部质点具有更高的能量（表面能）和质点可动性，这就使 具有高比表面积的微粉能在那些必须由质点迁移来完成的反应和 烧结过程中表现出更大的活性，从而促进这些过程的完成。