无机非金属材料工学

绪论1
01无机非金属材料的定义1
02无机非金属材料在国民经济建设中的
作用和地位1
03无机非金属材料工业的进展3
04无机非金属材料国际发展趋势 4
05无机非金属材料工学的任务4
第1篇无机非金属材料基础理论
第1章无机非金属材料概述6
11无机非金属材料的结构特征6
111无机非金属材料的结构6
112无机非金属材料的结构特征7
12水泥9
121硅酸盐水泥9
122快硬和特快硬水泥10
123抗硫酸盐、中低热及道路水泥12
124膨胀和自应力水泥14
125油井水泥16
126装饰水泥16
13玻璃17
131硅酸盐玻璃17
132硼酸盐玻璃18
133硼硅酸盐玻璃19
134铝酸盐玻璃19
135铝硅酸盐玻璃19
136磷酸盐玻璃19
137铝磷酸盐玻璃20
138其他氧化物玻璃20
139非氧化物玻璃21
14陶瓷23
141陶瓷的定义与分类23
142陶瓷的组成、结构与性能24
143日用陶瓷26
144建筑卫生陶瓷27
15混凝土28
151混凝土的定义28
152混凝土的分类29
16耐火材料29
161耐火材料的定义及分类29
162硅质耐火材料30
163镁质耐火材料31
164熔铸耐火材料31
165含碳耐火材料31
166轻质耐火材料31
167不定形耐火材料32
［思考题］32
［参考文献］32
第2章无机非金属材料晶体结构33
21晶体学基础33
211晶体的基本性质33
212晶体结构与空间点阵34
213 晶胞35
214晶系和布拉菲格子35
215晶面指数和晶向指数36
216晶面间距及晶带39
22无机化合物晶体结构39
221离子晶体中质点的堆积方式39
222典型离子晶体的结构41
223共价晶体中原子的堆积与典型共价晶体的结构45
23固溶体46
231置换固溶体46
232影响形成置换固溶体的因素47
233间隙固溶体48
234影响形成间隙固溶体的因素48
235形成固溶体后对晶体性质的影响49
24硅酸盐晶体结构49
241硅酸盐晶体结构类型及其特点49
242常见硅酸盐材料中的晶体52
［思考题］64
［参考文献］64
第3章非晶态及玻璃态结构65
31非晶态物质65
311非晶态物质的种类65
312非晶态物质Ｘ射线衍射65
313玻璃的定义66
32非晶态物质的结构66
321织构66
322近程结构68
323远程结构68
33玻璃的结构因素71
34玻璃的通性72
341各向同性73
342介稳性73
343无固定熔点73
344性质变化的连续性和可逆性74
35玻璃的性质74
351玻璃熔体的工艺性质74
352硅酸盐玻璃的性质76
［思考题］83
［参考文献］84
第4章无机非金属材料的微观结构演变85
41液补套变过程中的晶体成核采长相变85
411晶核形成85
412晶体生长88
413总结晶速率89
414影响结晶速率的因素90
42玻璃的形成与析晶91
421玻璃的形成范围91
422玻璃形成的热力学条件91
423玻璃形成的动力学条件92
424玻璃析晶94
43微晶玻璃95
431微晶玻璃的成核剂95
432微晶玻璃的结晶化热处理95
433微晶玻璃的结构及其与性能的关系97
44玻璃的分相98
441玻璃分相的定义99
442玻璃分相的实质99
443玻璃分相机理99
444分相产物的显微结构102
45玻璃的着色103
451概述103
452玻璃着色剂及其着色机理103
453颜色玻璃的分类及其光谱特性108
［思考题］110
［参考文献］111
第2篇无机非金属材料制备方法及原理
第5章基于液相补滔嘧变的材料制备112
51从熔体制备单晶材料112
511提拉法113
512坩埚下降法113
513区熔法114
514液相外延114
52从熔体制备非晶材料115
521玻璃的熔制115
522非晶材料的获得117
523常见氧化物玻璃制品的成形
工艺118
53溶液法制备材料122
531低温溶液法122
532高温溶液法123
533水热法（高温水解法） 125
534沉淀法 127
535溶剂蒸发法131
54溶胶材胶法132
541概述132
542溶胶材胶法制备材料过程132
543粉末的制备134
544氧化物薄膜的制备135
［思考题］136
［参考文献］136
第6章基于固相补滔嘧变的材料制备137
61固相反应法制备粉末137
62特种陶瓷的烧结138
621陶瓷烧结方法的分类138
622热压烧结139
623其他烧结方法 139
63水泥熟料的烧成140
631水泥熟料的形成140
632水泥熟料煅烧方法141
64其他材料制备方法142
641固相外延142
642高压制备143
［思考题］143
［参考文献］144
第7章基于气相补滔嘧变的材料制备145
71物理气相沉积145
711真空蒸发镀膜145
712溅射镀膜147
713离子镀膜150
714分子束外延150
72化学气相沉积152
721CVD的化学反应类型153
722CVD的分类154
723CVD的特点154
724CVD的应用154
［思考题］155
［参考文献］155
第3篇典型无机非金属材料生产工艺
第8章无机非金属材料生产中的共性与个性156
81无机非金属材料生产过程的共性156
811原料156
812粉料的制备157
813原料的均化157
814高温热处理158
815成形159
816干燥160
82无机非金属材料生产过程的个性161
821胶凝材料类161
822玻璃、玻璃纤维、铸石、人工晶体类162
823陶瓷、砖瓦、耐火材料类162
83无机非金属材料的几种典型生产工艺流程163
831水泥生产工艺流程163
832玻璃生产工艺流程163
833陶瓷生产工艺流程166
［思考题］166
［参考文献］166
第9章原料 167
91原料的选择与预处理167
92原料的种类和性质167
921硅质原料167
922黏土类原料168
923钙质原料173
924长石类原料174
925其他原料174
93粉末原料的制备176
931氮化物粉末的制备176
932碳化合物粉末的制备177
933硼化物粉末的制备178
934氧化铝粉末的制备178
94水泥原料179
941石灰质原料180
942黏土质原料181
943校正原料183
944辅助原料183
95玻璃原料183
951主要原料184
952辅助原料187
953碎玻璃189
96陶瓷原料189
961黏土类可塑性原料189
962石英类非可塑性原料191
963熔剂性原料192
［思考题］194
［参考文献］194
第10章硅酸盐水泥的制备195
101硅酸盐水泥的组成设计195
1011硅酸盐水泥对矿物组成的选择195
1012硅酸盐水泥的组成设计195
1013熟料中的矿物及其作用196
102配料计算197
1021熟料的率值197
1022熟料矿物组成的计算199
1023熟料真实矿物组成与计算矿物组成的差异201
1024配料计算201
103配合料（生料）的制备206
1031破碎206
1032粉磨207
104硅酸盐水泥熟料的煅烧210
1041煅烧过程中的物理化学变化210
1042回转窑内熟料的煅烧219
1043新型干法水泥生产技术222
1044水泥熟料的冷却229
105水泥制成230
1051熟料的储存230
1052水泥组成材料及其作用230
1053水泥制成231
［思考题］234
［参考文献］234
第11章混凝土235
111混凝土的组成材料235
1111集料235
1112胶凝材料——水泥237
1113水237
1114外加剂237
112混凝土的配合比设计237
1121混凝土配合比设计基本要求237
1122混凝土配合比设计计算步骤238
113混凝土结构与性能240
1131混凝土结构240
1132混凝土拌和物性能242
1133硬化混凝土的性能244
114混凝土生产工艺流程250
［思考题］251
［参考文献］251
第12章浮法玻璃生产工艺252
121配合料及配合料制备252
1211配合料制备252
1212玻璃组成的设计和配合料
计算252
1213与配料计算相关的参数253
1214配料计算254
1215原料的称量257
1216原料的混合258
1217配合料REDOX控制258
122玻璃熔制258
1221配合料的熔化258
1222玻璃熔制工艺制度263
1223浮法玻璃熔窑266
123浮法玻璃成形及锡槽269
1231浮法玻璃成形过程及其对锡槽的要求269
1232浮法玻璃成形原理272
124浮法玻璃的退火274
1241概述274
1242退火工艺制度的计算275
1243钢壳体的退火窑结构277
125玻璃的缺陷280
1251气泡280
1252结石（结晶夹杂物）281
1253条纹和节瘤（玻璃态夹杂物）282
［思考题］282
［参考文献］282
第13章微晶玻璃生产工艺283
131烧结法微晶玻璃的制备工艺283
1311烧结法工艺的特点283
1312玻璃颗粒的烧结283
132微晶玻璃的生产过程283
1321概述284
1322原料制备284
1323玻璃的熔制285
1324玻璃颗粒的储存、烘干与
筛分286
1325晶化287
1326微晶玻璃的切、磨、抛工艺288
133微晶玻璃的缺陷及质量控制289
1331烧结法微晶玻璃的缺陷与控制289
1332色斑292
1333色差292
［思考题］294
［参考文献］294
第14章陶瓷生产工艺295
141概述295
142陶瓷坯料及制备296
1421确定坯料配方的原则296
1422坯体组成的表示方法296
1423配料计算297
1424坯料制备299
1425坯料性能的调整途径304
143陶瓷成型305
1431陶瓷的成型方法分类及特点305
1432干法成型主要方法307
1433塑性成型主要方法307
1434浆料成型主要方法308
144釉料及色料308
1441釉的作用及分类308
1442釉层的性质309
1443坯釉适应性311
1444釉料的组成与配料计算311
1445釉料配制原则314
1446釉料制备315
1447施釉316
1448陶瓷色釉料316
145普通陶瓷的烧成319
1451坯、釉在烧成过程中的物理化学变化319
1452烧成制度的制定321
1453烧成设备322
1454 烧成方式的选择325
146陶瓷产品的缺陷分析326
1461陶瓷缺陷的分类326
1462主要缺陷分析326
［思考题］329
［参考文献］329
第15章纳米材料制备技术330
151基本概念330
1511纳米材料的分类330
1512纳米材料的基本效应330
152零维纳米材料333
1521基本概念333
1522纳米粒子的制备方法333
153一维纳米材料341
1531基本概念341
1532碳纳米管343
154二维纳米材料350
1541基本概念350
1542纳米薄膜的分类351
1543纳米薄膜的制备方法351
1544纳米薄膜的性能352
1545纳米薄膜的应用353
155三维纳米材料355
1551基本概念355
1552纳米玻璃356
1553纳米陶瓷360
1554纳米复合材料364
［思考题］368
［参考文献］368