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1、第一章第一章 概论概论第一节第一节 无机非金属材料生产过程的共性与个性无机非金属材料生产过程的共性与个性 第二节第二节 无机非金属的几种典型生产工艺流程无机非金属的几种典型生产工艺流程第一节第一节 无机非金属材料生产过程的共性与个性无机非金属材料生产过程的共性与个性（一）原料（一）原料 非金属矿：石英砂、粘土、长石、铝矾土、石灰石、白云石、硅灰石、非金属矿：石英砂、粘土、长石、铝矾土、石灰石、白云石、硅灰石、硅线石等。硅线石等。主要化学成分：主要化学成分：CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3，MgO，K2O等等（二）粉料的制备与运输（二）粉料的制备与运输 粉体制备途径：矿物破碎、粉磨、配料
2、粉体制备途径：矿物破碎、粉磨、配料 用化工原料人工合成，纯度高用化工原料人工合成，纯度高（三）高温加热（热处理）（三）高温加热（热处理）1000 基本原理：热传递，气体流动，传质，基本原理：热传递，气体流动，传质，熔体，气体对炉体的侵蚀，气氛影响熔体，气体对炉体的侵蚀，气氛影响 热量热量燃料燃烧提供（燃料性质，燃烧条件会燃料燃烧提供（燃料性质，燃烧条件会 影响温度及均匀性、热耗的高低、带来废气污染问题。）影响温度及均匀性、热耗的高低、带来废气污染问题。）一、无机非金属生产过程的共性一、无机非金属生产过程的共性（四）成型（四）成型具有高强度和准确尺寸的制品具有高强度和准确尺寸的制品 组合分类：组
3、合分类：PHP 两磨一烧两磨一烧 水泥水泥 HPF（或（或PHPF）水泥制品水泥制品 PHF 玻璃类玻璃类 PFH 陶瓷类陶瓷类 P（Powder)：表示粉体制备过程；表示粉体制备过程；H（Heating)：表示热处理过程；表示热处理过程；F（Formation)：表示成型过程。：表示成型过程。（五）烘干（五）烘干从物料和制品中除去水从物料和制品中除去水 共同的原理：要考虑共同的原理：要考虑 水分蒸发过程、加热方式、烘干介质的温度水分蒸发过程、加热方式、烘干介质的温度和流速、物料和制品的体积收缩等。和流速、物料和制品的体积收缩等。二、无机非金属生产过程的二、无机非金属生产过程的个性个性（一）胶
4、凝材料类水泥：石灰石、粘土、铁矿水泥：石灰石、粘土、铁矿 生料粉生料粉 熟料石膏熟料石膏 水水 泥泥 制品制品石灰、石膏、石灰、石膏、SiC磨料磨料P粉磨破碎H烧P磨F加水成型如：210003COCaOCaCOC竖窑)(200100石膏制品半水石膏二水石膏CCOSiCC2500电阻炉石油焦、碳粉石英砂（二）玻璃、玻纤、铸石、人工晶体（二）玻璃、玻纤、铸石、人工晶体玻璃玻璃用硅酸盐高粘度的熔融体急冷而成。用硅酸盐高粘度的熔融体急冷而成。原料粉碎（原料粉碎（P）配料配料熔化（熔化（H）冷却固化成型（冷却固化成型（F）玻璃深加工（玻璃深加工（a)热加工：钢化、夹层、灯工、热喷涂、烤花；热加工：钢化、
5、夹层、灯工、热喷涂、烤花；（b)冷加工：碾磨抛光、雕刻、喷花、蚀刻、制镜冷加工：碾磨抛光、雕刻、喷花、蚀刻、制镜玻纤玻纤用玻璃熔融体直接拉成丝，制光导玻璃纤维用于光通信。用玻璃熔融体直接拉成丝，制光导玻璃纤维用于光通信。人工晶体：人工晶体：PHFH（再加一个晶化过程）（再加一个晶化过程）微晶玻璃、多（单）晶体、人造宝石微晶玻璃、多（单）晶体、人造宝石铸石：粉碎晶化晶化浇铸成形（浇铸成形（F）熔融（熔融（H）辉绿岩、玄武岩、高炉渣粉碎（辉绿岩、玄武岩、高炉渣粉碎（P）（三）砖瓦、陶瓷、耐火材料类 PFH陶瓷烧结体，根据烧结密度不同，分为：陶器；半瓷器（炻器）；瓷器。陶瓷烧结体，根据烧结密度不同，
6、分为：陶器；半瓷器（炻器）；瓷器。施釉工艺施釉工艺层釉即是玻璃体，烧结体玻璃体层釉即是玻璃体，烧结体玻璃体 搪瓷搪瓷釉层施在在金属基体上，复合材料釉层施在在金属基体上，复合材料耐火材料耐火材料由耐高温晶体组成。由耐高温晶体组成。如：刚玉砖、重结晶如：刚玉砖、重结晶SiC、反应烧结、反应烧结Si3N4、Si3N4、结合、结合SiC。无机非金属工业基于的基础学科和所生产的产品的关系见图无机非金属工业基于的基础学科和所生产的产品的关系见图1-1-1 P10混合成形陶瓷原料磨料陶瓷原料磨料烧结烧结陶瓷磨具：陶瓷磨具：碳素材料：碳素材料：碳素原料（天然石墨或碳粉石墨）碳素原料（天然石墨或碳粉石墨）焙烧焙
7、烧有机结合物（沥青、有机结合物（沥青、树脂）树脂）胶结成形特种陶瓷特种陶瓷功能陶瓷功能陶瓷 如：装置瓷、集成电路的基片如：装置瓷、集成电路的基片高的电绝缘性高的电绝缘性 高温结构陶瓷高温结构陶瓷高强度、高韧性、耐高温高强度、高韧性、耐高温 磁性瓷磁性瓷高导磁率，满足磁性参数高导磁率，满足磁性参数 铁电，压电，半导体陶瓷铁电，压电，半导体陶瓷敏感参数、电参量敏感参数、电参量 要求：原料纯度高（人工合成）；配料严格，加入有机粘结剂成形；要求：原料纯度高（人工合成）；配料严格，加入有机粘结剂成形；新的烧结方法：反应烧结；热压烧结；热等静压烧结新的烧结方法：反应烧结；热压烧结；热等静压烧结第二节第二节 无机非金属的几种典型生产工艺流程无机非金属的几种典型生产工艺流程二、玻璃二、玻璃浮法平板玻璃浮法平板玻璃P13图图1-1-4三、陶瓷三、陶瓷一次烧成彩釉墙地砖一次烧成彩釉墙地砖P14图图1-1-5一、水泥一、水泥干法和湿法分述干法和湿法分述看图看图1-1-3机立窑机立窑看图看图1-1-2窑外分解窑窑外分解窑 返返 回回 返返 回回 返返 回回
无机非金属材料工学课件第一章
