生活材料之玻璃、陶瓷與水泥

第三章探索生活材料第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥

很久以前,有一艘腓尼基人的大商船來到地中海沿岸的貝魯斯河河口，船上裝了許多天然蘇打的晶體。中午到了，他們決定在沙洲上埋鍋造飯?？墒巧持奚系教幨擒涇浀募?xì)沙，竟找不到可以支鍋的石塊。有人突然想起船上裝的天然結(jié)晶蘇打，于是大家搬來幾十塊壘起鍋灶，然后架起木柴燃了起來。當(dāng)他們吃完飯收拾餐具準(zhǔn)備回船時，只見鍋下沙子上有種東西晶瑩發(fā)光，大家以為發(fā)現(xiàn)了寶貝。其實，這是在燒火做飯時，支著鍋的蘇打塊在高溫下和地上的石英砂發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，形成了玻璃。聰明的腓尼基人很快就學(xué)會了制作方法，他們把玻璃液制成大大小小的玻璃珠。這些好看的珠子很快就受到外國人的歡迎，一些有錢人甚至用黃金和珠寶來兌換，腓尼基人由此發(fā)了大財。

玻璃的發(fā)現(xiàn)

蘇打塊和石英砂在高溫下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，形成了玻璃。1.玻璃器皿為何能通過人工吹制方法制得？2.普通玻璃中含有哪些成分？

思考？人工吹制玻璃器皿玻璃花瓶一、玻璃1、原

料：2、主要設(shè)備：3、生產(chǎn)過程：5、主要成分：6、主要性能：純堿、石灰石和石英玻璃窯原料粉碎，玻璃熔爐中強(qiáng)熱、成型冷卻復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，

CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑

4、反應(yīng)原理Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑

高溫高溫Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點，在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。普通玻璃鋼化玻璃你能說出這些常見的玻璃制品的特點嗎？特殊性能用途7、幾種有特殊用途的玻璃有色玻璃：變色玻璃鋼化玻璃膨脹系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性提高、耐高溫、抗化學(xué)腐蝕

化學(xué)儀器玻璃光學(xué)儀器玻璃：

高級化學(xué)儀器透光性能、折光率高、色散性好(鉛玻璃)

眼鏡片；望遠(yuǎn)鏡用凹凸透鏡等光學(xué)儀器

使玻璃呈現(xiàn)特殊顏色。藍(lán)色(Co2O3)，紅色(Cu2O)淡綠色(FeO)機(jī)械強(qiáng)度增大4～6，抗震裂、不易破碎、破碎不傷人車窗玻璃；運(yùn)動器材；微波通訊器材；含有AgBr(AgCl)和微量CuO，遇光變成灰黑色太陽鏡片、變色玻璃

夾層玻璃：是由堅韌的聚乙烯醇縮丁醛（PVB）膠片將兩塊玻璃板在一定溫度和壓力下粘結(jié)成一個整體。

它可由退火玻璃、鋼化玻璃或熱增強(qiáng)玻璃來制成。當(dāng)夾層玻璃破碎時，玻璃碎片粘在塑料中間層上。

因此，夾層玻璃可以減少玻璃碎片對人身和財產(chǎn)的傷害。開闊視野

*中空玻璃的特點:

具有良好的保溫、隔熱、隔聲等性能。如在玻璃之間充以各種漫射光材料或電介質(zhì)等，則可獲得更好的聲控、光控、隔熱等效果。

*中空玻璃的用途:主要用于需要采暖、空調(diào)、防止噪音或結(jié)露以及需要無直射陽光和特殊光的建筑物上。廣泛應(yīng)用于住宅、飯店、賓館、辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、商店等需要室內(nèi)空調(diào)的場合。也可用于火車、汽車、輪船、冷凍柜的門窗等處。

鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃都屬于安全玻璃開闊視野

玻璃在熔化狀態(tài)下抽成絲成為玻璃纖維，玻璃纖維用合成樹脂一層層膠合壓制成一定形狀，并在加壓下加熱固化，形成玻璃鋼，強(qiáng)度大如鋼，比鋼輕。玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀等。玻璃纖維玻璃鋼與開闊視野注意：有機(jī)玻璃、水玻璃都不是玻璃。有機(jī)玻璃、水玻璃是玻璃嗎？玻璃是一種價格低廉的人造寶石，用于仿制天然珠寶玉石，如玉髓、石英、綠柱石(祖母綠和海藍(lán)寶石)、翡翠、軟玉和黃玉等等。寶石學(xué)上所指的用于仿寶石的玻璃是由石英和少量堿金屬元素如鈣、鈉、鉀或鉛、硼、鋁、鋇的氧化物組成。區(qū)分玻璃和寶石：用手觸摸樣品，天然寶石有一種冰涼感,而玻璃則有溫感。寶石都是晶體，傳熱比較快，玻璃是沒結(jié)晶的非晶質(zhì)，傳熱比較慢。用舌尖舐樣品確定涼或溫會更靈敏些，。此外,用放大鏡觀察,玻璃的表面和內(nèi)部常有彎曲或旋渦狀的細(xì)線紋，其外觀很象將蜂蜜或膠水倒入清水后加以攪拌時，由于混合不均勻所產(chǎn)生的現(xiàn)象;玻璃內(nèi)部還經(jīng)常出現(xiàn)圓珠狀、橢圓狀、扁平狀等各種各樣的氣泡，用放大鏡也很容易觀察到。開闊視野玻璃與寶石我國水泥產(chǎn)量哪一年躍居世界第一？

舊中國的水泥主要依靠進(jìn)口，舊稱“洋灰”，據(jù)記載最高年產(chǎn)量僅2.29×106t，在新中國誕生以后，水泥工業(yè)有了迅速的發(fā)展。

從1949年到1983年，增長了160多倍，1983年產(chǎn)量達(dá)1.06×108t,居世界第二位，1989年產(chǎn)量達(dá)2.07×108t，居世界第一位。其中1999年我國水泥產(chǎn)量占世界的37．16％。二、水泥：1、主要原料：

2、主要設(shè)備：

輔助原料：石灰石和黏土石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯水泥生料煅燒成熟料的物理、化學(xué)變化過程溫度（℃）作用

1：干燥帶：100水分蒸發(fā)2：預(yù)熱帶：600

有機(jī)物燃燒和高嶺土的脫水

3：分解帶：900石灰石分解，CaO和SiO2Al2O3發(fā)生固態(tài)反應(yīng)

4:煅燒帶1100

3CaO+Al2O3=3CaO.Al2O32

CaO+SiO2=2

CaO.SiO2

3

CaO+SiO2=

3

CaO.SiO2高溫高溫高溫

5：燒結(jié)帶：1400燒結(jié)，熔融，得熟料一、水泥：1、主要原料：石灰石和黏土2、主要設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯輔助原料：石膏3、主要成分：硅酸三鈣(3CaO?SiO2)、

硅酸二鈣(2CaO?SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO?Al2O3)等4、主要性能：水硬性5、主要用途：建筑、修路。

如：水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土水泥的標(biāo)號

水泥的標(biāo)號是水泥強(qiáng)度大小的標(biāo)志，測定水泥標(biāo)號的抗壓強(qiáng)度，系指水泥砂漿硬結(jié)28d后的強(qiáng)度。例如檢測得到28d后的抗壓強(qiáng)度為310kg/cm2，則水泥的標(biāo)號定為300號。抗壓強(qiáng)度為300-400kg/cm2者均算為300號。普通水泥有：200、250、300、400、500、600六種標(biāo)號。200號-300號的可用于一些房屋建筑。400號以上的可用于建筑較大的橋梁或廠房，以及一些重要路面和制造預(yù)制構(gòu)件。

1.防水、防潮、一定要在保質(zhì)期內(nèi)使用。2.所用水泥強(qiáng)度等級要符合要求。3.水泥運(yùn)輸和使用時要注意防止粉塵污染。4.加入的水應(yīng)選用潔凈的淡水，不得含有油脂類或糖類物質(zhì)。5.嚴(yán)禁將已經(jīng)凝固的混凝土重新拌合使用。6.混凝土澆筑后應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)，保護(hù)混凝土濕潤。養(yǎng)護(hù)時間不得少于7天。7.要與沙石、鋼筋、外加劑等輔助材料合理搭配、正確使用。水泥使用應(yīng)注意：開闊視野

從目前所知的考古材料來看，陶器中的精品有舊石器時代晚期距今1萬多年的灰陶、有8000多年前的磁山文化的紅陶、有7000多年的仰韶文化的彩陶、有6000多年的大汶口的“蛋殼黑陶”、有4000多年的商代白陶、有3000多年的西周硬陶，還有秦代的兵馬俑、漢代的釉陶、唐代的唐三彩等。到了宋代，瓷器的生產(chǎn)迅猛發(fā)展，制陶業(yè)趨于沒落，但是有些特殊的陶器品種仍然具有獨(dú)特的魅力，如宋、遼三彩器和明、清至今的紫砂壺、琉璃、法花器及廣東石灣的陶塑等，都是別具一格，倍受贊賞。

傳統(tǒng)上陶瓷是指所有以粘土為主要原料（Al2O3·2SiO2·2H2O）與其它天然礦物原料經(jīng)過粉碎、成型、煅燒等過程制成的各種制品。廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無機(jī)非金屬固體材料和制品的通稱。三、陶瓷（china）

1、主要原料：黏土

2、傳統(tǒng)生產(chǎn)過程：你知道彩釉的顏色與加入金屬元素的關(guān)系？三、陶瓷(China)1、主要原料：粘土

2、傳統(tǒng)生產(chǎn)過程：混和、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻3、反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化4、主要成分：硅酸鹽

5、主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點。陶都→江蘇宜興市

瓷都→江西景德鎮(zhèn)６、主要種類：土器：磚瓦紅瓦（自然冷卻，F(xiàn)e2O3含量較多）青瓦(淋水冷卻，F(xiàn)e3O4、FeO較多)陶器：彩陶江蘇宜興的紫砂壺、秦漢兵馬俑瓷器：茶具炻器：水缸、砂鍋瓷雕收藏珍品注意：搪瓷不屬于陶瓷景德鎮(zhèn)所燒制的薄胎瓷器被譽(yù)為：“潔如玉、明如鏡、薄如紙、聲如磬?！彼?、玻璃和陶瓷的新發(fā)展：用途：除了可以用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控照明等許多方面1、光導(dǎo)纖維（光纖）-----SiO2光學(xué)纖維胃鏡特點：耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐磨損、不怕氧化。

①氧化鋁陶瓷2.新型陶瓷---高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高純氧化鋁透明陶瓷管氧化鋁陶瓷制品Si3N4基陶瓷球軸承②氮化硅陶瓷特點：密度小、高強(qiáng)、高硬、高韌性、耐磨損、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震、自潤滑、隔熱、電絕緣等一系列優(yōu)良性能。Si3N4基陶瓷球軸承沙漠車氮化硅陶瓷部件｛哥倫比亞號航天飛機(jī)即在航天器的表面覆蓋上一層特種陶瓷，這種陶瓷耐高溫、隔熱、有很好的機(jī)械性能，可以被燒蝕而帶走熱量?？梢苑譃樘K聯(lián)方案和美國方案.蘇聯(lián)方案是采用宇宙飛船形式，中國也采用的是蘇聯(lián)方案。美國采用的是航天飛機(jī)的形式。不管采用哪種方式，在防止空氣摩擦而燒毀航天器的方法基本是相同的.

在返回的神五飛船照片上可以清晰的看到許多燒蝕的坑洼。航天飛機(jī)上的特種陶瓷覆蓋層叫防熱瓦，哥倫比亞號航天飛機(jī)在返回時就是防熱瓦損壞而使飛船解體的.開闊視野表面使用特種陶瓷楊利偉神舟五號返回艙1、普通玻璃是

（混合物、純凈物）。玻璃可在一定溫度范圍內(nèi)軟化，制成工藝品等。這是因為玻璃不是

，而是一種

物質(zhì)，沒有固定

。2、制水泥和玻璃時都需要用的原料是（）（A）粘土（B）石英（C）石灰石