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1　无机材料工艺概论1

本章提要1

1.1　无机材料的特点与分类1

1.2　无机材料的应用与发展3

1.3　无机材料工艺学的研究内容4

1.4　无机材料生产工艺的特性5

1.4.1 无机材料生产过程的共性5

1.4.2 无机材料生产过程的个性6

1.5　典型无机材料概述8

1.5.1 陶瓷8

1.5.2　玻璃16

1.5.3　水泥31

1.5.4　耐火材料41

本章小结52

思考题53

2　无机材料组成54

本章提要54

2.1　陶瓷组成54

2.1.1 陶瓷坯、釉料组成表示方法54

2.1.2　普通陶瓷坯料组成57

2.1.3　陶瓷釉料组成76

2.1.4　特种陶瓷组成76

2.2　玻璃组成88

2.2.1 玻璃组成演变与发展88

2.2.2　玻璃组成中主要氧化物作用91

2.2.3　玻璃组成设计94

2.2.4　普通玻璃组成96

2.2.5　特种玻璃组成115

2.3　水泥组成119

2.3.1　硅酸盐水泥熟料组成119

2.3.2　硅酸盐水泥熟料矿物组成设计124

2.3.3　通用水泥组成128

2.3.4　特种水泥组成129

2.4　耐火材料组成137

2.4.1 耐火材料组成表征137

2.4.2　硅质耐火材料组成140

2.4.3　硅酸铝质耐火材料组成141

2.4.4　镁质耐火材料组成145

2.4.5　含锆耐火材料组成147

本章小结149

思考题150

3　无机材料原料151

本章提要151

3.1　原料概述151

3.1.1　原料的分类151

3.1.2　原料的选择153

3.2　天然矿物原料155

3.2.1　黏土类矿物原料155

3.2.2　石英类矿物原料165

3.2.3　长石类矿物原料168

3.2.4　钙质矿物原料169

3.2.5　云母类矿物原料171

3.2.6　铝质矿物原料171

3.2.7　镁质矿物原料172

3.2.8　铁质矿物原料173

3.2.9　锆质矿物原料174

3.2.10　含钠矿物原料174

3.2.11　含钾矿物原料175

3.2.12　含锂矿物原料175

3.2.13　含硼矿物原料176

3.2.14　其他矿物原料177

3.3　合成化工原料178

3.3.1　氧化物原料178

3.3.2　非氧化物原料186

3.3.3　无机盐类原料196

3.4　工业废渣与废料197

3.4.1 矿业废渣197

3.4.2　冶金矿渣199

3.4.3　化工废渣201

3.4.4 回收加工料203

3.4.5　其他工业废渣204

3.5　辅助性原料206

3.5.1　澄清剂（refining agent）206

3.5.2　着色剂和脱色剂207

3.5.3　氧化剂和还原剂（oxidant and reductant）208

3.5.4　乳浊剂（opacifier）209

本章小结209

思考题210

4　原料加工与处理211

本章提要211

4.1　破碎工艺与设备211

4.1.1　破碎工艺流程211

4.1.2　破碎设备212

4.2　粉磨工艺与设备214

4.2.1　粉磨工艺流程214

4.2.2　粉磨设备215

4.3　分级工艺与设备218

4.3.1　粉体的分级原理218

4.3.2　分级技术218

4.3.3　分级设备221

4.4　超细粉体制备223

4.4.1　超细粉碎224

4.4.2 固相法合成225

4.4.3　液相法合成227

4.4.4　气相法合成233

4.5　粉体表面改性239

4.5.1 粉体表面改性目的239

4.5.2　粉体表面改性方法240

4.5.3　表面改性剂243

本章小结247

思考题248

5　配合料制备249

本章提要249

5.1　配合料制备要求与质量控制249

5.1.1 陶瓷坯料和耐火材料坯料的种类、品质要求与控制249

5.1.2　玻璃配合料质量要求与控制252

5.1.3　水泥生料252

5.2　配料计算与称量252

5.2.1 陶瓷配料计算252

5.2.2　玻璃配料计算259

5.2.3　水泥配料计算263

5.2.4　配合料称量266

5.3　配合料制备工艺流程267

5.3.1 陶瓷坯料制备267

5.3.2　陶瓷釉料制备270

5.3.3　玻璃配合料制备272

5.3.4　耐火材料坯料制备275

5.4　配合料混合与均化276

5.4.1 陶瓷泥料的混练和陈腐276

5.4.2　玻璃配合料混合277

5.4.3　水泥生料均化工艺278

本章小结280

思考题281

6　熔制与相变284

本章提要284

6.1　玻璃的熔制284

6.1.1　硅酸盐的形成286

6.1.2　玻璃的形成289

6.1.3　玻璃液的澄清292

6.1.4　玻璃液的均化300

6.1.5　玻璃液的冷却305

6.1.6 影响玻璃熔制的工艺因素307

6.2　玻璃体的缺陷316

6.2.1 气泡（气态夹杂物）316

6.2.2 结石（晶态夹杂物）319

6.2.3　条纹、线道和节瘤（玻璃态夹杂物）321

6.3　熔体和玻璃体的相变323

6.3.1 熔体和玻璃体的分相323

6.3.2　熔体和玻璃体的析晶328

6.3.3　熔铸耐火材料的晶化333

本章小结334

思考题335

7　无机材料成型336

本章提要336

7.1　成型原理336

7.1.1 流变学基础336

7.1.2　粉体的成型机理343

7.1.3　玻璃的成型机理347

7.1.4　硅酸盐水泥的水化和硬化349

7.2　颗粒料的粒化355

7.2.1 玻璃配合料的粒化355

7.2.2　坯料的造粒356

7.3　坯体的成型358

7.3.1 注浆法成型358

7.3.2　可塑法成型362

7.3.3　压制法成型369

7.3.4　混凝土浆体的密实法成型372

7.4　玻璃的成型378

7.4.1 玻璃成型方法的分类378

7.4.2　玻璃的成型制度378

7.4.3　平板玻璃的成型381

7.4.4　玻璃纤维的成型386

7.4.5 容器玻璃制品的成型387

本章小结389

思考题389

8　物料及制品干燥与脱水391

本章提要391

8.1 干燥原理391

8.1.1　物料中水分的性质391

8.1.2　物料的干燥过程392

8.1.3 影响干燥速率的因素393

8.1.4 制品在干燥过程中的收缩与变形395

8.2　干燥方法396

8.2.1　热空气干燥396

8.2.2 电热干燥397

8.2.3　辐射干燥399

8.3　干燥工艺制度400

8.3.1　干燥速率400

8.3.2　干燥介质的温度与湿度401

8.3.3　干燥介质的流速与流量402

8.3.4　零压点的控制402

8.4　干燥与脱水设备402

8.4.1　颗粒料的干燥设备402

8.4.2　坯体的干燥设备404

8.4.3　浆料的脱水设备407

本章小结409

思考题409

9　烧成与煅烧411

本章提要411

9.1　陶瓷的烧成411

9.1.1 陶瓷坯、釉在烧成过程中的物理化学变化411

9.1.2　瓷胎的显微结构419

9.1.3 陶瓷烧成方式的选择424

9.1.4 陶瓷产品烧成缺陷分析425

9.2　耐火材料的烧成426

9.2.1 耐火材料砖坯在烧成过程中的物理化学变化427

9.2.2 影响砖坯烧成的工艺因素427

9.2.3 不同耐火材料制品的烧成429

9.3　烧成制度与烧成设备430

9.3.1 烧成制度的确定430

9.3.2　烧成设备434

9.4　烧成新工艺和新技术437

9.4.1　热压烧结437

9.4.2　真空烧结438

9.4.3　反应烧结439

9.4.4　高温自蔓延烧结439

9.4.5　微波烧结439

9.5　水泥熟料的煅烧440

9.5.1 水泥熟料的形成过程440

9.5.2　矿化剂及微量元素对水泥熟料煅烧的影响445

9.5.3 回转窑内的物料煅烧448

9.5.4　悬浮预热和窑外分解453

9.5.5　熟料冷却机456

9.5.6　水泥熟料的立窑煅烧459

本章小结461

思考题462

10　制品的加工与处理464

本章提要464

10.1　陶瓷和玻璃的装饰464

10.1.1 陶瓷的釉饰464

10.1.2　玻璃的彩饰469

10.1.3　贵金属装饰及仿金饰470

10.1.4　陶瓷及玻璃的其他装饰方法472

10.2　玻璃的强化474

10.2.1 玻璃中的内应力474

10.2.2　玻璃的退火476

10.2.3　玻璃的钢化477

10.3　玻璃及陶瓷的封接480

10.3.1　玻璃的封接480

10.3.2 陶瓷的金属化与封接482

10.4　冷加工485

10.4.1　研磨与抛光485

10.4.2　切割与穿孔486

10.4.3　其他冷加工技术487

10.5　表面处理488

10.5.1　表面化学加工488

10.5.2　表面改性490

10.5.3　表面涂层492

10.6　高温涂层495

10.6.1　高温熔烧法495

10.6.2　火焰喷涂法496

10.6.3　等离子喷涂法498

10.6.4　高温化学气相沉积法500

本章小结502

思考题502

11　新型无机材料工艺与技术503

本章提要503

11.1　溶胶－凝胶技术503

11.1.1 溶胶－凝胶法分类504

11.1.2 溶胶－凝胶法工艺原理及影响因素504

11.1.3 溶胶－凝胶技术在无机材料合成中的应用509

11.2　物理气相沉积技术511

11.2.1 真空蒸发沉积法511

11.2.2 溅射法513

11.2.3 离子镀法514

11.3　化学气相沉积技术515

11.3.1 化学气相沉积反应515

11.3.2　化学气相沉积工艺517

11.3.3 化学气相沉积在无机材料制备中的应用520

11.4　材料复合技术522

11.4.1 复合材料命名、分类和组成522

11.4.2　增强原理及增强率525

11.4.3 陶瓷基复合材料526

11.4.4　金属陶瓷528

11.4.5　水泥基复合材料529

11.4.6　碳纤维增强碳复合材料530

11.4.7　纳米复合材料532

本章小结538

思考题539

12　无机材料工业环境保护540

本章提要540

12.1　无机材料工业对大气的污染及其防治540

12.1.1 烟尘和粉尘的污染及其防治542

12.1.2　收尘设备548

12.1.3　废气的污染及其防治554

12.2　无机材料工业废水污染及其防治559

12.2.1 工业废水污染源及其分类560

12.2.2　含固体悬浮物废水的污染及其防治561

12.2.3　其他废水的处理562

12.3　无机材料工业噪声及其防治567

12.3.1 噪声污染的危害567

12.3.2　噪声控制标准568

12.3.3　无机材料工业噪声概述569

12.3.4 噪声的防治571

本章小结574

思考题574

参考文献575