第二章无机材料原课件.ppt

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无机非金属材料使用的原料,根据其来源可分为天然矿物原料与人工合成原料。
天然矿物原料:组成由矿物生成的天然条件决定。
人工合成原料:通过各种物理与化学方法制备的陶瓷原料。
各种化学试剂,例如:NaCl,TiO2
天然矿物原料
氧、硅、铝占三种元素占地壳中元素总量的80%多
硅酸盐和铝硅酸盐
自然界所愿藏的矿物类型中最主要的是
?
地壳中普通元素的蕴藏量
例如:
?
长石K2O·Al2O3·6SiO2
云母K2O·2Al2O36SiO2·2H2O
高岭土Al2O3·2SiO2·2H2O
原料化学组成将直接影响材料的性能,杂质对陶瓷材料工艺制备过程中有利有弊。例如,某些杂质在烧结过程中可以与原料中的主成分或其他杂质生成新的晶体相或玻璃相这类杂质在磁坯形成过程中起到了矿化剂或熔剂的作用,对材料制备工艺有利。
n型半导体
p型半导体
本征半导体
形态学特征与堆积特性对材料的影响
粉料颗粒的团聚程度、颗粒尺寸和分布、颗粒形状、比表面积以及原料堆积特性主要通过影响陶瓷材料的各种不同成形性和烧结特性而影像材料的显微组织。
细小尺寸的原料颗粒具有较大的表面自由能,有利于提高陶瓷材料的烧结推动力提高陶瓷材料的强度。
粉料的形态学和堆积学特性,有利于改善材料工艺制造过程的难度,提高效率和降低成本。
粒径(粒度):用来表示粉体颗粒尺寸大小的几何参数
表示方法:
①单个颗粒的单一粒径:
(1)粒径
单个颗粒的单一粒径
颗粒群体的平均粒径
单一球形颗粒:直径即为粒径
非球形单一颗粒:
单颗粒平均直径
等效粒径(当量直径)

附表1:单一粒径的计算公式
名称
计算公式
长轴径
短轴径
二轴平均径
二轴几何平均径
二轴调和平均径
三轴调和平均径
表面积平均径
体面积平均径
费雷特(Feret)径:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离。
马丁(Martin)径:指沿一定方向把颗粒投影面积二等分线的长度。
最大定向径:沿一定方向测定颗粒的最大宽度所得的线度。
投影圆当量径:与颗粒投影圆面积相等的圆的直径。
颗粒群的平均粒度
在实际中,所涉及的不是单个的颗粒,而是包含各种不同粒径的颗粒的集合,即粒子群。对于不同粒径颗粒组成的粒子群,为简化其粒度大小的描述,常采用平均粒度的概念。平均粒度是用数学统计方法来表征的一个综合概括的数值。
以个数为基准:相当于将ni个大小不同的颗粒排列起来,其长度为∑(nidi),在此长度上排列∑ni个等直径的颗粒,则每个颗粒的等效果直径为:
以质量为基准的公式推导:
颗粒群中颗粒总长为:
质量基准直径为:
ni,di含义:颗粒粒径为di的颗粒的总个数为ni。mi,di的含义:颗粒粒径为di的颗粒,在整个颗粒群中占有的质量为mi。