第六章 非金属制品精选文档.ppt

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1、第六章 非金属制品本讲稿第一页，共二十七页一、水泥一、水泥水泥是建筑用胶凝材料，有人称水泥为水泥是建筑用胶凝材料，有人称水泥为建筑的粮食建筑的粮食，在人类文明中占有重要地位。，在人类文明中占有重要地位。现在，现在，全世界水泥产量近全世界水泥产量近3030亿吨亿吨，是现代，是现代社会不可或缺的大宗产品。社会不可或缺的大宗产品。中国中国年产水泥年产水泥1414亿吨亿吨，占世界总量的，占世界总量的5050，自自19851985年来年来列世界列世界第一位第一位。水泥与钢材、木材、塑料水泥与钢材、木材、塑料统称为统称为四大基础四大基础工程材料。工程材料。本讲稿第二页，共二十七页1、水泥的定义、水泥的定义

2、水泥，是指一种细磨材料，加入适量水后成为塑性浆体，既水泥，是指一种细磨材料，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地粘结在一起，形成坚固的石状体的水硬性胶凝材料。固地粘结在一起，形成坚固的石状体的水硬性胶凝材料。水泥的水泥的主要成分是硅酸钙主要成分是硅酸钙，磨细时可以加入，磨细时可以加入0-5%0-5%石灰石或粒化石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏。高炉矿渣、适量石膏。本讲稿第三页，共二十七页2、水泥的发明、水泥的发明水泥的发明是人类在长期生产实践中不断积累的结果，是在水泥的发明是人类在长期生产实践中不

3、断积累的结果，是在古代建筑胶凝材料的基础上发展起来的，经历了一个漫长的古代建筑胶凝材料的基础上发展起来的，经历了一个漫长的历史过程。历史过程。水泥的主要发明者几乎都是英国人，其中最著名的就是水泥的主要发明者几乎都是英国人，其中最著名的就是“1824年年10月月21日，日，英国英国利兹（利兹（Leeds）城的泥水匠）城的泥水匠阿斯普阿斯普丁丁（J.Aspdin），获得英国第），获得英国第5022号号“波特兰水泥波特兰水泥”专利证专利证书，从而一举成为流芳百世的水泥发明人。书，从而一举成为流芳百世的水泥发明人。在英国，与阿普斯丁同一时代的另一为水泥研究天才是强生在英国，与阿普斯丁同一时代的另一为水

4、泥研究天才是强生（Johnson）。）。1909年，强生年，强生98岁高龄时，向英国政府提出申诉，岁高龄时，向英国政府提出申诉，说他于说他于1845年制成的水泥才是真正的年制成的水泥才是真正的“波特兰水泥波特兰水泥”，英国政府没有同意。，英国政府没有同意。本讲稿第四页，共二十七页3、水泥的分类、水泥的分类（1）硅酸盐水泥）硅酸盐水泥波特兰水泥波特兰水泥硅酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料、0%5%石灰石或粒化高石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝磨细制成的水硬性胶凝材料，称为材料，称为硅酸盐水泥硅酸盐水泥，分，分P.I和和P.II本讲稿第五页，共二十七页（2）普通硅酸盐

5、水泥：）普通硅酸盐水泥：硅酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材料，适混合材料，适量石膏量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号：代号：P.O本讲稿第六页，共二十七页（3）矿渣硅酸盐水泥）矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏膏磨细制成的水硬性胶凝材料磨细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅称为矿渣硅酸盐水泥。酸盐水泥。代号：代号：P.S 本讲稿第七页，共二十七页（4）火山灰硅酸盐水泥）火山灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适硅酸盐水泥

6、熟料、火山灰质混合材料和适量石膏量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。称为磨细制成的水硬性胶凝材料。称为火山灰质硅酸盐水泥。火山灰质硅酸盐水泥。代号：代号：P.P本讲稿第八页，共二十七页4、水泥性能指标、水泥性能指标（1 1）比重）比重（2 2）细度）细度：颗粒越细，硬化越快，早期强度也越高。：颗粒越细，硬化越快，早期强度也越高。（3 3）凝结时间）凝结时间：水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间。从加水搅：水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间。从加水搅拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。硅酸盐水泥初凝时间拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。硅酸盐水泥初凝时间不早于不早于4545分钟，终凝时间不迟于分钟，终凝时间

7、不迟于1212小时。小时。（4 4）强度）强度：应符合国家标准（：应符合国家标准（2001年年4月月1日起实施）日起实施），水泥标号即代表其水泥标号即代表其2828天天的抗压强度的抗压强度，单位，单位MPaMPa，例如，例如42.542.5#（5 5）体积安定性）体积安定性：指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。水泥中：指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。水泥中含杂质较多，会产生不均匀变形。含杂质较多，会产生不均匀变形。（6 6）水化热）水化热：水泥与水作用会产生：水泥与水作用会产生放热放热反应，在水泥硬化过程中，反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量称为水化热。不断放出的热量称为水化热。本

8、讲稿第九页，共二十七页5、水泥的包装与保管、水泥的包装与保管1、包装、包装散装散装(罐装罐装)或袋装（或袋装（50kg）2、保管、保管干燥（垛高干燥（垛高10袋、垫高、离墙袋、垫高、离墙30cm）不得混放（品种与标号）不得混放（品种与标号）先进先出，不超过先进先出，不超过3个月个月本讲稿第十页，共二十七页二、沥青二、沥青1、定义、定义一种棕黑色有机胶凝状物质一种棕黑色有机胶凝状物质 不溶于水不溶于水本讲稿第十一页，共二十七页2、沥青分类、沥青分类一、煤焦沥青：炼焦的付产品一、煤焦沥青：炼焦的付产品二、石油沥青：原油蒸馏后的残渣二、石油沥青：原油蒸馏后的残渣 三、天然沥青：储藏在地下三、天然沥青

9、：储藏在地下 本讲稿第十二页，共二十七页3、沥青的危害、沥青的危害沥青烟和粉尘可经呼吸道和沥青烟和粉尘可经呼吸道和污染皮肤而引起中毒污染皮肤而引起中毒，发生皮炎、，发生皮炎、视力模糊、眼结膜炎、胸闷、腹病、心悸、头痛等症状。经视力模糊、眼结膜炎、胸闷、腹病、心悸、头痛等症状。经科学试验证明，沥青和沥青烟中所含的科学试验证明，沥青和沥青烟中所含的3，4苯并芘是引起苯并芘是引起皮皮肤癌、肺癌、胃癌和食道癌肤癌、肺癌、胃癌和食道癌的主要原因之一。的主要原因之一。在受沥青污染的空气中生活，易致在受沥青污染的空气中生活，易致免疫力下降免疫力下降。本讲稿第十三页，共二十七页4、主要用途、主要用途交通运输业

10、（道路、铁路、航空等）交通运输业（道路、铁路、航空等）建筑业建筑业农业农业水利工程水利工程2008年，中国沥青总产量约为年，中国沥青总产量约为848万吨，万吨，其中中国石油和中国石化两大集团的总其中中国石油和中国石化两大集团的总产量占全国总量的产量占全国总量的57.8%。本讲稿第十四页，共二十七页三、玻璃三、玻璃1、玻璃分类、玻璃分类主要成分为主要成分为SiO2（氧化钠、氧化钙）（氧化钠、氧化钙）（1）钠玻璃：普通玻璃，绿色，杂质多）钠玻璃：普通玻璃，绿色，杂质多（2）钾玻璃：硬玻璃，光泽，硬（器皿）钾玻璃：硬玻璃，光泽，硬（器皿）（3）铝镁玻璃：高级建筑玻璃）铝镁玻璃：高级建筑玻璃（4）铅玻

11、璃：水晶玻璃，重，软（装饰品）铅玻璃：水晶玻璃，重，软（装饰品）（5）硼硅玻璃：耐热玻璃（微波炉器皿）硼硅玻璃：耐热玻璃（微波炉器皿）本讲稿第十五页，共二十七页本讲稿第十六页，共二十七页第二节日用非金属矿物一、定义一、定义不具有金属或半金属光泽、无色或呈各种不具有金属或半金属光泽、无色或呈各种浅色、在浅色、在0.03毫米厚的薄片下透明或半透明、毫米厚的薄片下透明或半透明、导电性和导热性差的矿物。导电性和导热性差的矿物。二、常见品种二、常见品种金刚石、水晶、金刚石、水晶、云母、黄玉、刚玉、石墨、云母、黄玉、刚玉、石墨、石膏、石棉以及燃料矿物等。石膏、石棉以及燃料矿物等。本讲稿第十七页，共二十七页

12、世界上最大的宝石金刚石名世界上最大的宝石金刚石名叫叫“库利南库利南”，1905年年1月月25日日在南非发现，在南非发现，3106克拉，即克拉，即621.2克克。体积约体积约56.5l0cm，相当，相当于一个成年男子的拳头。于一个成年男子的拳头。库利南号库利南号本讲稿第十八页，共二十七页本讲稿第十九页，共二十七页本讲稿第二十页，共二十七页号称世界艺术圈第一红人的英国前卫艺号称世界艺术圈第一红人的英国前卫艺术家术家达明安达明安赫斯特赫斯特制作出这尊名为制作出这尊名为献献给上帝之爱给上帝之爱的的“白金钻石骷髅白金钻石骷髅”。“钻石骷髅钻石骷髅”以真人骷髅为以真人骷髅为“模具模具”，真人骷髅属于一位，

13、真人骷髅属于一位35岁的岁的18世纪欧世纪欧洲男子。洲男子。骷髅头用骷髅头用2156克白金克白金铸造铸造而成，上面镶嵌有而成，上面镶嵌有8601颗重达颗重达1106.18克拉的克拉的VVS级高纯度钻石级高纯度钻石，就连两个，就连两个眼窝和鼻子处都镶满了数百颗钻石，光眼窝和鼻子处都镶满了数百颗钻石，光是钻石部分就价值是钻石部分就价值1200万英镑（约合人万英镑（约合人民币民币1.83亿元）。这件装饰品以亿元）。这件装饰品以1亿美亿美元（约合人民币元（约合人民币7.52亿元）的价格卖亿元）的价格卖给了一家投资集团。给了一家投资集团。本讲稿第二十一页，共二十七页达明安达明安赫斯特作品赫斯特作品本讲稿

14、第二十二页，共二十七页库利南被劈开后，由三个熟练的工匠，每天工作库利南被劈开后，由三个熟练的工匠，每天工作14小时，琢磨了小时，琢磨了8个个月，一共磨成了月，一共磨成了9粒大钻石和粒大钻石和96粒小钻石。粒小钻石。这这 105粒钻石总重量粒钻石总重量106365克拉，为库利南原重量的克拉，为库利南原重量的 34.25。由此。由此可知，金刚石在加工成钻石后，重量损失很大。可知，金刚石在加工成钻石后，重量损失很大。九颗较大钻石中最大的一粒名叫九颗较大钻石中最大的一粒名叫“非洲之星第非洲之星第”也就是也就是“库利南库利南号号”，重，重530.2克拉，为水滴形，琢磨了克拉，为水滴形，琢磨了74个面。它

15、也是现今世界个面。它也是现今世界上最大的钻石，镶在英国国王的权杖上。上最大的钻石，镶在英国国王的权杖上。次大的一粒叫做次大的一粒叫做“非洲之星第非洲之星第”，重，重317.4克拉，外观方形，磨有克拉，外观方形，磨有64个面。它是世界上第二大的钻石，现镶在英帝国王冠下方的正中。个面。它是世界上第二大的钻石，现镶在英帝国王冠下方的正中。其它其它7粒重量分别为粒重量分别为94.4、63.6、18.8、11.5、8.8、6.8及及4.39克拉。克拉。由库利南磨成的由库利南磨成的9粒大钻，全部归英国王室所有。粒大钻，全部归英国王室所有。本讲稿第二十三页，共二十七页三、基本知识三、基本知识1、金刚石：莫氏

16、硬度、金刚石：莫氏硬度10级（最高级）级（最高级）俗称俗称金刚钻金刚钻、即、即钻石钻石，是一种由，是一种由纯碳纯碳组成的矿组成的矿物，化学式为物，化学式为C，是自，是自然界中最坚硬然界中最坚硬的物质的物质。金刚金刚石石折射率折射率非常高，非常高，色散性色散性也很强，这就是金刚石为什也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。么会反射出五彩缤纷闪光的原因。密度约密度约3.5克克/立方立方厘米，熔点厘米，熔点3550摄氏度。摄氏度。本讲稿第二十四页，共二十七页钻石品质的评价标准l4C，分别为：重量（carat)，颜色（colour）净度（clarity）切工（cut）l1、重量中，1CT

17、=0.2克=100分l2、颜色，D色最好（100分）之后为E，F，G，H，I，J，K，L，M，N，（N之后不属于白色）本讲稿第二十五页，共二十七页3、净度、净度GIA分为：分为：IF，FL，VVS1，VVS2，VS1，VS2，SI1，SI2，P 国内则分：国内则分：LC，VVS，VS，SI，P 4、切工、切工GIA分为：分为：EX，VVS，VS，G 国内：国内：很好，好，一般很好，好，一般 钻石证书：美国宝石学院（GIA）；（目前是最权威的）HRD钻石等级证书，由比利时钻石高层议会签订发行（在国内也很多）IGI钻石等级证书，由国际宝石学院签订发行 EGL钻石等级证书，由欧洲宝石学院签订发行 N

18、GTC镶嵌钻石分级证书，由国家珠宝玉石质量监督检验中心发行本讲稿第二十六页，共二十七页3、水晶：莫氏硬度、水晶：莫氏硬度7级级1676年英国人发现克年英国人发现克/立方厘米，成分为立方厘米，成分为SiO2，密度密度2.56-2.66克克/立方厘米，熔点立方厘米，熔点1753摄氏度。摄氏度。4、摩氏硬度：、摩氏硬度：德国矿物学家莫氏制定鉴定矿物硬度的标准。取十种常德国矿物学家莫氏制定鉴定矿物硬度的标准。取十种常见的矿物，按软硬程度排列：见的矿物，按软硬程度排列：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚石、金刚石。刚石、金刚石。其他矿物可以和这些矿物比较，以决定硬度。其他矿物可以和这些矿物比较，以决定硬度。本讲稿第二十七页，共二十七页