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1、建筑材料 第第 一一 章章 1第一章 建筑材料的基本性质Chapter1 Basic Properties of Building Materials 2基 本 性质为什么要学习建筑材料的基本性质?(why)建筑材料的基本性质所包括的内容?(what)各基本性质的指标和测试方法如何?(how)三问:What?How?Which?3基 本 性质(1)明辨建筑材料的各种基本性质(物理性质、力学性质、耐久性等)的含义、衡量指标、影响因素;(2)可以初步判断材料的性能和应用场合,为以后工作中正确选择和合理使用建筑材料打下基础。教学目的教学目的Why4 建建筑筑材材料料的的基基本本性性质质,是是指指材材
2、料料处处于于不不同同的的使使用用条条件件和和使使用用环环境境时时,通通常常必必须须考考虑虑的的最最基基本本的、共有的性质。的、共有的性质。建筑材料所处建(构)筑物的部位不同、使建筑材料所处建(构)筑物的部位不同、使用环境不同、人们对材料的使用功能要求不同,用环境不同、人们对材料的使用功能要求不同,所所起起的的作作用用就就不不同同,要要求求的的性性质质也也就就有有所所不不同同。what5what第第一一章章 章章节节安安排排材料的物理性质材料的物理性质材料的力学性质材料的力学性质材料的耐久性材料的耐久性6材料的物理性质材料的物理性质基本物理性质与水有关性质与热有关性质1第节7材材料料的的基基本本
3、物物理理性性质质材料的密度材料的密度材料的表观密度材料的表观密度材料的堆积密度材料的堆积密度材料的空隙率材料的空隙率材料的孔隙率材料的孔隙率8材材料料与与水水有有关关的的性性质质材料的亲水性和憎水性材料的亲水性和憎水性材料的吸水性材料的吸水性材料的吸湿性材料的吸湿性材料的耐水性材料的耐水性材料的抗冻性材料的抗冻性材料的抗渗性材料的抗渗性9材料的力学性质材料的力学性质材材 料料 的的 强强 度度弹弹 性性 塑塑 性性脆脆 性性 韧韧 性性硬硬 度度 耐耐 磨磨 性性2第节10 了解了解 了解与热有关的性质。熟悉熟悉 熟悉与水有关的性质及其指标,力学性质,耐久性的概念。掌握掌握 材料的基本物理性质
4、、指标及其测试方法。教学要求教学要求11基本物理性质与水有关性质与热有关性质12基基本本物物理理性性质质的的指指标标及及测测定定方方法法材料的密度材料的密度材料的表观密度材料的表观密度材料的堆积密度材料的堆积密度材料的空隙率材料的空隙率材料的孔隙率材料的孔隙率13材料的密度、表观密度、堆材料的密度、表观密度、堆积密度的指标及测定积密度的指标及测定14材材料料的的基基本本物物理理性性质质 密度(视密度)密度(视密度)0 表观密度表观密度0 堆积密度堆积密度实实 体体m v闭口闭口孔隙孔隙开口开口孔隙孔隙vk空隙空隙V空空m v0 0 m v0 0m v+vb 微粒内孔隙微粒内孔隙微粒间空隙微粒间
5、空隙针对散粒材料针对散粒材料绝对体积绝对体积 v(v+vb)表观体积表观体积 v0 堆积体积堆积体积 v0 vb干干燥燥状状态态下下的的材材料料15材材 料料 的的 “密密 度度”测量时,材料必须是绝对密实状态。含内部开口和闭口孔的体积.随孔内含水率,m.v0均变化,须注明含水。一般指气干表气干表观密度。观密度。针对粉状或粒状材料而言,材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。材材料料的的基基本本物物理理性性质质绝对密实状态下单位体积的质量自然状态下单位体积的质量,表观密度,俗称“容重”散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量16材材料料的的基基本本物物理理性性质质怎样测量材料的密度、表观密度和堆积密
6、度?体积的测试方法17材材料料的的基基本本物物理理性性质质密度、表观密度和堆积密度 的测量方法密度的测量密度的测量:l 对近于绝对密实的材料:金属、玻璃等对近于绝对密实的材料:金属、玻璃等 直接以排水法或直接测量作为密实态体积近似值直接以排水法或直接测量作为密实态体积近似值l 对某些致密材料(卵石、碎石等)对某些致密材料(卵石、碎石等)直接以颗粒为试样,用排水法测定其体积,即为直接以颗粒为试样,用排水法测定其体积,即为视密度或近似密度,通常也称为密度。视密度或近似密度,通常也称为密度。l对有孔隙的材料:砖、混凝土、石材对有孔隙的材料:砖、混凝土、石材 磨成细粉,注意液体必须与所测粉末磨成细粉,
7、注意液体必须与所测粉末不反应不反应。如:测水泥密度时,用无水煤油。如:测水泥密度时,用无水煤油。18材材料料的的基基本本物物理理性性质质密度、表观密度和堆积密度 的测试方法表观密度的测量表观密度的测量:l 外观规则的材料外观规则的材料直接按外形尺寸计算出体积直接按外形尺寸计算出体积l 外形不规则的材料外形不规则的材料 加工成规则外形后求出体积加工成规则外形后求出体积 或封蜡后排水法测量(蜡封法)或封蜡后排水法测量(蜡封法)为什么?19材材料料的的基基本本物物理理性性质质密度、表观密度和堆积密度 的测试方法堆积密度的测量堆积密度的测量:l 需借助容器来测量需借助容器来测量 体积的测量20材材料料
8、的的基基本本物物理理性性质质1材料的孔隙率材料的孔隙率指材料自然体积内孔隙体积占材料总体指材料自然体积内孔隙体积占材料总体积的百分率。积的百分率。密度密度 0 材料的表观密度材料的表观密度v 材料的绝对密实体积材料的绝对密实体积 v0 材料的表观体积材料的表观体积孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。孔隙率大,孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。孔隙率大,材料的表观密度小、强度低。材料的表观密度小、强度低。孔隙率只能反映材料内部的孔隙总量,孔隙率只能反映材料内部的孔隙总量,并不能反映孔径并不能反映孔径分布状况和孔隙特征:即孔是封闭的还是连通的。分布状况和孔隙特征:即孔是封闭的还是连通的。意义
9、:意义:21材材料料的的基基本本物物理理性性质质 如何反映出孔隙特征和孔径分布状况?研究其有何意义?22材材料料的的基基本本物物理理性性质质2材料的孔隙特征材料的孔隙特征开口孔隙率开口孔隙率是指材料中能被水所饱和的孔隙是指材料中能被水所饱和的孔隙体积与材料在自然状态下的体积百分率:体积与材料在自然状态下的体积百分率:mm干燥状态下材料的质量干燥状态下材料的质量,g,g m msatsat水饱和状态下材料的质量水饱和状态下材料的质量,g,gw w水的密度,常温下可取水的密度,常温下可取1g/cm31g/cm3 闭口孔隙率闭口孔隙率为总孔隙率与开口孔隙率之差为总孔隙率与开口孔隙率之差 23材料内部
10、的孔隙特征开口、连通孔封闭孔24材材料料的的基基本本物物理理性性质质3材料的孔径分布材料的孔径分布孔径按尺寸大小分:微细孔(0.01mm以下)、毛细孔(1.0mm以下)和粗大孔(1.0mm以上)。25材料内部的孔径分布大孔毛细孔微细孔26材材料料的的基基本本物物理理性性质质4研究孔径特征及分布的意义研究孔径特征及分布的意义开口孔隙、粗大孔隙 水分易于渗透,渗透性最大;微细孔隙 水分易充满,但不易在其中流动,渗透性最小;毛细孔介于两者之间,水分既易充满,又易在其中渗透,对材料的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性均有极不利的影响。封闭的孔隙 有利于提高材料的保温隔热性,提高抗冻性;但孔径较大时,降低强度。?
11、27材材料料的的基基本本物物理理性性质质 块体材料中的孔隙情况采用了孔隙率来体现,那么散粒材料中的空隙如何表示呢?28 0 表观表观密度密度 0 材料的堆积密度材料的堆积密度5 材料的材料的空隙率空隙率空隙率是指材料在某容器的堆积体积中,颗粒之间空隙率是指材料在某容器的堆积体积中,颗粒之间的空隙所占的体积。的空隙所占的体积。v0 材料的自然状态下体积材料的自然状态下体积 v0 材料的自然堆积体积材料的自然堆积体积材材料料的的基基本本物物理理性性质质意义:空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。029材材料料与与水水有有关关的的性性质
12、质材料的亲水性和憎水性材料的亲水性和憎水性材料的吸水性材料的吸水性材料的吸湿性材料的吸湿性材料的耐水性材料的耐水性材料的抗冻性材料的抗冻性材料的抗渗性材料的抗渗性1第节30材材料料的的基基本本物物理理性性质质亲水性材料亲水性材料憎水性材料憎水性材料31亲水性与憎水性材料的特征:水在憎水性材料的表面有自动收缩成珠的趋势,不能润湿材料的表面。对工程防水有利。水在亲水性材料的表面是自动散开和铺展,并自发地润湿表面。32材材料料与与水水有有关关的的性性质质材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。用参数润湿角料的分子结构。用参数润湿角表示。表示。亲水性材
13、料亲水性材料憎水性材料憎水性材料当材料的润湿角当材料的润湿角 时,即为亲水性材料;时,即为亲水性材料;当材料的润湿角当材料的润湿角 时,为憎水性材料时,为憎水性材料;33材材料料与与水水有有关关的的性性质质1质量吸水率质量吸水率质量吸水率是指材料在质量吸水率是指材料在吸水饱和吸水饱和时时,所吸水量占材料在,所吸水量占材料在干燥状态干燥状态下下的质量百分比。的质量百分比。2体积吸水率体积吸水率体积吸水率是指材料在体积吸水率是指材料在吸水饱和吸水饱和时时,所吸水的体积占材料自然体,所吸水的体积占材料自然体积的百分率。积的百分率。m1 吸水饱和吸水饱和 状态下质量状态下质量m 干燥状态干燥状态 下的
14、质量下的质量V0 自然状态自然状态下的体积下的体积w 水的密度水的密度 常温下取常温下取=1.0 g/cm3式中式中34材材料料与与水水有有关关的的性性质质材料的吸湿性是指材料在潮湿空气材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。中吸收水分的性质。干燥过程干燥过程吸湿过程吸湿过程材料在任一条件下含水的多少,材料在任一条件下含水的多少,以以h h表示表示:材料的含水率材料的含水率1mh 材料吸湿状态下的质量材料吸湿状态下的质量m 材料在干燥状态下的质量材料在干燥状态下的质量 平衡平衡含水率含水率1在空气中,材在空气中,材料的含水率受料的含水率受所处环境中空所处环境中空气湿度的影气湿度的影响响
15、。35软化系数软化系数材料的耐水性即材料长期在饱和水的作用下不破坏,强度也不显著降低的性质。软化系数的波动范围在软化系数的波动范围在0 0至至1 1之间。工程中之间。工程中通常将通常将 KR0.850.85的材料称为耐水性材料的材料称为耐水性材料,可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时,用于一般受潮较轻或次要的工程部位时,材料软化系数也材料软化系数也不得小于不得小于0.700.70 。KR反映了材料饱水后强度降低的程度,是材料吸水后性质变化的重要特征之一。材材料料与与水水有有关关的的性性质质36材材料料与与水水有有关关的的性性
16、质质抗渗性是材料抗渗性是材料在压力水作用在压力水作用下抵抗水渗透下抵抗水渗透的性能的性能低压水低压水高压水高压水渗透、腐蚀介质渗透、腐蚀介质材料中材料中的成分的成分37材材料料与与水水有有关关的的性性质质渗透系数渗透系数K越小,材料越小,材料抗渗性越强。抗渗性越强。影响抗渗性因素影响抗渗性因素12亲水性材料抗渗性差;亲水性材料抗渗性差;含粗大孔隙的材料抗渗性最差;含粗大孔隙的材料抗渗性最差;毛细孔抗渗性较差。毛细孔抗渗性较差。38材料在吸水饱和状态下,能经受反复冻融循环而不破坏,强度也不显著降低的性能。抗冻性以试件在冻融后的质量损失、抗冻性以试件在冻融后的质量损失、外形变化或强度降低不超过一定
17、限外形变化或强度降低不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表度时所能经受的冻融循环次数来表示,称为抗冻等级。示,称为抗冻等级。材料的抗冻等级可分为材料的抗冻等级可分为1515、F25F25、5050、100100、200200等,分别表示等,分别表示此材料可承受此材料可承受1515次、次、2525次、次、5050次、次、100100次、次、200200次的冻融循环。次的冻融循环。抗冻性抗冻性材材料料与与水水有有关关的的性性质质39材料吸水后,在负温作用条件下,水在材料毛细孔内冻结成冰,体积膨涨所产生的冻胀压力造成材料的内应力,会使材料遭到局部破坏。随着冻融循环的反复,材料的破坏作用逐步加剧,
18、这种破坏称为冻融破坏。抗冻性抗冻性材材料料与与水水有有关关的的性性质质冻融破坏原因40三、热学性质 热传导性与导热系数热传导性与导热系数 比热容与热容比热容与热容 线膨胀系数线膨胀系数1第节41材料的力学性质材料的力学性质材材 料料 的的 强强 度度弹弹 性性 塑塑 性性脆脆 性性 韧韧 性性硬硬 度度 耐耐 磨磨 性性2第节42材材 料料 的的 强强 度度在工程上,通常采用破坏试验法对材料的强度进行实测,将预先制作的试件放置在材料试验机上,施加外力(荷载)直至破坏,根据试件尺寸和破坏时的荷载值,计算材料的强度。材料的抗弯强度与受力情况有关,一般试验方法是将条形试件放在两支点上,中间作用一集中
19、荷载材料在外力作用下抵抗破坏的能力43材材 料料 的的 强强 度度f-材料强度,MPaP-材料破坏时的最大荷载,NA-试件受力面积,mm2ff-材料的抗弯强度,MPaP-材料受弯破坏时的最大荷载,NL-两支点的间距,mmb、h-试件横截面的宽及高,mmabcd44 针对不同种类的材料具有抵抗不同形式力的作用特点,将材料按其相应极限强度的大小,划分为若干不同的强度等级。对于水泥、石材、砖、混凝土、砂浆等在建筑物中主要用于承压部位的材料以其抗压强度来划分强度等级。而建筑钢材在建筑物中主要用于承受拉力荷载,所以以其屈服强度作为划分强度等级的依据。研究材料强度等级的意义45 a.材料强度的大小理论上取
20、决于材料内部质点结合力的强弱,实际上与材料中结构缺陷有直接关系。b.组成相同的材料其强度决定于其孔隙率的大小。与材料强度有关的因素46材材料料的的比比强强度度 材料的强度与其表观密度之比,是衡量材料轻质高强的重要指标。以较小的截面尺寸满足强度要求,同时较大幅度减小结构体的自重。高比强度优点定 义47材材料料的的比比强强度度几种常见材料的比强度 材 料低碳钢普通混凝土(抗压)松木(顺纹抗拉)玻璃钢粘土砖(抗压)表观密度(kg/m3)7850240050020001700 强 度(MP)3604010045010比强度0.0450.0170.20.2250.00648材料的力学性质材料的力学性质材
21、材 料料 的的 强强 度度弹弹 性性 塑塑 性性脆脆 性性 韧韧 性性硬硬 度度 耐耐 磨磨 性性2第节49卸载后材料的变形行为:u变形可完全恢复u变形不可恢复或部分恢复弹性与塑性50弹性与塑性弹性 当撤去外力或外力恢复到原受力状态,材料能够完全当撤去外力或外力恢复到原受力状态,材料能够完全恢复原来变形的性质称为弹性恢复原来变形的性质称为弹性;具有这种性质的材料称为弹性材料;对应的变形称为弹性变形。应力应变成正比(直线),加载和卸载完全重合的材料服从虎克定律:。es=E51塑性 当撤去外力或外力恢复到原受力状态,材料仍保持变当撤去外力或外力恢复到原受力状态,材料仍保持变形后形状和尺寸、并不发生
22、裂缝的性质称为塑性形后形状和尺寸、并不发生裂缝的性质称为塑性;具有这种性质的材料称为塑性材料;对应的变形称为塑性变形(或称为永久变形)。弹性与塑性52如钢材,在受到不超过弹性极限的外力时,卸载后变形可完全恢复;超过弹性极限的外力时,卸载后变形一部分可完全恢复,而一部分变形不能恢复。实例实例实际的材料并不存在理想的弹性实际的材料并不存在理想的弹性变形和塑性变形变形和塑性变形53 钢材拉伸的应力应变曲线 Strain()(e/Lo)41235Stress (F/A)弹性阶段塑性阶段应变硬化极限拉伸强度UTS斜率=E颈缩屈服强度y54脆性材料在外力作用下,不发生明显的变 形而突然破坏的一种性能,称为
23、脆性;特点:其应力应变曲线下的面积很小。具有这种性质的材料称为脆性材料韧性材料在冲击或动力荷载作用下,能吸收大量的能量,并能承受较大的变形而不至于破坏的性能。特点:其应力应变曲线下的面积较大,这个面积就是其破坏前吸收的总能量。具有这种性质的材料称为韧性材料。对于脆性材料,极限强度与破坏强度是一致的。对于韧性材料,极限强度高于破坏(断裂)强度。脆性与韧性55脆性材料在受压下的破坏形式脆性材料在受压下的破坏形式Failure of Brittle Materials56韧性材料受压下的破坏形式韧性材料受压下的破坏形式“Failure”of Ductile Material?PP 摩擦力 Frict
24、ion forces鼓起bulge鼓起bulge57材料的力学性质材料的力学性质材材 料料 的的 强强 度度弹弹 性性 塑塑 性性脆脆 性性 韧韧 性性硬硬 度度 耐耐 磨磨 性性2第节58硬度与耐磨性材材料料表表面面抵抵抗抗被被刻刻划划、擦擦伤伤和和磨磨损损的的能能力力,称称为为硬硬度。度。按测定方法分为:刻划法、压入法、回弹法。按测定方法分为:刻划法、压入法、回弹法。混凝土表面 陶瓷 砖 砂浆回弹法刻划法滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 长石 石英 黄晶 刚玉 金刚石 硬度天然矿物天然矿物 压入法 用布氏硬度值表示。将硬物压入材料表面,用压力除以压痕面积所得到的值即为布氏硬度值硬 度59耐
25、磨性是材料表面抵抗磨损和磨耗的能力。磨损即指材料与其他物体由于表面磨摩擦作用使质量和体积减少的现象;磨耗是指材料同时受到摩擦和冲击两种作用而使质量和体积减少的现象。硬度与耐磨性耐磨性60材料的耐久性是泛指材料在使用条件下,受各种内在或外来自材料的耐久性是泛指材料在使用条件下,受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用,能长久地保持其使用性能的性质。然因素及有害介质的作用,能长久地保持其使用性能的性质。物理作用化学作用机械作用生物作用 干湿变化、温度变化及冻融变化等 大气、环境水、酸、碱、盐等液体或有害气体 使用荷载、交变荷载 菌类、昆虫等对材料的腐朽、蛀蚀材料的耐久性指标是根据工程所处的环境条件
26、来决定的注意:注意:3第节61 材料的组成、结构、构造 对材料性质的影响组成 化学组成 矿物组成 相组成结构微观结构细观结构宏观结构4第节62材料均由各种物相组成每种物相由化合物或元素组成,即化学组成材料中具有相同物材料中具有相同物理、化学性质的均理、化学性质的均匀部分称为相匀部分称为相 材料的化学组成:u 元素u 化合物1材料的组成材料的组成63化学组成 化化学学组组成成化化学学成成分分是是指指材材料料中中各各物相物相所含元素或化合物的种类和总含量。所含元素或化合物的种类和总含量。例如:例如:钢材中四种矿物相所含的化学元素是:钢材中四种矿物相所含的化学元素是:Fe、C及其它微量元素(及其它微
27、量元素(Cr、Mn、Ni等);等);生生石石灰灰的的化化学学组组成成是是:CaO,熟熟石石灰灰的的组组成成是是Ca(OH)2;水泥中四种矿物相所含的化学组成(化合物)是:水泥中四种矿物相所含的化学组成(化合物)是:CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等。等。64化学组成相同,材料性能一定相同吗?化学组成相同,材料性能一定相同吗?不一定,想想看?矿物组成呢?65矿物矿物 指指具具有有特特定定晶晶体体结结构构、特特定定物物理理力力学学性性能能的的组组织织结结构。构。矿物组成矿物组成 土木工程材料中的矿物种类及其含量。土木工程材料中的矿物种类及其含量。例如:例如:矿物组成硅酸盐水泥熟料中的主要矿
28、物相有:硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙钢材中的矿物相有:u 奥氏体u 铁素体u 渗碳体u 珠光体决定材料性质的主要因素66化学组成与矿物组成的关系化学组成相同,其矿物组成不一定相同;化学组成相同,其矿物组成不一定相同;例如:半水石膏的化学成分为例如:半水石膏的化学成分为CaSO4 0.5H2O,但它有,但它有-、-、-等等3种矿物相。种矿物相。不同的矿物相,其化学组成可能相同。不同的矿物相,其化学组成可能相同。例如:水泥熟料中的硅酸二钙和硅酸三钙两种不同矿物例如:水泥熟料中的硅酸二钙和硅酸三钙两种不同矿物相的化学成分均是相的化学成分均是CaO和和SiO2。矿物组成相同,其化学组成一定相同。
29、矿物组成相同,其化学组成一定相同。67材料的结构材料中所含各物相的类型、尺寸、形状、数量及其分布。材料结构层次(根据分辨率的大小分)宏观构造细观结构微观结构尺寸为 10-3m(肉眼可分辩)尺寸为10-6 10-3m(光学显微镜可辩)尺寸为10-6m(电子显微镜)尺寸为10-1010-8m(高倍电镜)2材料的结构材料的结构68以混凝土为例混凝土内部的宏观结构:由大小不等、形状各异的砂、石颗粒与孔隙以及水分布在水泥浆体中而构成硬化水泥浆体的细观结构:孔隙、水分布于由水泥矿物水化物、未水化的水泥颗粒构成的固体连续相组成水泥浆体的微观结构:由晶体态水化物、非晶态水化物和微小孔隙及孔隙中的水构成691.
30、宏观构造 材材料料构构造造是是指指宏宏观观的的组组织织状状态态和和具具有有特特定定性性质质的的材材料料单单元元的的组组合合情情况况,其其尺尺寸寸范范围围在在10-3m以上,肉眼可分辨。如:以上,肉眼可分辨。如:材料内部的孔隙特征和孔结构;材料内部的孔隙特征和孔结构;混凝土中砂、石和水泥石的堆积和分布情况;混凝土中砂、石和水泥石的堆积和分布情况;纤维增强复合材料中的纤维分布状态等。纤维增强复合材料中的纤维分布状态等。混凝土的宏观结构天然石膏晶体颗粒的堆积结构纤维轴向平行气泡堆积结构蜂窝结构702.细观结构 材料是由多物相和多晶体构成的。材料是由多物相和多晶体构成的。细观结构的尺寸范围为细观结构的
31、尺寸范围为10-610-3m,它是指材料它是指材料内部组织结构和各物相的堆积结构。内部组织结构和各物相的堆积结构。如:如:钢材的晶体组织在常温下由铁素体、珠光体和渗碳体;钢材的晶体组织在常温下由铁素体、珠光体和渗碳体;岩石、陶瓷、水泥石中各矿物相岩石、陶瓷、水泥石中各矿物相 的堆积结构等;的堆积结构等;高分子材料中晶相与非晶相的堆积结构。高分子材料中晶相与非晶相的堆积结构。天然岩石的细观结构木材的细观结构713.微观结构微观结构指尺寸范围在10-1010-6m内,组成材料的化合物或 矿物的组织状态,是分子、原子与离子排列、连接的结构状态。根据排列有序与无序,微观结构分为 晶 体(有序、重复排列
32、)非晶体(无序连接)玻璃体 胶 体72 晶 体结构特点结构特点 晶晶体体结结构构中中,质质点点(离离子子、原原子子或或分分子子)作作三三维维空空间间有有序堆积、并呈周期重复,由此构成点阵格子结构(晶格)。序堆积、并呈周期重复,由此构成点阵格子结构(晶格)。晶体类型晶体类型 根据质点(离子、原子或分子)间结合键的不同分为:根据质点(离子、原子或分子)间结合键的不同分为:1)离子晶体离子晶体 离子键结合,如离子键结合,如:亚硝酸钠、硫酸铝等;亚硝酸钠、硫酸铝等;2)共价晶体共价晶体 共价键结合,如:共价键结合,如:金刚石金刚石、碳化硅等;、碳化硅等;3)分子晶体分子晶体 分子键结合,如:减水剂、液
33、晶等;分子键结合,如:减水剂、液晶等;4)金属晶体金属晶体 金属键结合,如:金属材料等。金属键结合,如:金属材料等。73金属的三种主要晶体结构体心结构(BCC)面心结构(FCC)六方紧密结构(HCP)74 非晶态结构非晶态结构 也称无定型结构。也称无定型结构。结构特点:结构特点:质质点点排排列列无无序序,且且无无周周期性;期性;没有固定的几何外形。没有固定的几何外形。种类:种类:玻璃体结构玻璃体结构胶体结构胶体结构如硅酸钠玻璃是典型的玻璃体结构,其结构中,Na、Si、和O离子无序堆积。而石英玻璃是晶体,其结构中Si、和O离子有序堆积。胶胶体体结结构构只只由由微微细细的的固固体体粒粒子子和和分分散散介介质质(液液体)组成的结构体)组成的结构当固体粒子含量较少,并分散在介质中则构成溶胶结构;当固体粒子含量较少,并分散在介质中则构成溶胶结构;当固体粒子含量较多,并形成连续相则构成凝胶结构。当固体粒子含量较多,并形成连续相则构成凝胶结构。如:如:CSH凝胶凝胶、沥青、塑料、密封材料沥青、塑料、密封材料胶体的微观结构75
限制150内