硅灰：
微硅粉
有效防止发生砼碱骨料反应。
微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，英文为Microsilica or Silica fume。是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物，整个过程需要用除尘环保设备进行回收，因为质量比较轻，还需要用加密设备进行加密。
一﹑硅灰的物理化学性能：
1、硅灰: 外观为灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200~250千克/立方米。硅灰的化学成份见下表：
2、硅灰的细度：硅灰中细度小于1μm的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积为:20～28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。
3、颗粒形态与矿相结构：硅灰在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用。
二、作用：
硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中，掺入适量的硅灰，可起到如下作用：
1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
3、显著延长砼的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍。
4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。
5、是高强砼的必要成份，已有C150砼的工程应用。
6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。
7、有效防止发生砼碱骨料反应。
8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al2O3并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度，
抗热振性增强。
三、适用范围：
活性粉末砼（RPC）、轨道板掺合料、商品砼、高强度砼、自流平砼、清水砼，彩色砼。不定形耐火材料、干混（预拌）砂浆、高强度无收缩灌浆料、耐磨工业地坪、修补砂浆、聚合物砂浆、保温砂浆、抗渗砼、砼密实剂、砼防腐剂、水泥基聚合物防水剂；橡胶、塑料、不饱合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的补强，陶瓷制品的改性等等。
四、应用领域：
1﹑用于砂浆与砼中：活性粉末砼（RPC）、轨道板掺合料、高层建筑物、海港码头、水库大坝、水利、涵闸、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、机场跑道、砼路面以及煤矿巷道锚喷加固等。
2﹑材料工业中：
①高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件，使用寿命是普通浇注料的三倍，耐火度提高约100℃，高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于：焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。
②大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。
③自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。
④氧化物结合碳化硅制品（陶瓷窑窑具、隔焰板等）。
⑤高温型硅酸钙轻质隔热材料。
⑥电瓷窑用刚玉莫来石推板。
⑦高温耐磨材料及制品。
⑧刚玉及陶瓷制品。
⑨赛隆结合制品。
目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外，在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。
3、新型墙体材料、饰面材料：
①墙体保温用聚合物砂浆、保温砂浆、界面剂。
②水泥基聚合物防水材料。
③轻骨料保温节能砼及制品。
④内外墙建筑用腻子粉加工。
4、其他用途：
①硅酸盐砖原料。
②生产水玻璃。
③用做有机化合物的补强材料。因其成份与气相法生产的白炭黑相近。可以用在橡胶、树脂、涂料、油漆、不饱合聚酯等高分子材料中用作填充补强材料。
④化肥行业中用作防结块剂。
五、使用方法及注意事项：
1、掺量：
一般为胶凝材料量的5-10%。硅灰的掺加方法分为内掺和外掺，
①内掺：在加水量不变的前提下，1份硅粉可取代3-5份水泥（重量）并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。
②外掺：水泥用量不变，掺加硅灰则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土掺入硅灰时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。
硅灰须与减水剂配合使用，建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。用硅灰配制混凝土时，一般与胶凝材料的重量。比为：
（一）高性能混凝土：5-10%；
（二）水工混凝土：5-10%
（三）喷射混凝土：5-10%；
（四）助泵剂：2-3%；
（五）耐磨工业地坪：6-8%；
（六）聚合物砂浆、保温砂浆：10-15%，
（七）不定形耐火浇注料：6-8%。使用前请根据实际需要通过实验选定合理、经济的掺量。
2﹑掺加方法：
硅灰混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰应在骨料投料之后立即加入搅拌机。加入方式有两种程序：
①投入骨料，随后投入硅灰、水泥干拌后，再加入水和其它外加剂。
②投入粗骨料+75%水+硅灰+50%细骨料，搅拌15-30秒，然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水，搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。
3、施工方法：
硅灰混凝土与普通混凝土的施工方法并无重大区别，但施工中良好地组织与振捣密实很有必要。硅灰混凝土早强的性能会使终凝时间提前，在抹面时应加注意；同时掺加硅灰会提高混凝土的粘滞性和大幅度减少泌水，使抹面稍显困难。
4、施工安全：
硅灰混凝土施工安全应严格按照混凝土工程的有关国家施工规范进行操作，但因硅灰较轻，严禁高空抛洒材料，防止硅灰飞扬。
六、产品的包装、贮存与运输：
1、本产品使用复膜塑料编织袋包装。包装规格为：30千克/袋、25千克/袋、20千克/袋。
2、本产品应在干燥、避雨、遮阳的环境中存放。产品遇水结块活性损失。禁止在阳光下长时间暴晒，以免包装袋风化，产品外洒。
3、本产品不属危险品，运输可按《非危险品规则》办理。
硅灰石 硅灰石属于链状偏硅酸盐，结晶结构决定 了其性质，硅灰石的结晶平行于(100) 面的解 离完全，平行于（001）和（102）的解理也较 明显，所以即使是细小颗粒，也呈纤维状或针 状。 由于其特殊的晶体形态，且同时具有很高 的白度、良好的介电性能和较高的耐热性能， 因而硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域经特殊粉体加工处理的硅灰石针状粉，经表面活化改性后，在橡胶、塑料、涂料中的用量正呈大幅上升趋势。 硅灰石理化性能 煅烧高岭土 高岭土系列产品的主要应用： （1）造纸工业：有较好的覆盖力和光泽 度，使得涂层具有良好的松厚性和适印性。主 要应用于涂布纸、铜版纸、涂布白纸板、铸涂 纸中。 （2）涂料工业：作为体质颜料和多功能 添加剂代替立德粉和钛白粉10～20％，可适应 任何涂料体系。改善涂料贮存稳定性，涂刷性， 抗吸潮性及抗冲击性等，改善颜料的抗浮色 和发花性。 （3）塑料工业： A、电缆：改性煅烧高岭土具有极好的电绝缘性能（较高的体积电阻率）。应用
于电缆的绝缘护套，提高绝缘性能5 ~ 10倍。特别是用于海底电缆，耐海水侵蚀，并提高绝缘性能。B、农膜：改性煅烧高岭土对7 ~ 25μm波长的红外线具有阻隔作用，可使农膜内的夜间温度提高2 ~ 3℃。同时，由于改性煅烧高岭土的加入，农膜棚中的直射射线减少，而散射射线增加，使农作物受光照均匀，有利于农作物的光合作用。 （4）橡胶工业：利用煤系高岭土特殊处理制作而成的硅铝炭黑，经过表面改性处理，可大大提高橡胶的补强效果，在汽车轮胎、EPDM等橡胶应用中，达到甚至在某些方面超过炭黑或白炭黑的补强性能。 （5）石化工业：在石油加工中，作催化剂使用。具有较高的基质活性、较强的抗重金属污染能力、较好的催化活性和选择性。也可用于农药作载体。 （6）陶瓷工业：可塑性、粘结性、烧结性能好，制品色白、致密、机械强度大，可用于高低压电瓷、各种陶瓷的坯体和釉料，亦用于各种耐火材料。 （7）环保工业：① 以高岭土为原料合成4A分子筛，可作为合成洗涤剂中的洗涤助剂，替代三聚磷酸钠，生产无磷洗衣粉，以减少磷对环境的污染。② 以高岭土为原料生产的聚合氯化铝，是一种新型的水净化剂，主要用来净化饮用水，也可用作各种工业废水的处理剂。具有易凝、絮凝快、不溶物少、净化效果好、用量少、成本低等优点。 (8)易用于纸管胶当填料，陶瓷增白剂，轻质耐火材料，炉料，及造纸涂布，发泡橡胶，塑料填充料（天然软质不煅烧高岭土） 高岭土产品理化指标 一、化学成分： SiO2 ……… 52.5% Al2O3 …… 44.70% Fe2O3 …… 0.35% TiO2 ……… ≤0.5% CaO …… 0.23% MgO …… 0.2% H2O …… ＜0.5% Pb ……… 48ppm As …… 0.038ppm Hg …… 0.0079ppm 萤石 萤石的各种选矿工艺方法： 1 萤石除钙选矿工艺 CN99114389 本发明公开了一种萤石除钙选矿工艺，它是由一次粗选、多次精选作业组成，以油酸或其代用品作为捕收剂进行粗选，以硫酸与酸性水玻璃的混合物作为含钙矿 物的抑制剂，硫酸与酸性水玻璃的比例为1∶0.5～1∶2，联合用 量为0.5～1.5kg／t原矿。本发明提供的萤石除钙选矿工艺具有 除钙效率高、工艺简单、成本低廉的优点，可从高钙型萤石矿中 选出碳酸钙含量很低的特级萤石精矿。 2 天然萤石的 荧光涂料 一种天然萤石 光涂料的加工工艺，其工艺是选矿－粉碎－配制－混合－烧 结。本发明具有工艺简单、成本低可满足工艺美术用涂料和 各种具有荧光效应要求物品的需要。 3 一种萤石浮选剂的制备方法
玻璃硅质原料饰面石材石膏温石棉 硅灰石滑石石墨 矿产地质勘查规范 DZ/T 0207-2002 1 范围(略) 2 规范性引用文件(略) 3 勘查的目的任务(略) 4 勘查研究程度 4.1 地质研究程度 4.1.1 预查阶段 全面收集区域地质资料和矿产分布情况等有关信息，研究预测区内地质、大地构造情况、勘查矿产的矿点分布范围和成矿远景，必要时，选择有利地段开展路线地质踏勘，与地质特征相似的已知矿床进行类比，提出可供进一步工作的矿化潜力区。 4.1.2 普查阶段 充分收集、研究区域地质资料和矿产分布情况，根据勘查矿产的分布规律，圈出详查区或寻找、发现可供进一步工作的矿床（点）；大致查明普查区内的地质、构造情况，矿点的含矿性，矿床分布规律和成矿远景；对有进一步工作价值的矿床（点），应大致查明矿体的分布范围、矿体数量、规模、形态、产状、夹石分布及影响、破坏矿体的因素。 4.1.3 详查阶段
4.1.3.1 区域地质研究 研究区域地质条件，勘查矿产的成矿特征、控矿条件、分布规律及其成矿远景，并对详查区和其外围的主要矿点做出比较；了解区域内其他矿产分布情况。 4.1.3.2 矿床地质研究 基本查明地层层序，含（控）矿岩系层位、岩性、厚度，研究其分布规律及控矿作用；基本查明控制和破坏矿体的较大地质构造的性质、规模、产状及分布范围；基本查明与成矿有关的变质岩岩类、岩性、时代、相带，研究变质岩的分布规律和对矿体的控制、破坏作用；基本查明与成矿有关的岩浆岩及近矿围岩蚀变的类型、岩性、物质组合、分布特征，研究其分布变化规律和对矿体的控制破坏作用；基本查明砂矿床第四纪地质和地貌条件，含矿层位、岩性、岩相、结构和构造、基底岩性及起伏变化特征，研究其对矿体富集、分布的控制作用。 4.1.3.3 矿体地质研究 基本查明矿体数量、连接对比条件和分布范围；基本查明矿体的产状、厚度、规模、形态特征及其分布规律；基本查明矿体的岩性、矿物组成及赋存规律；基本查明矿体中的夹石、顶底板围岩的岩性、厚度、分布范围及有用、有害组分；基本查明矿体的氧化带、风化带、淋失带、水化带的分布范围、深度，研究其变化规律；基本查明矿体覆盖层的岩性、厚度，研究其分布规律和范围；基本查明碳酸盐岩类矿体中岩溶的发育程度，研究其分布规律。 4.1.4 勘探阶段 4.1.4.1 矿床地质研究
聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南1．1拉伸性能 拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能，才能进行产品设计及检验。 对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。对于普通的，用国标GB/T1447进行测试；对于缠绕成型的，用国标GB/T1458进行测试；对于定向纤维增强的，用国标GB/T33541进行测试；对于拉挤成型的，用国标GB/T13096-1进行测试。使用最多的是 GB/T1447。 国标GB/T1447，对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样，有带R型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力----应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量，试样横向应变与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。 单位面积上的力，称为应力，通常用MPa（兆帕）表示，1MPa相当于1N/mm2的应力。应变是单位长度的伸长量，是没有量刚（单位）的。 不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强的玻璃钢为例：1：1玻璃钢，拉伸强度为（200-250）MPa，弹性模量为（10-16）GPa；4：1玻璃钢，拉伸强度为（250-350）MPa，弹性模量为（15-22）GPa；单向纤维的玻璃钢（如缠绕），拉伸强度大于800MPa，弹性模量大于24GPa；SMC材料，拉伸强度为（40-80）MPa，弹性模量为（5-8）GPa；DMC 材料，拉伸强度为（20-60）MPa，弹性模量为（4-6）GPa。 1. 2弯曲性能 一般产品普遍存在弯曲载荷，弯曲性能是很重要的，同时，往往用弯曲性能来进行原材料，成型工艺参数，产品使用条件因素等的选择。
连铸保护渣性能指标 连铸保护渣（1）(2008-12-01 00:32:16) 1.连铸保护渣的作用是什么? 在浇注过程中，要向结晶器钢水面上不断添加粉末状或颗粒状的渣料，称为保护渣。保护渣的作用有以下几方面： (1)绝热保温防止散热； (2)隔开空气，防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化，影响钢的质量； (3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物，净化钢液； (4)在结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，防止凝壳与铜板的粘结； (5)充填坯壳与结晶器之间的气隙，改善结晶器传热。 一种好的保护渣，应能全面发挥上述五个方面作用，以达到提高铸坯表面质量，保证连铸顺行的目的。 2.对保护渣熔化模式有何要求? 在连铸过程中加入到结晶器的保护渣，要完成上述五个方面的功能，必须要求保护渣粉有规定的熔化模式，也就是要求在钢水面上形成所谓粉渣层—烧结层一液渣层的所谓三层结构。 添加到结晶器高温钢液(1500℃左右)面上低熔点(1100～1200℃)的渣粉，靠钢液提供热量，在钢液面上形成了一定厚度的液渣覆盖层(约10～l5mm)，钢水向粉渣层传热减慢，在液渣层上的粉渣受热作用，渣粉之间互相烧结在一起形成所谓烧结层(温度在900～600℃)，在烧结层上粉渣接受从钢水传递的热量更少，温度低(<500℃)，故保持为粉状，均匀覆盖在钢水面上，防止了钢水散热，阻止了空气中的氧进入钢水。 在拉坯过程中，由于结晶器上下振动和凝固坯壳向下运动的作用，钢液面的液渣层不断通过钢水与铜壁的界面而挤入坯壳与铜壁之间，在铜壁表面形成一层固体渣膜，而在凝壳表面形成一层液体渣膜，这层液体渣膜在结晶器壁与坯壳表面起润滑作用，就象马达轴转动时加了润滑油一样。同时，渣膜充填了坯壳与铜壁之间气隙，减少了热阻，改善了结晶的传热。随着拉坯的进行，钢液面上的液渣不断消耗掉，而烧结层下降到钢液面熔化成液渣层，粉渣层变成烧结层，再往结晶器添加新的渣粉，使其保持为三层结构，如此循环，保护渣粉不断消耗。 3.如何实现使结晶器保护渣粉形成所谓“三层结构”? 要发挥保护渣5个方面功能，就必须使添加到结晶器渣粉形成“三层结构”。要形成“三层结构”关键是要控制保护渣粉的熔化速度，也就是说，加入到钢液面的渣粉不要一下子都熔化成液体，而是逐步熔化。为此，一般都是在保护渣中加入碳粒子作为熔速的调节剂。 碳粒子控制熔速的快慢决定于加入碳粒子种类和数量。碳是耐高温材料，极细的碳粉吸附在渣粒周围，使渣粒之间互相分隔开来阻碍了渣料之间的接触、融合，使熔化速度变缓。如果加入碳粉不足，渣层温度尚未达到渣料开始烧结温度，碳粒子就已烧尽，则烧结层发达，熔速过快，液渣层过厚。如果加入碳粉过多，渣料全熔化后尚有部分碳粒子存在，则会使烧结层萎缩，烧结层厚度过薄。加入碳粉数量适中时，在烧结层中有部分碳粒子烧尽，其余部分渣料尚受碳粒子的有效控制，这样就会得到合适厚度的烧结层和液渣层。 配碳材料有石墨和碳黑两种。石墨颗粒粗大，粒度为60～80μm，其分隔和阻滞作用较差，
年产五万吨针状粉和十万吨硅灰砂可行性 报告 第一章项目名称及承办单位 一、项目名称:年产五万吨针状粉和十万吨硅灰砂项目 二、项目地点: ----------------、三，项目承办单位:XX有限公司 四、项目单位概况 第二章项目提出的背景和必要性 硅灰石是一种无机针状矿物，其特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。硅灰石产品，纤维长而易分离，含铁量低，白度高。该产品主要用作高聚物基复合材料的增强填料。如塑料、橡胶、陶瓷、涂料、建材等行业。我国天然硅灰石矿床发现于20世纪70年代末，硅灰石工业利用从80年代初才应用于陶瓷工业。硅灰石目前主要应用于陶瓷工业，约占总用量的50%,唐山建筑陶瓷厂等单位成功地进行了硅灰石低温快速烧成釉面砖之后，国内不少陶瓷厂都建成了用硅灰石作基料生产釉面砖的流水线。硅灰石釉面砖具有烧成温度低、时间短、白度高、成本低。硅灰石作为釉面砖原料为我国建陶工业找到一条捷径。 由于我国硅灰石矿产开发利用起步较晚，企业规模普遍较小。全行业在经历了初期的遍地开花式开采大战及竞相压价的价格战、客户
争夺战、技术窃取战之后，在国家产业政策、市场调节下，逐步步入规范化健康发展的轨道，企业的生产规模、产品品种、经济效益都得到大幅提升。特别是近2年来，企业的科研能力、采矿装备、加工技术、检测水平较以前均有大幅度提高，新产品不断增加，针状粉、超细粉及改性粉的加工技术不断创新；深加工能力猛增，彻底改变了以卖原矿为主的经营方式；企业活力大大增强。 连州市非金属矿资源丰富，其中碳酸钙、硅灰石矿产资源储量大、品位高。据广东省地质勘探局勘查：连州市硅灰石储量为5.5亿吨，是中国硅灰石的八大产区之一，主要分布在大路边、星子、龙坪、西江等四个乡镇。连州硅灰石以低铁含量，高长径比而著称，广泛用于陶瓷、冶金、涂料、塑料、造纸等行业，而高长径比的针状硅灰石粉具有补强的作用，能明显提高产品的机械强度，因此逐渐在摩擦材料、汽车轮胎、石棉等产品中广泛使用。连州的硅灰石矿体埋藏浅、层位稳定，成分变化小，纯度和结晶度高，为硅灰石的超细加工提供了优质的原料。硅灰石超细粉、超细针状粉是一种新型的高附加值的工业矿物原料，市场价年年攀升，市场发展前景广阔。 第三章市场预测和价格分析 第一节市场预测 一、产品用途:硅灰石[1]属于一种链状偏硅酸盐，又是一种呈纤维状、针状。由于其特殊的晶体形态结晶结构决定了
复合材料的热性能 摘要：本文介绍复合材料热性能的一般表针方法，并介绍针刺复合织物增强C /C 复合材料与的热物理性能。 关键词：复合材料；热性能；表针方法；针刺复合织物增强C /C 复合材料 1 复合材料的热性能表征(characterization of the rmalproperties of composites) 复合材料在加热或温度变化时，所表现的物理性能，如线膨胀系数、热导率等。 线膨胀系数:大多数物质都有热胀冷缩现象，复合材料的热膨胀主要取决于增强体和基质的线膨胀系数及其体积百分比。线膨胀系数定义为温度升高1℃材料的相对伸长。其测试方法是将一定尺寸的标准试样置于膨胀仪中升温，记录试样的长度变化△L——温度曲线，平均线膨胀系数α为： 式中L0为试样室温时的长度，mm；K为测量装置的放大倍数，△T=T2-T1为温度差，℃；α石英为对应于(T2-T1)石英的线膨胀系数，取0.51×10-6/℃；T1，T2为温度间隔的下限和上限。 精确测定复合材料的平均线膨胀系数对于确定复合材料制品成型前后的体积收缩比，保证制品尺寸，防止制品变形，减小内应力等都是很重要的一项物理参数。 在复合材料的铺层设计中需测定： αL：∥纤维方向的线膨胀系数； αT：⊥上纤维方向的线膨胀系数。 热导率:热导率是表征物质热导能力的物理量，复合材料的热导率测定是将厚度为d的标准试样置于热导率测量仪的加热板上，达到稳定后，精确测定试样两侧的温差△t。由加热板的功率W和面积S，可求出复合材料的热导率λ： 式中W为主加热板在稳定时的功率，W；d为试样厚度，m；S为主加热板的计算面积，m2；△t为试样两侧的温差，℃。 实际测定时同时测： λL：∥纤维方向的热导率； λT：⊥上纤维方向的热导率。 平均比热容:1g物质温度升高1℃所吸收的热量称为比热容。复合材料的平均比热容用铜块量热计混合法(即降落法)测定。将标准试样在加热炉内恒温加热
硅灰石 1 主题内容与适用范围 本标准规定了天然硅灰石(CaSiO3)产品的分类，技术要求，试验方法，检验规则及其他要求。 本标准适用于天然硅灰石产品的质量检验和验收。 2 引用标准 GB 2007.1 散装矿产品取样制样通则 手工取样方法 GB 2007.2 散装矿产品取样制样通则 手工取样方法 GB 2007.7 散装矿产品取样制样通则 粒度测定方法 手工筛方法 GB 5211.2 颜料水溶物测定 热萃取法 GB 5211.3 颜料在105℃挥发物的测定 GB 5211.13 颜料水萃取液酸碱度的测定 GB 5211.15 颜料吸油量的测定 GB 5950 建筑材料与非金属矿产品白度试验方法通则 3 产品分类及等级 3.1 硅灰石产品按粒径分为5类，见表1。 表1 _____________________________________________________________________ ___________ 类别 块粒 普通粉 细粉 起细粉 针状粉 粒径 1～250mm 38～1 000μm 10～38μm 0～10μm 长径比10∶1 (不包括1 000μm) (不包括38μm) (不包括10μm)
_____________________________________________________________________ ___________ 3.2 各类硅灰石产品又按产品质量分为优等品、一级品、二级品、合格品。 4 技术要求 4.1 外观质量要求 块粒硅灰石产品中不允许夹杂木屑、铁屑、杂草等，不被其他杂物污染。 粉状硅灰石产品中不得有肉眼可见的杂质。 4.2 理化性能 硅灰石产品技术指标应符合表2规定。 表2 _____________________________________________________________________ ___________ 检 测 项 目 技 术 要 求 优等品 一级品 二 级品 合格品 _____________________________________________________________________ ___________ 硅灰石含量，% ≥ 90 80 70 60 二氧化硅含量，% 48～52 46～54 44～59 41～59 氧化钙含量，% 45～48 42～50 40～50 38～50 三氧化二铁含量，% ≤ 0.2 0.4 0.8 1.5 烧失量，% ≤ 2.5 4.0 6.0 9.0
硅灰石及其在国民经济中的应用 1介绍 硅灰石是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射状或纤维状。颜色呈白色，有时带浅灰、浅红色调。玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。硬度4.5～5.5,密度2.75～3.10g/cm3。完全溶于浓盐酸。一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。吸湿性小于4%。吸油性低、电导率低、绝缘性较好。硅灰石是一种典型的变质矿物,主要产于酸性岩与石灰岩的接触带,与符山石、石榴石共生。还见于深变质的钙质结晶片岩、火山喷出物及某些碱性岩中。硅灰石是一种无机针状矿物，其特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。硅灰石产品，纤维长而易分离，含铁量低，白度高。该产品主要用作高聚物基复合材料的增强填料。如塑料、橡胶、陶瓷、涂料、建材等行业。组成 CaSiO3或CaOSiO2，含SiO251.75%、CaO48.25%。常含铁、锰、镁。
②单斜链状结构的ZM型副硅灰石，通称副硅灰石(α′- CaSiO3)； ③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。 广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。 低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行中等，两组解理面交角为74°。密度2.78～2.91 g/c m3，硬度4.5～5，熔点1540℃。热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中，矿物组分复杂，常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物；后者主要产于接触变质和区域变质型矿床，矿物组分简单，又可分为：硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种：致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构，致密块状构造，硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体，个别极细粒致密者呈玉状；粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构，块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造，硅灰石晶体粗大，呈板柱状，束状或放射状(菊花状)。 硅灰石还具有独特的工艺性能，如使用硅灰石原料后，可以有效的减少坯体收缩率。而且能够降低坯体的吸湿膨胀，防止陶瓷坯体的后期干裂等。含硅灰石的坯体还具有较高的机械强度和较低的介电损失。引入硅灰石的坯体，在烧结过程中成熟速度加快，可以在十几分钟至几十分钟内使坯体成熟，大大降低了单位制品的热损耗，其烧成周期也从过去的90小时，下降为仅仅5 0分钟。硅灰石最先引入到釉面砖坯料配方中，使面砖的烧成热能损耗由36 00大卡/公斤，下降为1850大卡/公斤制品。除釉面砖外，硅灰石原料来已扩大了其应用范围。其节能降耗的效果，已为陶瓷业界人士有目共睹。 造纸级硅灰石粉经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构，使添加了硅灰灰石粉的白板纸，提高其白度,不透明度(面层遮盖度),平整度,平滑度,适应性，减少定量横差和纸板湿变形,提高印刷适应性,并且可大幅度降低其他各种原材料的使用量，从总体上降低纸制品成本。
复合材料概论总思考题 一．复合材料总论 1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？ ①复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 ②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4)材料和结构的统一 2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点 （1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能 3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。4种命名途径 ①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料 ②(1) 强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料 （3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢 4.常用不同种类的复合材料(PMC，MMC，CMC)各有何主要性能特点？ 5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容？3个层次 答：1、一次结构：由集体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能； 二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能； ②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能； ③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。 6.试分析复合材料的应用及发展。 答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代，在技术上臻于成熟，在许多领域开始取代金属材料。 ②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料，标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。 ③经过60年代末期使用，树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构，今年来又逐步进入其他工业领域。 ④70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合，特别是与轻金属复合而成金属基复合材料，克服了树脂基复合材料耐热性差和不到电、导热性低等不足。
第1期2001年2月 矿产保护与利用 CONSERVATION AND UTILIZA TION OF MINERAL RESOURC ES .1 Feb.2001硅灰石粉末的制备和应用现状 刘晓文,黄圣生,邱冠周 (中南大学矿物工程系,长沙,410083) 摘要:介绍了近些年来硅灰石粉末矿物材料的制备、表面改性与应用现状,探讨了其目前研 究中存在的问题和发展趋势。认为硅灰石粉体主要应用于六个方面,经表面改性的高长径 比的硅灰石针状超细粉体的制备和开发应用是目前硅灰石粉体研究的热点和趋势。 关键词:硅灰石;粉末;制备;表面改性;应用 中图分类号:T D977+.9 文献标识码:A 文章编号:1001-0076(2001)01-0020-05 Preparation and Application of Wollastonite Powders L I U X iao-w en,H UAN G Sheng-sheng,QI U Guan-z hou (Mineral En gineering Department of University of Central-south,C han gsha410083,China) Abstract:In this paper,the preparation,surface treatment and application of w ollastonite mineral pow der m aterials were review ed.The developing prospects as w ell as the ex isting problems of wollastonite powders are also discussed here.It w as thought that wollastonite pow ers had been applied in six aspects.T he prepa ration and application of w ollastonite ultra-fine pow ders,w hich had high aspect ratio and had been surface treated,w ere the key research question and tendency. Key words:wollastonite;pow der;preparation;surface treatment;application 0 前言 随着粉体技术、合成技术和表面改性技术的发展,硅灰石粉末的应用领域正在不断地扩大和深入,主要用于塑料、橡胶、聚合物、涂料、染料、陶瓷、冶金、建材、环保及石棉的代用品等等方面。中国的硅灰石在世界市场上起着重要的角色,已占据了欧洲的铸造粉末市场的三分之二,但高长径比的硅灰石针状超细粉体制备技术落后于发达国家。 与其他工业矿物一样,硅灰石的市场价格取决于这种材料的质量和数量。高长径比的硅灰石针状超细粉体,由于可被用作功能性增强材料而远较其磨矿粒级产品或原矿石的价格高出很多,同时又由于其价格较为低廉,而可取代其他的短纤维矿物原料及其他合成晶体。若经表面改性,其价格又会增加不少。因此,经表面改性的高长径比的硅灰石针状超细粉体的制备和开发应用是目前国内外研究的热点问题之一。 收稿日期:2000-08-07;收稿日期:2000-11-06 作者简介:刘晓文(1966-),男,讲师,在读博士,主要研究矿物材料的制备与检测及工艺矿物学。
复合材料聚合物的性能对比 聚合物复合材料的性能解释 1． 1 拉伸性能 拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能，才能进行产品设计及检验。 对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。对于普通的，用国标 GB/T1447 进行测试；对于缠绕成型的，用国标 GB/T1458 进行测试；对于定向纤维增强的，用国标 GB/T33541 进行测试；对于拉挤成型的，用国标GB/T13096-1 进行测试。使用最多的是 GB/T1447 。 国标 GB/T1447 ，对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样，有带 R 型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力--------------------------- 应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量，试样横向应变 与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。 单位面积上的力，称为应力，通常用 MPa （兆帕）表示， 1MPa 相当于 1N/mm2 的应力。应变是单位长度的伸长量，是没有量刚（单位）的。 不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强的玻璃钢为例：1：1 玻璃钢，拉伸强度为（200-250 ）MPa ，弹性模量为（10-16 ）GPa；4：1 玻璃钢，拉伸强度为（250-350 ）MPa ，弹性模量为（15-22 ）GPa ；单向纤维的玻璃钢（如缠绕），拉伸强度大于800MPa ，弹性模量大于 24GPa ； SMC 材料，拉伸强度为（ 40-80 ） MPa ，弹性模量为（ 5-8 ）GPa ；DMC 材料，拉伸强度为（ 20-60 ） MPa ，弹性模量为（ 4-6 ）GPa。 1.2 弯曲性能 一般产品普遍存在弯曲载荷，弯曲性能是很重要的，同时，往往用弯曲性能来进行原材料，成型工艺参数，产品使用条件因素等的选择。 弯曲性能，一般采用国标 GB/T1449 进行测试；对于拉挤材料，用国标 GB/T13096.2 进行测试；对于单向纤维增强的，用国标 GB/T3356 进行测试。测试弯曲性能的试样一般是矩形截面积的长条，简称为矩形梁。采用当中加载的三点弯曲法。梁的横截面的上表面承压缩应力，梁下表面承受拉伸应力，横截面积上还要承受剪切应力，中性层剪应力最大，因此梁所承受弯曲时，其应力状态是很复杂的，破坏形式也是多种的。原材料品种、性能及成型工艺参数对弯曲性能很敏感，试验方法和试样尺寸同样也很敏感，为了达到材料弯曲破坏，国标对试样的跨（跨度或支距）高（试样厚度）比（ l/h ）有一定要求，一般要求 l/h >16，对于单向纤维增强的材料，要求l/h >32。 由于弯曲性能的复杂性及对各因素的敏感性，对于上述不同材料的弯曲性能，或大于 1.1 节中拉伸性能，或小于 1.1 节中的拉伸性能。在正常成型工艺情况下，一般弯曲强度略大于拉伸强度，弯曲弹性模量略小于拉伸弹性模量。 1． 3 压缩性能
复合材料复习资料 1复合材料的定义？ 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合后的产物为固体时才称为复合材料，若为气体或液体，就不能成为复合材料。 2复合材料的分类： 1）按基体材料类型分为：聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料。 （始终有基字） 2）按增强材料分为：玻璃纤维复合材料；碳纤维复合材料；有机纤维复合材料；金属纤维复合材料；陶瓷纤维复合材料（始终有纤维二字） 3）按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。（两种的区别） 结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，且能承受一定温度。功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。 3复合材料的基体：金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构，要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好，选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。对于高性能发动机，要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能，同时能在高温、氧化环境中正常工作，可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料；对于汽车发动机，选用铝合金基体材料；对于电子集成电路，选用银铜铝等金属为基体。 轻金属基体—铝基、镁基，使用温度在450℃左右或以下使用，用于航天及汽车零部件。连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金，颗粒、晶须增强…采用高强度铝 合金。 钛基，使用温度在650℃（450-700），用作高性能航天发动机 镍基、铁基钴基及金属间化合物，使用温度在1200℃（1000℃以上），耐高温 4聚合物基体 一）简答题（各自优缺点） 聚合物基复合材料的聚合物基主要有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。各自优缺点：
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/e113905092.html,）硅灰石粉是什么，硅灰石粉价格变宝网6月28号讯 硅灰石粉在填充界应该是明星一般的地位，许多的材料经过硅灰石粉的填充可以获得本身没有的特殊功能，今天小编带领大家一起来了解一下这颗恶魔果实。 一、硅灰石粉是什么：硅灰石粉是一种化学物质，外观为白色微带灰、红色、呈片状、放射状或纤维状集合体，三斜晶系，有玻璃光泽，解理面具珍珠光泽。 二、硅灰石粉的分类及特点：硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。硅灰石粉具有针状、纤维状晶体形态及较高的白度和独特的物理化学性能，具有特殊的针状结构，白色、无毒，经超细粉碎、表面改性后是橡胶的理想填料，不仅可降低橡胶制品的生产成本，而且能提高橡胶的力学性能，赋予橡胶自身所没有的特殊功能。 三、硅灰石粉的用途：硅灰石粉广泛应用于陶瓷、油漆、涂料、塑料、橡胶、化工、造纸、电焊条、冶金保护渣以及作为石棉代用品等。在塑料行业中硅灰石粉不仅起到填充作用，而且还能部分取代石棉和玻璃纤维用于增强材料。在涂料行业中，硅灰石粉作油漆、涂料的填料，可改进产品的物化性能，持久性耐
候性，减少油漆的光泽度，增强涂料的扩张能力，减少裂纹，而且还可以减少吸油量，增强抗腐能力。 四、硅灰石粉价格：硅灰石粉价格在市面浮动很大，价格区间在200元/吨~1500元/吨之间，量如果越多能得到的价格更优惠，此价格仅供参考，具体价格询问供应商为准。 更多硅灰石相关资讯关注变宝网查阅。 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站； 变宝网文章网址：https://www.doczj.com/doc/e113905092.html,/newsDetail97008.html 网上找客户，就上变宝网！免费会员注册，免费发布需求，让属于你的客户主动找你！
硅灰石为钙的偏硅酸盐矿物，是一种新兴的工业矿物原料。目前主要用于陶瓷工业，其次用作冶金保护渣和涂料，也可用作电焊条药皮、石棉代用品、磨料粘结剂、玻璃配料以及生产橡胶、塑料、绝缘材料、纸张的填料。有的硅灰石岩可作建筑饰面材料或生产白水泥的配料。 矿石矿物原料特点 硅灰石的化学分子式为CaSiO3，结构式为Ca3［Si3O9］，理论化学成分：CaO 48.25%、SiO2 51.75%。自然界中纯硅灰石罕见，在其形成过程中，Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体，并混有少量的Al和微量K、Na。 由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同，可能出现3种同质多象体：①三斜链状结构的Tc型硅灰石，通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO3)；②单斜链状结构的ZM 型副硅灰石，通称副硅灰石(α′- CaSiO3)；③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。目前被广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。 低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行中等，两组解理面交角为74°。密度2.78～2.91 g/cm3，硬度4.5～5，熔点1540℃。热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr 等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。 硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中，矿物组分复杂，常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物；后者主要产于接触变质和区域变质型矿床，矿物组分简单，又可分为：硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种：致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构，致密块状构造，硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体，个别极细粒致密者呈玉状；粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构，块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造，硅灰石晶体粗大，呈板柱状，束状或放射状(菊花状)。 硅灰石针状粉在有机树脂行业应用及应用建议 硅灰石Casio3是一种钙的偏硅酸盐类矿物，理论化学成份48.3%CaO、 51.7%SiO2.硅灰石具有细纤状、纤维状、鳞片状等晶体形态，由于其无毒，并具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热性能，热膨胀系数为6.5×10-6。C-1,低吸油性，低吸水性、热稳定性、化学稳定性等物化性质，因而被广泛应用在建筑陶瓷、涂料、塑料、橡胶、冶金和耐火材料等工业部门，尤其是它与有机高分子材料的复合更为引人注目。 目前硅灰石针状粉应用在高分子材料中作填料存在的主要问题是，用于树脂基复合材料中，颜色变深；硅灰石表面亲水，与有机树脂的相容性不好；硬度较高，使用方法不当对加工设备会造成较大的磨损，所以要解决硅灰石针状粉与有机树脂的相容性必须做合理的表面改性或复合改性。目前改性方法主要有硅烷偶联剂改性、酞酸酯偶联剂改性、纳米二氧化硅包覆复合改性、硅酸铝包覆复合改性。
复合材料C 复习 第一章概论 1. 复合材料的定义？ 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 三要素：基体（连续相）增强体（分散相）界面（基体起粘结作用并起传递应力和增韧作用） 复合材料的特点：（明显界面、保留各组分固有物化特性、复合效应，可设计性） （嵌段聚合物、接枝共聚物、合金：是不是复合材料？？） 2、复合材料的命名 f（纤维），w（晶须），p（颗粒）比如：TiO2p/Al 3. 复合材料的分类： 1) 按基体材料类型分为： 聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料(陶瓷基复合材料)。 2)按增强材料分为： 玻璃纤维增强复合材料；碳纤维增强复合材料；有机纤维增强复合材料；晶须增强复合材料；陶瓷颗粒增强复合材料。 3) 按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。 结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，
且能承受一定温度。 功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。 第二章增强体 1、增强体 定义：结合在基体内、用以改进其力学等综合性能的高强度材料。 要求：1) 增强体能明显提高基体某种所需性能；2) 增强体具有良好的化学稳定性；3) 与基体有良好润湿性。 分类：f，w，p 2、纤维类增强体 特点：长径比较大；柔曲性；高强度。 ?玻璃纤维 主要成分：SiO2 性能：拉伸强度高；较强耐腐蚀；绝热性能好。（玻璃纤维高强的原因（微裂纹）及影响因素（强度提升策略：减小直径、减少长度、降低含碱量，缩短存储时间、降低湿度等）） 分类：无碱（E玻璃）、有碱（A玻璃） 制备：坩埚法（制球和拉丝）、池窑法（熔融拉丝）。 浸润剂作用：(i) 粘结作用，使单丝集束成原纱或丝束；(ii) 防止纤维表面聚集静电荷；(iii)进一步加工提供所需性能；(iv) 防止摩擦、划伤。（无偶联剂作用）玻璃纤维表征：(i) 定长法：“tex”（含义）；(ii) 质量法：“支”（含义）
腹有诗书气自华！
无机材料物理性能 课件
第三章材料的热学性能
z第一节 材料的热容 z第二节 材料的热膨胀 z第三节 材料的热传导 z第四节 材料的热稳定性
热学性能：包括热容（thermal content）， 热膨胀（thermal expansion），热传导（heat conductivity），热稳定性（thermal stability）等。 本章目的就是探讨热性能与材料宏观、微观本质 关系，为研究新材料、探索新工艺打下理论基础。
热性能的物理本质：晶格热振动（lattice heat vibration），根据牛顿第二定律，简谐振动方程 （simple harmonic vibration equation）为：
式中：
dx m ? 2 = β ( x n +1 + x n ?1 ? 2 x n ) dt
2
β = 微观弹性模量（ micro-elastic- modulus ），
m = 质点质量（mass）， x = 质点在x方向上位移（displacement）。
另外, ∑ i =1
N
(动能kinetic energy)i=热量 （quantity of heat）
即：各质点热运动时动能总和就是该物 体的热量。弹性波（格波）：包括振 动频率低的声频支和振动频率高的光 频支。
声频支可以看成是相邻原子具有相同的 振动方向。由于两种原子的质量不同，振幅 也不同，所以两原子间会有相对运动。 光频支可以看成相邻原子振动方向相反， 形成一个范围很小，频率很高的振动。
1 总论 1）复合材料概念、命名、分类及其基本性能。 概念：复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 命名：将增强材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面，再加上“复合材料”。 基本性能：可综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。可按对材料性能的需要进行材料的设计和制备。可制成所需的任意形状的产品。性能的可设计性是复合材料的最大特点。 2）聚合物基复合材料的主要性能 比强度、比模量大；耐疲劳性能好；减震性好；过载时安全性好；具有多种功能性；有很好的加工工艺性。 3）金属基复合材料的主要性能 高比强度、高比模量；导热、导电性能好；热膨胀系数小、尺寸稳定性好；良好的高温性能；耐磨性好；良好的疲劳性能和断裂韧性；不吸潮、不老化、气密性好。 4）陶瓷基复合材料的主要性能 强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良，热
膨胀系数和相对密度较小 5）复合材料的三个结构层次 一次结构：由基体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组份材料的力学性能、相几何和界面区的性能。 二次结构：单层材料层合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何。 三次结构：工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 6）复合材料设计的三个层次 单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能。 铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案做出合理安排，该层次决定层合板的性能。结构设计：确定产品结构的形状和尺寸。 2 基体材料 1）金属基体材料 选择基体的原则、金属基结构复合材料的基体、金属基功能复合材料的基体 原则：金属基复合材料的使用要求；金属基复合材料组成特点；集体金属与增强物的相容性。 结构复合材料的基体可大致分为轻金属基体和耐热合金基体两大类。 金属基功能复合材料的基体是纯铝及铝合金、纯铜及铜合金、银、铅、锌等。2）无机胶凝材料 主要包括水泥、石膏、菱苦土和水玻璃等。研究和应用最多的是纤维增强水泥基增强塑料 与树脂相比，水泥基体材料的特征 特征： 水泥基体为多孔体系，其孔隙尺寸可由十分之几纳米到数十纳米； 纤维与水泥的弹性模量比不大； 水泥基材的断裂延伸率较低； 水泥基材种含有粉末或颗粒状的物料，与纤维呈点接触，故纤维的掺量受到很大