无机材料最新研究进展 摘要 无机材料指由无机物单独或混合其他物质制成的材料，一般可以分为传统的和新型的无机材料两大类。本文介绍了无机材料分类、方法及最新研究进展。 关键词：无机材料、分类、方法、展望 前言 无机材料一般可以分为传统的和新型的无机材料两大类。传统的无机材料是指以二氧化硅及其硅酸盐化合物为主要成分制备的材料，因此又称硅酸盐材料。新型无机材料是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。无机材料根据不同用途其特性也不同。总体来说无机材料有耐高温、耐腐蚀、耐磨性好、强度高。有些材料导电性能好，有些材料光导性好，有些材料有自洁功能。由于无机材料的多样性并有着各色各样的性质，其应用也相当广泛并得到了人们足够的重视，尤其是近些年新型的新材料，引起了我们广大的兴趣。 新材料是发展高新技术的物质基础, 新材料及与其直接相关的研究领域, 如信息存储材料、微电子材料、生物材料、纳米材料、超导材料及高温电子学等, 在当今高新技术领域及未来技术中均占有重要地位。因此世界各国都给予高度重视, 很多国家把新材料的研究与开发列为关键技术。而在新材料中, 新型无机非金属材料又是特别活跃的领域, 在整个新材料中占据主要地位[1]。 1.无机材料分类 无机材料分为新型无机材料和传统无机材料。传统无机材料分为玻璃、水泥、陶瓷；新型无机材料分为高性能结构陶瓷、电子功能陶瓷材料、敏感功能(陶瓷)材料、光功能陶瓷材料、人工晶体、功能玻璃、催化及环保用陶瓷等。
1.1水泥 水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥的历史最早可追溯到5000年前的中国秦安大地湾人，他们铺设了类似现代水泥的地面。后来古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，是建筑工业三大基本材料之一[2]。水泥行业中球磨工艺应用于两个生产环节，一个环节与火电行业相同，应用于磨制煤粉，为生产提供燃煤；另一个环节应用于将烧结成块的水泥熟料磨制成粉状，这一环节对于水泥企业的生产效率与产品品质起着至关重要的作用。近几年，由于固定资产投资增加，基础设施建设、房地产业的快速发展对水泥产量的拉动作用十分明显。在巨大的需求拉动下，水泥产量仍将保持较为稳定的增长。据相关数据统计，2012年水泥行业产量已达到21亿吨。 1.2陶瓷 陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。人们把一种陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品叫陶瓷，陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。陶瓷的主要产区为景德镇、高安、丰城、萍乡、佛山、潮州、德化、醴陵、淄博等地。新型功能陶瓷材料是以电、磁、光、声、热、力学、化学和生物等信息的检测、转换、耦合、传输、处理和存储等功能为其特征的新型材料，已成为微电子技术、激光技术、光纤技术、传感技术以及奎间技术等现代高级技术发展不可替代的重要支撑性材料，在通信电子、自动控制、集成毫路、计算槐、信息处理等方嚣的应用墨益及。功熊陶瓷材料是电予材料中最重要的一个分支，其产值约占整个新型陶瓷产业产饭的70％。随着现代新技术的发展，功能陶瓷及其应用正向着高可靠、微型化、薄膜化、精细化、多功能、智能化、集成化、高性能、高功能和复合结构方向发展[3]。 1.3 玻璃 玻璃是无机非金属材料的又一重要产品, 它和我们的生活密切相关, 几乎每一个人都要接触和使用玻璃产品. 玻璃具有良好的光学和电学性能, 有较好的化
新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些？“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务，请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 （1）是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 （2）包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 （1）从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 （2）从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。 3、玻璃 （1）狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 （2）一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。 玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 （1）可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石） （2）弱塑性原料：叶蜡石、滑石 （3）非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的
额定电压0.6/1kV及以下硅橡胶绝缘硅橡胶护套电力电缆 发布时间：2009-10-15 点击：0次来源：北京大港电线电缆有限公司 1 范围 本规范规定了高温环境或有酸碱腐蚀等场合下使用的额定电压0.6/1kV挤包硅橡胶绝缘硅橡胶护套电力电缆的产品名称、结构、尺寸和试验方法、检验规则。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 GB/T 2900.10 电工术语电缆 GB/T 2951-2008 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 GB/T 3048-2007 电线电缆电性能试验方法 GB/T 3956 电缆的导体 GB/T 6995 电线电缆识别标志 GB/T 12706.1-2008 额定电压1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）挤包绝缘电力电缆及附件第1部分：额定电压1kV（Um=1.2kV）和3kV（Um=3.6kV）电缆 GB/T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则 JB/T 8137-1999 电缆包装盘 JB/T 10696.7-2007 电线电缆机械和理化性能试验方法第7部分:抗撕试验 3 定义本规范采用GB2900.10和下列定义 3.1 额定电压 rated voltage电缆的额定电压是电缆设计、使用和进行电性能试验用的基准电压。额定电压用U0/U 表示。U0表示任一主绝缘导体与“地”（金属屏蔽、金属套或周围介质）之间的电压有效值；U为多芯电缆或单芯电缆系统任意两相导体之间的电压有效值。在交流系统中，电缆的额定电压应至少等于使用电缆的系统的标称电压，这个条件对U0和U值都适用；在直流系统中，该系统的标准电压应不大于电缆额定电压的1.5倍。系统的工作电压应不大于系统额定电压的1.1倍。 3.2 尺寸值（厚度，截面积等）定义 3.2.1 标称值nominal value 指定的量值并经常用于表格之中，在本规范中通常标称值引伸出的量值考虑规定公差，通过测量进行检验。 3.2.2 近似值 approximate value一个既不保证也不检查的数值，例如由于其他尺寸值的计算。 3.2.3 中间值 median value 将试验得到的若干数值以递增（或递减)的次序依次排列时，若数值的数目是奇数，中间的那个值为中间值：若数值的数目是偶数，中间两个数值的平均值为中间值。 3.2.4 假设直径 fictitious value 按GB/T 12706.1-2008 附录A计算所得的值。 3.3 有关试验的定义 3.3.1 例行试验routine tests 由制造方在成品电缆的所有制造长度上进行的试验，以检验所有电缆是否符合规定的要求。
硅橡胶电线电缆 硅橡胶具有柔软性，能耐臭氧、电晕、火焰，绝缘性能好，用作电线电缆是它在电气工业中的主要应用，硅橡胶电线电缆尤其适宜在高温和苛刻的环境中使用，其寿命远远高于普通电缆。下面是五种通用硅橡胶电线电缆的规格和应用范围： 1、设备、仪器用无编织沿线 额定电压：300伏和600伏； 使用温度：150℃和200℃； 结构：镀锡的铜绞合线，硅橡胶绝缘层； 特点：无编织脏物、耐温、耐燃、机械挠性和韧性好； 用途：高温马达、变压器、发电机、电子、电气设备。 2、设备、仪器用编织铅线 额定电压：300伏和600伏 使用温度：150℃、155℃、180℃、和200℃ 结构：镀锡的绞合铜线，硅橡胶绝缘层，石棉或玻璃纤维编织带； 特点：耐热、耐燃、挠性 用途：高温马达、变压器、发电机 3、船用电缆 额定电压：300伏和5000伏； 使用温度：95℃； 结构：镀锡的铜绞合线，硅橡胶绝缘层，玻璃纤维编织带。如果导线不止一条，可把导线与垫片、胶带、PVC套管、铝或青铜铠装物拧成缆绳； 特点：耐热、耐潮、无导电灰烬； 用途：一般的船用电力和控制电缆，尤其适宜用于环境温度超过50℃的场合，和除耐燃、耐热外需要耐潮的场合。 4、电力和控制电缆 额定电压：600伏和5000伏 使用温度：125℃ 结构：a.电力电缆：镀锡的铜绞合线，硅橡胶绝缘胶带，石棉编织带；b.控制电缆：镀锡的铜绞合线，硅橡胶绝缘层，玻璃纤维编织带，把两股或两股以上的导线与胶带、石棉编织带拧成缆绳。 特点：耐热、耐潮和耐臭氧，室温和低温柔性好，承载电流能力强，耐辐照，耐燃，无导电灰分，无腐蚀烟雾。 用途：高温、潮湿、干燥场所以及放射性环境下的电力线、控制线和信号线路。 5、车用点火电缆 额定电压：35千伏（交流） 使用温度：177℃至232℃ 结构：半导电的玻璃纤维芯，乙丙橡胶绝缘层，平织玻璃纤维编织带，硅橡胶(https://www.doczj.com/doc/f86094500.html,)
名词解释 1.应变：用来描述物体内部各质点之间的相对位移。 2.弹性模量：表征材料抵抗变形的能力。 3.剪切应变：物体内部一体积元上的二个面元之间的夹角变化。 4.滑移：晶体受力时，晶体的一部分相对另一部分发生平移滑动，就叫滑移. 5.屈服应力：当外力超过物理弹性极限，达到某一点后，在外力几乎不增加的情况下，变形骤然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力叫屈服应力。 6.塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，出现能使该固体长期保持其变形后的形状或尺寸，即非可逆性。 7.塑性形变：在超过材料的屈服应力作用下，产生变形，外力移去后不能恢复的形变。 8.粘弹性：一些非晶体和多晶体在比较小的应力时,可以同时变现出弹性和粘性，称为粘弹性. 9.滞弹性：弹性行为与时间有关，表征材料的形变在应力移去后能够恢复但不能立即恢复的能力。 10.弛豫:施加恒定应变，则应力将随时间而减小，弹性模量也随时间而降低。 11.蠕变——当对粘弹性体施加恒定应力，其应变随时间而增加，弹性模量也随时间而减小。 12.应力场强度因子：反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。它和裂纹尺寸、构件几何特征以及载荷有关。 13.断裂韧性：反映材料抗断性能的参数。 14.冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。 15.亚临界裂纹扩展：在低于材料断裂韧性的外加应力场强度作用下所发生的裂纹缓慢扩展称为亚临界裂纹扩展。 16.裂纹偏转增韧：在扩展裂纹剪短应力场中的增强体会导致裂纹发生偏转，从而干扰应力场，导致机体的应力强度降低，起到阻碍裂纹扩展的作用。 17.弥散增韧：在基体中渗入具有一定颗粒尺寸的微细粉料达到增韧的效果，称为弥散增韧。 18.相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些相成份在不同温度的相变，从而达到增韧的效果，称为相变增韧。 19.热容：分子热运动的能量随着温度而变化的一个物理量，定义为物体温度升高1K所需要的能量。 20.比热容：将1g质量的物体温度升高1K所需要增加的热量，简称比热。 21.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。 热传导：当固体材料一端的温度笔另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端。22.热导率：在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率。 23.热稳定性:指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称为抗热震性。 24.抗热冲击断裂性：材料抵抗温度急剧变化时瞬时断裂的性能。 25.抗热冲击损伤性：材料抵抗热冲击循环作用下缓慢破坏的性能。 26.热应力：材料热膨胀或收缩引起的内应力。 27.声频支振动：振动的质点中包含频率甚低的格波时，质点彼此间的位相差不
第一章 1. 粘土的定义：是一种颜色多样，细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因：各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化，水解，热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土（原生粘土）风化残积型：母岩风化后残留在原地所形成的粘土。（深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残留在原地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土）。 二次粘土（次生粘土）沉积型：风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后，在低洼地方沉积而成的矿床，成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别： 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点： 高岭土晶体结构式：Al4[Si4O10](OH)8，1:1型层状结构硅酸盐，Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构，构成结构单元层。层间以氢键相连，结合力较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土（叶蜡石）是2:1型层状结构，两端[SiO4]四面体，中间夹一个[AlO6]八面体，构成单元层。单元层间靠氧相连，结合力较小，水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水，层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形，形变过程中坯泥不开裂， 外力解除后，能维持形变，不因自重和振动再发生形变，这种现象称为可塑性。 表示方法：可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数（w）：W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大，渗水性强，便于压滤榨泥。 W1塑限：粘土或（坯料）由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限：粘土或（坯料）由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后，形成水化膜，使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高，表明粘土颗粒的水化膜厚，工作水分高，但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细，在水中分散度大，不易干燥，湿坯强度低。 可塑性指标：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能：应力大，应变小——挤坯成型；应力小，应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类： i.强塑性粘土：指数＞15或指标＞3.6 ii.中塑性粘土：指数7～15，指标2.5～3.6 iii.弱塑性粘土：指数l～7，指标<2.5 iv.非塑性粘土：指数<1。 2)结合性：粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一
硅橡胶绝缘保护热缩管 介绍 硅橡胶和高分子弹性体经辐射改性制成，可长期在高温 下使用，耐酸碱、耐溶剂、耐外界机械破坏。可用于军工车 辆、高铁动车、舰船设备或电机电器等行业的线缆终端、分 离结合处的防护。 特点 耐酸碱、耐电晕、防霉菌 柔软富有弹性 收缩温度：90℃～170℃ 使用温度：-50℃～200℃ 热缩倍率：1.7:1 环保标准：RoHS 标准颜色：黑、灰、铁锈红，其它颜色可定制 技术指标 性能指标测试方法/条件拉伸强度≥6.9MPa ASTM D 638 断裂伸长率≥300% ASTM D 638 撕裂强度≥14.5kN/m ASTM D 624
体积电阻率 ≥2*1012Ω.cm ASTM D 876 介电强度 25KV/mm GB/T 1048 介电常数50Hz 3.2ε GB/T 1409-2006 轴向收缩率 ≥40% ASTM D 2671 结构示意图 规格表 规格 内径D(mm) 全缩后尺寸(mm) 内径d 壁厚w φ0.8 ≥0.8 0.50±0.10 0.60±0.10 φ1.0 ≥1.0 0.60±0.10 0.60±0.10 φ1.5 ≥1.5 0.90±020 0.70±0.10 φ2.0 ≥2.0 1.20±0.20 0.70±0.10
φ2.5 ≥2.5 1.50±0.200.70±0.10φ3.0 ≥3.0 1.85±0.200.75±0.10φ3.5 ≥3.5 2.20±0.200.75±0.10φ4.0 ≥4.0 2.50±0.200.75±0.10φ4.5 ≥4.5 2.80±0.200.75±0.10φ5.0 ≥5.0 3.10±0.200.75±0.10φ5.5 ≥5.5 3.40±0.200.75±0.10φ6.0 ≥6.0 3.75±0.200.80±0.10φ6.5 ≥6.5 4.00±0.200.80±0.10φ7.0 ≥7.0 4.35±0.200.80±0.10φ8.0 ≥8.0 5.00±0.200.80±0.10φ9.0 ≥9.0 5.60±0.200.80±0.10φ10 ≥10.0 6.25±0.20 1.60±0.20φ12 ≥12.07.50±0.30 1.60±0.20φ15 ≥15.09.30±0.30 1.70±0.20φ16 ≥16.010.00±0.30 1.70±0.20φ18 ≥18.011.25±0.50 1.70±0.20
高压变频器常用绝缘材料分析与对比 刘强 绝缘材料的定义 1.1广义定义：能够阻止电流通过的材料，俗称不导电材料。 1.2科学定义：能够建立强电场的物质，其绝缘电阻系数均应在 样的物质就称为电介质或绝缘材料。 二、绝缘材料分类 2.1根据国家机电行业统一标准，绝缘材料产品按形态结构、组成或生产工艺特征划分 为八大类，用一位阿拉伯数字来表示。 -1 --- 代表绝缘漆、可聚合树脂和胶类； -2 ――代表树脂浸胶纤维制品类； -3 ――代表层压制品、卷绕制品、真空压力浸胶制品和引拔制品类； -4 ――代表模塑料类； -5 ――代表云母制品类； -6 ――代表薄膜、粘带和柔软复合材料类； -7 ――代表纤维制品类； -8 --- 代表绝缘液体类。 第3大类层压制品包括： 层压板、层压棒和层压管。我司目前使用的 3240环氧酚醛玻璃布层压板）属于层压制品中的层压板。 2.2绝缘材料型号的命名及表示内容 2.2.1产品命名=树脂+基材+形态（也可加修饰语） 例如：酚醛纸层压板、环氧玻璃布层压板、高强度酚醛棉布层压板、酚醛棉布层压板等 2.2.2 型号命名及表示内容（型号通常以四位数字表示） X X X X ? X 一 产品附加号（可以用字母或数字表示） --------- 同一人类，小类、参考丄作温度的产品庁号 -------------- 参考工作温度 __________________ 同一大类的小类号 ■I _____________________ 大类号 第一位数字：表示绝缘材料的类别，如“ 3”表示绝缘层压制品类 第二位数字：表示小类产品代号（0~8个数字） -0 有机补强材料层压板类（纸、棉布，如 3021纸板、3025棉布板） -1——真空压力浸渍制品类（原为石棉层压板类） -2 ——无机补强材料层压板类（玻璃布等， 3240环氧玻璃布板） -3——空号 -4 ――空号 -5 ――有机补强材料层压管类（纸、棉布等，如 3520纸管、3526棉布管） 10A 7欧姆? cm 以上，这 3240环氧板（全称
材料工艺性能与实验期末复习重点 1.火山灰反应：材料木身不只备水硬性，但是在碱性条件下，其水硬性能够被激发，发生 水化反应产生强度。 2.当硅酸盐水泥混凝土建筑工程遇到硫酸盐侵蚀的条件，应如何调整？ 答：⑴减少熟料中的GA的含量； ⑵增加活性混合才掺量，减少水化产物中03（014）2的含量； ⑶增加水泥细度，提高水泥混凝土的致密度； ⑷使用抗硫酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。 3.水泥的三个率值：石灰石饱和系数、硅率、铝率。 IM铝率乂称铁率，其数学表达式为：IM = Al2O3/Fe2O3铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 硅率表示熟料中氧化硅含量氧化铝、氧化铁之和的质量比。（表示熟料中硅酸盐矿物 与熔剂矿物的比例。）SM=———— ^2°3 + Fe2°3 K H =CaO-' 65Al:O r035Fe A石灰饱和系数KH是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙 2.8S Z O2 （C3S + C25 ）所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。（即KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度. 4.碳酸钙滴定值的测定意义及测定原理： （1）测定原理：水泥生料中所有的碳酸盐（包括碳酸钙、碳酸镁）均能与标准盐酸溶液作用，生成相应的盐与碳酸（又分解为（：02与1420）,然后用NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸， 根据消耗XaOH标准溶液的体积毫升数与浓度、计算生料中的碳酸钙的滴定值。 ⑵测定意义：①水泥生料的主耍成分是石灰石，提供所需的CaO量，以确保熟料中形成足够 的C3S;②控制生料中CaO含量，亦即控制KH;③控制生料成分的均匀性；④是对生料质量控 制的主要项目之一，可以很好地控制水泥的连续化生产。。 5.游离氧化钙：游离氧化钙是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙，又称游离石灰（f-CaO）o 6.为什么过量的游离氧化钙会引起水泥安定性不良？ 答：游离氧化钙水化很慢，在水泥浆体硬化后体积继续膨胀，造成硬化水泥局部膨胀应力。因而若游离氧化钙过量，会使水泥的强度下降，造成水泥的安定性不良。 7.为什么过量的游离三氧化硫会引起水泥的安定性不良？ 答：水泥熟料在粉磨过程中，必须加入适量的石膏起到缓凝作用，石膏和C3A反应生成钙矶石，包裹在C3A表面，阻止了快速水化和闪凝，AFt （钙矾石）形成需要大量结晶水， 如果水泥中含有过量的S03,水化后会有该反应，在硬化后的水泥中产生针棒状的Aft 晶体， 造成水泥体积膨胀，从而造成水泥安定性不良。
无机材料光学性能 1、折射率定义，影响因素 介质对光的折射性质 光在真空和材料中的速度之比即为材料的绝对折射率。介质材料的折射率一般为大于1的正数。折射实质：介质密度不同 光通过时速度不懂 折射率的影响因素（1）构成材料元素的离子半径(离子半径+ 介电系数+ 折射率+)（2）材料的结构、晶型、非晶态（3）材料的内应力（4）同质异构体 温度+折射率- 2、散射本质：光波遇到不均匀结构产生次级波，与主波方向不一致，与主波合成出现干涉现象，使光偏离原来的方向，引起散射。 8、影响材料透光性的原因。影响材料散射的原因？晶体双折射对散射的影响？ 吸收系数:材料的性质相关。反射系数:相对折射率、表面粗糙度相关 散射系数: 影响透光性的主要因素。影响材料散射的原因： （1）材料的宏观及显微缺陷：材料中的缺陷与主晶相不同，于是与主晶相具有相对折射率，此值越大，反射系数越大，散射因子也越大，散射系数变大。 （2）晶粒排列方向的影响：各向异性体，存在双折射。多晶无机材料，相邻晶粒之间的结晶取向不同,晶粒之间会产生折射率的差别，引起晶界处的反射与散射损失。影响多晶无机材料透光率的主要因素就是晶体的双折射率。 左晶粒的寻常光折射率n0与右晶粒的非寻常光折射率ne 两个晶粒相对折射率相同， n0/n0=1，无反射损失； n0/ne =1，S=0,K=0;n0/ne >1，S 、K 都较大（S 吸收系数K 散射因子） 应用：α-Al2O3晶体的n0=1.76，ne =1.768，若相邻晶粒的取向互相垂直，晶界面的反射系数为：m=(n0/ne-1)^2/(no/ne+1)^2 材料厚2mm ，晶粒平均直径为10μm ，理论晶界为200个，由于晶界的反射损失，剩余光强： 反射损失小 d >>λ时，S=3KV/4R, n 21=n0/ne =1.768/1.76≈1，K ≈0，S ≈0，折射损失小 （3）气孔引起的散射损失：所以气孔引起的反射、散射损失比杂质、不等向晶粒排列等因素引起的损失大。气孔引起的散射损失与气孔的直径有关。 应用：改善烧结工艺（热等静压烧结、热压烧结），使气孔直径减小到0.01μm （小于可见光波长的1/3)，气孔的含量0.63%， Al2O3陶瓷透光: 材料厚3mm ： 9、材料吸收带边/带隙宽度的计算，光吸收的一般律及光散射的一般规律、公式计算？ 材料厚度计算： α 取决于材料的性质和光的波长。 1． 一入射光以较小的入射角i 和折射角r 通过一透明玻璃板,若玻璃对光的衰减可忽略不计,试证明：透过后的光强为(1-m)2、 W ，W ′，W ′′分别为单位间内通过单位面积的入射光、反射光和折射光的能量流。 反射系数m = W ′/W 透射系数T ：W ′′/W=1-m=1- W ′/W 621014.51760.1/768.11760.1/768.1-?=??? ??+-=m 0 2000%897.99)1(I m I =-())(0032.0276.1176.1106.00063.0)10005.0(322132122243334222434---=??? ? ??+-????=???? ??+-=mm n n V R S πλπ0 030032.00%99.099.0I I e I I ===?-
高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别 有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子，又称高聚物，与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点: （1）力学性能：比强度高,韧性高，耐疲劳性好，但易应力松弛和蠕变; （2）反应性:大多数是惰性的，耐腐蚀，但粘连时要表面处理，加聚合物共混时需要表面处理，另外，有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解; （3）物理性能：密度小，很高的电阻率，熔点相比金属较低，限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构，使它表现出了非同凡响的特性。例如，高分子主链有一定内旋自由度，可以弯曲，使高分子链具有柔性；高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构，直接影响它的聚集态结构，从而决定高分子材料的主要性能。 此外高分子材料可用纤维增强（复合材料）制成高性能的新型材料，可设极性大，部分性能超过金属。当前，高分子材料正趋向功能化，合金化发展，比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。 高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃，故称它为玻璃态。在橡胶态下，高分子链处于自然无规则和卷曲状态，在应力作用下被拉伸，去掉应力又恢复卷曲，表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。 通常使用的高分子材料，常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成，其基本性能取决于所含高分子化合物的性质，各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能，满足不同的要求，用在更多的方面。 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料一般具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。金属材料则一般具有导电、导热、磁性的物理性能，并能表现出一定的强度、硬度和可塑性。
硅橡胶绝缘护套在高压线路上的应用 刘立宏 （国网渭南供电公司陕西渭南 714000） 摘要：硅橡胶导线护套结构简单，安装方便，可重复使用，具有不变型、高柔韧性、寿命长、绝缘性能好等优点。近年来，在输电线路“六防”工作中逐步应用，特别是对于防鸟害、防风偏效果较好。 关键词：硅橡胶，护套，防鸟害，防风偏 一引言 硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的高温。由于其优越的性能，硅橡胶被广泛应用于航空航天、国防、电子电器、医疗卫生、交通运输、电力等行业，并对行业发展产生了深远的影响。 20实际70年代末80年代初，欧美国家开始采用高温硫化硅橡硅作为电气绝缘材料制造复合绝缘绝伞群及护套。电气设备绝缘防护套采用硅橡胶材料高温模压成型，具有电气性能优良，耐老化，耐高低温，可在任何条件下使用，该产品能有效地防止原来裸露在外的电力设备端头由于人为接触、窃电、小动物或杂物搭接，湿闪盐雾及化学气体腐蚀等所造成的停电事故，从而避免由此带来的巨大经济损失。 二硅橡胶导线护套的优点 硅橡胶导线护套结构简单，安装方便，可重复使用，具有不变型、高柔韧性、寿命长、绝缘性能好等优点，其绝缘强度≧20KV/mm，绝缘电阻≧1010Ω，耐高低温，可在－60 ℃－190 ℃范围内使用。耐紫外线，优异的疏水性，耐老化，满足户外长期运行。对于变电站防小动物，线路防鸟害、防风偏、防异物短路、防树木碰线、防机械碰线等具有积极的作用，是电气设备防护技防措施的一种有效手段。 三硅橡胶绝缘护套在高压线路上的应用
无机材料物理性能考试试题及答案 一、填空（18） 1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。 2. 在外加电场E的作用下，一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E，该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时，能量为最低而反向时能量为最高。 3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构，并且内部结构单位能发生较大的转动。 4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成，它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子 5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。 6. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。 8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动，或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量，达从而到强化的目的。 9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 10.裂纹有三种扩展方式：张开型、滑开型、撕开型 11. 格波：晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波 二、名词解释(12) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性能等。 电子的共有化运动：原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原子的某一电子壳层转移到相邻原子的相似壳层上去，因而电子可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。 平衡载流子和非平衡载流子：在一定温度下，半导体中由于热激发产生的载流子成为平衡载流子。由于施加外界条件(外加电压、光照)，人为地增加载流子数目，比热平衡载流子数目多的载流子称为非平衡载流子。 三、简答题（13） 1. 玻璃是无序网络结构，不可能有滑移系统，呈脆性，但在高温时又能变形，为什么？ 答：正是因为非长程有序，许多原子并不在势能曲线低谷；在高温下，有一些原子键比较弱，只需较小的应力就能使这些原子间的键断裂；原子跃迁附近的空隙位置，引起原子位移和重排。不需初始的屈服应力就能变形-----粘性流动。因此玻璃在高温时能变形。 2. 有关介质损耗描述的方法有哪些？其本质是否一致？ 答：损耗角正切、损耗因子、损耗角正切倒数、损耗功率、等效电导率、复介电常数的复项。多种方法对材料来说都涉及同一现象。即实际电介质的电流位相滞后理想电介质的电流位相。因此它们的本质是一致的。 3. 简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。 答：(1) 提高材料的强度 f，减小弹性模量E。(2) 提高材料的热导率c。(3) 减小材料的热膨胀系数a。(4) 减小表面热传递系数h。(5) 减小产品的有效厚度rm。
一、常用绝缘材料 电阻系数大于10的9次方Ω.cm的材料在电工技术上叫做绝缘材料。他的作用是在电气设备中把电位不同的带点部分隔离开来。因此绝缘材料应具有良好的介电性能，即具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、爬电或击穿等事故；其次耐热性能要好，其中尤其以不因长期受热作用（热老化）而产生性能变化最为重要；此外还有良好的导热性、耐潮和有较高的机械强度以及工艺加工方便等。 二，绝缘材料的分类和性能指标 1、分类 电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机具有材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。 （1）、无机绝缘材料：有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫磺等，主要做电机、电气的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。 （2）、有机绝缘材料：有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝、
人造丝，大多用于制造绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。 （3）、混合绝缘材料：由以上两种材料加工制成的各种成型绝缘材料，用做电器的底座、外壳等。 2、性能指标 电工常用的绝缘材料的性能指标如绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。 （1）耐压强度：绝缘物质在电场中，当电场强度增大到某一极限时，就会击穿。这个绝缘击穿的电场强度称为绝缘耐压强度（又称介电强度或绝缘强度），通常以1mm厚的绝缘材料所能承受的电压KV值表示。 （2）抗张强度：绝缘材料每单位截面积能承受的拉力，例如玻璃每平方厘米截面积能承受140 千克。 （3）密度：绝缘材料每立方米体积的质量，例如硫磺每立方米体积有2克。
（4）膨胀系数：绝缘体受热以后体积增大的程度。 3、绝缘材料的耐热等级 （1）Y级 绝缘材料：木材、棉花、纤维等天然的纺织品，以醋酸纤维和聚酰胺为基础的纺织品，以及易于分解和熔化点较低的朔料。 极限工作温度：90度。 （2）A级 绝缘材料：工作于矿物油中的和用油或油树脂复合胶浸过的Y级材料，漆包线、漆布、漆丝的绝缘及油性漆。沥青漆等。 极限工作温度：105度。 （3）E级 绝缘材料：聚脂薄膜和A级材料复合、玻璃布、油性树脂漆、聚乙
材料科学与工程学院本科课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中、英文）：无机材料物理性能properties of Inorganic Materials 课程号（代码）：301127020-01 课程类别：（必修课） 学时：32 学分：2 本课程要求的先修课程：大学物理，大学化学，材料科学与工程基础二、教学目的及要求 无机材料物理性能是材料学科一门重要的基础课，它从材料的组成、结构的角度阐述无机材料的物理性能及本质，包括力学、热学、电学、光学、磁学、以及压电、电光、声光等性能。这些性能基本上都是各个领域在研制和应用无机非金属材料中对材料提出的基本技术要求，在实际工作中具有重要的意义。 无机材料物理性能的研究方法可以分为两种：一种是经验方法，在大量获取实验数据的基础上，经过对数据的分析处理，整理为经验方程，来表示它们的函数关系；另一种是从机理着手，即从反映本质的基本关系，如原子、电子间的相互作用出发，按照性能的有关规律，建立物理模型，用数学方法求解，得到有关理论方程式。 通过教学，让学生掌握无机材料的关键物理性能及本质，以及无机材料物理性能的研究方法。 三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并以下划线或*等方式注明 重点、难点） 具体内容及时间安排（按次）如下： 1．绪论及第一章无机材料的受力形变复习、课堂讨论1.1，1.2无机材料的应力、应变及弹性形变/ 1.3材料中晶相的塑性形变 1.4 粘性流动1.5无机材料的高温蠕变1.6无机材料的超塑性 2．第二章2.1 脆性断裂的现象复习、课堂讨论 2.1 Griffith微裂纹理论 理论结合强度 2.2 裂纹的起源与快速扩展 一、裂纹的起源 二、裂纹的快速扩展
●一、填空题[每空1分，共12分] ●二、名词解释题[每题5分，共20分] ●三、问答题（每题8分，共48分） ●四、计算题（共20分，每题10分） ●弹性模量E的本质 ●上限和下限弹性模量及有气孔陶瓷的E ●金属、非金属晶体塑性变形难易程度不同的机理 ●材料的理论强度 ●微裂纹强度 关于微裂纹强度公式的4个讨论 Griffith关于裂纹扩展的能量判据 ?线性断裂力学判据KI=KIC ?应力强度因子、断裂韧性（物理意义、区别、联系） ?应力、应力强度因子 ?克服材料脆性和改善其强度的措施及机理 ?格波的分类 ?热容理论的发展（经典、爱因斯坦、德拜） ?晶态固体热容规律 ?热膨胀的本质 ?热膨胀机理 ?热膨胀系数滞后现象、原因 ?比较同一组成的单晶、多晶、非晶态物质的热导率 ?抗热震性概念、陶瓷材料在热冲击下的损坏类型 ?抗热冲击断裂和抗热冲击损伤因子与σ、E关系为何相反? ?热稳定性评价因子及其适用条件. ?载流子、离子电导、电子电导及物理效应 ?离子晶体中有什么电导机制? ?离子晶体里的离子都是载流子? ?载流子的迁移率的物理意义 ?电导率的微观本质 ?离子电导率与温度关系 ?关于离子载流子电导活化能的计算 ?绝缘体、半导体、导体的能带结构 ?电介质半导化：杂质缺陷、本征缺陷；价控半导体(结合例题) ?玻璃电导特点 ?降低玻璃电导的措施 ?电极化、偶极子、电偶极矩、质点的极化率、局部电场、极化强度等的概念?克劳修斯-莫索蒂方程的使用范围、意义、讨论 ?电介质的基本极化机制及区别 ?介电损耗的形式 ?降低陶瓷介质的tg 方法 ?本征击穿与热击穿 ?影响电介质击穿强度下降的因素(结合例子) ?画出铁电体的电滞回线,各物理量的物理意义
一·辨析 1. 铁电体与铁磁体的定义和异同 答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。 2. 本征（固有离子）电导与杂质离子电导 答：本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的，因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著；第二类是由固定较弱的离子的运动造成的，主要是杂质离子。杂质离子是弱联系离子，所以在较低温度下杂质电导表现显著。 相同点：二者的离子迁移率 和电导率 表达形式相同 不同点：a.本征离子电导载流子浓度与温度有关，而杂质离子电导载流子浓度与温度无关，仅决定于杂质的含量 B.由于杂质载流子的生成不需要提供额外的活化能，即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多，因此其系数B 比本征电导低一些 C.低温部分有杂质电导决定，高温部分由本征电导决定，杂质越多，转折点越高 3. 离子电导和电子电导 答：携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空位的为离子电导；载流子是电子或空穴的为电子电导 不同点：a.离子电导是载流子接力式移动，电子电导是载流子直达式移动 B.离子电导是一个电解过程，符合法拉第电解定律，会发生氧化还原反应，时间长了会对介质内部造成大量缺陷及破坏；而电子电导不会对材料造成破坏 C.离子电导产生很困难，但若有热缺陷则会容易很多；一般材料不会产生电子电导，一般通过掺杂形式形成能量上的自由电子 D.电子电导的电导率远大于离子电导（原因：1.当温度升高时，晶体内的离子振动加剧，对电子产生散射，自由电子或电子空穴的数量大大增加，总的效应还是使电子电导非线性地大大增加；2.在弱电场作用下，电子电导和温度成指数式关系，因此电导率的对数也和温度的倒数成直线关系；3.在强电场作用下，晶体的电子电导率与电场强度之间不符合欧姆定律，而是随场强增大，电导率有指数式增加 4.铁电体与反铁电体 答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体；反铁电体是指晶体中相邻的离子沿反平行方向发生自发极化，宏观上自发极化为零且无电滞回线的材料 不同点：1.在反铁电体的晶格中，离子有自发极化，以偶极子形式存在，偶极子成对的按反平行方向排列，这两部分偶极子的偶极矩大小相等，方向相反；而在铁电体的晶格中，偶极子的极性是相同的，为平行排列 2.反铁电体具有双电滞回线，铁电体具有电滞回线 3.当外电场降至零时，反铁电体无剩余极化，铁电体存在剩余计 铁电体 铁磁体 自发极化 自发磁化 不含铁 含铁 电畴 磁畴 电滞回线 磁滞回线
浅谈硅橡胶绝缘特性在电力设备上的应用 摘要:通过介绍硅橡胶复合外套在绝缘子、避雷器等设备应用上的优良情况，进一步对硅橡胶绝缘护套作简要论述和分析。 关键词: 硅橡胶；绝缘 Abstract: through the introduction of the silicone rubber compound coat in the insulator, and use of equipment arrester excellent situation, to protect TaoZuo silicone rubber insulation further briefly discussed and analyzed. Keywords: silicone rubber; insulation 硅橡胶（英文名称：Silicone rubber），分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。热硫化型硅橡胶作为电气绝缘材料,主要是制作复合绝缘子的伞裙护套,复合避雷器的外套,增爬伞裙(防污伞裙) 以及穿墙套管伞裙护套等高压绝缘部件。 1.硅橡胶外套应用情况及优点 根据资料近年来硅橡胶复合外套在我国输变电设备制造业如330kV及以下避雷器、252kV及以下支柱绝缘子、126kV及以下电流互感器、悬式绝缘子已广泛应用，并在多方面性能上表现均优于电瓷套管，大大地促进了电力工业的发展,提高了用电安全性。其主要优点如下： (1)硅橡胶外套采用高温压注成型，不破碎、介面质量可靠、保护了芯体，并提供了所需的爬电距离。 (2)硅橡胶外套具有良好的憎水性。水份以水珠形式附在绝缘外套表面，而不形成导电的水膜层，提高了其绝缘的耐污闪能力。在严酷的环境下运行，由于高强场区的局部放电和伞套表面积污可导致硅橡胶表面憎水性能暂时的减弱或丧失，但数小时后可自动恢复其表面的憎水性。 (3)硅橡胶复合套管具有优异的耐高低温性(工作温度为一50一+150℃)，