無機非金屬材料工學

1 緒論1
1.1 無機非金屬材料的含義及演化1
1.2 無機非金屬材料的分類2
1.2.1 按化學成分分類2
1.2.2 按性能（功能）分類2
1.2.3 按用途分類3
1.2.4 其他常用分類方法3
1.2.5 本書推薦的無機非金屬材料分類方法4
1.3 無機非金屬材料的發展歷程7
1.3.1 傳統陶瓷的發展歷程7
1.3.2 其他無機非金屬材料的發展歷程及產品類型8
1.4 無機非金屬材料工學的學習方法18
思考題與習題19
2 原料20
2.1 天然原料20
2.1.1 黏土類原料21
2.1.2 高鋁原料28
2.1.3 石英類原料29
2.1.4 長石類原料31
2.1.5 鈣、鎂質原料33
2.1.6 其他天然原料36
2.2 人工原料36
2.2.1 氧化物類原料37
2.2.2 碳化物類原料38
2.2.3 氮化物類原料40
2.2.4 硼化物類原料42
2.2.5 硅化物44
2.2.6 輔助材料45
2.3 工業固體廢物46
2.3.1 采礦廢渣46
2.3.2 黑色金屬礦渣46
2.3.3 有色冶金礦渣47
2.3.4 化工廢渣47
2.3.5 人工火山灰質混合材（燒頁岩、煤矸石、燒黏土和煤渣）48
2.3.6 其他工業廢渣49
2.4 原料的預處理及評價49
2.4.1 天然原料的選用原則49
2.4.2 天然原料的預處理50
2.4.3 天然原料的評價51
思考題與習題57
3 配方設計與計算58
3.1 概述58
3.2 配方表示方法59
3.2.1 化學成分表示法59
3.2.2 實驗式表示法59
3.2.3 示性礦物組成表示法60
3.2.4 率值表示法60
3.2.5 配料量表示法61
3.3 配方的設計61
3.3.1 陶瓷坯料配方設計61
3.3.2 釉配方設計62
3.3.3 水泥配方的設計66
3.3.4 耐火材料的配方設計68
3.4 配方的計算和換算69
3.4.1 無機非金屬材料各配料表示方法間的相互換算69
3.4.2 無機非金屬材料配方計算示例71
3.4.3 更換原料時的配方計算75
3.4.4 泥漿（或釉漿）的調配計算75
3.5 配方設計新方法79
3.5.1 灰色理論與均勻設計79
3.5.2 人工神經網絡80
3.5.3 主成分分析82
3.5.4 遺傳算法82
3.5.5 計算機編程輔助配方計算83
思考題與習題83
4 配合料的加工處理85
4.1 概述85
4.2 配合料的工藝要求85
4.2.1 陶瓷坯料85
4.2.2 玻璃配合料的性能要求89
4.2.3 水泥生料的性能要求90
4.3 配合料的制備91
4.3.1 陶瓷坯料制備的工藝流程及相關設備91
4.3.2 釉料的制備102
4.3.3 耐火材料配合料的制備103
4.3.4 玻璃配合料的制備105
4.3.5 水泥生料的制備106
思考題與習題107
5 成型109
5.1 概述109
5.2 陶瓷的成型110
5.2.1 陶瓷成型方法的分類與選擇110
5.2.2 壓制成型111
5.2.3 可塑成型114
5.2.4 注漿成型119
5.2.5 坯體的放尺126
5.3 玻璃的成型128
5.3.1 玻璃成型原理128
5.3.2 玻璃成型方法129
5.4 混凝土的澆注與密實成型136
5.4.1 混凝土成型工藝137
5.4.2 澆注設備139
5.4.3 混凝土工程施工縫139
思考題與習題140
6 干燥和排膠141
6.1 概述141
6.2 干燥理論142
6.2.1 物料中的水分類型142
6.2.2 干燥方法143
6.2.3 坯體的干燥過程144
6.2.4 影響干燥速率的因素145
6.2.5 坯體干燥制度的確定148
6.3 陶瓷坯體的排膠150
6.3.1 影響排膠的因素150
6.3.2 示例：排膠工藝制度制定152
6.3.3 示例：SiC素坯的排膠（PVA）工藝制度及排膠工藝過程153
6.4 干燥實例154
6.4.1 陶瓷類坯體的干燥154
6.4.2 可不用考慮材料形狀的干燥案例156
6.4.3 幾種新型的干燥方法及干燥設備161
思考題與習題165
7 高溫加熱過程166
7.1 高溫加熱過程概述168
7.2 配合料在加熱過程中的物理化學反應168
7.2.1 陶瓷在高溫加熱過程中的基本情況169
7.2.2 釉在高溫加熱過程中的性狀173
7.2.3 硅酸鹽水泥在高溫加熱過程中的性狀174
7.2.4 玻璃高溫加熱過程中的性狀177
7.3 高溫加熱過程中的工作制度180
7.3.1 制定高溫加熱過程中工作制度的依據180
7.3.2 確定溫度制度的因素181
7.3.3 確定氣氛制度的因素182
7.3.4 壓力制度的確定184
7.4 高溫加熱過程中的現代技術185
7.4.1 先進陶瓷的燒成185
7.4.2 新型干法水泥的制備工藝188
7.4.3 玻璃的現代燒成技術——全氧燃燒技術及其他現代燒成技術190
思考題與習題193
8 后加工與處理194
8.1 概述194
8.2 冷加工196
8.2.1 機械去除加工196
8.2.2 物理冷加工202
8.2.3 超精密加工203
8.3 表面處理及塗層205
8.3.1 表面化學加工205
8.3.2 表面改性207
8.3.3 低溫塗層（鍍膜）208
8.3.4 高溫塗層209
8.4 熱加工212
8.4.1 鋼化玻璃212
8.4.2 微晶玻璃214
8.5 連接216
8.5.1 金屬化216
8.5.2 封接216
8.6 后加工實例——電瓷的膠裝221
8.6.1 概述221
8.6.2 電瓷的切割222
8.6.3 電瓷的研磨222
8.6.4 電瓷的膠裝223
思考題與習題223
參考文獻225