Bài giảng Vật liêu vô cơ

Download miễn phí Bài giảng Vật liêu vô cơ

PP đồng kết tủa
1.Bảo đảm kết tủa đồng thời của hỗn hợp kim loại
2. Bảo đảm đúng thành phần tỷ lệ trong kết tủa, trong sản phẩm
3. Phân huỷ nhiệt
4. Giảm nhiệt độ thiêu kết.
5. Khuyết điểm: Sản phẩm ít đạt được đúng hợp thức.
 


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-02-25-bai_giang_vat_lieu_vo_co.JXG4E2PWcZ.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-60598/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Bài giảng CĐ vật liêu vô cơ Gốm Thuỷ tinh Ximăng- Beton. Giới thiệu Mục đích: Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển KHKT Lịch sử phát triển Ứng dụng Phân loại A. Theo quan điểm hoá học 1. Vật liệu kim loại và hợp kim 2. Vật liệu gốm( Phi kim loai) 3. Vật liệu thuỷ tinh 4. Vật liệu kết dính 5. Vật liệu tổ hợp ( compozit) Phân loại B. Theo đặc tính kỹ thuật 1. Vật liệu kim loại 2. Vật liệu gốm 3. Polyme 4. Compozit 5. Vật liệu bán dẫn Chương1. Vật liệu gốm Mỡ đầu Định nghĩa Đặc tính chung:- giòn, dể vỡ,dể rạn - Độ rắn cao, bền nhiêt,môi trường kiềm, axit, OXH-Khử… * Phân loại: - Gốm truyền thống: dân dụng, xây dựng…. Gốm kỹ thuật: Điên, bán dẫn, quang học… Gốm sinh học .. Gốm truyền thống 1. Nguyên liệu: Khoáng vật, sét, hoá phẩm- silicat, aluminosilicat 2. Phương pháp sản xuất a. Chuẩn bị nguyên liệu : thành phần, nghiền, trộn (sự phân bố,cấp hạt,…), Tạo hình ( bàn xoay, ép khô, bán khô, lento, đỗ rót), sấy khô ( lò sấy, phơi khô,) sữa chữa dáng hình mộc, phủ men, màu, Nung thiêu kết( lò nung tuynen, lò thường…), sản phẩm Gốm kỹ thuật (tiền tiến) 1. Đáp ứng các ngành CN và KHKT a. Cấu trúc đặc biệt b. Tính chất lý, hoá, đặc biệt phù hợp với lĩnh vực sử dụng c. Phương pháp điều chế:đúc rót, pha rắn, sol-gel, phun thuỷ lực pha hơi, kết tinh từ pha thuỷ tinh, thuỷ nhiêt, đồng kết tủa,vận chuyển pha khí, khử điện hoá, Hoá học mềm, nội phân tử… KHOA HỌC VẬT LIỆU 1.Vật liệu vô cơ 2. Vật liệu hữu cơ 3. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 1.1. Vật liệu vô cơ: a. Kim loại , hợp kim b. Phi kim loại: Gốm, sứ, thuỷ tinh, ximăng, beton. 2.1. Vật liệu polyme( tự nhiên và tổng hợp) Khoa học vật liệu 3.1. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. Vật liệu compozit Vật liệu Vật liệu kết dính Vật liệu nano Vật liệu thông minh. Sự khác nhau của các loại gốm Môi trường nung(oxh- khử, khí trơ..) Sản lượng sản phẩm Giá trị sử dụng: a. Dân dụng b. Xây dựng c. Mỹ nghệ d. Kỹ thuật điện , điện tử, công nghệ cao 2. Cấu tạo và đặc trưng của gốm 2.1. Cấu tạo: Trạng thái rắn, thiêu kết. Cấu trúc tinh thể: a. Loại đơn pha b. Loại đa pha c. Mạng tinh thể gồm phân mạng anion gói gém chắc đặc ( lập phương, tứ phương, lục phương, đơn tà, tam tà, mặt thoi, hình thoi) Các cation phân bố vào các hốc trống tứ diện và bát diện 3.Tính chất 1- Hoá học: - Bền trong môi trường axit, kiềm, Oxi hoá-khử 2. Cơ, lý Bền cơ học, nén, ép, uốn Điện môi, dẫn điên, bán dẫn,siêu dẫn,quang dẫn, từ tính… Thương tích với cơ thể 4. Các phương pháp tổng hợp 1. Điều kiện: - Dựa vào đặc tính sản phẩm - Dựa vào điều kiện kỹ thuật Vật liệu gốm dạng bột ( nano, micro, milimet Thiêu kết bột gốm thành linh kiện( khuôn) Gốm màng mỏng ( film) Gốm sợi, b. P.Pháp: nhiệt độ cao, áp suất cao, pha hơi c. Phương pháp: khô, ướt, khí Phương pháp điều chế Phương pháp truyền thống -a. Phản ứng xẩy ra ở các pha rắn: Cơ chế: Chất tham gia phản ứng nằm định vị ở vị trí nút mạng của chất đầu Phản ứng xẩy ra ở bề mặt tiếp xúc giữa 2 pha rắn. Ví dụ: MgO + Al2O3 = MgAl2O4 ( 1 ) lập p Lục P Lập phương Cation Al trong Oxit và spinen có SPT= 6( hốc bát diện) Cation Mg trong oxit có SPT = 6, trong spinen = 4 Phân mạng anion oxy trong oxit nhôm chuyển sang spinen Cơ chế Phản ứng (1) có Entalpy, năng lượng tự do âm phản ứng tự xẩy ra,nhưng tốc độ rất chậm. 1200oC mới tạo lớp SP mỏng ở biên giới( giai đoạn tạo mầm). a. Quá trình tạo mầm SP (mỏng) ở bề mặt 2 pha rắn Phá đứt LK củ tạo LK mới Kiểu phản ứng a.Epitaxit: -Cấu trúc tinh thể của SP và chất đầu giống nhau -Cấu trúc bề mặt tiếp xúc của sản phẩm và chất phản ứng giống nhau ( đi xa vào bên trong của tinh thể thì tính đồng nhất không còn nữa) b.Topotaxit (Đi xa vào bên trong thì tính đồng nhất vẫn còn) dẫn đến dể tạo mầm. Kiễu phản ứng Định hướng tạo mầm SP ( 3 điều kiện) - Kích thước tế bào ( a,b,c khác nhau 0 và ΔG  0 Phản ứng pha rắn xẩy ra phụ thuộc vào nhiệt độ theo định luật Kiecxop: ΔGoT = ΔHo – ΔaTlnT- Δb/2T2 - Δc/2T-1 + YT + ΔG = f (T) tính được ΔGoT của các phản ứng ở các nhiệt độ khác nhau. P.P. tổng hợp ở nhiệt độ cao tự lan truyền (SHS) 1. Lợi dụng lượng nhiệt toả ra lớn của chất phản ứng 2. Ví dụ: Điều chế Spinen NiAl2O4 từ MgO và bôt Al hay từ Al2O3 với bột Mg đốt cháy. Nhiệt xẩy ra tức thời, mạnh lan truyền tạo cho phản ứng dễ xẩy ra. 3. Phản ứng xẩy ra nhanh, tiết kiệm năng lượng, ít chất thải, ít ảnh hưởng đến môi trường. 4. khuyết điểm: sản phẩm dễ lẫn tạp chất, tinh thể không đồng nhất. P.P precursor 1. Tăng diện tích tiếp xúc ( DTBM) lớn, tăng tốc độ phản ứng, giảm nhiệt độ thiêu kết 2.Quá trình khuếch tán: phân tử và nguyên tử A) Phân tử: PP. đồng kết tủa, Sol-gel, thuỷ nhiệt B) Nguyên tử(ion): PP. đồng tạo phức(đa nhân), kết tinh tạo dung dịch rắn, muối kép… P.P. đồng kết tủa 1.Bảo đảm kết tủa đồng thời của hỗn hợp kim loại 2. Bảo đảm đúng thành phần tỷ lệ trong kết tủa, trong sản phẩm 3. Phân huỷ nhiệt 4. Giảm nhiệt độ thiêu kết. 5. Khuyết điểm: Sản phẩm ít đạt được đúng hợp thức. P.P sol-gel 1. Nguyên lý: tạo sol và gel a) Phân tán chất rắn từ cấp hạt lớn sang bé b) Dùng dung môi để thuỷ phân tao keo 2. Sơ đồ: Phân tán ( thuỷ phân)sol( huyền phù)già hoá(nhiệt độ)gel(rắn, nữa rắn,keo,polyme)  sấy  nung  sản phẩm. Ưu diểm: Góm bôt, cỡ hạt nhỏ nm, micromet… Màng mỏng, sợi…. Nhiệt độ thiêu kết thấp, tinh thể đồng nhất, tinh khiết Khuyết điểm: Giá thành cao. 3. Cơ chế: Si(OR)4 + H2O = Si(OH)4 + ROH Si(OH)4 + Si(OH)4  (OH)3-Si-O-Si(OH)3  tạo không gian 3 chiều(gel) P.P. kết tinh 1.Tạo pha rắn: từ pha lỏng, pha thuỷ tinh Sản phẩm thu được đơn tinh thể kích thước lớn Sản phẩm khối rắn chắc chứa nhiều loại tinh thể Tổng hợp dựa trên cơ sở giản đồ trạng thái Mầm tinh thể (chất gây mầm, chất xúc tác) từ pha thuỷ tinh P.p phản ứng xâm nhập 1. Phản ứng xâm nhập (P. Ư bánh kẹp), Cho phân tử, nguyên tử, ion xâm nhập vào mạng lưới tinh thể của một chất nền ( có cấu trúc mở,khe, rãnh, hốc trống…) Ví dụ: Grafit, fulleren C60,disufua kim loại chuyển tiếp….khoáng sét…zeolit. Phản ứng trao đổi cation 1.Cho ion từ môi trường ngoài thay thế vị trí ion trong chất nền Yêu cầu ion trao đổi chất nền phải có độ linh động cao ( tạo dung dịch rắn thay thế….) Ví dụ: trao đổi ion trong cấu trúc beta Al2O3 (Na2OmAl2O3( m= 5 – 11) + 2MNO3= pha rắn pha nóng chảy M2OmAl2O3 + NaNO3 M = Li, K, Rb, Ag, Cu, NH4, In, Ga P.P. điện hoá, hoá học mềm Trên cơ sở chất nền có tinh thể dạng cấu trúc lớp, rãnh.. Thực hiện phản ứng xâm nhập, trao đổi ion Bằng thủ thuật điện hoá Nấu nóng chảy Khử điện hoá bằng cách điện phân tạo những mức oxihoa thấp nhất, hay khử các anion Ứng dụng: Tạo màng phủ, màng mỏng, Tạo hợp chất trung gian kém bền… P.P Áp suất cao, thuỷ nhiệt Thiết bị nén có áp lực lớn tại một điểm nhỏ Nhiệt độ kết tinh trong bình có thể cao hàng nghìn độ Thuỷ nhiệt là p.p dùng nước dưới áp suất cao và nhiệt độ cao hơn điểm sôi bình thường: - nước đóng vai trò môi trường truyền áp suất - Nước đóng vai trò dung môi để hoà tan chất phản ứng ( tạo pha lỏng hay pha hơi) Tạo được s