第1篇玻璃工藝學/1

1.1引言1

1.1.1玻璃的特性1

1.1.2玻璃的發展簡史1

1.1.3玻璃的種類及其應用2

1.2玻璃的結構特征3

1.2.1玻璃態的通性3

1.2.2玻璃的結構與組成5

1.2.3玻璃的形成規律8

1.2.4熔體與玻璃的相變13

1.3玻璃的性質17

1.3.1玻璃的黏度17

1.3.2玻璃的表面張力20

1.3.3玻璃的力學性能22

1.3.4玻璃的光學性能25

1.3.5玻璃的熱學性能27

1.3.6玻璃的化學穩定性29

1.4玻璃原料及配合料的制備31

1.4.1玻璃原料31

1.4.2玻璃原料的選擇與加工35

1.4.3配合料的制備37

1.5玻璃的熔制42

1.5.1玻璃的熔制過程42

1.5.2玻璃熔制的溫度制度49

1.5.3玻璃的熔窯51

1.6玻璃的成型52

1.6.1玻璃成型原理52

1.6.2平板玻璃成型方法55

1.6.3其他玻璃產品成型方法62

1.7玻璃的退火與淬火65

1.7.1玻璃的應力66

1.7.2玻璃的退火71

1.7.3玻璃的淬火75

1.8玻璃的缺陷77

1.8.1氣泡78

1.8.2結石79

1.8.3玻璃夾雜物84

1.8.4條紋84

1.8.5浮法成型平板玻璃的缺陷86

1.9玻璃制品的生產89

1.9.1鋼化玻璃89

1.9.2夾層玻璃92

1.9.3鍍膜玻璃94

1.9.4微晶玻璃97

1.9.5其他品種玻璃99

第2篇水泥工藝學/101

2.1引言101

2.1.1膠凝材料101

2.1.2水泥102

2.1.3水泥生產技術發展102

2.1.4水泥在國民經濟中的重要性103

2.1.5中國水泥工業的發展104

2.2硅酸鹽水泥的國家標準104

2.2.1硅酸鹽水泥標準發展史104

2.2.2現行硅酸鹽水泥國家標準105

2.3硅酸鹽水泥的原料及生料制備108

2.3.1硅酸鹽水泥的原料108

2.3.2生料制備112

2.3.3粉磨工藝115

2.4硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及配料計算118

2.4.1硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及特性119

2.4.2熟料的率值123

2.4.3熟料礦物組成的計算及換算125

2.4.4配料計算127

2.5硅酸鹽水泥熟料的制備132

2.5.1生料煆燒過程中的物理、化學變化132

2.5.2回轉窯燒結工藝138

2.5.3立窯煆燒工藝142

2.5.4懸浮預熱器窯及預分解窯145

2.5.5礦化劑素的作用149

2.6硅酸鹽水泥的水化和硬化152

2.6.1熟料單礦物的水化和水泥的水化153

2.6.2硅酸鹽水泥的凝結硬化159

2.6.3硬化水泥漿體的組成與結構160

2.7硅酸鹽水泥的性能164

2.7.1凝結時間164

2.7.2體積變化167

2.7.3強度169

2.7.4耐久性171

第3篇陶瓷工藝學/179

3.1引言179

3.1.1陶瓷的概念179

3.1.2陶瓷的分類179

3.1.3中國陶瓷發展簡史及其對世界的影響180

3.2原料183

3.2.1黏土類原料183

3.2.2石英類原料190

3.2.3長石類原料192

3.2.4鈣質原料194

3.2.5其他礦物原料195

3.3配料計算197

3.3.1配料方案的確定197

3.3.2配方的表示方法199

3.3.3配方的計算200

3.4坯料制備207

3.4.1陶瓷坯料的種類及質量要求208

3.4.2原料處理與坯料制備209

3.5成型215

3.5.1可塑法成型216

3.5.2注漿成型219

3.5.3壓制成型223

3.5.4成型模具227

3.6釉料制備及施釉229

3.6.1釉的分類229

3.6.2釉料的組成和釉層的形成230

3.6.3釉層的性質231

3.6.4釉料的制備及施釉234

3.6.5陶瓷的裝飾236

3.7干燥243

3.7.1干燥機理243

3.7.2干燥方法246

3.7.3排塑248

3.8燒成249

3.8.1燒成過程中的物理化學變化249

3.8.2燒成制度的確定251

3.8.3燒成設備253

3.8.4窯具主要原料260

3.8.5低溫燒成和快速燒成261

3.9新型陶瓷簡介262

3.9.1新型陶瓷工藝263

3.9.2結構陶瓷簡介267

3.9.3功能陶瓷簡介269

3.9.4發展中的新型陶瓷272

參考文獻/278

隨著科學技術的突飛猛進，材料學科也在飛速發展，其專業內涵不斷豐富。無機非金屬材料原料豐富、成本低廉、產品應用範圍廣，在各行各業具有廣泛的應用前景。無機非金屬材料種類繁多，本教材基於編者多年的教學經驗，並參考了國內外較新的同類教材，選擇目前應用多、發展較快的玻璃、水泥及陶瓷材料等為主要編寫內容。本教材不僅介紹了這些材料的組成、結構、特性和性能之間的關繫，還詳細介紹了如何通過工藝調整這種關繫的方法及這些材料在品種和工藝方面的新發展。本教材在編寫過程中注意到以下幾個方面。

1.根據科學技術發展的新動態，注重優化課程體繫，以加強專業基礎、更新專業知識為基本原則。

2.強調材料組成、結構、工藝及使用效能之間的關繫。

3.堅持體現教材內容適中的深度及廣度，適用性強。

4.教材內容新穎，注重介紹當代科學技術的新知識、新技術、新理論及新工藝。

5.教材內容豐富、重點突出、深入淺出，可以滿足教學要求。

全書由何秀蘭和柳軍旺統稿，內容取舍及章節編排由吳澤負責。第1篇由何秀蘭負責;第2篇由柳軍旺負責;第3篇由吳澤負責。本書由哈爾濱理工大學材料科學與工程學院的郭英奎審稿，並提出許多寶貴意見。哈爾濱理工大學材料科學與工程學院的董麗敏與單連偉參與了本書的圖表制作及文字校對等工作，在此一並表示誠摯感謝。

由於教材內容廣泛，水平所限，盡管加倍努力，但不足之處在所難免，懇請同行和讀者批評指正。

編者   

2015年12月於哈爾濱