VẬT LIỆU CERAMIC (vật LIỆU SILICATE) (CNVL silicat)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.83 MB, 32 trang )
2
VẬT LIỆU VÔ CƠ ???
(Inorganic materials)
Nguồn gốc: từ các nguồn phi sinh vật, chẳng
hạn như đá, khoáng sản.
Bao gồm:
Vật liệu kim loại
Vật liệu vô cơ phi kim loại
Vật
liệu ceramic
Vật liệu không nung hoặc tổng hợp ở nhiệt độ
thấp
3
4
Một cách đơn giản, có thể hiểu các hợp chất silicat
là các hợp chất có chứa nhóm oxit SiO2 trong thành
phần.
VAI TRỊ CÁC HỢP CHẤT SILICAT
CHIẾM TỶ LỆ RẤT LỚN TRONG CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN
ALUMO-SILICAT TỚI 70% KHỐI LƯỢNG VỎ TRÁI ĐẤT
5
VẬT LIỆU CERAMIC
Được tạo thành từ các hợp chất hóa học giữa các nguyên tố kim
loại và phi kim loại.
Rất phong phú, đa dạng về thành phần hóa học và tính chất.
Alumina
Boron Carbide
Chromium Carbide
Graphite
Magnesia
Silicon Carbide
Tungsten Carbide
Zirconia
Clay
Brick
Limestone
Granite
6
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
MỞ ĐẦU
GỐM SỨ VÀ VẬT LIỆU CHỊU LỬA
THỦY TINH, GỐM THỦY TINH,
GEOPOLYMER
XI MĂNG, BÊ TÔNG VÀ MỘT SỐ
LOẠI VẬT LiỆU KHÔNG NUNG
7
Ceramics
9
10
VẬT LiỆU CERAMIC TRUYỀN THỐNG
(CỔ ĐiỂN)
Traditional or Classical Ceramics
GỐM SỨ (CLAY PRODUCTS)
THỦY TINH (GLASS)
XI MĂNG (CEMENT)
VẬT LiỆU CHỊU LỬA (REFRACTORY)
VẬT LiỆU MÀI (ABRASIVES)
11
VL CERAMIC TIÊN TiẾN
ADVANCED CERAMICS
SENSOR
THERMAL PROTECTION
SYSTEM
BIOCERAMICS
MAGNETIC MATERIALS
ELECTRONIC MATERIALS
-Semi conductor
-Super conductor
Biomaterials 12
Magnetic materials
Ceramic knife
Electronic
materials
13
CÁC KIỂU LIÊN KẾT
TRONG VẬT LIỆU
là kết hợpCERAMIC
giữa liên kết ion và
liên kết cộng hóa trị
Năng lượng liên kết trong vật
liệu ceramic là tương đối lớn
khoảng 100-500 kJ/mol (kim loại là
60-250kJ/mol)
nh hưởng: quyết định đến các
tính chất đặc trưng của vl ceramic:
nhiệt độ nóng chảy, mật độ, độ
cứng, độ giòn, cách điện… ?
15
Cấu trúc hợp chất Silicat
và alumo-Silicat
Tứ diện phối trí cơ bản
[Si04]-4
Bốn ion O2- bao quanh
ion Si4+
Khoảng cách Si – O:
1.62A0
RA /RK = 0,39
Số phối trí : 4
Al3+ có thể thay
thế một phần Si4+
16
Cấu trúc hợp chất
Silicat và alumo-Silicat
Tứ diện [ SiO4]4- có khả năng liên
kết với nhau và với cation khác.
Các tứ diện [ SiO4]4- liên kết với
nhau, có thể chung 1, 2, 3, hoặc 4
đỉnh, nhờ đó các hợp chất Silicat
rất ña daïng.
17
Crystalline & non-crystalline silica
Note, relatively open structure but large bond strength
(e.g. quartz: density = 2.65 g/cm3, mp = 1710oC)
Non-crystalline form: fused silica or vitreous silica
18
Silicate glasses
Amorphous silica forms a “network” with relatively large open areas where
foreign atoms and particles may be easily introduced.
non-crystalline silica
Silicates: amorphous silica with impurities
Sodium-silicate glass
20
VẬT LIỆU CERAMIC CÓ
CẤU TRÚC ĐA PHA, ĐA TINH
THỂ
Cấu trúc: là đặc điểm về cấu tạo của vật liệu, được xác định
bởi:
- Kích thước hạt, hình dạng, cách phân bố, sự định hướng và
sự tiếp xúc giữa các hạt.
- Số lượng và chất lượng của thành phần pha.
- Độ rỗng xốp.
Tính đồng nhất về cấu trúc cao sẽ làm tăng tính chất của vật
liệu.
Cấu trúc của vật liệu Ceramic là hệ thống gồm nhiều pha phức
tạp bao gồm các pha tinh thể, pha thủy tinh và pha khí.
21
TÍNH CHẤT VẬT LIỆU
CERAMIC
Tồn tại trạng
thái tinh thể và
trạng thái vô định hình
Nhiệt độ nóng chảy cao, bền
hóa cao
Bền nén và khả năng chịu mài
mòn cao
Bền kéo, bền uốn thấp
Phần lớn cách điện, cách nhiệt
tốt (độ dẫn điện và dẫn nhiệt
tương đối thấp)
22
TÍNH CHẤT VẬT LIỆU
CERAMIC
Độ bền cơ học lý thuyết của vật
liệu: (theo độ bền liên kết nguyên
tử): Ϭlt=(2E.γ/α)1/2 (γ: nl bm riêng, α: khoảng cách nguyên
tử)
Tuy nhiên độ bền thực tế của VL
vô cơ thấp hơn nhiều (vd: độ bền thực
tế của thủy tinh chỉ bằng 1/100 độ
bền lý thuyết) do tình trạng khuyết tật
trên bề mặt (các vết nứt tế vi), hình
dạng và kích thước các hạt tinh thể,
bọt khí).
23
Properties of
Ceramics
24
VẬT LIỆU SILICATE
đồ đất nung
03/22/21
VẬT LIỆU SILICAT
25
VẬT LIỆU SILICAT
GỐM SỨ DÂN DỤNG
03/22/21
VẬT LIỆU SILICAT
26
VẬT LIỆU SILICAT
GỐM SỨ XÂY DỰNG: GẠCH
03/22/21
VẬT LIỆU SILICAT
27
VẬT LIỆU SILICAT
GỐM SỨ XÂY DỰNG: NGÓI
03/22/21
VẬT LIỆU SILICAT
28
