Bài giảng CĐ vật liêu vô cơ Bài giảng CĐ vật liêu vô cơ 1. 1. Gốm Gốm 2. 2. Thuỷ tinh Thuỷ tinh 3. 3. Ximăng- Beton. Ximăng- Beton. Giới thiệu Giới thiệu  Mục đích: Mục đích:  Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển KHKT KHKT  Lịch sử phát triển Lịch sử phát triển  Ứng dụng Ứng dụng Phân loại Phân loại  A. Theo quan điểm hoá học A. Theo quan điểm hoá học  1. Vật liệu kim loại và hợp kim 1. Vật liệu kim loại và hợp kim  2. Vật liệu gốm( Phi kim loai) 2. Vật liệu gốm( Phi kim loai)  3. Vật liệu thuỷ tinh 3. Vật liệu thuỷ tinh  4. Vật liệu kết dính 4. Vật liệu kết dính  5. Vật liệu tổ hợp ( compozit) 5. Vật liệu tổ hợp ( compozit) Phân loại Phân loại  B. Theo đặc tính kỹ thuật B. Theo đặc tính kỹ thuật  1. Vật liệu kim loại 1. Vật liệu kim loại  2. Vật liệu gốm 2. Vật liệu gốm  3. Polyme 3. Polyme  4. Compozit 4. Compozit  5. Vật liệu bán dẫn 5. Vật liệu bán dẫn Chương1. Vật liệu gốm Chương1. Vật liệu gốm  Mỡ đầu Mỡ đầu  Định nghĩa Định nghĩa  Đặc tính chung:- giòn, dể vỡ,dể rạn Đặc tính chung:- giòn, dể vỡ,dể rạn - Độ rắn cao, bền nhiêt,môi trường - Độ rắn cao, bền nhiêt,môi trường kiềm, axit, OXH-Khử… kiềm, axit, OXH-Khử… * Phân loại: - Gốm truyền thống: dân dụng, xây * Phân loại: - Gốm truyền thống: dân dụng, xây dựng…. dựng…. - Gốm kỹ thuật: Điên, bán dẫn, quang học… Gốm kỹ thuật: Điên, bán dẫn, quang học… - Gốm sinh học Gốm sinh học Gốm truyền thống Gốm truyền thống  1. Nguyên liệu: Khoáng vật, sét, hoá phẩm- 1. Nguyên liệu: Khoáng vật, sét, hoá phẩm- silicat, aluminosilicat silicat, aluminosilicat  2. Phương pháp sản xuất 2. Phương pháp sản xuất a. Chuẩn bị nguyên liệu : thành phần, nghiền, a. Chuẩn bị nguyên liệu : thành phần, nghiền, trộn (sự phân bố,cấp hạt,…), Tạo hình ( bàn trộn (sự phân bố,cấp hạt,…), Tạo hình ( bàn xoay, ép khô, bán khô, lento, đỗ rót), sấy xoay, ép khô, bán khô, lento, đỗ rót), sấy khô ( lò sấy, phơi khô,) sữa chữa dáng hình khô ( lò sấy, phơi khô,) sữa chữa dáng hình mộc, phủ men, màu, Nung thiêu kết( lò mộc, phủ men, màu, Nung thiêu kết( lò nung tuynen, lò thường…), sản phẩm nung tuynen, lò thường…), sản phẩm Gốm kỹ thuật (tiền tiến) Gốm kỹ thuật (tiền tiến)  1. Đáp ứng các ngành CN và KHKT 1. Đáp ứng các ngành CN và KHKT  a. Cấu trúc đặc biệt a. Cấu trúc đặc biệt  b. Tính chất lý, hoá, đặc biệt phù hợp với b. Tính chất lý, hoá, đặc biệt phù hợp với lĩnh vực sử dụng lĩnh vực sử dụng  c. Phương pháp điều chế:đúc rót, pha rắn, c. Phương pháp điều chế:đúc rót, pha rắn, sol-gel, phun thuỷ lực pha hơi, kết tinh từ sol-gel, phun thuỷ lực pha hơi, kết tinh từ pha thuỷ tinh, thuỷ nhiêt, đồng kết tủa,vận pha thuỷ tinh, thuỷ nhiêt, đồng kết tủa,vận chuyển pha khí, khử điện hoá, Hoá học chuyển pha khí, khử điện hoá, Hoá học mềm, nội phân tử… mềm, nội phân tử… KHOA HỌC VẬT LIỆU KHOA HỌC VẬT LIỆU 1.Vật liệu vô cơ 1.Vật liệu vô cơ 2. Vật liệu hữu cơ 2. Vật liệu hữu cơ 3. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 3. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 1.1. Vật liệu vô cơ: 1.1. Vật liệu vô cơ: a. Kim loại , hợp kim a. Kim loại , hợp kim b. Phi kim loại: Gốm, sứ, thuỷ tinh, ximăng, beton. b. Phi kim loại: Gốm, sứ, thuỷ tinh, ximăng, beton. 2.1. Vật liệu polyme( tự nhiên và tổng hợp) 2.1. Vật liệu polyme( tự nhiên và tổng hợp) Khoa học vật liệu Khoa học vật liệu 3.1. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 3.1. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. a. a. Vật liệu compozit Vật liệu compozit b. b. Vật liệu Vật liệu kết dính Vật liệu Vật liệu kết dính c. c. Vật liệu nano Vật liệu nano d. d. Vật liệu thông minh. Vật liệu thông minh. Sự khác nhau của các loại gốm Sự khác nhau của các loại gốm  Môi trường nung(oxh- khử, khí trơ ) Môi trường nung(oxh- khử, khí trơ )  Sản lượng sản phẩm Sản lượng sản phẩm  Giá trị sử dụng: Giá trị sử dụng: a. Dân dụng a. Dân dụng b. Xây dựng b. Xây dựng c. Mỹ nghệ c. Mỹ nghệ d. Kỹ thuật điện , điện tử, công nghệ cao d. Kỹ thuật điện , điện tử, công nghệ cao [...]... bát diện 3.Tính chất  1- Hoá học:  - Bền trong môi trường axit, kiềm, Oxi hoákhử  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 a Vật liệu gốm dạng bột ( nano, micro, milimet - Thiêu kết bột gốm thành linh kiện( khuôn) -... 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,... 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... –E*/RT  E* năng lượng hoạt động hoá phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của chất  Sự phá vỡ mạng lưới cũ tạo mạng lưới mới ( Hiệu ứng J Hedwall)  Chất tinh thể mạng lưới bền vững kém hoạt động  Chất vô định hình kém bền, hoạt động dễ tham gia phản ứng Phản ứng phân huỷ nhiệt nội phân tử  1 Phản ứng tổng hợp 1 pha rắn mới phân huỷ từ một pha rắn ban đầu có chứa các hợp phần cần thiết cho pha rắn mới... Mg/MgAl2O4  2Al3+ - 3Mg2+ + 4MgO  MgAl2O4  Trên mặt biên giới: Al2O3/MgAl2O4  3Mg2+ - 2Al3+ + 4Al2O3  3MgAl2O4  Tổng: 4 MgO + 4Al2O3  4MgAl2O4  Sự phát triển về phía phải gấp 3 lần về phía trái ( gọi cơ chế ngược dòng cation hay Wagner) 2 Tốc độ phản ứng  1 Lớp SP càng dày, sự khuếch tán cation càng khó dẫn đến tốc độ chậm lại  Quá trình khuếch tán ngược dòng quyết định đến tốc độ phản ứng Pt dy/dt . HỌC VẬT LIỆU KHOA HỌC VẬT LIỆU 1 .Vật liệu vô cơ 1 .Vật liệu vô cơ 2. Vật liệu hữu cơ 2. Vật liệu hữu cơ 3. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 3. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 1.1. Vật liệu vô cơ: . hợp) 2.1. Vật liệu polyme( tự nhiên và tổng hợp) Khoa học vật liệu Khoa học vật liệu 3.1. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. 3.1. Vật liệu kết hợp vô cơ - Hữu cơ. a. a. Vật liệu compozit Vật liệu. liệu compozit Vật liệu compozit b. b. Vật liệu Vật liệu kết dính Vật liệu Vật liệu kết dính c. c. Vật liệu nano Vật liệu nano d. d. Vật liệu thông minh. Vật liệu thông minh. Sự khác nhau của