Công nghiệp silicat 2

Giới thiệu về cộng nghệ silicat: Sản xuất thủy tinh, gốm sứ, xi măng .

CHƯƠNG 2TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU VÔ CƠ  Tính chất cơ Tính chất nhiệt Tính chất quang Tính chất điện TÍNH CHẤT CƠTÍNH CHẤT CƠLà tính chất của vật liệu chịu được những ứng suất phát sinh trong nó trong 1 thời gian dài mà không bị phá hủy * Bền hóa cao* Bền hóa cao* Bền nhiệt cao* Bền nhiệt cao* Cách nhiệt tốt* Cách nhiệt tốt* Tính quang đặc biệt* Tính quang đặc biệtBản chất hóa họcBản chất hóa họcCấu trúcCấu trúcLựa chọn Lựa chọn Sử dụngSử dụng VẬT LIỆU VÔ CƠVẬT LIỆU KIM LOẠI Khi chế tạo và sử dụng cần chú ý đến những đặc điểm riêng •Tính đàn hồi, tính giònTính đàn hồi, tính giòn•Độ bền cơ họcĐộ bền cơ học TÍNH ÐÀN HỒI VÀ TÍNH GIÒNεσ.E=ÐỊNH LUẬT HOOKEỨng suất hình thành trong vật liệuModun đàn hồiÐộ biến dạngMối quan hệ giữa ứng suất và độ biến dạngVật liệu vô cơKim loại ÐỘ BỀN CƠ HỌCÐộ bền lý thuyết: 2/2)/ 2( aEltγσ=(Orowan)ÐỘ BỀN LÝ THUYẾTÐỘ BỀN THỰC TẾ* Sự giảm tiết diện chịu lực của vật liệu (do có lỗ xốp) * Sự phân bố không đồng đều tải trọng (do sự khác nhau giữa hằng số đàn hồi của các thành phần trong cấu trúc) * Sự xuất hiện các vết nứt tế vi với chiều dài 10* Sự xuất hiện các vết nứt tế vi với chiều dài 10-3-3 – 100 µm – 100 µmNguyên nhânLà tính chất của vật liệu chống lại sự phá hủy do tác động của những ngoại lực làm cho phân bố hạt xích lại gần nhau (khi nén) hay tách xa nhau ra (khi kéo) tính chất bất đẳng hướng nhiệt (tính dị hướng nhiệt) của pha tinh thể Theo Orowan: Theo Orowan: 2/22)/.(.2 rlσσ=Ứng suất tại đỉnh vết nứtỨng suấtChiều dài vết nứtBán kính cong tại đỉnh vết nứt Độ bền nénĐộ bền kéo Vật liệu giòn: độ dai phá hủy2/2) (. lgKClπσ=Ðộ dai phá hủy Hệ số hình dạngỨng suất phá hủyChiều dài vết nứt Cơ tính của vật liệu vô cơCơ tính của vật liệu vô cơnăng lượng liên kết nguyên tử cấu tạo nên tình trạng khuyết tậttrong và trên bề mặt vật liệuSố lượng vết nứt tế vi tăngKích thước vết nứt tăng cơ tính giảm mạnh [...]... trục c 1 2 3 4 5 6 SiO 2 (thạch anh) 3Al 2 O 3 .2SiO 2 Al 2 O 3 .TiO 2 ZrSiO 4 CaCO 3 C (graphit) 140 45 -26 37 -60 10 90 57 115 62 250 27 0 VẬT LIỆU VÔ CƠ TINH THỂ PHẢN XẠ I 0 I R1 I R2 I R3 I R4 I R5 I T1 I T2 I T3 I T4 cường độ chùm tia phản xạ R = cường độ chùm tia tới CHIẾT SUẤT CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU CHIẾT SUẤT CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU Vật liệu Chiết suất trung bình Gốm thuỷ tinh SiO 2 1,458 Gốm...Theo Orowan: Theo Orowan: 2/ 2 2 )/.( .2 rl σσ = Ứng suất tại đỉnh vết nứt Ứng suất Chiều dài vết nứt Bán kính cong tại đỉnh vết nứt Độ bền nén Độ bền kéo DẪN NHIỆT Hệ số dẫn nhiệt  khả năng dẫn nhiệt VẬT LIỆU RẮN Điện tử tự do Dao động của mạng lưới cấu trúc 2/ lvc = λ c: nhiệt dung riêng của vật liệu v: tốc độ photon l: quãng đường tự do... BaZrO 3 , NH 4 H 2 PO 4 , thạch anh,… * Đầu ghi âm, microphone, máy phát siêu âm, đầu đo ứng suất, đầu thu âm - TÍNH HOẢ ĐIỆN: là khả năng dẫn điện của tinh thể không dẫn điện khi bị tác dụng bởi nhiệt độ • Tính đàn hồi, tính giịn Tính đàn hồi, tính giịn • Độ bền cơ học Độ bền cơ học TÍNH CH T Ấ QUANG  Chùm ánh sáng tới vng góc với mặt giới hạn: R = [(n 2 -n 1 )/(n 2 +n 1 )] 2  Chùm ánh sáng... vơ định hình và pha khí cao ở t 0 cao Truyền nhiệt bức xạ có thể chiếm ưu thế Vật liệu giòn: độ dai phá hủy 2/ 2 ) (. lgK C l πσ = Ðộ dai phá hủy Hệ số hình dạng Ứng suất phá hủy Chiều dài vết nứt ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ GIÃN NỞ NHIỆT Hệ số giãn nở nhiệt dài Hệ số giãn nở nhiệt thể tích α 2 β RẮN MỀM PHÁ HỦY T 0 T 0 TÍNH CHẤT ĐIỆN KHÁC – TÍNH SẮT ĐIỆN: là tính phân cực tự phát tức (phân cực khi vắng... liệu cân bằng chậm Giãn nở nhiệt khác nhau tại các vùng khác nhau Ứng suất không đều trong khối vật liệu Lớn hơn giới hạn bền kéo, bền nén VẬT LIỆU BỊ PHÁ HỦY ÐỘ BỀN CƠ HỌC Ðộ bền lý thuyết: 2/ 2 )/ 2( aE lt γσ = (Orowan) ÐỘ BỀN LÝ THUYẾT ÐỘ BỀN THỰC TẾ * Sự giảm tiết diện chịu lực của vật liệu (do có lỗ xốp) * Sự phân bố không đồng đều tải trọng (do sự khác nhau giữa hằng số đàn hồi của các... LỚN HƠN KÍCH THƯỚC HẠT TINH THỂ CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU VƠ CƠ tốc độ ánh sáng truyền trong chân không n = tốc độ ánh sáng truyền trong mơi trường Kích thước ngun tử/ion Phân cực điện tử Độ truyền chậm bức xạ điện từ Chiết suất Thủy tinh Na-Ca: n = 1,5 Cho thêm ion lớn (Ba, Pb, )  tăng chiết suất lên Thủy tinh chứa >90% trọng lượng PbO: n ≈ 2, 1 Cơ tính của vật liệu vơ cơ Cơ tính... [(n 2 -n 1 )/(n 2 +n 1 )] 2  Chùm ánh sáng tới khơng vng góc với mặt phân cách  R sẽ phụ thuộc vào góc tới  Ánh sáng truyền từ chân khơng/khơng khí vào chất rắn s: R = [(n s -1)/(n s +1)] 2  Nếu phủ lên bề mặt phản xạ lớp mỏng bằng vật liệu điện môi (MgF 2 )  tổn hao phản xạ đ/v thấu kính và các dụng cụ quang học giảm TÍNH ÐÀN HỒI VÀ TÍNH GIỊN εσ .E= ÐỊNH LUẬT HOOKE Ứng suất hình thành trong vật liệu Modun đàn hồi Ðộ... tới CHIẾT SUẤT CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU CHIẾT SUẤT CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU Vật liệu Chiết suất trung bình Gốm thuỷ tinh SiO 2 1,458 Gốm thuỷ tinh Na-Ca 1,51 Corundun 1,76 Periclaz 1,74 Thạch anh 1,55 Spinel 1, 72 TRUYỀN NHIỆT BỨC XẠ TĂNG KHI: • Tỷ lệ pha khí và pha vơ định hình tăng • Nhiệt độ tăng • Khả năng cho tia hồng ngoại đi qua pha khí và pha vơ định hình tăng • Kích thước lỗ xốp tăng VẬT LIỆU VÔ CƠ... lực làm cho phân bố hạt xích lại gần nhau (khi nén) hay tách xa nhau ra (khi kéo) tính chất bất đẳng hướng nhiệt (tính dị hướng nhiệt) của pha tinh thể KHÚC XẠ Pháp tuyến Môi trường 1 Môi trường 2 Tia khúc xạ Tia tới i r r i n sin sin = . K-1Vuông góc trục cSong song trục c 123 456SiO2 (thạch anh)3Al2O3.2SiO2Al2O3.TiO2ZrSiO4CaCO3C (graphit)14045 -26 37-60109057115 622 5 027 0VẬT LIỆU VÔ CƠ TINH THỂ Vật. (tính dị hướng nhiệt) của pha tinh thể Theo Orowan: Theo Orowan: 2/ 22) /.( .2 rlσσ=Ứng suất tại đỉnh vết nứtỨng suấtChiều dài vết nứtBán kính cong