无机材料显微结构简介课件.ppt
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- 无机 材料 显微结构 简介 课件
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1、。观测到的结构称观测到的结构称为为显微结构。显微结构。用高分辨率透射电镜可观测到物质的分用高分辨率透射电镜可观测到物质的分子、原子,直接研究晶格点阵的被称为子、原子,直接研究晶格点阵的被称为微观结构微观结构。一、物相组成的分析和鉴定一、物相组成的分析和鉴定固态非晶质相的分析固态非晶质相的分析非非晶态团粒晶态团粒 如粘土原料在烧结过程中脱水分解形如粘土原料在烧结过程中脱水分解形成以无定形二氧化硅为主的粘土团粒,成以无定形二氧化硅为主的粘土团粒,电镜发现,其中存在着隐晶质结晶相和电镜发现,其中存在着隐晶质结晶相和玻璃相。玻璃相。用光学显微镜只能研究其外部形态、用光学显微镜只能研究其外部形态、大小、
2、分布、含量以及其它相之间的关大小、分布、含量以及其它相之间的关系等,只有采用电子显微镜附加微区分系等,只有采用电子显微镜附加微区分析仪才能研究其内部构造。析仪才能研究其内部构造。绝大多数制品中均或多或少地含有绝大多数制品中均或多或少地含有气相,制品中的气相是以气泡或气孔气相,制品中的气相是以气泡或气孔形式存在的。气相的存在与否以及气形式存在的。气相的存在与否以及气孔的形状、大小、含量、分布和连通孔的形状、大小、含量、分布和连通情况,对制品的性能、质量及使用均情况,对制品的性能、质量及使用均有显著影响,有时起决定作用。有显著影响,有时起决定作用。必要时测定气孔中包裹气体的化学必要时测定气孔中包裹
3、气体的化学成分,分析其成因,以便在制造工艺成分,分析其成因,以便在制造工艺上采取相应措施。上采取相应措施。气相气相无机材料显微结构分析的研究内容无机材料显微结构分析的研究内容二、显微结构特征的研究和测定二、显微结构特征的研究和测定1 1、形态学研究、形态学研究晶相形态学:晶体形状特点、自形程度、晶相形态学:晶体形状特点、自形程度、集合体形态和细微结构。集合体形态和细微结构。固态非晶相形态学:研究非晶相的形状固态非晶相形态学:研究非晶相的形状特点、分布情况及与其它物相间的关系,特点、分布情况及与其它物相间的关系,进一步研究非晶态团粒中隐晶质的晶体种进一步研究非晶态团粒中隐晶质的晶体种类、大小、分
4、布和含量。类、大小、分布和含量。气相形态学:研究制品中气孔的形状、气相形态学:研究制品中气孔的形状、大小、数量及分布、气孔的贯通情况、存大小、数量及分布、气孔的贯通情况、存在形式及数量。在形式及数量。2 2、体视学研究、体视学研究 根据组成物相二维形貌特征通过结构参数的测根据组成物相二维形貌特征通过结构参数的测量和推算确定颗粒三维空间的形态、大量和推算确定颗粒三维空间的形态、大 小及小及含量的科学,称为体视学。含量的科学,称为体视学。体视学还要研究各相在空间的分布体视学还要研究各相在空间的分布情况及其均匀性,研究粉体颗粒如情况及其均匀性,研究粉体颗粒如粉状原料、生料粉、成品水泥粉、粉状原料、生
5、料粉、成品水泥粉、超细粉体和其他细粉的形态特点、超细粉体和其他细粉的形态特点、颗粒大小、粒度分布及其他结构参颗粒大小、粒度分布及其他结构参数等数等3 3研究物相的排列组合研究物相的排列组合l制品中组成物相在空间分布和排列组合制品中组成物相在空间分布和排列组合情况是制造过程中各种因素作用的综合情况是制造过程中各种因素作用的综合结果,结果,亦直接影响甚至决定着制品的技亦直接影响甚至决定着制品的技术性能、质量、使用性状和效果。显微术性能、质量、使用性状和效果。显微结构分析时要研究各物相分布的均匀性、结构分析时要研究各物相分布的均匀性、取向性、致密程度以及玻璃相、气相与取向性、致密程度以及玻璃相、气相
6、与晶相间分布情况等。晶相间分布情况等。在显微结构分析时,对不同材料及在显微结构分析时,对不同材料及其制品的要求是有所差别的:单相其制品的要求是有所差别的:单相多晶材料要用电子显微镜研究同种多晶材料要用电子显微镜研究同种晶体颗粒之间接触的晶界结构,多晶体颗粒之间接触的晶界结构,多相多晶材料则要注意研究不同相之相多晶材料则要注意研究不同相之间接合的相界结构,还要研究制品间接合的相界结构,还要研究制品中玻璃相与晶相间结合关系以及气中玻璃相与晶相间结合关系以及气孔壁的结构特点等。孔壁的结构特点等。根据制品的主要化学成分,将所根据制品的主要化学成分,将所有无机材料划分为硅酸盐类和非有无机材料划分为硅酸盐
7、类和非硅酸盐类两大类;硅酸盐类两大类;亦有分为氧化物材料和非氧化物亦有分为氧化物材料和非氧化物材料材料(含金属陶瓷含金属陶瓷)两大类的两大类的硅酸盐类无机材料硅酸盐类无机材料 以硅酸盐、铝酸盐、铝硅酸盐及硅氧、部以硅酸盐、铝酸盐、铝硅酸盐及硅氧、部分铝氧为主要化学成分的无机材料,称为分铝氧为主要化学成分的无机材料,称为硅酸盐类无机材料,简称为硅酸盐材料。硅酸盐类无机材料,简称为硅酸盐材料。l主要有:普通陶瓷、各种耐火材料、日用玻主要有:普通陶瓷、各种耐火材料、日用玻璃及其制品、无机璃及其制品、无机 保温材料、硅酸盐和铝保温材料、硅酸盐和铝酸盐水泥熟料及其制品、铸石材料、普通磨酸盐水泥熟料及其制
8、品、铸石材料、普通磨料、工业废渣、燃料灰渣、部分单晶材料及料、工业废渣、燃料灰渣、部分单晶材料及无机复合材料等。无机复合材料等。l 硅酸盐材料是发展历史悠久、使用面广硅酸盐材料是发展历史悠久、使用面广的一大类无机材料,常被称为传统无机材料。的一大类无机材料,常被称为传统无机材料。2非硅酸盐类无机材料非硅酸盐类无机材料 除硅酸盐材料以外的无机非金属材料,总称除硅酸盐材料以外的无机非金属材料,总称为非硅酸盐类无机材料,简称为非硅酸盐材料。为非硅酸盐类无机材料,简称为非硅酸盐材料。可分为五类:可分为五类:单质材料,例如,石墨、金刚石、多晶硅、单质材料,例如,石墨、金刚石、多晶硅、无定形硅等;无定形硅
9、等;单晶材料,例如,单晶硅、单晶锗、水晶、单晶材料,例如,单晶硅、单晶锗、水晶、蓝宝石、白云母等;蓝宝石、白云母等;结构材料,例如,氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、结构材料,例如,氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷和非硅酸盐的高温材料等;碳化物陶瓷和非硅酸盐的高温材料等;功能材料,例如,电介质陶瓷、压电功能材料,例如,电介质陶瓷、压电陶瓷、铁电陶瓷、生物陶瓷、快离子导陶瓷、铁电陶瓷、生物陶瓷、快离子导体、变阻瓷及敏感陶瓷、超导材料、航体、变阻瓷及敏感陶瓷、超导材料、航天航空材料、功能玻璃材料和功能薄膜天航空材料、功能玻璃材料和功能薄膜材料等;材料等;其他非硅酸盐无机材料,例如,特种其他非硅酸盐无机材料
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