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陶瓷（ceramics）的含义 1

目录 1

第一章　Si-O化学键 3

1-1 元素的等电子数系列 3

1-2　克拉克（Clark）数 4

1-3　硅 4

1-4　化学键的类型 5

1-5 由电子密度分布判断化学键 6

1-6　原子散射系数 7

1-7　晶格结构因数 8

1-8　晶体结构的傅立叶（Fourier）解析 8

1-9 晶体的等电子密度线 9

1-10　Si-O键的等电子密度线 10

1-11　氢原子 12

1-13　类氢原子的矢径函数 14

1-12　电子壳层结构 14

1-14　矢径分布函数 15

1-15　角函数 16

1-16　2p轨道 17

1-17　杂化轨道 18

1-18　Si-O化学键的离子性 19

参考文献 21

第二章　硅石 23

2-1　配位多面体 24

2-2　正多面体 24

2-3　正四面体、正六面体和正八面体 26

2-4　用纸板模型表示正多面体的排列和堆积 27

2-5　配位数 28

2-6　硅氧四面体 28

2-7 单组分系SiO2 29

2-8　石英 30

2-9　鳞石英 34

2-10　方石英 35

2-11　球体的最密堆积 35

2-12　双正四面体的顺式构型和逆式构型 37

2-13　W石英 38

2-14　硫方石英（Melanoflogite， 39

黑火石） 39

2-15　热液石英（Keatite） 40

2-16　柯石英（Coesite） 40

2-17　超石英（Stishovite） 41

2-18　维特隆（Vitron） 42

2-19　Sj-O-Si键角 43

2-20　结构子（Structon）及其数量法则 44

2-21　石英的比重和折射率 45

2-22　SiO2-BeF2的模型关系 46

2-23　单组分系AIPO4 47

2-24　有关离子晶体的鲍林通用规则 48

参考文献 50

第三章　硅酸盐 52

3-1 氧化物组成式 52

3-2　硅酸盐连锁的中间性 54

3-3　硅酸盐晶体结构的分类 54

3-4　四面体结构共用系数 58

3-5　正硅酸盐 59

3-6　鼓型（双四面体）硅酸盐 60

3-7　环状硅酸盐 61

3-8　链状硅酸盐 63

3-9　硅酸铝 64

3-10　Al2SiO5三种形态的晶体结构 65

3-11　常压下的Al2O3-SiO2二组分系 66

3-12　硅线石与莫来石 70

参考文献 73

第四章　长石与准长石 75

4-1 长石的分类与多种类型 75

4-2　岩浆分化反应系列中的长石 77

4-3　具有层状结构的长石 80

4-4　透长石的晶体结构 81

4-5　Al3+的氧配位数 85

4-6　（Al、Si）的有序排列及无序排列 86

4-7　长石中含有的有机物和氮化物 86

4-8　类长石矿物 88

4-9　准长石 88

4-10　霞石 89

4-11　继承置换（同型离子置换） 90

参考文献 91

第五章　层状铝硅酸盐 92

5-1　八面体层 93

5-2　用模型说明八面体层与四面体 95

层的接合 95

5-3　云母与长石的关系 97

5-4　云母的晶体结构 100

5-5　云母的多型 103

5-6　水云母 104

5-7　绢云母 105

5-8　伊利石 106

5-9　表示配位置换的组成式 107

5-10　海绿石 108

5-12　黑云母、水黑云母及蛭石 111

5-11　绿泥石 111

5-13　须藤石 112

参考文献 113

第六章　粘土矿物的晶体结构 115

6-1 粘土物质 116

6-2　Al2O3-SiO2-H2O系 116

6-3　高岭族矿物（Kandites） 119

6-4 高岭土 119

6-5　高岭石的多型 120

6-6　高岭土生成前的风化反应系列 122

6-7　长石-云母-高岭土之间的平衡关系 123

6-8　高岭土生成的自由能 124

6-9 由粉碎而引起的高岭晶体的破坏 125

6-12　多水高岭 126

6-11　有可逆性解吸水的粘土矿物 126

6-10　叶蜡石 126

6-13　蒙脱石 128

6-14　MgO-SiO2-H2O系 129

6-15　滑石 130

6-16　蛇纹石 130

6-17　石棉 131

6-18　假层结构 132

6-19　坡缕石（palygorskite） 133

参考文献 134

第七章　粘土悬浮体和泥浆 136

7-1 粘土颗粒的生成 136

7-2　粘土物质与示性分析 137

7-3　粘土的粒径 137

7-4　粘土的粒径分布 138

7-5　对数正态分布直线 138

7-6　粘土的比表面积 140

7-7　粘土与胶体 143

7-8　无定形粘土矿物 144

7-9　粘土颗粒与胶团 145

7-10　粘土悬浮体的动电现象 146

7-11　粘土颗粒的电泳（cataphoresis） 147

7-12　粘土悬浮体的电渗析 148

7-13　粘土酸与氢粘土 149

7-14　粘土悬浮体的中和曲线 150

7-15　单一离子粘土的制备 152

7-16　双电层 153

7-17　粘土的离子交换 156

7-18　粘土的阳离子交换能力 157

7-19　粘土悬浮体的凝聚 158

7-20　电解质凝聚作用的规律 160

7-21　凝聚体的沉降 161

7-22　粘土悬浮体的表观粘度 162

7-23　氢离子浓度引起的表观粘度变化 163

7-24　添加电解质引起的表观粘度变化 164

7-25　粘土悬浮体的浓度与表观粘度之间的 165

不连续点 165

7-26　粘土悬浮体的流化 166

参考文献 167

第八章　粘土的可塑性 170

8-1 可塑性与易碎性 170

8-2　可塑性的成因 171

8-3　可塑界限 171

8-4　可塑性与粘土-水系统的蒸气压曲线 172

8-5　流变学 173

8-7　应力-应变速度图 174

8-6　应力-应变图 174

8-8　流动-变形试验模型 176

8-9　可塑性的评定 177

8-10　粘性流动与塑性流动 178

8-11　粘土-水系统的流动性状 178

8-12　粒径引起的流动性状的变化 179

8-13　添加电解质引起的流动性状的变化 180

8-14　水量引起的屈服值变化 181

8-15　压入和压缩引起的可塑变形 182

8-16　粘土的拉伸试验 184

8-17　粘土的荷重-伸缩曲线 185

8-18　由生粘土的拉伸-压缩所产生的滞后曲线 186

8-19　扭曲试验 187

8-20　生粘土反复扭曲的滞后曲线 188

8-21　滞后曲线的合成 190

8-22　相对于可塑性的阿斯特布里（Astbury）模型 192

8-23　布拉本德（Brabender）可塑计 193

8-24　成形速度与可塑性 195

8-25　用林赛斯（Linseis）图判断可塑性 195

参考文献 196

第九章　粘土坯料的脱水、干燥和吸湿 198

9-1　加压过滤脱水 198

9-2　达尔西（Darcy）法则及穿透性常数的 199

单位达尔西 199

9-3　扩散脱水 201

9-4　泥浆注入速度 202

9-5　干燥的三个阶段 204

9-6　干燥速度 205

9-7　干燥龟裂 206

9-8　干燥的体积收缩和线收缩 207

9-9　干坯强度 208

9-10　干坯的气孔率和孔径分布 209

9-11　干坯的应变贮存 211

9-12　给湿干燥 212

9-13　喷雾干燥 213

9-14　干粘土的吸水量 214

9-15　粘土的润湿热 214

9-16　根据吸湿性辨别粘土矿物 215

参考文献 217

第十章　粘土矿物的加热变化 219

10-1 加热变化的试验方法 219

10-2　热性能试验法 220

10-3　高岭矿物加热时的结构变化 224

10-4　其他粘土矿物加热时的结构变化 242

参考文献 248

11-1　脱水机理 252

第十一章　脱水机理和脱水动力学 252

11-2　脱水的动力学 261

参考文献 269

第十二章　莫来石的定量和莫来石化的动力学 272

12-1　莫来石的定量测定法 272

12-2　莫来石的生成动力学 276

参考文献 280

第十三章　陶瓷坯体烧成反应和烧结现象 283

13-1 陶瓷坯体烧成时产生的主要变化 283

13-2 陶瓷坯体烧成时的平衡状态及动力学 285

13-3　烧结现象 287

13-4　高温下固体中的物质传递机理 289

13-5　烧结过程的区分 293

参考文献 295

14-1 烧结模型 296

第十四章　烧结模型和烧结速度公式 296

14-2　初期烧结机理和速度公式 302

14-3　中、后期烧结速度公式 323

参考文献 330

第十五章　影响固相烧结的主要因素 332

15-1 包括在烧结速度公式中的因素 332

15-2　气泡和晶界的作用 336

15-3　盐类的分解及其煅烧条件的影响 340

15-4　母盐种类和制备条件的影响 344

15-5　杂质和添加剂的影响 347

15-6　烧成气氛对烧结的影响 355

15-7 贮藏期间气氛对粉末试料的影响 361

15-8　粉碎效应 363

15-1　0稳定状态对烧结的影响 366

15-9　经爆炸冲击波处理而产生的影响 366

15-11　试体成形压力的影响 369

15-12　试体堆积程度的影响 370

15-13　烧成时加热速度的影响 372

15-14　烧结时加压的影响 374

15-15　影响固相烧结的因素小结 376

参考文献 378

第十六章　存在液相时的烧结 384

16-1 液相烧结条件及其分类 384

16-2　液相烧结的驱动力 386

16-3　重新排列过程 388

16-4　溶解-沉淀过程 390

16-5　聚结过程及液相烧结的后期阶段 394

16-6　影响液相烧结的因素及其他问题 396

参考文献 398