課程設計窯爐

1. 跪求~微機原理與介面技術課程設計——溫控窯爐控制器

不是這個專業的幫不到你。不過我現在從事的工作經常接觸到窯爐。發熱絲用三角接法，三相接到電力調整器上。電力調整器要和PID溫控器鏈接，由溫控器給它信號，而感測器給溫控器信號。這樣溫控器根據感測器的溫度來傳送信號給電力調整器，電力調整器根據信號的不同來控制導通角的大小，以達到控制溫度的目的。相差范圍是0.3度。我是做電力調整器和溫控器的。所以只能告訴你這么多。有用沒用不知道。不過我們現在用的都是RS485介面。。。有的也用323的。

2. 梭式窯爐的課程設計怎麼搞 有沒有高手指點一下啊 尤其是計算部分 現在知道的數據有液化石油氣的主要成分

燃料燃燒計算
設窯爐使用的煤氣組成干基如下表：
成分 CO2 CO H2 CH4 C2H4 H2S N2
含量（%）
4.5
29
14
1.8
0.2
0.3
50.2
其中含水率為4%，α=1.1時。
基準：1Nm3濕煤氣 xu×1=xd（1－H2O）
換算成濕煤氣組成：xu=xd =0.96xd
換算後的煤氣組成如下表：
成分 CO2 CO H2 CH4 C2H4 H2S N2 H2O
含量（%）
4.32
27.84
13.44
1.73
0.19
0. 9
48.19
4.0
(1) 1Nm3煤氣燃燒所需要的空氣量
理論空氣量為：
V =( + +0.0173×2+0.0019×3+0.0029× )×
=1.195 Nm3 / Nm3
實際空氣量為：
Va=αVa0 =1.1×1.195=1.315 Nm3 / Nm3
(2) 1Nm3煤氣燃燒理論生成煙氣量為：
V0=(0.043+0.2784+13.44+3×0.0173+4×0.0019+2×0.0029+0.4819+0.04)+ V
=1.99(Nm3 /kg)
1Nm3煤氣燃燒實際生成煙氣量為：
V= V0 +(α－1)V =0.0195+(1.1－1)×1.195=2.07 Nm3 / Nm3
煙氣組分：
= ×100%=16.556%
= ×100%=10.4203%
=0.4819×V × =0.4819+1.315× =68.88%
=(α－1) V × ×100%=5.7729%
= ×100%=0.140096%
4.2實際燃燒溫度溫度
氣體燃料的發熱量:
Qnet=12600C0+10800H2+35800CH4+59000C2H4+63700C2H6+80600C3H6
+91200C3H8+118700C4H10+146000C5H12+23200H2S(KJ/Nm3)
Qnet=126×27.84+108×13.44+358×1.73+590×0.19+232×0.29=5758 KJ/Nm3
燃燒所需空氣量：
Va=1.315 Nm3/ Nm3煤氣
實際煙氣量：
V=2.07 Nm3/ Nm3煤氣
發生燃燒時煤氣溫度tg與空氣溫度ta均為20℃，其中空氣在0~20℃的平均比熱容為1.296 KJ/Nm3
理論燃燒溫度：
tth=
=
= 即2.07ctth=5818.5
設tth′=1700℃,查表知發生煤氣燃燒產物的平均比容物C′=1.67。
則Q′=2.07×1.67×1700=5876.7＞5818.5
設tth′′=1600℃，C′′=1.65則Q′′=2.07×1.67×1600=5464.8＜5818.5
此時，tth的值必在tth′與tth′′之間，可用內插法以求tth值，即：
=
=
tth=1686℃
實際燃燒溫度tp=ηtth
設取高溫系數η=0.76（陶瓷倒焰窯）
∴tp=0.76×1686=1281.6℃

3. 耐火材料原料都有哪些

拆分詞條
耐火材料科技名詞定義
中文名稱：耐火材料英文名稱：refractory material定義：耐火度不低於1580℃，有較好的抗熱沖擊和化學侵蝕的能力、導熱系數低和膨脹系數低的非金屬材料。應用學科：電力（一級學科）；火力發電（二級學科） 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 網路名片
耐火度不低於1580℃的一類無機非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料廣泛用於冶金、化工、石油、機械製造、硅酸鹽、動力等工業領域，在冶金工業中用量最大，占總產量的50％～60％。
目錄

簡介
發展
在中國的發展
種類
成分
主要品種
酸性耐火材料中性耐火材料鹼性耐火材料氧化物材料難熔化合物材料高溫復合材料
應用
性能
生產工藝
作業性
常見耐火材料
散狀耐火材料
耐火材料專業介紹簡介
發展
在中國的發展
種類
成分
主要品種
酸性耐火材料中性耐火材料鹼性耐火材料氧化物材料難熔化合物材料高溫復合材料
應用
性能
生產工藝
作業性
常見耐火材料
散狀耐火材料
耐火材料專業介紹
展開 編輯本段簡介
耐火材料與高溫技術相伴出現，大致起源於青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高緻密和超高溫製品方向發展，同時出現了
耐火材料
完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維。現代，隨著原子能技術、空間技術、新能源技術的發展，具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐沖刷等綜合優良性能的耐火材料得到了應用。編輯本段發展
中國在4000多年前就使用雜質少的粘土，燒成陶器，並已能鑄造青銅器。東漢時期（公元25～220）已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高緻密和超高溫製品方向發展，同時發展了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纖維（用於1600℃以上的工業窯爐）。前者如氧化鋁質耐火混凝土，常用於大型化工廠合成氨生產裝置的二段轉化爐內壁,效果良好。50年代以來,原子能技術、空間技術、新能源開發技術等的迅速發展，要求使用耐高溫、抗腐蝕、耐熱震、耐沖刷等具有綜合優良性能的特種耐火材料，例如熔點高於2000℃的氧化物、難熔化合物和高溫復合耐火材料等。編輯本段在中國的發展
古代、中世紀、文藝復興時代的耐火材料，工業革命前後高爐、焦爐、熱風爐用耐火材料，近代後期新型耐火材料及其製造工藝，現代耐火材料製造技術及主要技術進步，以及對未來耐火材料發展的展望，耐火材料與高溫技術相伴出現，大致起源於青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高緻密和超高溫製品方向發展，同時出現了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維。現代，隨著原子能技術、空間技術、新能源技術的發展，具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐
耐火材料
沖刷等綜合優良性能的耐火材料得到了應用。在中國有許多工廠生產耐火材料產品。中國有豐富的資源，也正因為這方面的原因，各大外國投資商也來到國內一展身手，展露頭角。在中國的東北部，是耐火材料供應商極其豐茂的地區，導致其他國外投資商對其的出口低價格產生了質疑，從而在2003年由歐盟提出對中國耐火材料新產品的反傾銷，限制了產品對歐盟的出口。2006年中國為保護原材料資源的大量流失，對部分行業進行了減免出品退稅，以此極大地限制產品的出口。但這並不能在很大程度上限制一些國外的品牌銷售，因為它們擁有幾十甚至上百年的銷售生產經驗，並極大地佔有了市場，也創立了它們在各大洲的品牌效應。編輯本段種類
耐火材料種類繁多，通常按耐火度高低分為普通耐火材料（1580～1770℃）、高級耐火材料（1770～2000℃）和特級耐火材料（2000℃以上）；按化學特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和鹼性耐火材料。此外，還有用於特殊場合的耐火材料。 現在對於耐火材料的定義，已經不僅僅取決於耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指應用於冶金、石化、水泥、陶瓷等生產設備內襯的無機非金屬材料。編輯本段成分
酸性耐火材料以氧化硅為主要成分，常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅94％以上的硅質製品，使用的原料有硅石、廢硅磚等，其抗酸性爐渣侵蝕能力強，荷重軟化溫度高，重復煅燒後體積不收縮，甚至略有膨脹；但其易受鹼性渣的侵蝕，抗熱震性差。硅磚主要用於焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚以耐火粘土為主要原料，含有30％～46％的氧化鋁，屬弱酸性耐火材料，抗熱振性
耐火材料
好，對酸性爐渣有抗蝕性，應用廣泛。 中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95％以上的剛玉製品是一種用途較廣的優質耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對鋼渣的耐蝕性好，但抗熱震性較差，高溫荷重變形溫度較低。碳質耐火材料有碳磚、石墨製品和碳化硅質製品，其熱膨脹系數很低，導熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高，抗酸鹼和鹽的侵蝕，尤其是弱酸鹼具有較好的抵抗能力，不受金屬和熔渣的潤濕，質輕。廣泛用作高溫爐襯材料，也用作石油、化工的高壓釜內襯。 鹼性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分，常用的是鎂磚。含氧化鎂80％～85％以上的鎂磚，對鹼性渣和鐵渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用於平爐、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉設備以及一些高溫設備上。 在特殊場合應用的耐火材料有高溫氧化物材料，如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等，難熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高溫復合材料，主要有金屬陶瓷、高溫無機塗層和纖維增強陶瓷等。編輯本段主要品種
在普通和特種耐火材料中，常用的品種主要有以下幾種：
酸性耐火材料
用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93％以上SiO2的硅質製品，使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強，但易受鹼性渣的侵蝕，它的荷重軟化溫度很高，接近其耐火度，重復煅燒後體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗
耐火材料磨具
熱震性差。硅磚主要用於焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚中含30％～46％氧化鋁，它以耐火粘土為主要原料，耐火度1580～1770℃，抗熱震性好，屬於弱酸性耐火材料，對酸性爐渣有抗蝕性，用途廣泛，是目前生產量最大的一類耐火材料。
中性耐火材料
高鋁質製品中的主晶相是莫來石和剛玉，剛玉的含量隨著氧化鋁含量的增加而增高，含氧化鋁95％以上的剛玉製品是一種用途較廣的優質耐火材料。鉻磚主要以鉻礦為原料製成的，主晶相是鉻鐵礦。它對鋼渣的耐蝕性好，但抗熱震性差，高溫荷重變形溫度較低。用鉻礦和鎂砂按不同比例製成的鉻鎂磚抗熱震性好，主要用作鹼性平爐頂磚。 碳質製品是另一類中性耐火材料，根據含碳原料的成分和製品的礦物組成，分為碳磚、石墨製品和碳化硅質製品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料，加焦油、瀝青作粘合劑，在1300℃隔絕空氣條件下燒成。石墨製品(除天然石墨外)用碳質材料在電爐中經2500～2800℃石墨化處理製得。碳化硅製品則以碳化硅為原料，加粘土、氧化硅等粘結劑在1350～1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下製成氮化硅－碳化硅製品。
耐火材料磨具
碳質製品的熱膨脹系數很低，導熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化，不受任何酸鹼的侵蝕，有良好的抗鹽性能，也不受金屬和熔渣的潤濕，質輕，是優質的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化，不宜在氧化氣氛中使用。碳質製品廣泛用於高溫爐爐襯（爐底、爐缸、爐身下部等）、熔煉有色金屬爐的襯里。石墨製品可以做反應槽和石油化工的高壓釜內襯。碳化硅與石墨製品還可以製成熔煉銅同金和輕合金用的坩堝。
鹼性耐火材料
以鎂質製品為代表。它含氧化鎂80％～85％以上， 以方鎂石為主晶相。生產鎂磚的主要原料有菱鎂礦、海水鎂砂由海水中提取的氫氧化鎂經高溫煅燒而成）等。對鹼性渣和鐵渣有很好的抵抗性。純氧化鎂的熔點高達2800℃,因此,鎂磚的耐火度較粘土磚和硅磚都高。20世紀50年代中期以來，由於採用了吹氧轉爐煉鋼和採用鹼性平爐爐頂，鹼性耐火材料的產量逐漸增加，粘土磚和硅磚的生產則在減少。鹼性耐火材料主要用於平爐、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉以及一些高溫熱工設備。
氧化物材料
如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯、氧化鈾、氧化鎂、氧化鈰和氧化釷等熔點在2050～3050℃。
難熔化合物材料
如碳化物（碳化硅、碳化鈦、碳化鉭等）、氮化物（氮化硼、氮化硅等）、硼化物（硼化鋯、硼化鈦、硼化鉿等）、硅化物(二硅化鉬等)和硫化物(硫化釷、硫化鈰等)。它們的熔點為2000～3887℃，其中最難熔的是碳化物。
高溫復合材料
如金屬陶瓷、高溫無機塗層和纖維增強陶瓷等。編輯本段應用
經常使用的特殊材料有AZS磚、剛玉磚、直接結合鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅磚、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料；氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹等耐火材料。 經常使用的隔熱
耐火材料磨具
耐火材料有硅藻土製品、石棉製品、絕熱板等。經常使用的不定形耐火材料有補爐料、耐火搗打料、耐火澆注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火噴補料、耐火投射料、耐火塗料、輕質耐火澆注料、炮泥等。編輯本段性能
耐火材料的物理性能包括結構性能、熱學性能、力學性能、使用性能和作業性能。 耐火材料的結構性能包括氣孔率、體積密度、吸水率、透氣度、 氣孔孔徑分布等。 耐火材料的熱學性能包括熱導率、熱膨脹系數、比熱、熱容、導溫系數、熱發射率等。 耐火材料的力學性能包括耐壓強度、抗拉強度、抗折強度、抗扭強度、剪切強度、沖擊強度、耐磨性、蠕變性、粘結強度、彈性模量等。 耐火材料的使用性能包括耐火度、荷重軟化溫度、重燒線變化、抗熱震性、抗渣性、抗酸性、抗鹼性、抗水化性、抗CO侵蝕性、導電性、抗氧化性等。編輯本段生產工藝
根據製品的緻密程度和外形不同，有燒結法、熔鑄法和熔融噴吹法等。 燒結法是將部分原料預燒成熟料，破碎和篩分，再按一定配比與生料混合，經過成型、乾燥和燒成。原料預燒的目的是將其中的水分、有機雜質、硫酸鹽類分解的氣體燒除，以減少製品的燒成收縮，保證製品外形尺寸的准確性。原料在破碎和研磨後還需要經過篩分，因為坯料由不同粒度的粉料進行級配，可以保證最緊密堆積而獲得緻密的坯體。 為了使各種生料和熟料的成分和顆粒均勻化，要進行混煉，同時加入結合劑，以增強坯料結合強度。如硅酸鋁質坯料加入結合粘土，鎂質坯料加入亞硫酸紙漿廢液，硅質坯料加入石灰乳等。根據坯料含水量的多少，可以採用半干法成型(約含5％水分)，可塑法成型(約含 15％水分)和注漿法成型（約含40％水分）。然後進行乾燥和燒成。熔鑄法是將原料經過配料混勻和細磨等工序，在高溫熔化，直接澆鑄，經冷卻結晶、退火成為製品。如熔鑄莫來石磚、剛玉磚和鎂磚等。它們的坯體緻密，機械強度高、高溫結構強度大，抗渣性好，使用范圍不斷在擴大。熔融噴吹法是將配料熔化後，以高壓空氣或過熱蒸汽進行噴吹，使之分散成纖維或空心球的方法。製品主要用作輕質耐火、隔熱材料。此外，還可製成粉狀或粒狀不定形耐火材料，臨用時以焦油、瀝青、水泥、磷酸鹽、硫酸鹽或氯化鹽等結合劑膠結，不經成型和燒結而直接使用。編輯本段作業性
耐火材料的作業性包括稠度、塌落度、流動度、可塑性、粘結性、回彈性、凝結性、硬化性等。編輯本段常見耐火材料
經常使用的耐火材料有AZS磚、剛玉磚、直接結合鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅磚,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹等耐火材料。 經常使用的隔熱耐火材料有硅藻土製品、石棉製品、絕熱板等。 經常使用的不定形耐火材料有補爐料、耐火搗打料、耐火澆注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火噴補料、耐火投射料、耐火塗料、輕質耐火澆注料、炮泥等。編輯本段散狀耐火材料
散狀耐火材料(不定形耐火材料)：不定形耐火材料是由合理級配的粒狀和粉狀料與結合劑共同組成的不經成型和燒成而直接供使用的耐火材料。通常，對構成此種材料的粒狀料稱骨料，對粉狀料稱摻合料，對結合劑稱膠結劑。這類材料無固定的外形，可製成漿狀、泥膏狀和鬆散狀，因而也通稱為散狀耐火材料。用此種耐火材料可構成無接縫的整體構築物，故還稱為整體耐火材料。 不定形耐火材料的基本組成是粒狀和粉狀的耐火物料。依其使用要求，可由各種材質製成。為了使這些耐火物料結合為整體，除極少數特殊情況外，一般皆加入適當品種和數量的結合劑。為改進其可塑性或減少用水量，可加入少量適當增塑減水劑，為滿足其他特殊要求，還可分別加入少量適當其他外加劑。編輯本段耐火材料專業介紹
培養目標： 本專業培養具備耐火材料科學與工程方面的知識，能在耐火材料結構研究與分析、材料的制備、材料成型、加工及工程施工等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。 培養要求： 本專業學生主要學習耐火材料的生產過程、工藝及設備的基礎理論、組成、結構、性能及生產條件間的關系，具有材料測試、生產過程設計、材料改性及研究開發新產品、新技術和設備及技術管理的能力。 具備的技能： 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：1．掌握耐火材料的工業生產過程和設備、生產工藝的專業基礎知識；2．掌握耐火材料制備的原理及工藝基礎，材料的結構與性能；3．掌握本專業所必需的機械、電子、工程、計算機應用的基本知識技能；4．具有製品的工業生產、質量控制和技術管理的初步能力； 5．具有正確選用材料、設備並進行工藝設計的能力； 6．具有研究改進材料性能、開發新材料、製品、工藝的初步能力。 開設課程： 主幹課程：材料科學與工程，熱力學基礎，溶液熱力學，電化學熱力學，表面與界面現象熱力學，耐火氧化物熱力學，含碳耐火材料熱力學，耐火非氧化物及其復合耐火材料熱力學。 主要課程：物理化學，無機材料性能、測試及研究方法，粉體工程，材料制備原理、熱工過程與設備，無機材料工藝學。 主要實踐教學：包括專業實驗、工程施工實習、生產實習、課程設計、計算機應用與上機實踐、畢業設計。[1]

4. 無機非金屬專業課程設計指導書

http://wjfjs.ujn.e.cn/syjx/2_3.asp
濟南大學無機非金屬材料工藝學精品課程

http://hxhg.gxu.e.cn/?&act=article&code=body&cid=138&id=109

《無機非金屬材料工程專業課程》實驗教學大綱

課程名稱：專業實驗（professional experiment）

課程編號：041661

課程性質：獨立設課

課程屬性：專業課

實驗教材或指導書名稱：硅酸鹽工業熱工基礎實驗、水泥工藝實驗、無機非金屬材料實驗（行業統編）

課程總學時：80 時 學分：5分 實驗學時：80時 實驗學分：5分

面向專業：無機非金屬材料工程專業

實驗室名稱：無機非金屬材料工程實驗室

一、課程簡介：

《無機材料專業實驗》是在學習了無機非金屬材料專業基礎課和一定的專業課之後，開設的一門指定的必修實驗課程。課程的內容協及無機非金屬材料生產過程操作、質量控制和產品的測試和檢驗，主要內容包括：燃料的性能檢驗、煙氣的成分分析、水泥和熟料的物理性能檢驗和化學成分分析、粉體的密度、比表面積和粒度分布以及綜合實驗等。

二、課程實驗目的與要求：

目的：通過《無機材料專業實驗》課程的學習，鞏固學生所學的基礎理論知識，培養學生動手和獨立操作的能力。

要求：掌握相關的分析和測試儀器設備的工作原理和正確的操作方法，培養學生對實驗現象的觀察、分析、歸納和總結的能力，並了解實驗結果與實際生產和操作的關系，為今後從事有關的工作打下良好的基礎。

三、考試（考核）方式：實驗前預習情況佔10%，實驗過程操作規范程度和表現佔40%，實驗結果及實驗報告佔50%。

四、主要儀器設備及台（套）數：

馬弗爐二台，氧彈測試儀二套，砂漿攪拌和成型設備三套，凈漿攪拌設備四套。

五、主要參考書目：

1、朱 明等 硅酸鹽工業熱工基礎實驗 武漢 武漢工業大學出版社，1998年5月。

2、姜玉英 水泥工藝實驗 武漢 武漢工業大學出版社，1996年8月。

3、孫晉濤 硅酸鹽工業熱工基礎 武漢 武漢工業大學出版社，1999年5月。

4、林宗壽 無機非金屬材料工學 武漢 武漢工業大學出版社，2003年1月。

5、施惠生 無機非金屬材料實驗 北京 化學工業出版社，2002年6月。

六、實驗項目：

1、專業實驗（一）

序號
實驗項目名稱
實 驗 內 容
實驗類型
計劃學時
開出要求
實驗者

類別
每組人數

1
煤的工業分析
測定煤的灰分、水分、揮發分和固定碳。
綜合
4
必做
本科生
10

2
固體燃料的發熱量測定
根據燃燒時貝克曼溫度的變化計算燃料的各種發熱量。
驗證
4
必做
本科生
3

3
煙氣的成分分析
分析煙氣中CO2、O2、CO以及N2的百分含量。
驗證
4
必做
本科生
2

4
氣流壓力、流速與流量測量
測量流動氣體的壓力、流速和注量。
驗證
4
必做
本科生
5

5
水泥標准稠度、凝結時間、安定性的測定
檢測樣品的標准稠度、凝結時間、安定性。
驗證
4
必做
本科生
3

6
水泥膠砂強度的測定
成型、養護和破型。
驗證
4
必做
本科生
2

7
熟料游離氧化鈣的測定
測定熟料中游離氧化鈣的含量
驗證
4
必做
本科生
1

8
水泥中三氧化硫的測定
離子交換法
驗證
4
必做
本科生
1

9
混凝土力學性能實驗
攪拌成型、脫摸養護、強度檢測、塌落度試驗
驗證
4
必做
本科生
3

10
混凝土集料檢測
砂、石的級配、砂子的細度摸數、含水量、含泥量測定
驗證
4
必做
本科生
3

11
粉體的密度和比表面積的測定
測量樣品的密度和比表面積。
驗證
4
必做
本科生
1

12
粉體粒度分布的測定（沉降分析法）
用沉降法測定Pb微粒半徑及分布。
驗證
4
必做
本科生
4

2、專業實驗室（二）

序號
實驗項目名稱
實 驗 內 容
實驗類型
計劃學時
開出要求
實驗者

類別
每組人數

綜合性實驗
1、原材料的制備和性能分析
配料計算，生料配合及粉磨，生料細度的測定，生料碳酸鈣滴定值的測定。
綜合
8
必做
本科生
6

2、合成或燒制過程
生料打餅、烘乾、煅燒，各種設定溫度下的生料易燒性的測定
綜合
8
必做
本科生
6

3、過程的質量控制
熟料煅燒，掌握高溫爐的使用方法，熟料中游離CaO測定，熟料顯微結構分析
綜合
8
必做
本科生
6

4、製品的物理化學性能檢測
水泥組成的確定，水泥粉磨，水泥全套物理檢驗
綜合
8
必做
本科生
6

大綱編寫人：邱樹恆、陳益蘭、黃永春

大綱審核人：李浩璇、張剛生

大綱批准人：童張法

《無機非金屬材料專業基礎實驗》課程教學大綱

授課專業：無機非金屬材料

學時數；48 學分數：2.5

一、課程的性質目的

這門實驗課程是包含有《工程材料微觀結構學》，《無機非金屬材料測試方法》和《無機非金屬材料科學基礎》三門課程相應開出的實驗。這門實驗課程是無機非金屬材料專業本科生的專業基礎和專業技術課程，其教學任務是通過學生實施實驗，正確理解課堂上學習的理論知識，建立抽象的立體思維能力，並培養學生的動手能力，學會分析材料顯微結構和操作測量材料顯微結構常用儀器；通過參觀工業測試中心實驗室，讓學生了解現代最先進的測試材料性能垢儀器，這對學生消化對應的理論課上學到的抽象理論，提高學生分析問題、解決問題的能力均有極大的幫助。該實驗課是無機非金屬材料專業學生的必修課程。

二、課程教學內容

第一部分 《工程材料微觀結構學》實驗

實驗一. 對稱要素的認識 （3學時）

通過學生自己尋找7個品系的木模型對稱要素，讓學生正確理解什麼是晶體的對稱要素，對稱要素有幾種，怎樣找出它們的存在位置。依據每個模型存在的對稱要素，正確理解對稱要素的組合原則，學會找出L4i和L6i對稱要素的規則。通過這個實驗，培養學生的空間想像能力，建立抽象的思維。

本實驗難點在於如何掌握尋找對稱要素，尤其是反伸軸對稱要素的尋找方法。

實驗二. 晶體定向，晶面符號和晶棱符號的確定（3學時）

首先利用模型講解在晶體中如何確定x、y和z方向，依據米氏符號確定法則如何確定晶面符號，進而確定晶棱符號，然後由學生獨立完成七個晶系模型的晶面和晶棱符號的確定。

難點在於如何用對稱要素確定x、y和z三個方向。

實驗三，礦物物性的認識（3學時）

給出十種常見的硅酸鹽工業使用的礦物，要求學生鑒定它們物理性質和光學性質，包括形態，比重，莫氏硬度（斷口），光澤，條痕，顏色和透明度等，學會使用莫氏硬度計和利用素燒瓷板鑒定條痕和透明度。

難點是解理程度的判定，條痕與透明度關系的規律性。

實驗四. 偏光顯微鏡和單偏光鏡下的觀察（3學時）

指導學生正確使用偏光顯微鏡，學會自己調節光路，對焦和調節亮度，找出見克線，利用見克線測定礦物折射率相對大小，學會觀察無機非金屬材料工業常見原料礦物的形態，顏色，突起和糙面等的情況，掌握如何判定閃突起。

難點是見克線觀察和利用見克線判定折射率高低。

實驗五. 正交偏光鏡下的觀察（一）（3學時）

學會觀察礦物的干涉色方法，如何確定干涉色的級序和色序，懂得如何使用補色器。

難點是干涉色級序的判定。

實驗六. 正交偏光鏡下的觀察（二）（3學時）

學會怎樣在偏光顯微鏡正交系統下測定礦物的多色性，吸收性，延性，消光性質和雙晶類型。

難點是消光類型的確定。

實驗七. 錐光鏡下的觀察（一）（3學時）

讓學生認識什麼是偏光顯微鏡錐光系統，由學生自己設置這個系統，並利用這個系統觀察一軸晶的干涉圖，用一軸晶的干涉圖來測量光性正負。通過本實驗，使學生掌握調節錐光系統的方法。

難點是錐光系統的建立和調節。

實驗八. 錐光鏡下的觀察（二）（3學時）

學會利用錐光系統觀察二軸晶干涉圖，利用垂直Bxa切面和斜交光軸切面的干涉圖，測定二軸晶的光性正負，2V角的確定。

難點是二軸晶的干涉圖觀察和光性正負測定。

實驗九. 反光顯微鏡結構及其使用（3學時）

通過講解反光顯微鏡結構和用途後，由學生自己操作。觀察水泥熟料，陶瓷和玻璃光片試樣，學會分析岩相結構。利用顯微鏡——攝象頭——電視屏幕顯示系統向學生講解岩相結構與工藝關系，讓學生掌握光片制備技術。

難點是岩相結構的分析。

第二部分 《無機非金屬材料測試方法》實驗

實驗一. X射線衍射技術與定性相分析（3學時）

通過對X射線衍射測量技術，由學生制備試樣，老師測試，最後由學生分析測試結果，找出試樣中的物相組成。

難點是試樣中物相的確定。

實驗二. 透射電鏡及試樣顯微電子圖象觀察（3學時）

講解透射電鏡的結構原理和基本操作方法，了解如何制備試樣，觀察一些材料透射電子圖象，分析其微觀結構特徵。

難點是分析透射電子圖象特徵。

實驗三. 掃描電鏡及試樣的顯微電子圖象觀察（3學時）

讓學生了解掃描電鏡的結構和基本原理，掌握制備試樣的方法和基本要求，觀察無機材料掃描電鏡顯微電子圖象特徵，學會分析SEM圖。

難點是掃描電鏡的顯微結構圖象的分析。

第三部分 《無機非金屬材料科學基礎》實驗

實驗一、粘土的ξ—電位測定（3學時）

要求學生掌握粘土顆粒帶電的原因和帶電的電性，及其影響因素，這是理論課的內容和要求。

該實驗是通過測定粘土-水懸浮液中粘土顆粒的運動速度來計算粘土顆粒的ξ—電位，因此這種方法成為電泳法。本實驗用到的設備有直流穩壓電源、數字式電壓表、生物顯微鏡、電泳槽、白金電極、微距攝像頭、21英寸彩色電視機以及制備好的粘土—水懸浮液。

在開始試驗前要求學生認真觀看該實驗的多媒體教學片，然後經過實驗教師的再次示範及強調注意事項後，學生才能夠開始動手進行實驗操作。

實驗結束後一周內學生要提交實驗報告.

實驗二. 粘土的差熱分析（3學時）

在本實驗中學生需要掌握差熱分析的工作原理，這在多媒體教學片中有所論述。

本實驗是通過連續測定粘土樣品在恆速升溫過程中熱量的轉移來確定粘土的脫水溫度，進而判斷樣品為何種粘土。本實驗需要用到的實驗設備有卧式管式電爐、自偶變壓器、熱電偶、數/模轉換卡、計算機及數據採集和繪圖程序、列印機等。

在實驗操作前學生需要認真觀看本實驗的多媒體教學片，然後經過實驗教師的再次示範及交待注意事項後方可進行實驗操作。

實驗結束後一周內學生要提交實驗報告。

實驗三 淬冷法研究相平衡（3學時）

有關相圖及相平衡的理論知識學生應該在相應的理論課中已經學過，本實驗的目的是通過二氧化硅-氧化鈉系統中某個組成的樣品在指定高溫下達到相平衡後的結構來驗證書本上對應相圖的狀態，進而理解相圖上任一點均代表系統狀態的結論。同時經過本實驗的學習和訓練，學生能夠掌握如何把樣品的高溫結構保留到常溫進行結構分析的方法。

本實驗需要用到的設備有立時管式電爐、可控硅溫度控制器、白金坩堝、自偶變壓器、偏光顯微鏡、微距攝像頭、21英寸彩色電視機等。

在實驗操作前學生需要認真觀看本實驗的多媒體教學片，然後經過實驗教師的再次示範及交待注意事項後方可進行實驗操作。

實驗結束後一周內學生要提交實驗報告。

實驗四 失重法研究固相反應速度常數（3學時）

本實驗的原理是熱失重分析方法，該方法的原理將在本實驗的多媒體教學片中有所論述，學生必須認真學習和掌握。

本實驗用到的設備有立時管式電爐、可控硅溫度控制儀、白金坩堝、千分之一精度的電子天平、計算機及相應的數據處理和作圖程序。

在實驗操作前學生需要認真觀看本實驗的多媒體教學片，然後經過實驗教師的再次示範及交待注意事項後方可進行實驗操作。

實驗結束後一周內學生要提交實驗報告。

三、課程教學的基本要求

在這門基礎實驗課程中進行的教學環節是實驗原理和要求的講解，實驗操作的顯示，學生自己動手做實驗，記錄實驗結果和實驗現象，書寫實驗報告，老師批改每份報告並給出成績。要求學生在實驗前先預習，在實驗過程運用學過的理論知識，掌握正確的實驗方法，書寫實驗報告要求規范和整潔，並能結合理論知識分析實驗結果。通過基礎實驗課，能夠讓學生牢固掌握理論知識。實驗教師在指導學生進行操作時必須做到「細心、耐心、誠心」（三心形象），尤其要注意學生在實驗過程中的違規操作和電、熱的安全問題。教師在指導實驗過程中要做到主動提問、提示和解釋，同時還要輔導學生分析實驗結果，如有機會還應該向學生介紹計算機編程進行數據採集、處理、顯示的原理。實驗完成後學生按時上交實驗報告。本課程一共48學時。考核方式是依據實驗操作認真程度，考勤情況和實驗報告成績,給出一個綜合成績。

四. 建議教材與教學參考書

[1] 曹德光編，硅酸鹽岩相學實驗指導書及實驗報告，廣西大學西教材科印，1999.

[2] 楊淑珍等編，無機非金屬材料測試武漢工業大學出版社，1991.

[3] 南京玻璃纖維研究設計院編，玻璃測試技術，中國建築工業出版社，1987.

[4] 無機非金屬材料教研室，《專業基礎實驗之二指導書》，2001年啟用

[5] 陸佩文主編，《硅酸鹽物理化學》，東南大學出版社出版，1991.1

5. 一窯爐的窯牆內側溫度為1400攝氏度，環境溫度為20℃，試設計窯牆保溫體系，使窯牆單位面積積散熱量低於200

是熱傳導的問題，與電壓、電阻和電流關系一樣，（1400-20）/200=6.9 相當於熱阻大於6.9，然後將內襯耐高溫（鎂鉻磚）磚導熱系數、中間用及外側導熱系數根據串聯與厚度關系計算，即可

6. 求救 窯爐課程設計

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