硅酸盐物理化学
(physicalchem-istryofsilicates)硅酸盐物理化学是一门研究生产硅酸盐系材料(陶瓷、耐火材料、玻璃和水泥)各个工艺过程中的物理化学本质、影响因素及其应用的学科。它是硅酸盐工艺学的一个分支学科,属材料科学的范畴。硅酸盐物理化学可以概括生产陶瓷、耐火材料、玻璃和水泥的各种工艺过程中的本质,也奠定了这些过程的理论基础。因而,硅酸盐物理化学对培养硅酸盐化学工艺工程师起着无可置疑的重要作用。在硅酸盐物理化学的形成过程中,特别应该提出鲍林(Pauling,L.)在1929年所总结的关于离子化合物的五个原则,它对硅酸盐结构化学规律的总结和研究起了重大的推动作用。硅酸盐物理化学的研究对象,除按化学概念所涉及的由二氧化硅和金属氧化物所形成的盐类外,还包括不含硅的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、卤化物、硫系化合物和碳素材料以及其它非金属单质等。硅酸盐物理化学内容包括:有关硅酸盐系的热力学、结晶化学、化学动力学和电化学以及硅酸盐与某些氧化物的物理化学等。具体内容有:(1)硅酸盐系的热力学——一些重要的硅酸盐物质的热容。依据热力学第一定律来讨论硅酸盐系的热化学。计算硅酸盐系在发生相变化学反应中的熵变及吉布斯自由能的改变。(2)硅酸盐的结构——硅酸盐中的化学键型式。硅酸盐单位晶胞的结构。(3)玻璃态——玻璃态的一般特性。玻璃态的结构理论。(4)单元体系——氧化硅系。氧化铝系。氧化镁系。(5)二元系——铝方柱石和钙长石系。硅灰石和铝酸钙系。氧化铝和氧化硅系。氧化硅和氧化钠系。氧化硅和氧化钙系。氧化硅和氧化镁系。氧化钙和氧化铝系。氧化钙-氧化镁系。二元系中的固溶体。分层与偏析。(6)三元系——三元系相图的基本型式。氧化钙、氧化铝和氧化硅系。氧化钠、氧化钙和氧化硅系。氧化镁、氧化铝和氧化硅系。氧化钾、氧化铝和氧化硅系。三元系中的固溶体。(7)硅酸盐形成与熔融反应动力学——动力学方程式。诸因素对反应速度的影响。熔融动力学。从熔体中结晶的动力学。固相反应。(8)硅酸盐系的电化学。电导率及其各种影响因素。电解。