内 容 简 介

高等学校教材《非金属材料学》分为上、下册。本书为上册，共分八章。书中较系

统地阐述了非金属材料的基本性质、非金属矿物、陶瓷材料、耐火材料、玻璃、水泥、混

凝土及其制品以及木材等无机矿物质材料和有机植物质材料的组成、结构与性能。对

材料的储运、加工中的变化规律及合理使用、节约代用及防护、管理等，也作了结合实

际的介绍。

本书可作为物资管理和相近专业的教材，也可作为物资管理科技人员的参考书

及土木建筑和同专业成人教育的自学辅导用书。

目 录

绪 论

一、材料与材料科学

二、非金属材料的发展

三、非金属材料在国民经济中的作用

四、非金属材料的研究内容

第一章 非金属材料的基本性质

第一节 非金属材料的组成、结构与构造

一、材料的组成

二、材料的结构与构造

第二节 非金属材料的基本物理性质

一、材料与质量有关的性质

二、材料与水有关的性质

三、材料与热有关的性质

第三节 非金属材料的力学性质

一、材料的强度和标号

二、材料的变形性能

三、材料的断裂

第四节 环境介质对非金属材料的作用

一、非金属材料的腐蚀特征

二、非金属材料的腐蚀防治

第二章 非金属矿物

第一节 金刚石

一、金刚石的成因和资源状况

二、金刚石的结构与性质

三、金刚石的分类与应用

四、金刚石的节约代用与储运

第二节 石 墨

一、石墨的成因和资源状况

二、石墨的结构与性质

三、石墨的分类与应用

四、石墨的节约代用与储运

第三节 石 棉

一、石棉的成因和资源状况

二、石棉的结构与分类

三、石棉的性质和应用

四、石棉的节约代用与储运

第四节 石 膏

一、石膏的成因和资源状况

二、石膏的结构与性质

三、石膏的分类与应用

四、石膏的节约代用与储运

第五节 工业粘土

一、粘土的成因和资源状况

二、粘土的结构与性质

三、粘土的分类与应用

四、粘土的节约代用与储运

第六节 石灰岩

一、石灰岩的成因

二、石灰岩的分类

三、石灰岩的性质

四、石灰岩的应用

第七节 石 英

一、石英的成因

二、石英的结构

三、石英的性质

四、石英的分类

五、石英的应用

第八节 萤 石

一、萤石的性质

二、萤石的应用

第三章 陶 瓷

第一节 陶瓷的基本知识

一、陶瓷的概念

二、陶瓷的分类

第二节 陶瓷的生产

一、原料的制备

二、坯料的成型

三、制品的烧结

第三节 陶瓷的结构

一、陶瓷的化学键和晶体结构

二、陶瓷的显微结构

第四节 陶瓷的性能

一、力学性能

二、热性能

三、电学性能

四、化学稳定性

第五节 普通陶瓷

一、普通陶瓷的组成

二、普通陶瓷的分类

第六节 特种陶瓷

一、特种陶瓷的制备

二、特种陶瓷的性能

三、常用的几种特种陶瓷

第七节 陶瓷的选用和管理

一、陶瓷的选用

二、陶瓷的管理

第四章 耐火材料

第一节 耐火材料的基本知识

一、耐火材料的概念

二、耐火材料的分类

第二节 耐火材料的生产和组成结构

一、耐火材料的生产

二、耐火材料的组成和结构

第三节 耐火材料的基本性质

一、耐火度

二、荷重软化温度

三、热稳定性

四、高温体积稳定性

五、抗高温化学稳定性

六、耐压强度

七、导电性

第四节 普通耐火材料

一、硅酸铝质耐火制品

二、硅质耐火制品

三、镁质耐火制品

四、碳质耐火制品

第五节 其他耐火材料

一、塑性耐火制品

二、耐火泥

三、轻质耐火制品

四、耐火纤维

五、特种耐火材料

第六节 耐火材料的选用和管理

一、耐火材料的选用

二、耐火材料的管理

第五章 玻 璃

第一节 玻璃的基本知识

第二节 玻璃的生产和表面加工

一、玻璃的生产

二、玻璃成型

三、表面加工

第三节 玻璃的组成和结构

一、玻璃的组成

二、玻璃的结构

三、玻璃的缺陷

第四节 玻璃的性质

一、机械性质

二、热学性质

三、光学性质

四、化学稳定性

五、电学性质

第五节 玻璃的主要品种

一、建筑玻璃

二、安全玻璃

三、信号玻璃

四、特种玻璃

五、玻璃纤维

第六节 玻璃的管理

一、计量单位

二、玻璃的管理

第六章 水 泥

第一节 水泥的基本知识

第二节 硅酸盐水泥

一、硅酸盐水泥的生产

二、硅酸盐水泥熟料的组成

三、硅酸盐水泥的凝结硬化

四、硅酸盐水泥的主要技术性质

五、硅酸盐水泥石的侵蚀

六、硅酸盐水泥的性能与应用

第三节 掺混合材料的硅酸盐水泥

一、混合材料

二、普通硅酸盐水泥

三、矿渣硅酸盐水泥

四、火山灰质硅酸盐水泥

五、粉煤灰硅酸盐水泥

第四节 其他品种的水泥

一、快硬硅酸盐水泥

二、快凝快硬硅酸盐水泥

三、快硬硫铝酸盐水泥

四、抗硫酸盐硅酸盐水泥

五、硅酸盐大坝水泥

六、高铝水泥

七、膨胀水泥

八、白色硅酸盐水泥

第五节 无熟料水泥

一、石膏矿渣水泥

二、火山灰质无熟料水泥

第六节 水泥的选用和管理

一、水泥品种的选用

二、水泥的储运管理

三、节约水泥的途径

第七章 混凝土及其制品

第一节 混凝土的基本知识

第二节 混凝土的组成材料

一、水 泥

二、集 料

三、拌合及养护水

第三节 混凝土的主要技术性质

一、混凝土拌合物的性质

二、硬化混凝土的性质

第四节 混凝土外加剂

一、外加剂的种类

二、减水剂

三、早强剂

四、引气剂

五、缓凝剂

六、速凝剂

七、加气剂

第五节 混凝土配合比设计

一、配合比的设计要求

二、配合比参数的确定原则及方法

三、配合比设计方法与步骤

第六节 混凝土制品

一、预应力混凝土轨枕

二、钢筋混凝土电杆

三、混凝土管

第八章 木 材

第一节 木材的基本知识

第二节 木材的构造

一、宏观构造特征

二、显微构造特征

三、木材的识别

第三节 木材的物理性质

一、含水率

二、干湿变形及开裂

三、表观密度和细胞壁物质密度

四、木材的导热性和导电性

第四节 木材的力学性质

一、抗压强度

二、抗拉强度

三、抗弯强度

四、抗剪强度

五、硬度和耐磨性

六、影响木材力学性质的因素

第五节 木材的缺陷和材质标准

一、木材的缺陷

二、常用材种及其材质标准

第六节 木材的管理

一、木材的防腐

二、木材的防火

三、木材的改性

四、木材的节约代用

参考文献

第一章 非金属材料的基本性质

材料的性质是由其组成、结构与构造等内部因素所决定，而使用和储运时的环境介质，又

是影响材料性质的外部因素。对于各种类型的非金属材料，尽管各有特性，但却都有基本一致

的共性。为了掌握非金属材料的基本性质及其变化规律，本章重点论述非金属材料的一些共性

及其相互的内在联系，并强调材料与外界条件间的联系。

第一节 非金属材料的组成、结构与构造

从材料应用和储运的角度来看，最为重要的是材料的化学性质、物理性质和力学性质。材

料所有这些性质都是其化学组成、微观结构及宏观构造等因素决定的。为了合理地使用材料，

必须从不同层次的结构上去掌握材料的基本性质。

一、材料的组成

非金属材料的组成通常是指其化学成分或矿物组成而言，它不仅决定着非金属材料的化

学性质，而且还影响着非金属材料的物理、力学性质。

（一）材料的化学成分

非金属材料的化学成分决定其种类和性质，如有机非金属材料是由C、H、O、N等化学元素

组成，它们密度小、强度低、易燃、易挥发等；又如无机非金属材料的化学成分主要是由SiO2、

Al2O3、CaO、Fe2O3等氧化物组成，这些氧化物性质及其含量就决定了这一类材料的硬度、强度、

熔化温度、耐蚀性等，如硅酸盐玻璃随二氧化硅SiO2含量增多，其强度、耐热性、耐蚀性、透光

性增大。

（二）材料的矿物组成

无机非金属材料的矿物组成，通常是指不同氧化物所组成的盐类，矿物组成可用酸性氧化

物和碱性氧化物组成的盐表示，如硅酸盐水泥的主要矿物是硅酸三钙（3CaO·SiO2）和硅酸二

钙（2CaO·SiO2）等。由于这类材料中的化合物并不是纯的，常和其它组分形成固溶体，所以采

用矿物组成更为确切。对于无机非金属材料而言，矿物组成是决定性质的主要因素，如硅酸盐

水泥中硅酸三钙这种矿物含量的大小，便在很大程度上决定了水泥的强度和标号等。

二、材料的结构与构造

材料的性质与其结构、构造有着密切的相关性。通常材料的结构与构造可分为宏观构造、

亚微观结构和微观结构三个层次。

（一）材料的宏观构造（又称为粗视构造）

它是指用肉眼或放大镜能观察到的粗大组织，其尺寸约为毫米或更大尺寸的构造状况。通

常非金属材料的宏观构造可按下述标准分类。

1.按孔隙尺寸分

（1）致密构造：材料内部无孔隙存在，常称为密实材料，如天然石材、玻璃、玻璃钢、塑料等。

（2）多孔构造：材料内部具有粗大孔隙，常称为多孔材料，如泡沫塑料、加气混凝土和膨胀

珍珠岩等。

（3）微孔构造：材料内部存在微小孔隙，常称为微孔材料，如石膏制品、粘土砖瓦等。

2.按聚集形态分

（1）纤维构造：材料内部存在纤维状组织，常称为纤维材料，如木材、竹材、玻璃纤维、矿物

棉和合成纤维等。

（2）层状构造：材料内部存在平行与垂直方向的组织，常称为层状材料，如胶合板、云母、玻

璃布、岩棉制品和橡胶轮胎等。

（3）散粒构造：材料呈松散的颗粒状物，常称为松散材料，如橡塑制品中碳酸钙填料，铜板

纸中高岭土填料，涂料中钦白粉以及混凝土中的砂、石等填料。

（二）材料的亚微观结构（又称细观结构）

通常是指光学显微镜所能观察到的材料结构，其尺寸为几个微米至几十个微米。当仪器放

大倍数达1000倍时，可观察到各种岩石的矿物组织，硬化水泥浆体的水化产物形貌以及木材

的细胞组织等显微结构。对多孔材料而言，材料的细观结构在深层次上影响着材料的性质。

（三）材料的微观结构