《應(yīng)用礦物學(xué)/高等學(xué)校教材》主要闡述了應(yīng)用礦物學(xué)的原理、研究內(nèi)容、研究方法和礦物資源的主要應(yīng)用領(lǐng)域!稇(yīng)用礦物學(xué)/高等學(xué)校教材》共分上下篇,總計(jì)40章,包括礦物的基本性質(zhì)及其優(yōu)化與增值,礦物現(xiàn)代分析測(cè)試方法,礦物原料在耐火材料、保溫材料、絕緣材料、建筑材料、化工原料及填料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、研磨材料、固體廢物資源循環(huán)利用、寶玉石與觀賞石、功能材料及放射性核素處理處置等16大領(lǐng)域中的應(yīng)用,重點(diǎn)介紹了45種常用礦物的化學(xué)成分、品體結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、加工工藝、技術(shù)性能及開發(fā)利用途徑等!稇(yīng)用礦物學(xué)/高等學(xué)校教材》是巖礦類、礦產(chǎn)資源、廢物綜合利用類專業(yè)的教材,同時(shí)適用于地質(zhì)、礦產(chǎn)勘察、礦物加工、材料物理、冶金、材料、環(huán)境等專業(yè)本科生學(xué)習(xí),也可供研究生和從事礦物應(yīng)用開發(fā)、礦產(chǎn)資源循環(huán)利用工作的科技、工程技術(shù)人員參考。
緒論
上篇 礦物性質(zhì)與礦物原料
第一章 礦物的基本性質(zhì)
第一節(jié) 礦物的形態(tài)
第二節(jié) 礦物顆粒的幾何性質(zhì)
第三節(jié) 礦物的光學(xué)性質(zhì)
第四節(jié) 礦物的力學(xué)性質(zhì)
第五節(jié) 礦物的熱學(xué)性質(zhì)
第六節(jié) 礦物的電磁學(xué)性質(zhì)
第七節(jié) 礦物的表面性質(zhì)
第二章 礦物理化性能的人工改變與增值
第一節(jié) 礦物的粉碎與超細(xì)加工
第二節(jié) 礦物的提純加工
第三節(jié) 礦物形態(tài)粒度定向提純加工
第四節(jié) 礦物的改性處理
第五節(jié) 礦物的改型處理
第六節(jié) 礦物性質(zhì)人工改變后的增值
第三章 礦物現(xiàn)代分析測(cè)試方法
第一節(jié) 礦物試樣的采集及分選
第二節(jié) 化學(xué)成分分析
第三節(jié) 電子顯微分析
第四節(jié) X射線衍射分析
第五節(jié) 紅外吸收光譜分析
第六節(jié) 熱分析
第四章 耐火材料礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 耐火材料礦物及其在耐火材料中的作用
第三節(jié) 耐火材料的耐火機(jī)理
第四節(jié) 耐火材料礦物的深加工和耐火礦物相
第五節(jié) 型砂礦物原料
第五章 保溫材料礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 主要礦物原料
第三節(jié) 保溫材料原料的研究
第六章 絕緣材料礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 絕緣材料礦物原料及其特性
第三節(jié) 絕緣材料及其礦物原料研究的進(jìn)展
第七章 陶瓷礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 陶瓷坯料原料
第三節(jié) 釉料原料
第四節(jié) 陶瓷原料的發(fā)展
第八章 建筑材料礦物原料
第一節(jié) 水泥礦物原料
第二節(jié) 玻璃礦物原料
第三節(jié) 集料(骨料)
第九章 化工礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 化工礦物原料的分類及作用
第十章 填料礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 塑料填料礦物
第三節(jié) 橡膠填料礦物
第四節(jié) 紙張?zhí)盍系V物
第五節(jié) 涂料填料礦物
第十一章 農(nóng)用礦物原料
第一節(jié) 肥料礦物
第二節(jié) 飼料礦物
第三節(jié) 農(nóng)藥用礦物
第四節(jié) 土壤改良礦物
第十二章 藥用礦物與礦物藥
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 藥用礦物的分類
第三節(jié) 礦物藥用機(jī)理
第四節(jié) 藥用礦物的加工炮制與道地藥材
第五節(jié) 礦物藥安全標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
第六節(jié) 藥用礦物的研究
第十三章 研磨、摩擦和密封材料礦物原料
第一節(jié) 研磨材料礦物原料
第二節(jié) 摩擦材料礦物原料
第三節(jié) 密封材料礦物原料
第十四章 生態(tài)環(huán)境礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 環(huán)境保護(hù)礦物原料
第三節(jié) 優(yōu)化調(diào)控微環(huán)境礦物原料
第四節(jié) 輻射防護(hù)礦物原料
第五節(jié) 抗菌礦物原料
第六節(jié) 防腐礦物原料
第七節(jié) 生態(tài)環(huán)境礦物學(xué)研究
第八節(jié) 礦物與人體健康及職業(yè)病
第十五章 工業(yè)固體廢物資源循環(huán)利用礦物學(xué)
第一節(jié) 固體廢物的屬性與循環(huán)利用的意義
第二節(jié) 固體廢物資源循環(huán)利用的原則——從3R到5R的飛躍
第三節(jié) 固體廢物資源循環(huán)利用研究內(nèi)容與學(xué)科基礎(chǔ)
第四節(jié) 固體廢物資源循環(huán)利用面臨的主要難點(diǎn)問題
第五節(jié) 典型固體廢物資源循環(huán)利用的礦物學(xué)方法
第十六章 寶(玉)石和觀賞石
第一節(jié) 寶(玉)石
第二節(jié) 觀賞石
第十七章 功能材料礦物原料
第一節(jié) 光學(xué)功能礦物原料
第二節(jié) 電學(xué)功能礦物原料
第三節(jié) 生物礦物和醫(yī)用礦物
第四節(jié) 功能礦物材料的特點(diǎn)
第十八章 納米礦物原料
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 納米礦物原料的主要加工方法
第三節(jié) 納米礦物的開發(fā)利用
第十九章 放射性核素處置礦物原料
第一節(jié) 放射性核素固化載體礦物
第二節(jié) 放射性核素吸附載體礦物原料
第三節(jié) 核輻射防護(hù)礦物原料
第四節(jié) 放射性核素處置用礦物原料
第五節(jié) 高放射性核廢物處理與再生利用
下篇 礦物應(yīng)用各論
第二十章 金剛石石墨自然硫
第一節(jié) 金剛石
第二節(jié) 石墨
第三節(jié) 自然硫
第二十一章 黃鐵礦磁黃鐵礦閃鋅礦
第一節(jié) 黃鐵礦
第二節(jié) 磁黃鐵礦
第三節(jié) 閃鋅礦
第二十二章 剛玉石英金紅石赤鐵礦
第一節(jié) 剛玉
第二節(jié) 石英
第三節(jié) 金紅石
第四節(jié) 赤鐵礦
第二十三章 電氣石堇青石
第一節(jié) 電氣石
第二節(jié) 堇青石
第二十四章 水鎂石與纖維水鎂石水滑石
第一節(jié) 水鎂石與纖維水鎂石
第二節(jié) 水滑石
第二十五章 橄欖石鋯石石榴子石
第一節(jié) 橄欖石
第二節(jié) 鋯石
第三節(jié) 石榴子石
第二十六章 紅柱石藍(lán)晶石夕線石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) “三石”的理化性能
第三節(jié) “三石”礦物的應(yīng)用
第二十七章 硅灰石鋰輝石
第一節(jié) 硅灰石
第二節(jié) 鋰輝石
第二十八章 角閃石族礦物與角閃石石棉
第一節(jié) 角閃石族礦物的分類與晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
第二節(jié) 角閃石石棉
第三節(jié) 透閃石
第二十九章 黏土礦物
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 高嶺石
第三節(jié) 蒙脫石
第四節(jié) 坡縷石海泡石
第五節(jié) 累托石
第三十章 蛇紋石與纖蛇紋石石棉
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 纖蛇紋石石棉
第三節(jié) 蛇紋石及其應(yīng)用
第三十一章 滑石葉蠟石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 滑石
第三節(jié) 葉蠟石
第三十二章 云母伊利石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 白云母
第三節(jié) 金云母
第四節(jié) 伊利石
第三十三章 蛭石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 蛭石的理化性能
第三節(jié) 蛭石的應(yīng)用
第三十四章 長石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 長石的理化性能
第三節(jié) 長石的應(yīng)用
第三十五章 沸石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 沸石的理化性能
第三節(jié) 人工合成沸石與納米沸石
第四節(jié) 沸石的應(yīng)用
第三十六章 磷灰石
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 磷灰石的理化性質(zhì)
第三節(jié) 磷灰石的應(yīng)用
第三十七章 方解石菱鎂礦白云石
第一節(jié) 方解石
第二節(jié) 菱鎂礦
第三節(jié) 白云石
第三十八章 重晶石芒硝
第一節(jié) 重晶石
第二節(jié) 芒硝
第三十九章 石膏硬石膏
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 石膏及煅燒產(chǎn)物的理化性能
第三節(jié) 石膏、硬石膏的應(yīng)用
第四節(jié) 工業(yè)石膏的應(yīng)用
第四十章 螢石石鹽鉀鹽
第一節(jié) 螢石
第二節(jié) 石鹽
第三節(jié) 鉀鹽
主要參考文獻(xiàn)
附錄一 中文索引
附錄二 英文索引
附錄三 中英文表名
附錄四 中英文圖名
《應(yīng)用礦物學(xué)/高等學(xué)校教材》:
磨料的破碎性,在進(jìn)行單顆粒試驗(yàn)時(shí),表現(xiàn)為磨粒的破裂強(qiáng)度;而在進(jìn)行多顆粒試驗(yàn)時(shí),則表現(xiàn)為磨粒破碎后的粒度分布。破碎后的磨料原有粒度所占百分比越大,表明該磨料越難破碎。
礦物的種類不同,化學(xué)成分不同,則破碎性不同。剛玉類磨料的韌性好于碳化硅。剛玉中Al203含量越高則脆性越好,而Al203含量低,則韌性好。
礦物破碎后的形態(tài)也影響其破碎性、等軸狀磨粒形狀規(guī)則,難破碎,韌性好,強(qiáng)度大;而片狀、劍狀磨粒較易破碎。因此,礦物的破碎方法不同也影響磨料的破碎性。
此外,磨料經(jīng)焙燒后,可以提高韌性和強(qiáng)度。
四、磨料磨損機(jī)理
磨料對(duì)工件的磨削或磨耗稱作磨料磨削或磨料磨損。
磨料對(duì)工件產(chǎn)生磨損時(shí),二者之間要產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若磨料是固定不動(dòng)的則稱為固定磨料磨損,如在油石上磨刀所產(chǎn)生的磨損;若磨料是運(yùn)動(dòng)的就稱為運(yùn)動(dòng)磨料磨損,如大理石拋光過程中研磨砂對(duì)大理石表面的磨損。
磨料磨損機(jī)理是解釋磨料在與工件表面產(chǎn)生摩擦接觸后是如何使工件遭受磨損的,亦即工件的磨削是如何產(chǎn)生、并從工件表面上脫落下來的。下面僅從三個(gè)方面進(jìn)行討論。
(一)微觀切削磨損機(jī)理
磨粒在工件表面的作用力可分為法向力和切向力兩個(gè)分力。法向力使磨粒壓人工件表面,如硬度試驗(yàn)一樣,在表面形成壓痕。切向力使磨粒向前推進(jìn),當(dāng)磨粒的形狀與方向適當(dāng)時(shí),磨粒就如刀刃一樣,在工件表面上進(jìn)行切削并形成切屑。不過這種切削的寬度和深度都很小,因此切屑也很小,所以稱為微觀切削。
微觀切削類型的磨損是經(jīng)常見到的,特別是在固定磨料磨損和鑿削式的磨損中,它是工件表面磨損的主要機(jī)理。
磨粒和工件表面接觸時(shí)發(fā)生切削的概率不是很大,盡管在某種條件下切削磨損所占的比例很大。當(dāng)磨粒的形狀較圓鈍時(shí),或者是磨粒的棱角而不是棱邊對(duì)著前進(jìn)的方向,或者磨粒與工件表面的夾角(迎角)太小時(shí),或者工件表面材料的塑性很高時(shí),磨粒在工件表面滑過后往往只能犁出一條溝來,而把在犁溝位置的材料推向犁溝側(cè)或前面,不能切出切屑。特別是松散的磨粒,大概有90%的概率與工件表面發(fā)生滾動(dòng)接觸,只能壓出壓痕,而形成犁溝的概率只有10010,這樣切削可能性就更小了。
(二)多次塑變(微觀犁皺或微觀壓入)磨損機(jī)理
上面所提到的犁溝和壓痕,它們不能形成切屑從工件表面脫落下來。犁溝時(shí)一般可能有一部分材料被切削而形成切屑,一部分在塑變后被推向兩側(cè)和前緣。若犁溝時(shí)全部溝槽中的體積都被推向兩側(cè)和前緣而不產(chǎn)生切削,則稱為犁皺。犁溝或犁皺后堆積在兩側(cè)和前緣的材料以及溝槽中的材料,在受到隨后的磨粒作用時(shí),可能把堆積的材料重新壓平,也可能使已變形的溝底材料遭到再一次的犁皺變形,如此反復(fù)塑變,導(dǎo)致材料產(chǎn)生加工硬化或其他強(qiáng)化作用,最終剝落而成為切屑或磨屑。同樣,磨粒壓于材料表面,使材料發(fā)生塑性流動(dòng),形成凹孔和周圍的凸緣。當(dāng)隨后的磨料再壓人凹孔及其周圍的凸緣時(shí),又重復(fù)發(fā)生塑性流動(dòng),如此反復(fù)塑性變形和冷加工硬化,使材料因硬化而脆性剝落以至成為切屑。
(三)微觀斷裂(剝落)磨損機(jī)理
磨損時(shí)由于磨粒壓人材料表面而具有靜水壓的應(yīng)力狀態(tài),所以大多數(shù)材料都會(huì)發(fā)生塑性變形。但是對(duì)于脆性材料則可能是斷裂機(jī)理占支配地位。當(dāng)斷裂發(fā)生時(shí),壓痕周圍的材料都要被磨損剝落。
脆性材料的壓痕斷裂,其外部條件取決于載荷大小、磨粒的形狀和尺寸及周圍環(huán)境等,內(nèi)部條件則取決于材料的硬度和斷裂韌性等。
以上對(duì)礦物磨料磨損可能出現(xiàn)的幾種主要機(jī)理作了簡單的闡述,有些機(jī)理及其細(xì)節(jié)還有待于進(jìn)一步研究。也還有另外一些不同的理論,在此不再一一列舉。
實(shí)際生活中軟物質(zhì)對(duì)工件的磨料磨損性也屢見不鮮!八问、航天飛機(jī)和衛(wèi)星表面的磨損、發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴、排氣管的磨損等就是實(shí)例。關(guān)于軟質(zhì)礦物磨料磨損的機(jī)理,目前尚不清楚。用玻璃磨粒壓入比它硬度稍硬的鋼中,能夠產(chǎn)生磨損。雖然隨鋼硬度的增加磨損很快減小,但可以說明,磨料的硬度低于工件時(shí)仍能產(chǎn)生磨損作用。
……