矿业工程学院教师讲稿课程名称：无机材料岩相分析授课学期：2013-2014（1）课程编号：H10139授课教师：刘丽娜授课班级：11材料授课方式：多媒体课件
矿业工程学院教师讲稿 课程名称：无机材料岩相分析 授课学期： 2013-2014（1） 课程编号：H10139 授课教师：刘丽娜 授课班级：11 材料 授课方式：多媒体课件
课程名称：《无机材料岩相分析》第3周第1讲摘要授课题目（章、节）绪论第一章结晶学基础第一节晶体和非晶体的概念本讲目的要求及重点难点：【目的要求］了解课程的性质及要求，掌握本课程研究的内容及研究意义。了解课程特点及教学安排。理解晶体的概念及其基本性质。空间格子和晶胞的概念。量点」无机材料岩相学的研究内容及研究意义。晶胞的概念。晶体的基本性质。[难点］空间格子和晶胞的概念。内容[本讲课程的引入】无机材料岩相学（PetrographyofInorganicMaterials）是高等院校无机非金属材料专业、硅酸盐工程专业和材料科学专业的一门技术基础课，是研究硅酸盐工业原料及其产品的一门科学，是将工业岩石学和硅酸盐工艺学紧密结合起来的新学科。其基本任务是在正确鉴定无机材料及其蚀变产物物相组成的基础上，通过显微结构的定性、定量分析，并应用硅酸盐物理化学合耐火材料工艺学的理论，探索耐火材料等无机材料生产工艺因素、材料的宏观性质及使用性能与显微结构之间的内在联系。本课程是进行科学研究的技术手段之一。比如说，一块耐火砖、陶瓷制品、水泥熟料等，用肉眼看，无法辨认其成分、结构特点，但把它加工成薄片和光薄片（0.03mm），在偏光或反光显微镜下观察，那么，你就会发现，制品是由许多细小的工艺矿物组成的，其矿物成分、性质、材料的显微结构和硅酸盐工业制品的质量有着密切的关系。质量的优劣，通过岩相学的研究就可以找到正确的答案。为提高产品的质量，提出有效的工艺措施提供理论依据。[本讲课程的内容]绪论一、课程性质及要求1.课程性质：☆是无机非金属材料、硅酸盐、材料科学等专业的一门技术基础课（必修课）。☆研究对象：硅酸盐工业原料及其产品。☆是一门以结晶学、矿物学、岩石学、晶体光学和物理化学等为基础理论并且与硅酸盐工艺学相结合的实验学科，借以解释生产和使用中
课程名称：《无机材料岩相分析》 第 3 周 第 1 讲 摘 要 授课题目（章、节） 绪论 第一章 结晶学基础 第一节 晶体和非晶体的概念 本讲目的要求及重点难点： [目的要求] 了解课程的性质及要求，掌握本课程研究的内容及研究意义。了解课程特 点及教学安排。理解晶体的概念及其基本性质。空间格子和晶胞的概念。 [重点] 无机材料岩相学的研究内容及研究意义。晶胞的概念。晶体的基本性质。 [难点] 空间格子和晶胞的概念。 内 容 [本讲课程的引入] 无机材料岩相学（Petrography of Inorganic Materials）是高等院校无机非金属材料专业、硅酸盐工程专业和材料科学专 业的一门技术基础课，是研究硅酸盐工业原料及其产品的一门科学，是将 工业岩石学和硅酸盐工艺学紧密结合起来的新学科。其基本任务是在正确 鉴定无机材料及其蚀变产物物相组成的基础上，通过显微结构的定性、定 量分析，并应用硅酸盐物理化学合耐火材料工艺学的理论，探索耐火材料 等无机材料生产工艺因素、材料的宏观性质及使用性能与显微结构之间的 内在联系。 本课程是进行科学研究的技术手段之一。比如说，一块耐火砖、陶瓷 制品、水泥熟料等，用肉眼看，无法辨认其成分、结构特点，但把它加工 成薄片和光薄片（0.03mm），在偏光或反光显微镜下观察，那么，你就会发 现，制品是由许多细小的工艺矿物组成的，其矿物成分、性质、材料的显 微结构和硅酸盐工业制品的质量有着密切的关系。质量的优劣，通过岩相 学的研究就可以找到正确的答案。为提高产品的质量，提出有效的工艺措 施提供理论依据。 [本讲课程的内容] 绪论 一、课程性质及要求 1. 课程性质： ☆是无机非金属材料、硅酸盐、材料科学等专业的一门技术基础课（必 修课）。 ☆研究对象：硅酸盐工业原料及其产品。 ☆是一门以结晶学、矿物学、岩石学、晶体光学和物理化学等为基础 理论并且与硅酸盐工艺学相结合的实验学科，借以解释生产和使用中
的各种现象和机理。2.要求：●掌握结晶学、矿物岩石学、晶体光学的基本理论知识：学会用偏光、反光显微镜鉴定工艺矿物的原理和测定光学性质的方法；?用偏光、反光显微镜鉴定工艺岩石的矿物组成、含量、晶粒大小、显微结构特点，分析矿物原料、工艺过程与产品质量的关系，为提高产品质量提供理论依据。二、本课程研究的内容主要研究耐火材料、水泥、陶瓷、玻璃等产品的矿物组成、显微结构及其与产品质量关系。1、基础理论部分包括几何结晶学基础、矿物岩相学基础、晶体学基础，对硅酸盐工业原料和硅酸盐工业制品中常见的描述，理论和实际相结合。2、硅酸盐岩相学的研究方法部分以偏光显微镜为主要研究手段，了解反光镜的研究方法。3、硅酸盐工程材料的岩相分析各种耐火材料陶瓷水泥熟料的岩相分析，用偏、反光显微镜来研究硅酸盐工业制品的矿物组成，晶粒大小，含量，显微结构特征并研究其和原料、产品质量的关系。三、课程特点及教学安排特点：内容涉及面广，基本概念多，实践性强。教学安排：原计划64学时，现48学时（讲36，实验12）。重点讲授，部分自学。考试：平时20-30%，终考70-80%。记笔记，重视实验课。答疑：科技楼605四、教学参考书Referencebooks：1.《工业岩石学》翁润生编著，中国地质大学出版社
的各种现象和机理。 2.要求： ●掌握结晶学、矿物岩石学、晶体光学的基本理论知识； ●学会用偏光、反光显微镜鉴定工艺矿物的原理和测定光学性质的方 法； ●用偏光、反光显微镜鉴定工艺岩石的矿物组成、含量、晶粒大小、 显微结构特点，分析矿物原料、工艺过程与产品质量的关系，为提高 产品质量提供理论依据。 二、本课程研究的内容 主要研究耐火材料、水泥、陶瓷、玻璃等产品的矿 物组成、显微结构及其与产品质量关系。 1、基础理论部分 包括几何结晶学基础、矿物岩相学基础、晶体学基础，对硅酸盐工业 原料和硅酸盐工业制品中常见的描述，理论和实际相结合。 2、 硅酸盐岩相学的研究方法部分 以偏光显微镜为主要研究手段，了解反光镜的研究方法。 3、 硅酸盐工程材料的岩相分析 各种耐火材料陶瓷水泥熟料的岩相分析，用偏、反光显微镜来研究硅 酸盐工业制品的矿物组成，晶粒大小，含量，显微结构特征并研究其和原 料、产品质量的关系。 三、课程特点及教学安排 特点：内容涉及面广，基本概念多，实践性强。 教学安排：原计划 64 学时，现 48 学时（讲 36，实验 12）。重点讲 授，部分自学。 考试：平时 20-30%，终考 70-80%。 记笔记，重视实验课。 答疑：科技楼 605 四、教学参考书 Reference books： 1.《工业岩石学》翁润生编著，中国地质大学出版社
2.《耐火材料岩相分析》杨兴华，冶金工业出版社3.《耐火材料显微结构》高振昕等，冶金工业出版社4.《工业矿物与岩石》马鸿文主编，地质出版社5.《硅酸盐岩相学》洛阳建工专科学校编，建筑工业出版社6.《矿物材料学导论》倪文等，材料科学出版社7.《耐火材料工艺学》王维邦，冶金工业出版社8.《晶体光学》、《结晶学及矿物学》、《岩石学》等9.《硅酸盐岩相学实验》方亭亭主编，武汉工业大学出版社第一章结晶学基础第一节晶体和非晶体的概念一、晶体的概念1、晶体的定义：晶体是具有空间格子构造的固体2、晶体的空间格子构造：空间格子是表示晶体构造规律的几何图形3、空间格子要素（1）结点：空间格子中的点，代表晶体构造中的相当点；(2）行列：结点在直线上的排列。一条行列上，两个结点间的距离叫结点间距，用单位埃来表示。平行的行列结点间距相等。(3）面网：结点在平面上的分布则构成面网.不在同一直线上的三个结点则构成一个面网。面网密度：单位面积上的结点数目面网间距：两个面网间的垂直距离平行面网的面网密度、间距相等，不平行面网，其面网密度、间距一般不等。（4）平行六面体：平行六面体是空间格子的最小单位，是由三对相互平行而且相等的面网组成的。结点分布在角项上。法国学者布拉维首先提出：成千上万的晶体具有有限的空间格子构造。4、十四种空间格子平行六面体的形状是由三条棱长a、b、c和它们的夹角a、β、决定的，其中称a、b、c、a、β、为格子常数或晶胞常数
2.《耐火材料岩相分析》杨兴华，冶金工业出版社 3.《耐火材料显微结构》高振昕等，冶金工业出版社 4.《工业矿物与岩石》马鸿文主编，地质出版社 5.《硅酸盐岩相学》洛阳建工专科学校编，建筑工业出版社 6.《矿物材料学导论》倪文等，材料科学出版社 7.《耐火材料工艺学》王维邦，冶金工业出版社 8.《晶体光学》、《结晶学及矿物学》、《岩石学》等 9.《硅酸盐岩相学实验》方亭亭主编，武汉工业大学出版社 第一章 结晶学基础 第一节 晶体和非晶体的概念 一、晶体的概念 1、晶体的定义：晶体是具有空间格子构造的固体 2、晶体的空间格子构造：空间格子是表示晶体构造规律的几何图形. 3、空间格子要素 ⑴ 结点：空间格子中的点，代表晶体构造中的相当点； ⑵ 行列：结点在直线上的排列。一条行列上，两个结点间的距离叫结点 间距，用单位埃来表示。平行的行列结点间距相等。 ⑶ 面网：结点在平面上的分布则构成面网.不在同一直线上的三个结点 则构成一个面网。 面网密度：单位面积上的结点数目 面网间距：两个面网间的垂直距离 平行面网的面网密度、间距相等，不平行面网，其面网密度、间距一般 不等。 ⑷ 平行六面体：平行六面体是空间格子的最小单位，是由三对相互平行 而且相等的面网组成的。结点分布在角顶上。 法国学者布拉维首先提出：成千上万的晶体具有有限的空间格子构造。 4、十四种空间格子 平行六面体的形状是由三条棱长ａ、ｂ、ｃ和它们的夹角α、β、γ 决定的，其中称ａ、ｂ、ｃ、α、β、γ为格子常数或晶胞常数
平行六面体中，格子常数组合在一起有七种情况，即有七种类型的单位晶胞：立方格子、四方格子、六方格子、三方菱面体格子、斜方格子、单斜格子和三斜格子。以上七种单位晶胞格子常数各不相同，又归属于七个晶系：等轴晶系：a=b=c a=β==90四方晶系：a=b≠ca=β==90六方晶系：a=b≠cα=β=90°=120三方晶系：a=b±cα=β=≠90斜方晶系：ab≠cα=β==90单斜晶系：a≠b≠cα=β=90°±90三斜晶系：a≠bβ90结点在平行六面体种的分布有四种形式：原始格子、底心格子、体心格子、面心格子综合考虑平行六面体的七种类型和结点分布的四种形式，除去几何上重复的，共得出十四种类型的空间格子。这十四种空间格子分布在七个晶系里。由于最早是由布拉维推倒出来的，因此命名为“布拉维十四种空间格子”。二、晶体的基本性质晶体的基本性质是指一切晶体所共有的并能以此为据和其他状态的物体相区别的性质晶体的各项基本性质都是由其内部格子构造所决定的，它主要有以下几个方面：1、自限性（selfconfinement）是指晶体在适当条件下可以自发地形成几何多面体外形的性质如食盐晶体，在适当条件下让其自由生长总能生成规则的立方体形状这是由其格子构造所决定的。晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的直接反映晶面、晶棱与角顶分别与格子构造中的面网、行列及结点相对应，非晶体是不具自限性的无定形体因它不具格子构造。2、均一性（homogeneity）
平行六面体中，格子常数组合在一起有七种情况，即有七种类型的 单位晶胞：立方格子、四方格子、六方格子、三方菱面体格子、斜方格 子、单斜格子和三斜格子。 以上七种单位晶胞格子常数各不相同，又归属于七个晶系： 等轴晶系： a＝b＝c α＝β＝γ＝90 四方晶系： a＝b≠c α＝β＝γ＝90 六方晶系： a＝b≠c α＝β＝ 900 γ＝120 三方晶系： a＝b≠c α＝β＝γ≠ 90 斜方晶系： a≠b≠c α＝β＝γ＝ 90 单斜晶系： a≠b≠c α＝β＝ 900 γ≠ 90 三斜晶系： a≠b≠c α≠β≠γ≠90 结点在平行六面体种的分布有四种形式: 原始格子、底心格子、体 心格子、面心格子 综合考虑平行六面体的七种类型和结点分布的四种形式，除去几何 上重复的，共得出十四种类型的空间格子。这十四种空间格子分布在七 个晶系里。由于最早是由布拉维推倒出来的，因此命名为“布拉维十四 种空间格子”。 二、晶体的基本性质 晶体的基本性质是指一切晶体所共有的并能以此为据和其他状态的物 体相区别的性质晶体的各项基本性质都是由其内部格子构造所决定的，它 主要有以下几个方面： 1、自限性(selfconfinement) 是指晶体在适当条件下可以自发地形成几何多面体外形的性质如食盐 晶体，在适当条件下让其自由生长总能生成规则的立方体形状这是由其格 子构造所决定的。 晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的直接反映晶面、晶棱与角 顶分别与格子构造中的面网、行列及结点相对应。 非晶体是不具自限性的无定形体因它不具格子构造。 2、均一性(homogeneity)