Аморфные и кристаллические вещества. 1.1 Основные разделы курса «Кристаллография и минералогия» и его значение в системе подготовки бакалавров

1.1 Основные разделы курса «Кристаллография и минералогия» и его значение в системе подготовки бакалавров, специалистов и магистров по специальности: Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»

В курсе «Кристаллография и минералогия» изучаются следующие разделы:

1.

2. кристаллохимия – внутреннее строение кристаллов;

3. минералогия – наука о минералах, т.е. об остаточных продуктах геологических процессов, происходящих в земной коре и на ее поверхности;

4. кристаллооптика – кристаллооптические методы анализа свойств кристаллов с помощью оптического микроскопа;

5. петрография – наука, изучающая минералогический, химический состав и структуру горных пород, т.е. минеральных агрегатов, слагающих земную кору;

6. техническая петрография – наука, изучающая минералогический состав и структуру технических силикатных материалов (керамики, цементного клинкера, огнеупоров, стекол, эмалей, глазурей и т.д.);

7. методы исследования структур силикатных материалов.

При всем многообразии способов изготовления тех или иных изделий (керамический кирпич изготавливается, в основном, по технологии пластического формования, санитарная керамика – шликерным литьем и т.д.), существуют общие обязательные стадии технологического процесса, а именно:

Первичная подготовка сырьевых материалов (вылеживание глинистого сырья, измельчение каменистых материалов)

Приготовление шихты или керамической массы (дозирование компонентов, увлажнение, смешение, измельчение)

Формование изделий (полусухое прессование, пластическое формование, шликерное литье)

Сушка полуфабриката (естественная или в специальных сушилах)

Обжиг изделий (при температурах, соответствующих данной технологии)

Сортировка продукции в соответствии со стандартами

Упаковка и складирование

В производстве силикатных материалов используются, главным образом, природные и технические сырьевые материалы, а также вторичные продукты (отходы других отраслей промышленности), которые представляют собой кристаллические или аморфные вещества.

Инженеру-технологу необходимо глубоко и всесторонне знать особенности состава, структуры и свойств сырьевых материалов для разработки и внедрения эффективных ресурсо- и энергосберегающих технологий. Это связано с тем, что ежегодно из недр земли извлекается около 100 млрд. тонн различного рудного и нерудного минерального сырья. Попутно в отвалы выдается около 150 млрд. тонн сопутствующих «пустынных» пород. По прогнозам ученых в ХХІ веке человечеству потребуется около 500 млрд. тонн полезных ископаемых. Следовательно, только рациональное использование минерального сырья даст возможность экономически и экологически эффективно удовлетворять потребности человечества.

Технические силикатные материалы и изделия (ситаллы, керамика, огнеупоры, портландцементный клинкер и др.) также (как и природные минералы) являются кристаллическими веществами. Причем, свойства их непосредственно зависят от структуры и фазового (минерального) состава.

В связи с вышеизложенным, следует отметить большое значение курса «Кристаллография и минералогия» в системе подготовки бакалавров, специалистов и магистров силикатной отрасли.