二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途，但有时也会对人体造成危害。如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（因硅旧称为矽，因此硅肺旧称为矽肺）。硅肺是一种职业病，它的发生及严重程度，取决于空气中粉尘的含量和粉尘中二氧化硅的含量，以及与人的接触时间长短等。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方，如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的人易患此病。因此，在这些粉尘较多的工作场所，应采取严格的劳动保护措施，采用多种技术和设

水泥的标号

水泥在空气中硬固后，具有抗压强度，以kg／cm²来计算。把水泥与沙子以1：2．5的比率混合制成砂浆试样，此试样在水中养护28天时所具有的抗压强度数值，被称为水泥的标号。例如，1份水泥与2．5份沙子混合制成的砂浆试样，在水中硬固28天后，测得其抗压强度为425 kg／cm²，此水泥的标号就为425。水泥的标号越大，其性能越好。常用的硅酸盐水泥有325号、425号、525号和625号，一些高强度水泥，其标号可达1000以上。

2．玻璃玻璃是我们每天都可以见到的一种硅酸盐制品。

窗玻璃就是最常见的玻璃，这种玻璃被称为普通玻璃。制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英。生产时，把原料粉碎，按适当的比率混合后，放入玻璃窑中加强热。原料熔融后发生了较复杂的物理变化和化学变化，其中的主要反应是：

Na₂CO₃＋SiO2 Na₂SiO₃＋CO₂↑

CaCO₃＋SiO₂ CaSiO₃＋CO₂↑

在制造玻璃的过程中，如果加入某些金属氧化物，还可以制成有色玻璃。例如，加入Co₂O₃（氧化钴）后的玻璃呈蓝色，加入Cu₂O后的玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。

玻璃的种类很多，除上面所介绍的普通玻璃外，还有其他一些玻璃，如石英玻璃、光学玻璃，等等。表7-2列出了几种玻璃的特性和用途。

表7-2 几种玻璃的特性和用途

3．陶瓷

陶瓷在我国有悠久的历史。在新石器时代，我们的祖先就能制造陶器，到唐宋时期，制造水平已经很高。唐朝的“三彩”、宋朝的“钧瓷”闻名于世，流传至今。作为陶瓷的故乡，我国陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器，在世界上都享有盛誉。

陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为人们所喜爱。从地下挖掘出的古代陶瓷器，历经数年仍保持其本色，不但成为人们欣赏的艺术珍品，对后人研究历史也有很大帮助。如今，陶瓷仍广泛应用于生活和生产中，如日常生活中的部分餐具，建筑中的砖、瓦，电器中的绝缘瓷，化学实验室中的坩埚、蒸发皿等，都是陶瓷制品。

彩 釉

日常生活中我们见到的许多陶瓷制品，表面光滑、不渗水，而且色彩丰富，非常漂亮。这是由于烧制前在坯体上涂了彩釉的缘故。在普通釉料中加入一些重金属离子，可制成彩釉（颜色可参考下表）。涂有彩釉的陶瓷制品绚丽多彩备受人们的喜爱。

搪 瓷

我们常用一些搪瓷制品，如搪瓷盆、杯、锅、碗等，有些电器的外壳也是搪瓷的。搪瓷是在金属表面涂上类似玻璃的瓷釉，然后在高温下烧结，就可得到一种金属与无机材料结合的复合材料。搪瓷一般常用钢板、铁、铝、铜、银等作胚体，外层的瓷釉对金属起到了保护和装饰的作用。

我国在很早以前就掌握了烧制搪瓷的工艺，明朝宣德至景泰年间生产出的精细铜胎搪瓷工艺品景泰蓝，至今仍是人们喜爱和珍藏的艺术品。多少年来，搪瓷工艺不断进步、发展，已能应用于现代化学工业、现代科技等许多领域。例如，化学工业中的反应塔；汽车、火车排气管；飞机、火箭的耐高温部件等都用到了搪瓷。搪瓷还应用于电子、红外、激光、同位素等高技术领域。

高温结构陶瓷的出现，弥补了金属材料的弱点。这类材料具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料，非常合适。

氧化铝陶瓷（人称人造刚玉）是一种极有前途的高温结构材料。它的熔点很高，可用作高级耐火材料。例如，坩埚、高温炉管等。利用氧化铝陶瓷硬度高的优点，可以制造在实验室中使用的刚玉球磨机，用来研磨比它硬度小的材料。用高纯度的原料，使用先进工艺，还可使氧化铝陶瓷变得透明，可制作高压钠灯的灯管。

氮化硅陶瓷也是一种重要的结构材料，它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损；除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时也能抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此良好的特性，因此，人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。

近年来，人们开始研究用氮化硅陶瓷制造柴油机。目前，常用的普通柴油机是用金属制作的，但由于金属制品在高温时容易损坏，因此，必须用水来冷却。这样，就会使大量的热散失到空气中而浪费掉。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。

人 造 宝 石

宝石晶莹透亮、华丽耀眼，深受人们的喜爱。宝石不但是漂亮的装饰品，也是非常好的工业材料。天然宝石来源很少，价格昂贵，使利用受到了很大限制。所以，人们非常渴望能人工制造出宝石。随着科学技术的发展，人们利用科学的方法，制造出了各种具有高硬度和优良光学性能的人造宝石。

红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al₂O₃（刚玉）。如刚玉中混有少量铬时呈现红色，混有少量钛时，呈现蓝色，这就是形成红宝石和蓝宝石的缘由。1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量氧化铬的方法，制出了质量为 2 g～4 g的红宝石。现在，已经能制造出大到 10 g的红宝石和蓝宝石。

人造红宝石硬度很大，常被用来制造钟表的轴承。又由于它能放大某一波长的光而产生激光，可用作固体激光器；人造蓝宝石因能使紫外线和可见光通过，可用于制造光学仪器。

金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。但是，由于天然金刚石的量非常小，远远不能满足人们生产和科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形体结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转变为金刚石的可能性。1955年，美国首先用石墨合成出金刚石，这是材料合成领域的一项重大成就。目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展很快，我国在这方面的研究也在飞速发展着，许多城市都建有人造金刚石的工厂和研究所，以满足生产发展的需要。