無(wú)機(jī)非金屬201309思考題答案

1、無(wú)機(jī)非金屬材料概論201309思考題答案玻璃： 1. 名詞解釋：橋氧、非橋氧、配位數(shù)。 橋氧：玻璃網(wǎng)絡(luò)中作為兩個(gè)成網(wǎng)多面體所共有頂角的氧離子，即起“橋梁”作用的氧離子。 非橋氧：僅與一個(gè)成網(wǎng)離子相鍵連，而不被兩個(gè)成網(wǎng)多面體所共的氧離子則為非橋氧。 配位數(shù)：直接同中心離子（或原子）配位的原子數(shù)目叫中心離子（或原子）的配位數(shù)。2. 了解硅酸鹽結(jié)構(gòu)形態(tài)與橋氧與非橋氧之間的關(guān)系。 在無(wú)機(jī)非金屬材料中，硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即均具有SiO4四面體，并遵循由此導(dǎo)出的硅酸鹽結(jié)構(gòu)定律。PO4四面體，BO4四面體，BO3三角體，AlO4四面體，AlO6八面體。 硅酸鹽礦物的晶體結(jié)構(gòu)中，最基本的結(jié)構(gòu)單元

2、是Si-O絡(luò)陰離子。除硅灰石膏結(jié)構(gòu)中 Si4+具有6次配位，形成Si-O6配位八面體而屬于六氧硅酸鹽外，其他所有硅酸鹽礦物都屬于四氧硅酸鹽。其Si4+具有4次配位，形成Si-O4配位四面體。這樣的硅氧四面體在結(jié)構(gòu)中可以孤立地存在，彼此間由其他金屬陽(yáng)離子來(lái)連接。但硅氧四面體間經(jīng)常還可通過(guò)共用角頂上的O2-(稱為橋氧)而相互連接，從而構(gòu)成四面體群、環(huán)、鏈、層和架等不同連接形式的所謂硅氧骨干。硅氧骨干與硅氧骨干之間再借助于其他金屬陽(yáng)離子來(lái)連接。3. 無(wú)機(jī)非金屬材料與其它材料相比在結(jié)構(gòu)性能上有哪些特點(diǎn)？1）具有比金屬鍵和純共價(jià)鍵穩(wěn)定的離子鍵和混合鍵脆性。2）比金屬的晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒(méi)有自由電子。3）熔點(diǎn)

3、高，硬度高，脆性大，透明度高，導(dǎo)電性低，抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)。4）絕大多數(shù)是絕緣體，導(dǎo)熱系數(shù)低，受熱變形小。4. 什么是玻璃態(tài)物質(zhì)的四個(gè)通性？解釋之。 1）各向同性 玻璃體的任何方向具有相同性質(zhì)。就是說(shuō)，玻璃態(tài)物質(zhì)各個(gè)方向的硬度、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)系數(shù)、折射率、導(dǎo)電率等都是相同的。2）介穩(wěn)性 玻璃處于介穩(wěn)狀態(tài)，就是說(shuō)，從熔體冷卻或其他方法形成玻璃時(shí)，系統(tǒng)所含的內(nèi)能并不處于最低值。當(dāng)玻璃從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)，玻璃的內(nèi)能大于同組成晶體的內(nèi)能，玻璃的體積大于同組成晶體的體積。從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，玻璃態(tài)是不穩(wěn)定的，但從動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)看，它又是穩(wěn)定的。3） 性質(zhì)變化的連續(xù)性和漸變性 在玻璃形成范圍內(nèi)，成

4、分可以連續(xù)變化。因此在大部分情況下，玻璃的一些物理性質(zhì)是玻璃中所含各氧化物特定的部分性質(zhì)之和。4） 沒(méi)有固定的熔點(diǎn) 玻璃在固態(tài)和熔融態(tài)間的轉(zhuǎn)化是可逆的，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。它由液態(tài)到固態(tài)是一個(gè)連續(xù)漸變的過(guò)程。 5. Tg-Tf玻璃轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域的含義，及對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的研究有何意義？ 1）TgTf區(qū)域稱為玻璃轉(zhuǎn)變溫度范圍。Tg轉(zhuǎn)變溫度（轉(zhuǎn)變點(diǎn)），Tf軟化溫度（軟化點(diǎn)）。 2）在轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域內(nèi)的任一溫度，玻璃熔體有對(duì)應(yīng)于該溫度的平衡結(jié)構(gòu)，溫度越低，粘度越大，達(dá)到平衡結(jié)構(gòu)的速度越慢，需要的時(shí)間越長(zhǎng)。 3）固態(tài)玻璃的性質(zhì)是相對(duì)的，并不是一個(gè)常數(shù)。它與TgTf區(qū)域的玻璃冷卻速度有關(guān)。冷卻速度越快，玻璃結(jié)構(gòu)

5、偏離平衡結(jié)構(gòu)的程度越大，導(dǎo)致玻璃結(jié)構(gòu)疏松，使玻璃密度、折射率等性質(zhì)下降，冷卻速度減慢，密度、折射率等性質(zhì)上升。 4）在 Tg溫度以下或Tf溫度以上，一般認(rèn)為，冷卻速度對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)性能影響不大。 5）研究這一溫度區(qū)域內(nèi)的玻璃轉(zhuǎn)變，對(duì)玻璃的退火、分相、析晶、封接、成型等具有重要的實(shí)用意義。6. 解釋玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)的晶子學(xué)說(shuō)和無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)，概括并比較其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)：原子在玻璃中和在晶體中的作用是相同的，應(yīng)形成連續(xù)的、三維空間的網(wǎng)絡(luò)，但在玻璃中是不規(guī)則的，非周期性的，因而玻璃的內(nèi)能大于晶體的內(nèi)能，而晶體的結(jié)構(gòu)是規(guī)則的、周期性的。晶子學(xué)說(shuō)：在玻璃中存在著有規(guī)則排列的微小區(qū)域，這種有規(guī)則排列的微小

6、區(qū)域與晶體的晶格相比又是極度變形的，他是相對(duì)的，距晶子中心的距離越遠(yuǎn)，不規(guī)則程度越顯著。無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)著重說(shuō)明了玻璃結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，無(wú)序性和均勻性，而晶子學(xué)說(shuō)則比較強(qiáng)調(diào)玻璃的微觀不均勻性和有序性。當(dāng)前比較統(tǒng)一的看法是：玻璃結(jié)構(gòu)具有近程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序的特點(diǎn)。7. 石英玻璃具有哪些結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)？生產(chǎn)方法？ 一般采用無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)的模型描述石英玻璃。SiO4是熔融石英和結(jié)晶態(tài)石英的基本機(jī)構(gòu)單元。它的正負(fù)電荷重心重合，不帶極性。并以頂角相連。Si-O鍵是極性共價(jià)鍵。其鍵能非常大。性能：石英玻璃粘度大，機(jī)械強(qiáng)度高，熱膨脹系數(shù)小，耐熱耐化學(xué)穩(wěn)定性好。生產(chǎn)方法：間隙法、連熔法、氣煉法。8. 氧化鈣加入玻璃中

7、一般來(lái)說(shuō)會(huì)削弱玻璃的結(jié)構(gòu)，但在鈉硅玻璃中加入氧化鈣反而加強(qiáng)了玻璃的結(jié)構(gòu)，這是為什么？石英玻璃中，加入R2O使氧的比值增加，玻璃中的氧不可能由兩個(gè)硅原子所共用，開始出現(xiàn)一個(gè)硅原子鍵合的氧原子，即非橋氧，使硅氧網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷裂，結(jié)果使玻璃結(jié)構(gòu)減弱、疏松，導(dǎo)致玻璃的物理化學(xué)性能下降，如粘度、膨脹系數(shù)等。而鈉硅玻璃中加入CaO時(shí)，使玻璃的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生明顯的變化，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)，一系列物理化學(xué)性能變好，成為各種實(shí)用的鈉硅玻璃的基礎(chǔ)。鈣的這種特殊作用來(lái)源于它本身的特性及其在結(jié)構(gòu)中的地位。Ca2+的離子半徑（0.099nm）與Na+（0.095nm）近似，但Ca2+的電荷比Na+大一倍，它的場(chǎng)強(qiáng)比鈉大得

8、多。它具有強(qiáng)化玻璃結(jié)構(gòu)和限制鈉離子活動(dòng)的作用。 9. Na2O-CaO- SiO2玻璃系統(tǒng)非常實(shí)用，為什么？都用于哪些玻璃制品？這主要由于該系統(tǒng)的玻璃使用的原料資源豐富，來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，其生產(chǎn)工藝成熟、穩(wěn)定，玻璃的綜合性能（玻璃強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性能等）優(yōu)良。應(yīng)用于大多數(shù)實(shí)用玻璃，例如：瓶罐玻璃、器皿玻璃、保溫瓶玻璃、燈泡玻璃、平板玻璃等。10. 什么是硼氧反常性？什么是硼反常性？理解組成、結(jié)構(gòu)與極值的關(guān)系。硼氧反常性：在R2O-B2O3二元玻璃中，堿金屬氧化物提供的氧，可使硼從三配位轉(zhuǎn)變成四配位，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)，使玻璃的各種物理性質(zhì)出現(xiàn)極值，這種現(xiàn)象稱為硼氧反常性。硼反常性：在R2O

9、-B2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃中，R2O含量不變，用B2O3取代SiO2，如果氧化硼的含量超過(guò)一定限度時(shí)，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在性質(zhì)變化曲線上則出現(xiàn)極大值或極小值，這種現(xiàn)象稱為硼反?，F(xiàn)象。在R2O-B2O3二元玻璃中，堿金屬氧化物提供的氧，可使硼從三配位轉(zhuǎn)變?yōu)樗呐湮?，即在一定范圍?nèi)，它們提供的氧不像在熔融石英玻璃中使網(wǎng)絡(luò)斷裂而成為非橋氧，相反是使硼氧三角體轉(zhuǎn)變成由橋氧構(gòu)成的硼氧四面體，使部分形成三維空間架狀結(jié)構(gòu)，使原有二維結(jié)構(gòu)有所加強(qiáng)，并因此引起玻璃的各種理化性能變好。而在Na2O-B2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃中，當(dāng)以B2O3取代SiO2時(shí)，折射率、密度、硬度、化學(xué)穩(wěn)定性等出現(xiàn)極大值；熱膨脹

10、系數(shù)出現(xiàn)極小值，而電導(dǎo)、介電損耗、表面張力則不出現(xiàn)硼反?，F(xiàn)象。兩種現(xiàn)象都是由于玻璃中硼氧三角體BO3與硼氧四面體BO4之間的量變而引起玻璃性質(zhì)突變的結(jié)果。 11. 磷酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用途。 磷酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)的基本單元是磷氧四面體PO4 ，但每一磷氧四面體中有一個(gè)帶雙鍵的氧。 用途：制備光學(xué)玻璃，透紫外玻璃，吸熱、耐氟酸玻璃，目前是低熔點(diǎn)玻璃的重要研究方向之一。12. 常見(jiàn)的鹵化物玻璃、硫?qū)倩衔锊ＡЪ坝猛?。常?jiàn)的鹵化物玻璃：BeF2，ZnCl2，ZnBr2。用途：重要的光學(xué)材料，也可作為封接材料。常見(jiàn)的硫?qū)倩衔锊ＡВ篈s2S3，As2Se3，GeS2，GeSe2。用途：半導(dǎo)體材料、透紅外材

11、料、封接材料。13. 玻璃中氧化物的分類及作用。作為玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體應(yīng)滿足哪些條件？常見(jiàn)的玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體有哪些？玻璃中氧化物的分類及作用：1） 網(wǎng)絡(luò)形成體：?jiǎn)捂I強(qiáng)度335KJ/mol的氧化物能單獨(dú)形成玻璃。2） 中間體：?jiǎn)捂I強(qiáng)度介于251-335KJ/mol的氧化物，其作用介于網(wǎng)絡(luò)形成體和網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體之間。3） 網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體：?jiǎn)捂I強(qiáng)度251KJ/mol的 氧化物能調(diào)整玻璃性質(zhì)。 作為玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體應(yīng)滿足的條件：1）每個(gè)氧離子應(yīng)與不超過(guò)兩個(gè)陽(yáng)離子相連。 2）在中心陽(yáng)離子周圍的氧離子配位數(shù)必須小于或等于4。 3）氧多面體相互共角而不共棱或共面。 4）每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角是共用的。常見(jiàn)的玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體

12、：SiO2，B2O3，P2O5，GeO2，As2O5。14. 什么是雙堿效應(yīng)（混合堿效應(yīng)）？ 雙堿效應(yīng)（混合堿效應(yīng)）：在二元堿硅玻璃中， 當(dāng)玻璃中堿金屬氧化物的總含量不變，用一種R2O逐步取代另一種R2O時(shí)，玻璃性質(zhì)不是呈直線變化，而是出現(xiàn)明顯的極值，這種現(xiàn)象叫混合堿效應(yīng)，也叫雙堿效應(yīng)。15. 玻璃中加入少量Al2O3的作用？在玻璃中加入少量的Al2O3，可以?shī)Z取非橋氧形成AlO4，進(jìn)入硅氧網(wǎng)絡(luò)，把斷網(wǎng)連接起來(lái)，使玻璃結(jié)構(gòu)趨于緊密，從而降低了玻璃的結(jié)晶傾向，抑制分相，Al2O3的加入還可以提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度等性能，Al2O3還可以減輕玻璃對(duì)耐火材料的侵蝕。16. 影響玻璃

13、性質(zhì)的四點(diǎn)結(jié)構(gòu)因素？17. 玻璃生成的熱力學(xué)條件？玻璃生成的動(dòng)力學(xué)條件？熱力學(xué)條件：一般來(lái)說(shuō)，同組分的晶體與玻璃的內(nèi)能差別越大，玻璃越容易結(jié)晶，越難形成玻璃。動(dòng)力學(xué)條件：生成玻璃的關(guān)鍵是熔體的冷卻速度(粘度增大的速度)。影響冷卻速度的因素有：熔體數(shù)量，產(chǎn)品大小、厚薄。18. 生成玻璃的關(guān)鍵是什么？與哪些因素有關(guān)？ 關(guān)鍵：晶核生成最大速度對(duì)應(yīng)的溫度低于晶體生長(zhǎng)最大速度對(duì)應(yīng)的溫度。晶核生成最大速率與晶體生長(zhǎng)最大速率所對(duì)應(yīng)的溫度之間的溫差越大，越易形成玻璃；反之，越易析晶。 以下兩個(gè)因素對(duì)玻璃的形成起很大的影響：（1）為了增加結(jié)晶勢(shì)壘，在凝固點(diǎn)（勢(shì)力學(xué)熔點(diǎn)Tm）附近的熔體粘度的大小，是決定能否生成玻

14、璃的主要標(biāo)志。（2）在相似的粘度-溫度變化曲線情況下，具有較低的熔點(diǎn)，玻璃態(tài)易于獲得。19. 如何理解泰曼將玻璃析晶分為晶核生成與晶體生長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程。泰曼認(rèn)為：玻璃的形成是由于過(guò)冷液體中晶核生成最大速度對(duì)應(yīng)的溫度低于晶體生長(zhǎng)最大速度對(duì)應(yīng)的溫度所致。即熔體冷卻過(guò)程中，首先降到晶體生長(zhǎng)最大速率所對(duì)應(yīng)的溫度，這時(shí)玻璃中晶核數(shù)量較少，不至于使玻璃析晶，然后再降到晶核生成最大速率所對(duì)應(yīng)的溫度，這時(shí)玻璃中有可能產(chǎn)生大量晶核，但此時(shí)的溫度低于晶體生長(zhǎng)最佳溫度，致使晶核難以長(zhǎng)大。晶核生成最大速率與晶體生長(zhǎng)最大速率所對(duì)應(yīng)的溫度之間的溫差越大，越易形成玻璃；反之，越易析晶。在均勻成核中，存在一臨界成核半徑，其值越小

15、晶核越易形成，玻璃越易析晶。20. 什么是三T圖？三T圖的作用？ 三T圖即溫度-時(shí)間-轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系曲線，用于求出防止產(chǎn)生一定結(jié)晶容積分率的臨界冷卻速度。21. 玻璃生成的兩個(gè)主要因素？ 1) 凝固點(diǎn)(熱力學(xué)熔點(diǎn)Tm)附近的熔體粘度越大，越易形成玻璃。反之，粘度越小，越不易形成玻璃。2) 在相似的粘度-溫度變化曲線情況下，具有較低的熔點(diǎn)，較高的轉(zhuǎn)變溫度的化合物，易于形成玻璃。22. 玻璃生成的晶體化學(xué)條件？ 影響玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)因素主要是熔體結(jié)構(gòu)、鍵強(qiáng)和鍵性。 1）熔體結(jié)構(gòu)（原子團(tuán)的大小與排列方式）一般認(rèn)為，熔體中原子團(tuán)是高聚合，這種錯(cuò)綜復(fù)雜的大原子團(tuán)位移、轉(zhuǎn)動(dòng)和重排都較困難，重排前還須介理

16、，所以不易調(diào)整為晶體，因而容易形成玻璃。2） 鍵性 熔體析晶必須破壞熔體原有的化學(xué)鍵。使質(zhì)點(diǎn)重新移位，建立新鍵，調(diào)整為具有晶格排列的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榛瘜W(xué)鍵強(qiáng)時(shí)不易破壞，難于調(diào)整為有規(guī)則的排列；反之，化學(xué)鍵弱時(shí)，容易斷裂重新調(diào)整為有規(guī)則排列的晶體，不能生成玻璃。3） 鍵強(qiáng) 一般認(rèn)為：熔體的聚合程度越大，化學(xué)鍵越強(qiáng)，越不易破壞，越不易形成有規(guī)則的排列，因此越容易形成玻璃。23. 多元組分對(duì)玻璃形成范圍的影響。24. 什么是均勻成核？什么是非均勻成核？均勻成核是指在宏觀均勻的玻璃中，在沒(méi)有外來(lái)物參與下，與相界、結(jié)構(gòu)缺陷等無(wú)關(guān)的成核過(guò)程。均勻成核是依靠相界、晶界或基質(zhì)的結(jié)構(gòu)缺陷等不均勻部位而成核的過(guò)程。25

17、. 微晶玻璃的制備原理？無(wú)色透明微晶玻璃的制備？ 微晶玻璃是用適當(dāng)組成的玻璃控制結(jié)晶而成，它含有大量（典型的約占95-98%）細(xì)小的（在1 以下）晶體及少量殘余玻璃相。微晶玻璃可以采用一般玻璃的熔制、成型方法，然后經(jīng)過(guò)熱處理后轉(zhuǎn)變成為微晶材料。選用成核劑是制備微晶玻璃常用的方法。26. 成核劑的分類、選擇？常用的成核劑有哪些？按晶核劑性質(zhì)大致可以分為貴金屬鹽類，氧化物類，氟化物類。 玻璃成核劑的選擇：一般來(lái)說(shuō)，成核劑和初晶相之間的界面張力越小，晶格常數(shù)越接近，成核就越容易。常用的成核劑有：AgCl，AgNO3，AuCl，CuCl2，五氧化二磷，氧化鋯，氧化鈦，CaF2，Na3AlF6，Na2S

18、iF6。27. 貴金屬鹽類、氧化物、鹵化物的成核機(jī)理？貴金屬鹽類：貴金屬鹽類熔于玻璃后，高溫時(shí)，貴金屬以離子狀態(tài)存在，低溫時(shí)，吸收電子而成原子狀態(tài)，因溶解度小，熱處理后而析出金屬膠粒。氧化物：氧化物成核劑電荷高，場(chǎng)強(qiáng)大，對(duì)玻璃的結(jié)構(gòu)有較大的積聚作用，從而導(dǎo)致玻璃分相、結(jié)晶。鹵化物：氟化物加入導(dǎo)致硅氧鍵斷裂，結(jié)構(gòu)減弱，從而促使玻璃成核、晶化，產(chǎn)生結(jié)晶狀的沉淀物，即氟化物晶核。28. 影響玻璃結(jié)晶的因素？ 1）溫度 當(dāng)熔體從Tm 冷卻時(shí)，T（即過(guò)冷度，Tm-T)增大，因而成核和晶體生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力增大； 但是，與此同時(shí)，粘度隨著上升，成核和晶體生長(zhǎng)的阻力增大。為此，成核速度和T 的關(guān)系曲線以及晶體長(zhǎng)大

19、和T 的關(guān)系曲線都出現(xiàn)峰值，兩條曲線都是先上升然后下降。在上升階段，T 的驅(qū)動(dòng)作用占主導(dǎo)地位，而在下降階段則是粘度的阻礙作用占優(yōu)勢(shì)。2）粘度 當(dāng)溫度較低時(shí)（即遠(yuǎn)在Tm 點(diǎn)以下時(shí)），粘度對(duì)質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的阻礙作用限制著結(jié)晶速度，尤其是限制晶核長(zhǎng)大的速度。 3）雜質(zhì) 加入少量雜質(zhì)可能會(huì)促進(jìn)結(jié)晶，因?yàn)殡s質(zhì)引起成核作用，還會(huì)增加界面處的流動(dòng)度，使晶核更快地長(zhǎng)大。雜質(zhì)往往富集在分相玻璃的一相中，富集到一定濃度，會(huì)促使這些微相由非晶相轉(zhuǎn)化為晶相。 4）界面能 固液界面能越小，則核的生長(zhǎng)所需能量越低，因而結(jié)晶速度越大。加入外來(lái)物，雜質(zhì)和分相等都可以改變界面能，因此可以促進(jìn)或抑制結(jié)晶過(guò)程。 29. 什么是玻璃的分相

20、？玻璃分相的原因？分相對(duì)玻璃性質(zhì)的影響？在硅酸鹽熔體中，橋氧離子與硅離子以硅氧四面體的形式結(jié)合，并按本身的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行了排列。如果系統(tǒng)中加入其它陽(yáng)離子，那么這些陽(yáng)離子也力圖將氧原子吸引到自己周圍，按本身的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行排列。雙方對(duì)氧離子的爭(zhēng)奪，結(jié)果產(chǎn)生分相。玻璃分相的原因一般從結(jié)晶化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)解釋：認(rèn)為氧化物熔體的分相是由于陽(yáng)離子對(duì)氧離子的爭(zhēng)奪所引起的。在硅酸鹽熔體中，橋氧離子與硅離子以硅氧四面體的形式結(jié)合，并按本身的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行了排列。如果系統(tǒng)中加入其它陽(yáng)離子，那么這些陽(yáng)離子也力圖將氧原子吸引到自己周圍，按本身的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行排列。雙方對(duì)氧離子的爭(zhēng)奪，結(jié)果產(chǎn)生分相。影響：1）對(duì)具有遷移性能的有關(guān)

21、性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響，如粘度、電導(dǎo)、化學(xué)穩(wěn)定性等。 2）對(duì)具有加和性能的有關(guān)性質(zhì)影響較小，如密度、折射率、熱膨脹系數(shù)、彈性模量等。30. 玻璃產(chǎn)生析晶的因素？1） 玻璃組成是引起玻璃析晶的內(nèi)因。2） 玻璃結(jié)構(gòu)。3） 玻璃分相對(duì)玻璃析晶也有一定作用。 4） 工藝因素：原料成分波動(dòng)、配合料稱量誤差、混料不勻等。31. 玻璃粘度與組成的關(guān)系？玻璃粘度與溫度的關(guān)系？PDF 31-33轉(zhuǎn)變點(diǎn)，應(yīng)變點(diǎn)，軟化點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度分別為：1012.4，1013.6，107.6 Pa.S。32. 玻璃表面張力與組成、溫度的關(guān)系？PDF 36-3733. 玻璃的密度與組成、溫度、熱歷史的關(guān)系？PDF 38-4034. 影響玻璃

22、機(jī)械強(qiáng)度的主要因素？提高玻璃的強(qiáng)度的方法？影響玻璃強(qiáng)度的因素：1）玻璃的化學(xué)組成。2）玻璃的微不均勻性。3）玻璃的宏觀缺陷。4）玻璃的表面微裂紋。5）玻璃使用環(huán)境的活性介質(zhì)。6）玻璃的使用溫度。7）玻璃中的應(yīng)力。8）玻璃的疲勞現(xiàn)象。9）隨著玻璃幾何尺寸的減小，試樣表面和內(nèi)部的缺陷生成的幾率也隨之減小，因而強(qiáng)度提高。提高玻璃強(qiáng)度的方法：(1)表面脫堿(2)火拋光 (3)化學(xué)腐蝕(4)物理鋼化(5)化學(xué)鋼化(6)表面涂層(7)微晶化或制成復(fù)合材料35. 玻璃的膨脹系數(shù)與組成、溫度、熱歷史之間的關(guān)系？什么是玻璃的熱穩(wěn)定性？ PDF 47-48 熱穩(wěn)定性：玻璃經(jīng)受劇烈的溫度變化而不破壞的性能為熱穩(wěn)定性

23、。36. 玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性及其與組成、溫度、熱歷史、壓力之間的關(guān)系。PDF 54-56 高堿玻璃的耐酸性小于耐水性，高硅玻璃的耐酸性大于耐水性。溫度上升10,侵蝕介質(zhì)對(duì)玻璃的侵蝕速度增加50150%。37. 玻璃折射率與組成、溫度、熱歷史之間的關(guān)系。PDF 57-58 玻璃的密度越大，光在玻璃中的傳播越慢，折射率越大，反之密度越小，則折射率越小。離子極化率越高，摩爾折射度越大，玻璃折射率越高。38. 玻璃電阻率與組成、溫度、熱歷史之間的關(guān)系。PDF 50-5139. 過(guò)渡金屬離子著色機(jī)理及特點(diǎn)？金屬膠粒的著色機(jī)理？化合物著色的機(jī)理？過(guò)渡金屬離子著色機(jī)理：過(guò)渡金屬和稀土金屬在玻璃中以離子狀態(tài)存在

24、，它們的價(jià)電子在不同能級(jí)間躍遷，由此引起對(duì)可見(jiàn)光的選擇性吸收，導(dǎo)致著色。過(guò)渡金屬離子著色特點(diǎn)：在玻璃中，凡是變價(jià)的陽(yáng)離子，由于陽(yáng)離子與周圍氧離子之間有電荷遷移，因此在紫外或近紫外區(qū)有強(qiáng)烈的吸收。1.不同價(jià)態(tài)，著色不同；2.鈷、鎳不變價(jià)，著色穩(wěn)定；3.兩種離子可以形成混合色；4.離子著色的玻璃不能產(chǎn)生紅色。金屬膠粒的著色機(jī)理：金屬膠粒的著色基于它們對(duì)光的散射。化合物著色的機(jī)理：電子的激發(fā)躍遷。40. 影響玻璃著色因素？什么是玻璃的脫色？ 內(nèi)在因素:1.離子價(jià)態(tài)的平衡；2.配位數(shù)間的平衡；3.著色離子的濃度。外在因素:1.基礎(chǔ)玻璃的組成；2.玻璃的熔制氣氛；3.熔化溫度；4.冷卻速度。 1.化學(xué)脫

25、色 用化學(xué)脫色的方法，使著色氧化物的著色程度減弱，也就是使其光吸收減少，以提高透光率。 2.物理脫色 引入適當(dāng)?shù)闹珓?，?lái)中和原來(lái)玻璃所顯示的顏色，使玻璃變?yōu)榘咨蚧疑?1. SiO2、B2O3、Al2O3、Na2O、K2O、CaO在玻璃中的所起作用？引入的原料？注意事項(xiàng)？SiO2作用：降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性，耐熱性，化學(xué)穩(wěn)定性，軟化溫度，硬度，機(jī)械強(qiáng)度，粘度和透紫外線。原料：石英砂，砂巖，石英巖。注意：粒徑，雜質(zhì)。B2O3作用：增加玻璃的折射率，改善玻璃的光澤，降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度。原料：硼砂，硼酸。 注意：易揮發(fā)。Al2O3作用

26、：降低玻璃的結(jié)晶傾向，抑制分相， 減輕玻璃對(duì)耐火材料的侵蝕，增加玻璃的折射率，提高玻璃的熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度。原料：長(zhǎng)石，粘土，氧化鋁，氫氧化鋁。注意：難熔，多用長(zhǎng)石引入。Na2O作用：降低玻璃粘度，是良好的助熔劑，增加熱膨脹系數(shù)，降低玻璃的，熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度等。原料：純堿，芒硝，硝酸鈉。注意：混料均勻。K2O作用：同Na2O，但粘度比Na2O 玻璃大，能降低玻璃的析晶傾向，增加玻璃的透明度和光澤度。原料：碳酸鉀，硝酸鉀。CaO作用：穩(wěn)定劑，即增加玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，但含量增加，析晶傾向增加，玻璃發(fā)脆，高溫時(shí)，降低粘度，但溫度下降，粘度下降快，料性短。原料：方解

27、石，石灰石。42. 玻璃配方中常用的輔助原料有哪些？ 1.澄清劑（氧化物，硝酸鹽，硫酸鹽，氟化物等）；2.著色劑；3.脫色劑；4.氧化劑和還原劑（氧化劑：氧化物，硝酸鹽等；還原劑：碳，酒石酸鉀等）；5.乳濁劑；6.碎玻璃。43. 常用的玻璃澄清劑、乳濁劑、氧化劑有哪些及其作用？澄清劑：氧化物（氧化砷、氧化銻），硫酸鹽（硫酸鈉），氟化物（螢石、氟硅酸鈉）等。 作用：熔制過(guò)程中分解產(chǎn)生氣泡，或降低玻璃粘度促使玻璃液中氣泡排出。乳濁劑：氟化物（螢石、氟硅酸鈉）、磷酸鹽（磷酸鈣、骨灰、磷灰石）等。 作用：是玻璃產(chǎn)生乳白而不透明。氧化劑：氧化物（CeO2，AsO2，Sb2O5）、硝酸鹽（硝酸鈉、硝酸鉀、

28、硝酸鋇）等。 作用：熔制過(guò)程中釋放氧。44. 選擇玻璃原料的一般性原則？ 1）原料質(zhì)量符合技術(shù)要求 2）易于調(diào)整成分 3）適于熔化和澄清，少用過(guò)輕和對(duì)人體有害的原料 4）對(duì)耐火材料的侵蝕要小 5）易加工，成本低，能大量供應(yīng)45. 玻璃原料的加工流程？ 原料破碎粉碎干燥過(guò)篩除鐵料倉(cāng)稱量混合配合料熔制成型退火檢驗(yàn)成品。46. 玻璃成分設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要內(nèi)容？ 1）性質(zhì)與成分、結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。 2）設(shè)計(jì)的成分必須形成玻璃，析晶傾向小。 3）必須符合熔制、成型等工藝要求。 4）所涉及的玻璃應(yīng)當(dāng)價(jià)格低廉，原料易于獲得。5）如果是微晶玻璃，應(yīng)考慮基礎(chǔ)玻璃，晶核劑，熱處理制度。47. 玻璃配方計(jì)算。教材P33-

29、3548. 玻璃配合料的要求？配合料中加入一定量的水的作用？要求：1）組成正確和穩(wěn)定 2）具有一定的水分 3）具有一定的氣體率 4）混合均勻，顆粒級(jí)配適當(dāng) 加水作用：使用一定量的水，可以潤(rùn)濕石英類原料，在其表面形成水膜，并熔解純堿和芒硝有助于加速熔化。原料顆粒表面潤(rùn)濕后粘附性增加，配合料容易混合均勻，不宜分層，容是可以減少和輸送過(guò)程中的粉料飛揚(yáng)，減少分了損失。49. 配合料混合時(shí)要注意哪些問(wèn)題？ 應(yīng)注意配料的量、加料順序、加水量及加水方式、混合時(shí)間及混料方式、碎玻璃及加入量。 配合料的加料量一般為混料設(shè)備容量的30%50%。加料順序不盡相同，但均是先加石英原料，同時(shí)噴水潤(rùn)濕，然后再按順序加入其

30、他原料。碎玻璃對(duì)配合料的混合均勻度有不良印象，一般在配合料混合終了將近卸料時(shí)再加入。50. 什么是玻璃的熔制？熔制時(shí)發(fā)生哪些變化？將配合料經(jīng)高溫加熱形成均勻的、無(wú)缺陷的并符合成型要求的玻璃液的過(guò)程，稱為玻璃的熔制。玻璃熔制過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，它包括一系列的物理、化學(xué)及物理化學(xué)現(xiàn)象及反應(yīng)。物理過(guò)程：有配合料的加熱、吸附水的排除、組分的熔化、多晶轉(zhuǎn)變及個(gè)別組分的揮發(fā)?；瘜W(xué)過(guò)程：有固相反應(yīng)、各種鹽類的分解、水化物的分解、化學(xué)結(jié)合水的排除、組分間的相互作用及硅酸鹽的形成。物理化學(xué)過(guò)程：低共熔物的生成、組分或生成物間的相互溶解、玻璃液與爐氣介質(zhì)間的相互作用，玻璃液與耐火材料間的相互作用等。51. 玻

31、璃熔制過(guò)程中可分為哪五個(gè)階段？1）硅酸鹽形成階段 2）玻璃形成階段 3）玻璃液的澄清階段4）玻璃液的均化階段 5）玻璃液的冷卻階段52. 玻璃熔制的硅酸鹽形成階段有什么特點(diǎn)？影響因素是什么？特點(diǎn)：主要固相反應(yīng)結(jié)束，大部分氣態(tài)產(chǎn)物從配合料中逸出，得到的是硅酸鹽和剩余SiO2組成的不透明燒結(jié)物。影響因素：主要因素：熔化溫度，時(shí)間，各氧化物的含量及性質(zhì)。次要因素：添加物，原料顆粒度，爐內(nèi)氣氛及分壓，耐火材料的侵蝕。53. 玻璃形成過(guò)程的速度取決于什么？為什么？ 玻璃形成過(guò)程的速度取決于石英砂粒的熔解擴(kuò)散速度，而石英砂粒的熔解擴(kuò)散速度又取決于擴(kuò)散速度。這是因?yàn)槭⑸暗[熔解和擴(kuò)散速度比其他各種硅酸鹽熔解

32、和擴(kuò)散速度低得多。與此同時(shí)，玻璃形成速度還與玻璃成分，砂粒大小，熔制溫度有關(guān)。54. 玻璃澄清過(guò)程中的氣體分壓的平衡與玻璃澄清的關(guān)系？在高溫澄清過(guò)程中，熔解在玻璃液內(nèi)的氣體、氣泡中的氣體及爐氣這三者間會(huì)相互轉(zhuǎn)移與平衡，它決定于某類氣體在上述三相中的分壓大小，氣體總是由分壓高的一相轉(zhuǎn)入分壓低的另一相中，如果用PA爐，PA液，PA泡分別表示爐氣中、玻璃液中和氣泡中A氣體的分壓，則將存在以下轉(zhuǎn)變關(guān)系：55. 如何促進(jìn)玻璃液的均化？玻璃液的均化是指在玻璃液中消除條紋和其他不均勻體，使玻璃液的各部分在化學(xué)組成上達(dá)到預(yù)期的均勻一致。促進(jìn)玻璃液的均化，在熔制時(shí)：1）玻璃組成的熔解和擴(kuò)散過(guò)程；2）玻璃液的對(duì)流

33、均化過(guò)程；3）氣泡上升引起的攪拌均化過(guò)程。在工藝上：1）配合料的均勻度；2）熔制工藝穩(wěn)定性；3）減少耐火材料的侵蝕。56. 玻璃液冷卻的目的、要求、應(yīng)注意事項(xiàng)？ 目的：使玻璃液的粘度增加，達(dá)到成型所需的粘度范圍（10001100）。 要求：玻璃液的溫度均勻一致，有利于成型。 注意事項(xiàng)：冷卻階段應(yīng)控制熱均勻性和二次氣泡的產(chǎn)生。57. 影響玻璃熔制過(guò)程的工藝因素？ 1）玻璃成分；2）配合料的物理狀態(tài)；3）采用的加速劑(助熔劑和澄清劑）；4）加料方式；5）熔制制度；6）輔助電熔；7）采用高壓或真空熔煉；8）機(jī)械攪拌(漿葉形狀，大小，轉(zhuǎn)速）；9）鼓泡(鼓泡點(diǎn)的數(shù)量，位置，排列；鼓泡的速度，大小，壓力；

34、噴嘴的結(jié)構(gòu)等）。58. 玻璃液對(duì)耐火材料的侵蝕及影響因素？ 1）溫度的影響 溫度升高，熔體的粘度降低，使玻璃液與耐火材料之間的擴(kuò)散速度增加。溫度升高，也使耐火材料在玻璃液中的飽和濃度顯著增大。2）玻璃液組成和性質(zhì)的影響玻璃液中半徑小、電價(jià)高的陽(yáng)離子具有較大的活動(dòng)性，因此玻璃中堿性氧化物含量越高，對(duì)耐火材料的侵蝕越大。高堿玻璃、高鉛玻璃、高鋇玻璃、硼酸鹽玻璃對(duì)耐火材料的侵蝕都很強(qiáng)烈。3）耐火材料組成和結(jié)構(gòu)的影響首先應(yīng)選用與玻璃液組成相近的耐火材料，其次是耐火材料的氣孔率對(duì)侵蝕的影響。同時(shí)耐火材料中的玻璃相的組成和數(shù)量的影響。59. 坩堝窯和池窯中的玻璃熔制過(guò)程？坩堝窯：加熱熔窯熔化澄清與均化冷卻

35、成型。池窯：池窯中玻璃熔制的各個(gè)階段是沿窯的縱長(zhǎng)方向按一定順序進(jìn)行的，并形成未熔化的、半熔化的和完全熔化的玻璃液的運(yùn)動(dòng)路線。也就是玻璃熔制的各個(gè)階段是在同一時(shí)間、不同空間進(jìn)行的。60. 日用空心制品的機(jī)械成型分為供料和成型兩部分，各有哪些方法？供料：液流供料、真空供料、滴料供料。成型：壓制法、吹制法。61. 玻璃粘度和料性對(duì)玻璃成型的影響？ 1）成型粘度選在粘度曲線的彎曲部分，粘度范圍一般在102108 Pa.s。 2）從粘度曲線上，可以確定長(zhǎng)性玻璃還是短性玻璃。3）成型方法不同，初始的成型粘度不同。4）由于玻璃的粘度具有漸變性，所以能用不同方法成型。5）玻璃粘度具有可逆性，所以可反復(fù)多次加熱

36、、制作。6）為降低玻璃的析晶傾向，成型溫度可適當(dāng)提高或快速冷卻。62. 平板玻璃的成型有哪些方法？ 浮去成型、垂直引上法成型、平拉法成型、壓延法成型。63. 簡(jiǎn)述浮法玻璃的熔制成型過(guò)程。 浮法成型過(guò)程包括：自由展薄，拋光，拉引，退火。64. 浮法玻璃的拉簿通常采用什么方法？ 高溫拉薄法、低溫拉薄法。65. 影響垂直引上法玻璃質(zhì)量的因素有哪些？ 玻璃組成、原燃料性能、熔化溫度、液面、窯壓、成型溫度制度、退火和冷卻等。66. 什么是玻璃中的暫時(shí)應(yīng)力、永久應(yīng)力？暫時(shí)應(yīng)力：熱應(yīng)力隨著溫度梯度的存在(或消失)而存在(或消失)，所以稱為暫時(shí)應(yīng)力。永久應(yīng)力：常溫下，玻璃內(nèi)外層溫度均衡后，（即溫度梯度消失后）

37、，仍然殘留的熱應(yīng)力稱為永久應(yīng)力(也叫做殘余應(yīng)力)。67. 玻璃退火的目的？玻璃退火的原理？解釋圖4-3。玻璃的退火就是消除或減小玻璃中熱應(yīng)力至允許值的熱處理過(guò)程。即除玻璃中的永久應(yīng)力。一般根據(jù)退火原理，退火工藝可分為四個(gè)階段：加熱階段、均熱階段、慢冷階段和快冷階段。按上述四個(gè)階段可作出溫度-時(shí)間曲線，此曲線稱為退火曲線。即圖4-3。68. 玻璃的退火上限溫度？退火下限溫度？精密退火？退火上限溫度：在該溫度下保持3min能消除95%應(yīng)力，定為退火上限（相當(dāng)于轉(zhuǎn)變溫度）。退火下限溫度：在該溫度下保溫3min僅能消除5%應(yīng)力，為退火下限（對(duì)應(yīng)于10 136 pas粘度值即玻璃的應(yīng)變點(diǎn)）。精密退火：在

38、退火溫度區(qū)域內(nèi)將玻璃保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,使它的各部分的結(jié)構(gòu)勻一，達(dá)到該溫度下的平衡狀態(tài)，然后以最小的溫差進(jìn)行降溫，這個(gè)過(guò)程稱為玻璃的精密退火。69. 什么是鋼化玻璃？影響玻璃物理鋼化的因素？ 通過(guò)玻璃淬火，在冷卻后，使玻璃內(nèi)部具有均勻分布的內(nèi)應(yīng)力，從而提高玻璃的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，這種淬火玻璃又稱為鋼化玻璃。影響玻璃物理鋼化的因素：1）淬火溫度；2）冷卻速度；3）玻璃的化學(xué)組成；4）玻璃的厚度。70. 玻璃常見(jiàn)的缺陷及產(chǎn)生的原因？教材P65-68氣泡：1）殘留氣泡的形成；2）二次氣泡的形成；3）耐火材料引起的氣泡；4）鐵引起的氣泡；5）其它氣泡的形成。結(jié)石：1）配合料結(jié)石；2）耐火材料結(jié)石；3）析晶

39、結(jié)石；4）其它結(jié)石。條紋：1）熔制不均勻；2）窯碹上的玻璃滴；3）耐火材料的侵蝕；4）結(jié)石熔化引起的條紋。71. 簡(jiǎn)述鋼化玻璃制備的工藝流程。 熱彎成型風(fēng)冷彎鋼化原板剪裁磨邊洗滌干燥檢驗(yàn)鋼化 檢驗(yàn)入庫(kù) 平板 風(fēng)冷 平鋼化 72. 簡(jiǎn)述微晶玻璃制備的工藝流程。配合料制備 晶核劑 壓延法 燒結(jié)法 玻璃熔化 壓延成型 玻璃液水淬成粒 切裁 粉料分級(jí) 晶化熱處理 裝模 切、磨、拋 晶熱化處理 檢驗(yàn) 切、磨、拋 制品 檢驗(yàn) 制品73. 影響微晶玻璃制備和性質(zhì)的各種因素 1）原始玻璃組成的影響 產(chǎn)生所需晶相和性能。成型和退火中不能析晶。產(chǎn)生的晶相要均勻分布，晶粒大小適中，1微米左右。工業(yè)條件下能夠制備。

40、2）晶核劑的影響 晶格參數(shù)、界面張力、有效的晶核劑、加入量。 3）熱處理制度的影響 熱處理溫度、時(shí)間要保證晶核的生成、晶粒均勻分布、大小適中。 4）玻璃相的影響 產(chǎn)生的應(yīng)力、玻璃相的數(shù)量。陶瓷：1. 粘土的分類？粘土的工藝性質(zhì)？原生粘土也稱一次粘土或殘留粘土，是鉀長(zhǎng)石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化（如水解）生成。次生粘土也稱二次粘土，是由原生粘土在自然動(dòng)力條件下轉(zhuǎn)移到其它地方再次沉積而成的。工藝性質(zhì)：可塑性、結(jié)合性、觸變性、收縮性、燒結(jié)特性。2. 什么是粘土的可塑性? 粘土的燒結(jié)特性?可塑性：指粘土與適量的水混練以后形成的泥團(tuán)，可在外力的作用下產(chǎn)生變形但不開裂，外力去除后，仍能保持原有形狀的性質(zhì)。燒結(jié)特性：1）

41、無(wú)固定熔點(diǎn)：粘土是多組分礦物的混合物。2） 開始燒結(jié)溫度：粘土在加熱到一定溫度后，開始出現(xiàn)液相，氣孔率下降，體積收縮，對(duì)應(yīng)于這個(gè)體積開始劇烈變化的溫度是開始燒結(jié)溫度。3）燒結(jié)溫度：當(dāng)粘土完全燒結(jié)，氣孔率降至最低，收縮率最大的溫度是燒結(jié)溫度。 4）軟化溫度：繼續(xù)升溫，坯體因液相太多而發(fā)生變形的最低溫度或開始發(fā)生變形的溫度稱為軟化溫度。5）燒成溫度范圍：燒結(jié)溫度至軟化溫度的區(qū)間為燒成溫度范圍。6）粘土的燒結(jié)特性與構(gòu)成粘土的礦物組成和化學(xué)組成有關(guān)。3. 石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用? 1）石英是瘠性料，可降低可塑性，減少收縮變形，加快干燥 2）高溫時(shí)，增加粘度，減小坯體變形 3）未熔石英與莫來(lái)石一起構(gòu)成坯

42、體骨架，增加強(qiáng)度 4）在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融溫度，提高釉的耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性4. 長(zhǎng)石的分類及特性?分類：鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、鋇長(zhǎng)石。特性：1）長(zhǎng)石作熔劑使用，降低燒成溫度。 2）長(zhǎng)石是瘠性物質(zhì)，可提高坯體的疏水性。 3）鉀長(zhǎng)石高溫粘度大，鈉長(zhǎng)石相對(duì)粘度小，K2O、Na2O能顯低長(zhǎng)石的熔化溫度和粘度。 4）長(zhǎng)石有利于提高坯體的力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。 5）斜長(zhǎng)石、鋇長(zhǎng)石因熔融溫度范圍窄，只在特種陶瓷中使用。5. 普通陶瓷的三種基本礦物組成是什么？它們各有什么特點(diǎn)以及在陶瓷制備過(guò)程中的作用？1）粘土類原料特點(diǎn)：1. 粘土是含水鋁硅酸鹽,多種微細(xì)礦物的混合體。 2. 為細(xì)顆粒，層狀

43、結(jié)構(gòu)，1：1層，2：1層。 3. 與水混合時(shí)，有很好的可塑性、粘合性，可保證干坯的強(qiáng)度和制品性能。 作用：提供了可塑性，保證成型的工藝要求。2） 石英類原料作用：1. 石英是瘠性料，可降低可塑性，減少收縮變形，加快干燥。 2. 高溫時(shí)，增加粘度，減小坯體變形。 3. 未熔石英與莫來(lái)石一起構(gòu)成坯體骨架，增加強(qiáng)度。 4. 在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融溫度，提高釉的耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性。石英是耐熔的骨架成分。3）長(zhǎng)石類原料特性：1. 長(zhǎng)石作熔劑使用，降低燒成溫度。 2. 長(zhǎng)石是瘠性物質(zhì)，可提高坯體的疏水性。 3. 鉀長(zhǎng)石高溫粘度大，鈉長(zhǎng)石相對(duì)粘度小，K2O 、Na2O能降低長(zhǎng)石的熔化溫度和粘度

44、。 4. 長(zhǎng)石有利于提高坯體的力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。 5. 斜長(zhǎng)石、鋇長(zhǎng)石因熔融溫度范圍窄，只在特種陶瓷中使用。作用：助熔劑，促進(jìn)燒結(jié)時(shí)玻璃相的形成。6. 氧化鋁的分類及特點(diǎn)？氧化鋁預(yù)燒的目的和注意事項(xiàng)。分類（三種變體）：- Al2O3、- Al2O3、- Al2O3。 特點(diǎn)：熔點(diǎn)高、硬度大、絕緣性好等。目的：使- Al2O3通過(guò)預(yù)燒變?yōu)榉€(wěn)定的- Al2O3后使用以減少燒成收縮，此外還可去除原料中的雜質(zhì)，提高原料純度。注意事項(xiàng)：要在1000以上才能有較大的轉(zhuǎn)化速度，一般多取1450。提高預(yù)燒溫度，可加速的轉(zhuǎn)化，但如溫度選得過(guò)高，可使形成的- Al2O3活性降低，硬度增大，不利磨細(xì)和燒結(jié)。而預(yù)燒

45、溫度偏低，則不能完全轉(zhuǎn)化為型，且不利雜質(zhì)去除，電性能亦降低。7. 二氧化鋯的相變及特性？什么是二氧化鋯的相變?cè)鲰g？特性：熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、有導(dǎo)溫導(dǎo)電性、密度5.686.27。相變?cè)鲰g：二氧化鋯相變時(shí)伴有體積效應(yīng)和剪切應(yīng)變是相變?cè)鲰g的理論基礎(chǔ)。對(duì)于Y2O3，又發(fā)現(xiàn)在ZrO2中加入一定量的Y2O3時(shí)，可以單斜和四方兩相共存形式存在，其中亞穩(wěn)定相在受到應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力集中時(shí)，可誘發(fā)相變切變向穩(wěn)定相轉(zhuǎn)變，吸收應(yīng)變能使應(yīng)力得以釋放，因而增加陶瓷韌性。8. 碳化物特點(diǎn)及制備？ 特點(diǎn)：電阻率小、導(dǎo)熱系數(shù)高、熔點(diǎn)高、硬度高、熱膨脹系數(shù)小。 制備：直接化合 (W+CWC) 氧化物與碳反應(yīng) (TiO2 +

46、CTiC +CO2) 碳化法（Mo+CH4MoC +H2 ) 氣相沉積 (ZrCl4+CH4+H2ZrC+HCl)9. 氮化物特點(diǎn)及制備？ 特點(diǎn)：氮化物的晶體結(jié)構(gòu)與碳化物相似，熔點(diǎn)高、硬度大；但抗氧化能力差，高溫下直接升華。 制備：氮化物都是人工合成，方法與碳化物相似。10. 陶瓷坯料配方的計(jì)算。教材P102-10911. 原料預(yù)燒的目的，為什么？ 幫助碎化原、減少坯料收縮、改變結(jié)構(gòu)形態(tài)、穩(wěn)定晶型。12. 原料精選的目的、方法？目的：對(duì)原料進(jìn)行分離、提純、除去各種雜質(zhì)，使化學(xué)組成、礦物組成、顆粒尺寸更符合原料的質(zhì)量要求。方法：物理方法：分級(jí)法、磁選、超聲波等。 化學(xué)方法：溶解法、升華法。13.

47、 陶瓷坯料的混合制備包括哪幾個(gè)過(guò)程？ 混合制備分為細(xì)粉碎，泥漿的脫水，造粒，陳腐，練泥及真空處理。14. 常用的陶瓷成型方法及其含水量？ 常用成型法：注漿成型、可塑成型、壓制成型。 注漿成型：含水量28-35% 可塑成型：含水量18-25% 含水量 半干壓成型：含水量8-15% 干壓成型：含水量3-7% 先進(jìn)陶瓷的干壓成形：含水量小于1%15. 陶瓷成型方法的選用依據(jù)？ 產(chǎn)品的形狀、大小、厚薄，坯料的性能，產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量要求。16. 什么是可塑成型？影響陶瓷坯料可塑性的因素？旋壓成型和滾壓成型各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？可塑成型：加入水分或塑化劑，將坯料混合，捏練成為有塑性的料團(tuán)，然后，通過(guò)手工或各種成

48、型機(jī)械成型。影響因素：1）液相含量與性質(zhì) 可塑水量：可塑性最大時(shí)的含水量（圖92） 2）顆粒尺寸和形狀 顆粒越細(xì)，可塑性越大 板狀、柱狀顆粒比球狀顆粒等的可塑性好 3）礦物種類 可塑性：蒙脫石高嶺石伊利石 吸附陽(yáng)離子施壓成型的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、可以旋制大型深孔制品。問(wèn)題是成型質(zhì)量不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，要有一定的操作技術(shù)，效率低等。滾壓成型有胚體質(zhì)量好，產(chǎn)量大，適于自動(dòng)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。17. 什么是注漿成型？影響陶瓷注漿成型吸漿速度的因素？注漿成型有哪些工藝？解釋圖9-4。 注漿成型：將含有一定水分的流體狀泥漿注入所需形狀的石膏模內(nèi)，泥漿中水分逐漸被多孔石膏吸收，泥料便沉積在石膏模內(nèi)壁上，逐漸

49、形成泥層并具有石膏模賦予的形狀。影響因素：1）泥漿流動(dòng)性：固相含量、顆粒尺寸和形狀、溫度、干燥溫度、pH值、電解質(zhì)。 2）吸漿速度：顆粒的比表面積，壓力差，泥漿的粘度，注漿溫度，模型中的氣孔數(shù)。 3）觸變性：厚化系數(shù)大，觸變性大。成型工藝：空心注漿、實(shí)心注漿、真空注漿、離心注漿、壓力注漿。18. 什么是壓制成型？影響陶瓷坯體壓制成型的與粉料有關(guān)的因素？解釋圖9-6。壓制成型：將含有一定水分的粒狀粉料填充到模型之中，施加壓力，使之成為具有一定形狀和強(qiáng)度的陶瓷坯體。影響因素：1、粒度和粒度分布；2、粉料的流動(dòng)性；3、粉料的含水率。19. 影響陶瓷壓制成型坯體性能的因素？ 壓制成型方法？影響因素：1

50、、密度（粉體性質(zhì)和壓制壓力）；2、壓制壓力；3、壓力分布。方法：1、干壓或半干壓成型；2、等靜壓成型。20. 有哪些陶瓷成型模具？ 石膏模具、新型多孔模具（塑料模具、無(wú)機(jī)填料模具、素陶模具、金屬填料模具）21. 什么是釉？釉的分類及作用？釉是指覆蓋在陶瓷坯體表面上的一層玻璃態(tài)物質(zhì)。是根據(jù)瓷坯的成分和性能要求，采用陶瓷原料和某些化工原料按一定比例配方、加工、施覆在坯體表面，經(jīng)高溫熔融而成。作用：改善陶瓷制品的表面性能，保護(hù)釉下彩繪，提高制品的機(jī)械強(qiáng)度、電學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性。 分類依據(jù)種類名稱 坯體種類 瓷釉 陶釉 制備方法 生料釉 熔塊釉 成熟溫度 低溫釉 中溫釉 高溫釉 外觀特征 透

51、明釉 乳濁釉 無(wú)光釉 主要熔劑 長(zhǎng)石釉 石灰釉 鉛釉 用 途 裝飾釉 粘接釉 商標(biāo)釉 普通釉分類：22. 釉料配方的原則？釉料配方選用的一般規(guī)律？原則：1）釉料應(yīng)在坯體燒結(jié)范圍內(nèi)成熟； 2）熔化范圍要寬些； 3）釉的膨脹系數(shù)要與坯體相適應(yīng)； 4）形成良好的中間層； 5）釉料性質(zhì)應(yīng)符合工藝要求； 6）正確選用原料。 一般規(guī)律：酸性強(qiáng)的坯體配酸性弱的釉，酸性弱的坯體配偏堿性的釉，含SiO2高的坯體配長(zhǎng)石釉，含Al2O3高的坯體配石灰釉。還原氣氛對(duì)陶瓷燒成釉料的表面張力有提高作用，一般可達(dá)2025%。23. 什么是坯釉中間層，它的作用？中間層的形成：由于坯和釉化學(xué)組成上的差異，在高溫?zé)蓵r(shí)，某些成分

52、通過(guò)溶解、滲透與擴(kuò)散作用，使接觸面的化學(xué)組成和物理性質(zhì)介于坯體和釉層之間，結(jié)果形成中間層。中間層的組成：它吸收溶解了坯體中的SiO2、 Al2O3，釉層中的R2O、B2O3等成分。中間層的厚度及晶相：厚度為1520m，存在莫來(lái)石、鈣長(zhǎng)石、硅灰石等析晶相。中間層的作用：起到改善坯釉結(jié)合性，緩沖坯釉間應(yīng)力的作用。24. 什么是釉的始熔溫度、流動(dòng)溫度、釉的熔融溫度范圍、釉的成熟溫度？始熔溫度：熔融溫度的下限指釉的軟化點(diǎn)，習(xí)慣上稱之為釉的始熔溫度。流動(dòng)溫度：熔融溫度的上限指完全熔融時(shí)的溫度，又稱為流動(dòng)溫度。釉的熔融溫度范圍：始熔溫度流動(dòng)溫度釉的成熟溫度：就是生產(chǎn)中燒釉溫度，可理解為在某溫度下釉料充分熔化，并均勻分布于胚體表面，冷卻后呈現(xiàn)一定光澤的玻璃層時(shí)的溫度。25. 釉層的