武漢理工大學(xué)材料工藝與設(shè)備答案

1、填空題（30分）簡(jiǎn)答題（40分）論述題（20分）推導(dǎo)計(jì)算題（10分）1. 三大材料無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料、有機(jī)高分子材料2. 什么是玻璃轉(zhuǎn)變現(xiàn)象當(dāng)物質(zhì)由固體加熱或由熔體冷卻時(shí)，在相當(dāng)于晶態(tài)物質(zhì)熔點(diǎn)絕對(duì)溫度的2/3-1/2溫度附近出現(xiàn)熱膨脹，比熱等性能的突變。3. 如何理解玻璃的四個(gè)通性各向同性：玻璃態(tài)物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)排列是無(wú)規(guī)則的，是統(tǒng)計(jì)均勻的，其理化性質(zhì)在任何方向都 是相同的無(wú)固定熔點(diǎn)：玻璃態(tài)物質(zhì)由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，并且沒(méi)有新的 晶體生成亞穩(wěn)性：玻璃是由熔體幾句冷卻而得到的，因?yàn)闇囟认陆叼ざ仍黾?。質(zhì)點(diǎn)來(lái)不及做有規(guī)則 排列形成晶體，沒(méi)有放出結(jié)晶潛熱性質(zhì)變化的連續(xù)性：玻璃的性

2、質(zhì)隨成分發(fā)生連續(xù)和逐漸變化。性質(zhì)變化的可逆性：從熔體狀態(tài)冷卻過(guò)程中，可以多次進(jìn)行，其物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生逐漸和 連續(xù)的變化，而且是可逆的，沒(méi)有生成新相。4. 玻璃的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)近程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序5. 玻璃的結(jié)構(gòu)理論及其學(xué)術(shù)內(nèi)容、11 I I i ; / ;晶子學(xué)說(shuō)：a. 玻璃是由極微細(xì)的有序區(qū)域“晶子”組成。b. 晶子分散在無(wú)序區(qū)域當(dāng)中，由晶子一一到無(wú)序區(qū)域的過(guò)渡是逐步的，沒(méi)有嚴(yán)格的界限。c. 晶子不同于一般微晶，它是尺寸小的晶格極度變形的有序排列的區(qū)域。d. 晶子中心部份，有序程度最高。e. 晶子大小720A24個(gè)SiO4SiO4玻璃結(jié)構(gòu)單元f. ?晶子占玻璃1020%無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)a. 玻璃中的鍵

3、狀態(tài)或結(jié)構(gòu)單元和晶體相似。如石英玻璃，SiO4四面體構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)，但缺乏周期性和相對(duì)稱(chēng)性。b. 氧化物成玻有四個(gè)條件一個(gè)氧原子不能夠和兩個(gè)以上的陽(yáng)離子結(jié)合，O的配位數(shù)不能大于2。中心陽(yáng)離子周?chē)难蹼x子數(shù)不能過(guò)多，一般是34。網(wǎng)絡(luò)中氧配位多面體之間，只以頂角相連，不能共棱，更不能共面。網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中每個(gè)氧配位多面體至少有三個(gè)頂角共用，以形成向三度空間發(fā)展的無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6. 什么是鋁（硼）反?，F(xiàn)象鋁酸鹽玻璃（硼酸鹽玻璃）與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性質(zhì)隨三氧化二鋁或三氧 化二硼加入量的變化規(guī)律相反鋁反常:AI2O3在硅酸鹽玻璃中也有4和6兩種配位狀態(tài)。精心整理當(dāng)Na2O/AI2O31時(shí)，AI3+離

4、子位于四面體中，粘度增加;當(dāng)Na2O/AI2O31時(shí)，AI3+離子位于八面體中，粘度降低。硼反常:B2O3含量較少時(shí)，以BO4四面體形式存在。粘度隨B2O3含量的增加而增大。當(dāng)硼含量增至Na2O/B2O3 A 17 I I一系列物理，化學(xué)變化；.m f r /|反應(yīng)在固體狀態(tài)下進(jìn)行；I I總 jr這一階段結(jié)束時(shí)，形成硅酸鹽和二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物(2) 玻璃的形成當(dāng)溫度繼續(xù)上升時(shí)，硅酸鹽燒結(jié)物和剩余二氧化硅開(kāi)始熔融并且互相溶解和擴(kuò)散，由不透明的 半熔融燒結(jié)物轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞑Ａб?。但玻璃液中存在大量的氣泡，化學(xué)組成和性質(zhì)不均勻，有很 多條紋。平板玻璃形成大約在 12001400C完成。CaCOS

5、CaO+CO2Na2CCO3Ja2O+CO2(3) 玻璃的澄清是指使玻璃液繼續(xù)加熱，降低熔體粘度，排除可見(jiàn)氣泡的過(guò)程。澄清溫度一般是14001500C，此時(shí)玻璃液粘度約為10Pa.s(4) 玻璃的均化均化：就是排除條紋(消除不均體)，在澄清溫度附近，使玻璃達(dá)到化學(xué)均勻和熱均勻。影響均化的因素：擴(kuò)散、表面張力、對(duì)流。(5) 玻璃的冷卻就是將合格的玻璃液冷卻到成型所需要的溫度，其溫度根據(jù)玻璃品種的不同而不同。在冷卻的 過(guò)程中，要防止溫度的上下波動(dòng)，防止二次氣泡的產(chǎn)生。二次氣泡是直徑小于0.1mm的小氣泡。8. 成分對(duì)玻璃的粘度的影響 氧硅比硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)的連接程度與氧硅比的大小有關(guān)。當(dāng)氧硅比增大，

6、硅氧四面體的連接程度 降低，導(dǎo)致粘滯活化能降低，熔體黏度下降。反之，黏度上升。 鍵強(qiáng)與離子的極化在其他條件相同前提下，黏度隨陽(yáng)離子與氧的鍵力增大而增大。當(dāng)氧硅比很高時(shí)，硅氧四面體間連接較少，四面體間很大程度依靠鍵力R-O連接。精心整理當(dāng)氧硅比很低時(shí)，熔體中氧硅陰離子團(tuán)很大，對(duì)黏度起主要作用的是硅氧四面體之間的鍵 力。這時(shí)R2O除提供“游離氧”以斷裂硅氧網(wǎng)絡(luò)外，R+離子在網(wǎng)絡(luò)中還對(duì)Si-O鍵有反極化作用, 減弱Si-O間的鍵力，降低熔體的黏度。 結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)就可能在結(jié)構(gòu)中存在缺陷或者薄弱環(huán)節(jié)，使黏度下降。 配位數(shù)陽(yáng)離子的配位狀態(tài)對(duì)玻璃的黏度有重要影響。9. 玻璃的料性及其對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意

7、義料性：隨溫度變化，粘度變化速率不同，這種情況稱(chēng)為玻璃具有不同的料性。用料性來(lái)表 示不同成分的玻璃的粘度與溫度的關(guān)系。料性短，變化率快，易于機(jī)械成型；料性長(zhǎng)，變化率慢，不易成型。10. 粘度如何測(cè)量玻璃的粘度值范圍很廣，不能用一種方法測(cè)定，需要分段測(cè)定。 旋轉(zhuǎn)法測(cè)定范圍1-10A15Pa s將旋轉(zhuǎn)體放到玻璃熔體中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體以一定角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)體因玻璃熔體的粘滯阻力而 產(chǎn)生扭力矩，通過(guò)測(cè)量扭力矩，即可獲得玻璃熔體的黏度此法設(shè)備復(fù)雜，但測(cè)量范圍寬，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，縮短測(cè)定時(shí)間，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度和精 確度高。k是儀器系數(shù) 落球法測(cè)定范圍1-10A3Pa s原理是根據(jù)斯托克斯定律，即球在一個(gè)無(wú)邊界的

8、廣闊液體中等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體的粘度為 V-球的運(yùn)動(dòng)速度；p-球的密度。P -玻璃液的密度條件：球體在無(wú)限范圍的液體中運(yùn)動(dòng)，在實(shí)際測(cè)量中，需考慮邊界條件的影響，通過(guò)引入 儀器常數(shù)K加以修正。特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單容易制造，準(zhǔn)確度較高。操作不便，黏度值測(cè)定范圍較窄。 拉絲法測(cè)定范圍10A7-10A14Pa s,為低溫黏度。該法是用一定長(zhǎng)度和直徑的無(wú)缺陷的玻璃絲，在直立的管狀電爐中受一定的荷重作用時(shí)， 測(cè)量其伸長(zhǎng)-時(shí)間曲線(xiàn)，利用后一階段的伸長(zhǎng)速率計(jì)算黏度P-荷重；r-玻璃絲半徑11. 溫度對(duì)玻璃粘度的影響溫度越高，粘度越小，穩(wěn)定性越好。12. 影響玻璃表面張力有哪些因素 溫度越高，質(zhì)點(diǎn)熱運(yùn)動(dòng)加劇，相互作用力減

9、小，表面張力降低 外界氣氛。非極性氣體對(duì)表面張力的影響較小。而極性氣體對(duì)玻璃表面張力的影響非常大， 極性越大表面張力降低越大。 氣氛影響。實(shí)踐表明，窯內(nèi)氣氛對(duì)表面張力影響很大。 在還原氣氛下較氧化氣氛下玻璃表 面張力大20流右。 各種氧化物對(duì)玻璃的表面張力有不同的影響。13. 玻璃為什么會(huì)析晶玻璃態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶物質(zhì)的過(guò)程稱(chēng)為結(jié)晶過(guò)程。熱力學(xué)觀點(diǎn)：玻璃內(nèi)能高于同成分晶體的內(nèi)能，玻璃有析晶傾向。熔體的能量和晶體的能量之 差越大，則析晶傾向越大。動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)：冷卻時(shí)熔體粘度增加甚快，質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)困難。14. 玻璃結(jié)晶成核的機(jī)理均相核化機(jī)理當(dāng)玻璃熔體的溫度高于液相線(xiàn)溫度,液相自由能小于固相，所以液態(tài)是穩(wěn)定

10、相。當(dāng)溫度低于液 相線(xiàn)溫度，則固態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定相。從熔體微觀結(jié)構(gòu)看，液體中質(zhì)點(diǎn)在熔點(diǎn)以上的 “起伏”不可能導(dǎo)致形成穩(wěn)定的新相，只有在低 于熔點(diǎn)時(shí)，這種“起伏”導(dǎo)致相變。異相核化機(jī)理當(dāng)系統(tǒng)中存在異相物質(zhì)，這些物質(zhì)的表面或結(jié)構(gòu)中不連續(xù)性等可作為核化的良好位置，并成為誘導(dǎo)晶核，這種核化過(guò)程稱(chēng)為異相核化。由于存在這類(lèi)界面降低了界面能，使晶核形成速率加快，從而降低了整個(gè)過(guò)程自由能。15. 玻璃熔制所用的設(shè)備玻璃熔窯：池窯和坩堝窯。按作業(yè)方式分類(lèi)：連續(xù)作業(yè)熔窯，間歇作業(yè)熔窯按使用的熱源分類(lèi)：火焰窯，電熱窯，火焰 +電熱窯16. 浮法玻璃的成型原理讓處于高溫熔融狀態(tài)的玻璃液浮在比它重的金屬液表面上，受表面張力作

11、用使玻璃具有光潔平 整的表面，并在其后的冷卻硬化過(guò)程中加以保持，貝唯生產(chǎn)出接近拋光表面的平板玻璃。17. 玻璃配合料的質(zhì)量要求有哪些 同一原料應(yīng)有適宜的粒度，不同原料之間保持一定的粒度比，保證配合料的均勻度，熔制 速度，玻璃液均勻度，提高混合質(zhì)量，防止配合料的分層。 應(yīng)具有一定水分，使水在石英顆粒表面形成水膜。 需有一定的氣體率，有利于玻璃液的澄清和均化。 混合均勻，保證玻璃液的均勻性。19排除可見(jiàn)氣泡的兩種方式氣泡的上升逸散：氣泡大小和玻璃液的茹度是氣泡能否漂浮的決定因素。按照 斯托克斯定律，氣泡的上升速度與氣泡半徑的平方成正比，與玻 漓液的粘度成反比。結(jié)論：大直徑氣泡比小直徑氣泡更易從玻璃

12、液中逸出。氣泡的收縮消除：氣泡中氣體的總壓力等于大氣壓力，氣泡上玻璃液柱的壓力再加上氣體與玻璃液 界面間的表面張力的總和。結(jié)論:溶解于玻璃液中的氣體，更容易擴(kuò)散到大氣泡中，使之增大上升溢出；微小氣泡更容易在玻璃 液中溶解消失。18. 玻璃浮法工藝為什么選擇金屬錫作為浮拋介質(zhì)浮法工藝對(duì)浮拋介質(zhì)的要求： 在1050 C溫度下密度大于玻璃。 金屬的熔點(diǎn)低于600 r，沸點(diǎn)高于1050C, 1000C左右的蒸汽壓應(yīng)盡可能低。 在1000C左右溫度下，不與玻璃發(fā)生反應(yīng)。能滿(mǎn)足以上條件的金屬有鎵，銦，錫三種，其中錫最便宜、無(wú)毒19. 玻璃退火的工藝制度退火：消除玻璃制品在成型或熱處理后殘留在制品內(nèi)的永久應(yīng)

13、力的過(guò)程。加熱階段：玻璃進(jìn)入退火窯后必須加熱到退火溫度。保溫階段：消除快速加熱時(shí)玻璃存在的溫度梯度，消除玻璃中固有的內(nèi)應(yīng)力。慢冷階段：在固有應(yīng)力消除后，防止降溫過(guò)程中由于溫度梯度產(chǎn)生的新應(yīng)力。快冷階段：指應(yīng)變溫度到室溫區(qū)間，只產(chǎn)生暫時(shí)應(yīng)力，不發(fā)生熱破壞的情況下，盡快冷卻。20. 論述玻璃的缺陷及其產(chǎn)生原因氣泡（氣體夾雜物）:一次氣泡（產(chǎn)生的原因主要是澄清不良，爐內(nèi)氣氛和氣壓控制不當(dāng)）二次氣泡（產(chǎn)生的原因有物理的和化學(xué)的兩種）結(jié)石（結(jié)晶夾雜物）：配合料結(jié)石（由未融化的顆粒產(chǎn)生）耐火材料結(jié)石（耐火材料質(zhì)量低劣，熔化溫度過(guò)高，助溶劑用量過(guò)大，易起反應(yīng)的耐火材料 堆砌在一起）析晶結(jié)石（玻璃在一定溫度范

14、圍內(nèi)，由于本身析晶而產(chǎn)生結(jié)石）條紋和節(jié)瘤（玻璃態(tài)夾雜物）：離主體內(nèi)存在的異類(lèi)玻璃夾雜物。包括熔制不均勻引起、窯碹玻璃滴引起、耐火 材料被侵蝕引起、結(jié)石熔化引起21. 玻璃中的應(yīng)力有哪些按產(chǎn)生原因分為：熱應(yīng)力（溫度差）、結(jié)構(gòu)應(yīng)力（組成不一致）、機(jī)械應(yīng)力（外力作用） 而熱應(yīng)力按其存在的特點(diǎn)又分為暫時(shí)應(yīng)力和永久應(yīng)力I 11!；22. 水泥的定義、分類(lèi)加入適量水后可成塑性漿體，既能在空氣中硬化又能在水中硬化，并能將砂石等材料牢固地膠 結(jié)在一起的細(xì)粉狀水硬性膠凝材料，通稱(chēng)為水泥按用途和性能分為：通用水泥、專(zhuān)用水泥、特性水泥按所含主要水硬性礦物分類(lèi)：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，以工

15、 業(yè)廢渣為主要組分的水泥23. 水泥、水泥熟料、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥概念的區(qū)別。水泥：加入適量水后可成塑性漿體，既能在空氣中硬化又能在水中硬化，并能將砂石等材料牢 固地膠結(jié)在一起的細(xì)粉狀水硬性膠凝材料，通稱(chēng)為水泥。水泥熟料：由主要含CaO SiO2, AI2O3, Fe2O3的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所 得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)稱(chēng)為硅酸鹽水泥熟料，簡(jiǎn)稱(chēng)熟料。硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料,05加灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)所制成的水 硬性膠凝材料。普通硅酸鹽水泥:由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%勺混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的 水硬性膠凝材 料24. 水泥的組

16、成材料、水泥熟料的礦物以及生產(chǎn)水泥的原料等概念的區(qū)別水泥的組成材料：硅酸鹽熟料、石膏、活性混合材、非活性混合材、窯灰水泥熟料的礦物：C3S、C2S、GA、GAF水泥的原料：石灰質(zhì)原料，粘土質(zhì)原料，鋁質(zhì)原料，鐵質(zhì)原料，燃料，各種混合材，石膏。25. 水泥熟料中主要礦物的性能及其水化反應(yīng)？硅酸三鈣 C3S是硅酸鹽水泥熟料的主要礦物，含量通常為 50流右，有時(shí)甚至高達(dá)60% C3S只有在2065-1250 C范圍內(nèi)才穩(wěn)定 在1250E以下，分解為C2S和 CaO但反應(yīng)很慢，故純 C3S在室溫下可以亞穩(wěn)存在 C3S含有少量的氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵等形成固溶體 純C3S為白色，晶體截面為六角形或棱柱形

17、C3S水化較快，凝結(jié)時(shí)間正常，放熱較多，抗水性差。早期強(qiáng)度高且后期強(qiáng)度增進(jìn)率較大。 水化反應(yīng)為硅酸二鈣 C2S在水泥熟料中含量一般為20流右 C2S含有少量的氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵等形成固溶體 純C2S在 1450E以下有多晶相變。a型，B型的強(qiáng)度較高，丫型幾乎無(wú)水硬性 在500C以下，易由B型向丫型轉(zhuǎn)化，會(huì)使體積膨脹10%M導(dǎo)致熟料粉化。 純C2S為白色，水化較慢，凝結(jié)硬化緩慢，放熱較小，早期強(qiáng)度低。但后期強(qiáng)度增進(jìn)率較 大水化反應(yīng)為鋁酸三鈣 C3A呈立方體、八面體或十二面體。依冷卻速度而定 熟料中的潛在含量為7%-15% 純C3A為無(wú)色晶體，在反光鏡下快冷呈點(diǎn)滴狀，慢冷呈矩形或柱形。 C3A

18、水化迅速，放熱多，凝結(jié)很快，強(qiáng)度 3d內(nèi)發(fā)揮出來(lái)，但絕對(duì)值不高。以后幾乎不增 長(zhǎng)。干縮變形大，抗硫酸鹽性能差水化反應(yīng)為鐵相固溶體 成分復(fù)雜，用C4AF表示，熟料中潛在含量為10%-18% 水化速度介于硅酸二鈣和硅酸三鈣之間，抗沖擊性和抗硫酸鹽性能好。水化熱較鋁酸三鈣 低，但是熟料難磨。水化反應(yīng)為26. 水泥的品質(zhì)指標(biāo)有哪些？ 不容物：PI型小于0.75%, PU型小于1.5% 燒失量：PI型小于3.0%。PU型小于3.5%, PO型小于5.0% 氧化鎂：小于5.0%,過(guò)高，安定性不好 三氧化硫：小于3.5% 細(xì)度：PI, PH型，比表面積大于每公斤300平米，PO型0.080mm方孔篩篩余不得

19、超過(guò)10% 凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不小于 45min，終凝時(shí)間不得遲于（PI、PU型：390min，Po型：10 小時(shí)） 安定性：用煮沸法檢驗(yàn)合格 強(qiáng)度：達(dá)到各標(biāo)量 堿含量R2O按Na2O+0.658K2G計(jì)算27. 廢品與不合格品有什么不同？廢品：氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中任何一項(xiàng)不符合要求即為廢品。不合格品：細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中任何一項(xiàng)不符合要求，或者混合材料摻量超過(guò)最大限量和強(qiáng)度低于標(biāo)號(hào)時(shí)即為不合格品28. 簡(jiǎn)述水泥的生產(chǎn)工藝生料制備：原料各自破碎按一定比例配合生料磨細(xì)合格生料熟料煅燒：生料在水泥窯中煅燒水泥熟料水泥制成：熟料+石膏磨細(xì)水泥粉磨29. 在水泥生產(chǎn)工藝中，

20、三個(gè)率值的計(jì)算、含義 石灰飽和系數(shù)(KH表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度硅率(SM表示熟料中二氧化硅含量與氧化鋁和氧化鐵含量之和的比鋁率(IM反應(yīng)熟料中的氧化鋁和氧化鐵的質(zhì)量比，也表示熟料中鋁酸三鈣與鐵鋁酸鈣的比例關(guān)系30. 如何提高水泥的粉磨效率(1) 粉磨設(shè)備的大型化粉磨設(shè)備的大型化，不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低單位產(chǎn)品投資，易于管理，有利 于自動(dòng)化。(2) 控制喂料的均勻性，入磨物料的溫度和水分1、控制喂料的均勻性(否則對(duì)粒度和設(shè)備有影響2、控制入磨物料溫度(物料溫度較高時(shí)，會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響)3、控制入磨物料水分：水分一般控制在 1.01.5%為宜.(3) 助磨劑可以

21、消除細(xì)粉的粘附和聚集現(xiàn)象，加速物料粉磨過(guò)程，提高粉磨效率，降低單位粉磨電 耗，提高產(chǎn)量。31. 什么是“兩磨一燒”兩磨是磨生料、磨熟料，一燒是生料煅燒成熟料32. 推導(dǎo)石灰飽和系數(shù)的計(jì)算公式公式推導(dǎo)：每克酸性氧化物所需氧化鈣含量分別為CaO的理論極限含量由于氧化鋁和氧化鐵可以被氧化鈣飽和，而氧化硅不能，所以上式可以寫(xiě)成KH稱(chēng)為石灰飽和系數(shù)33. 什么是水泥的安定性指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。即在水泥加水后，逐漸水化硬化，水泥硬化漿體能夠保持一定的形狀，不開(kāi)裂、不變形，不潰散的性質(zhì)34. 水泥熟料的煅燒過(guò)程及其特點(diǎn)？(1) 干燥與脫水(2) 碳酸鹽分解生料中的碳酸鹽(CaCGMgCO

22、溫度繼續(xù)升至600 C左右時(shí)，在鍛燒過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)分解：MgCO MgO+GO90CCaCO CaO+C2890C特點(diǎn)：可逆反應(yīng)：受溫度和二氧化碳分壓的影響。強(qiáng)吸熱反應(yīng)：濕法占1/3,預(yù)分解窯占1/2;必須保證足夠的能量。反應(yīng)起始溫度低：600 C開(kāi)始，11001200 C分解極快。影響因素：1. 石灰石的結(jié)構(gòu)和物理性能：結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)點(diǎn)排列整齊，結(jié)晶粗大，晶體缺陷少的石灰石，質(zhì) 地堅(jiān)硬，分解反應(yīng)困難。質(zhì)地松軟和含其他組分較多的，則分解反應(yīng)容易。2. 生料細(xì)度：生料細(xì)度細(xì)，顆粒均勻，粗粒少，生料的比表面積增加，是傳熱和傳質(zhì)加快，有 利于分解反應(yīng)。3. 反應(yīng)條件：溫度升高，分解速度加快，同時(shí)促進(jìn)擴(kuò)散

23、速度加快，加強(qiáng)通風(fēng)，及時(shí)排出生成的 C02氣體，也可加快分解速度。4. 生料懸浮分散程度：懸浮分散性好，則可增加傳熱面積，減少傳質(zhì)阻力，提高分解速度。5. 粘土質(zhì)組分的性質(zhì)：主導(dǎo)礦物是活性大的高嶺土，則加快分解速度；若主導(dǎo)礦物是活性差的 蒙脫石和伊利石，則影響碳酸鈣的分解速度。結(jié)晶二氧化硅組成的石英砂反應(yīng)活性最低。(3) 固相反應(yīng)在碳酸鹽分解的同時(shí)，物質(zhì)已經(jīng)相互擴(kuò)散，進(jìn)行固相反應(yīng)800C CaO+AlOCaO- AI2O (CACaO+FeQf CaO FqO (CF)2CaO+SiG 2CaO- SQ2 (C2S800900 C開(kāi)始生成 CI2A7，C2F9001100C開(kāi)始生成CA、GAF

24、,碳酸鈣分解完全，f-CaO最大11001200C大量生成 GA、GAF、GS含量達(dá)到最大。影響因素：1. 生料的細(xì)度和均勻性：生料細(xì)度過(guò)細(xì)或過(guò)粗都不好，必須綜合平衡優(yōu)化控制生料細(xì)度；生 料的均勻性好，可以增加各組分之間的接觸，能加速各組分之間的接觸，加速固相反應(yīng)。2. 溫度和時(shí)間：提高反應(yīng)溫度可以加速固相反應(yīng)，由于固相反應(yīng)時(shí)離子的擴(kuò)散和遷移需要時(shí) 間，因此，必須保證在一定時(shí)間內(nèi)才使反應(yīng)完全。3. 原料性質(zhì)：當(dāng)原料中含有結(jié)晶 SiO2 (燧石，石英砂等)和結(jié)晶方解石時(shí)，由于破壞其晶格 比較困難，因此使固相反應(yīng)溫度明顯降低。4. 礦化劑：可與反應(yīng)物形成固溶體或低共熔物，或是可促使反應(yīng)物斷鍵而提高

25、其反應(yīng)速度， 均可促進(jìn)固相反應(yīng)。(4) 熟料的燒結(jié)當(dāng)物料溫度高到12501280C(最低共熔溫度)，開(kāi)始出現(xiàn)以氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣為主體 的液相，在高溫液相的作用下，物料逐漸燒結(jié)，并逐漸由疏松狀轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴苫液?，結(jié)極致密的熟料， 同時(shí)硅酸二鈣(C2S)和游離氧化鈣都逐步溶解于液相中，形成硅酸三鈣。C2S+CaGS影響因素：1. 最低共熔溫度物料在加熱過(guò)程中，兩種或兩種以上組分開(kāi)始出現(xiàn)液相的溫度， 成為最低共熔 溫度。礦化劑和其他微量元素對(duì)降低共熔溫度有一定的作用。2. 液相量：液相量增加，則能溶解的氧化鈣和硅酸二鈣也多，此時(shí)形成C3S就快；但液相量過(guò)多，煅燒時(shí)就容易結(jié)大塊?；剞D(zhuǎn)窯結(jié)圈，影響正常

26、生產(chǎn)。3. 液相粘度：液相粘度直接影響C3S的速度和結(jié)晶尺寸。4. 液相的表面張力：表面張力越小，越有利于固相反應(yīng)和固液相反應(yīng)促進(jìn)熟料礦物特別是C3S的形成5. Ca O溶解于熟料液相的速率：CaO溶解于液相的快慢直接關(guān)系到 C3S的形成。影響該速率的 因素有熟料的燒成溫度，溫度高溶解快，以及石灰顆粒的大小，越小越有利于溶解。6. 反應(yīng)物存在的狀態(tài)(5) 熟料的冷卻熟料的冷卻是指熟料中液相凝固的過(guò)程，從最高溫度開(kāi)始，溫度下降。在熟料的冷卻過(guò)程中，有液相的凝固和相變兩個(gè)過(guò)程。35. 窯外分解窯干法水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)熱負(fù)荷低長(zhǎng)徑比減小，產(chǎn)量高熱交換充分36. 陶瓷材料的性能、成分、結(jié)構(gòu)和成型工藝之

27、間的關(guān)系陶瓷的性能一方面受到其本征物理量（如熱膨脹系數(shù)、電阻率、彈性模量等）的影響，同時(shí)又 與其顯微結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。決定顯微結(jié)構(gòu)和本征物理量的是陶瓷的組成及其加工工藝。其中陶瓷組成對(duì)顯微結(jié)構(gòu)乃至性能起決定性作用。陶瓷材料的性能與系統(tǒng)的化學(xué)成分、顯微結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)的，而成型工藝對(duì)顯微結(jié)構(gòu)也有重要 影響。陶瓷性能與原子或分子的排列方式和結(jié)構(gòu)也有很重要的關(guān)系。 結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)陶瓷性能也有顯著 影響。陶瓷性能的改善：提高強(qiáng)度（實(shí)際強(qiáng)37 .陶瓷生產(chǎn)的主要原料及其作用是什么粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用a. 粘土的可塑性是陶瓷坯泥賴(lài)以成型的基礎(chǔ)。b. 粘土使注漿泥料與釉料具有懸浮性與穩(wěn)定性。c. 粘土一般呈細(xì)分散顆粒

28、，同時(shí)具有結(jié)合性。d. 粘土是坯體燒結(jié)時(shí)的主體，粘土中的 Al 203含量決定著陶瓷的燒結(jié)程度、燒溫度。石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用a. 在燒結(jié)前，石英是瘠性原料，對(duì)泥料的可塑性起調(diào)節(jié)作用，防止坯體變形。b. 在高溫由于部分石英溶解于液相中，增加熔體的粘度。未溶解的石英顆粒，則構(gòu)成骨架?？煞乐古黧w變形。c. 由于有石英顆粒存在可大大提高陶瓷坯體的強(qiáng)度。d. 石英的存在，可使制品耐磨，耐化學(xué)浸蝕。長(zhǎng)石在陶瓷生產(chǎn)中的作用a. 降低燒成溫度。長(zhǎng)石在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃熔體，Na+, K+有斷網(wǎng)助熔的作用。b. 提高透光度。長(zhǎng)石熔融后充填于各結(jié)晶顆粒之間，有助于坯體致密化。C。提高機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性

29、。熔融后的長(zhǎng)石能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒，促進(jìn)莫來(lái) 石晶體的形成。38.粘土的工藝性能及其影響因素有哪些（1）可塑性：指含工作水分的泥團(tuán)，在一定外力作用下發(fā)生形變，除去外力熱保持其形變能力的 能力。影響因素：a. 粘土的顆粒越細(xì)，分散度越大，比表面積越大，可塑性越好；b. 水化能力越強(qiáng)的粘土顆粒越多，可塑性越好c. 加水適量，過(guò)多或過(guò)少，可塑性降低d. 與顆粒形狀有關(guān)，薄片顆粒易于結(jié)合和相對(duì)滑動(dòng)，可塑性比棱角形的高e. 與液體的化學(xué)特性，液體對(duì)固體的侵潤(rùn)性，液相的粘度及表面張力等因素有關(guān)（2）離子交換性：粘土礦物顆粒表面同孔隙水之間產(chǎn)生活躍的吸附反應(yīng)稱(chēng)為粘土離子交換性。影響因素：粘土種

30、類(lèi)，帶電機(jī)理，潔凈度和分散度（3） 觸變性：粘土泥漿或者可塑性你團(tuán)在靜置一段時(shí)間后變稠或者凝固，當(dāng)受到攪拌或者攪動(dòng)時(shí)，粘度降低，流動(dòng)性變好，在放置一段時(shí)間又能恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。影響因素：礦物組成，顆粒大小和形狀，水分含量，電解質(zhì)種類(lèi)與用量，泥漿或可塑泥料的溫度（4）膨化性：粘土加水后發(fā)生體積膨脹的性質(zhì)。（5）收縮性：粘土經(jīng)干燥和高溫煅燒，所引起的因顆粒間距減小而產(chǎn)生的體積收縮的性質(zhì)。 . : I I.（6）燒結(jié)性能：粘土經(jīng)煅燒，能獲得一定的密度和強(qiáng)度的性質(zhì)。（7）耐火度：材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度的溫度。影響因素：化學(xué)組成。一般隨AL2O3含量的增加而提高；隨雜質(zhì)，尤其是Fe2O3和堿金

31、屬氧化物含量增加而顯著降低。-A c J I ”39. 陶瓷制品的成型方法塑性成型、注漿成型、壓制成型40. 陶瓷施釉的基本方法浸釉、淋釉、噴釉41. 什么是釉的適應(yīng)性？坯釉適應(yīng)性是指陶瓷坯體與釉層有相互適應(yīng)的物理化學(xué)性質(zhì)，以致釉面不剝脫、不開(kāi)裂的性能42. ?陳腐的的作用？ 通過(guò)毛細(xì)管的作用使泥料中水分更加均勻分布 粘土顆粒充分水化和進(jìn)行離子交換，一些硅酸鹽礦物長(zhǎng)期與水接觸發(fā)生水解轉(zhuǎn)變?yōu)檎惩廖镔|(zhì)，從而提高可塑性 增加腐殖酸物質(zhì)的含量，改善泥料的粘性，提高成型性能 發(fā)生一些氧化和還原反應(yīng)使泥料松散而均勻45.已知某陶瓷坯料的組成，如何寫(xiě)出其實(shí)驗(yàn)式。片陶饒坯粗I -砂為浪合物”吋以用化學(xué)乂騒貝末

32、衣示，UM 以各刊，辛I化物舉f麼爾匕匕 cRsO3 * dRO2bRO_的碳氧繼續(xù)反應(yīng)不消耗合金，脫氧速率快，鋼水比較潔凈，但需要專(zhuān)門(mén)的真空設(shè)備47. 論述堿性電弧爐煉鋼工藝過(guò)程1 補(bǔ)爐期農(nóng)示這不中表示右決l叫彳故坯一代沖 陶瓷 1 業(yè)當(dāng)用旳孰化物， 叢性質(zhì)上口T分為一坯 碑性的. 中啊-:或関怛旳、唯性旳。生務(wù)我中各罕七購(gòu)邯打I：歹U川卸手 如T7 =43. 如何制定陶瓷的燒成溫度制度（陶瓷燒成過(guò)程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化）（1）低溫預(yù)燒階段（室溫300C）發(fā)生的物理化學(xué)變化：質(zhì)量減輕，氣孔率增加，體積收縮工藝控制：控制升溫速率，加強(qiáng)通風(fēng)，控制入窯的水分這段升溫主要和坯體中的含水率以及胚體厚

33、度有關(guān)。（2）氧化分解期（300950C）發(fā)生的物理化學(xué)變化：結(jié)晶水的排除，碳酸鹽硫酸鹽的分解，碳素、有機(jī)物的氧化，硫化物的氧化， 石英多晶轉(zhuǎn)化及少量液相的形成工藝控制：控制升溫速率溫度分布均勻保證氧化氣氛（3）?；纱善冢?50C燒成溫度）發(fā)生的物理化學(xué)變化：上述反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；熔融長(zhǎng)石與低共溶物形成玻璃相； 粘土顆粒及石英 部分熔解在這些玻璃相中；未被熔解的顆粒與石英等物質(zhì)的空隙被玻璃相填充；體積發(fā)生收縮，密 度增加；在高溫下，丫 -AI2O3與SiO2在1100C生成莫來(lái)石晶體；由于玻璃相及莫來(lái)石的生成， 氣 孔率減少，坯體收縮，強(qiáng)度、硬度增加；釉料融為玻璃體（4）冷卻期（燒成溫度室溫）900C以上可以快速冷卻，防止莫來(lái)石晶體變?yōu)榇志?，以提高?qiáng)度；防止釉析晶而失透；防止 低價(jià)的鐵重新被氧化，使坯體的白度提高900C以下應(yīng)慢速冷卻，玻璃相由于塑性變?yōu)楣腆w時(shí)，應(yīng)引起較大應(yīng)力而開(kāi)裂；為使a -鱗石英 完全轉(zhuǎn)變?yōu)锽-石英，防止因收縮過(guò)快而開(kāi)裂工藝控制