無機(jī)非金屬材料學(xué)-復(fù)習(xí)說課材料

1、機(jī)非金屬材料學(xué)-復(fù) 習(xí)精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除無機(jī)非金屬材料學(xué)復(fù)習(xí)題 2014.12玻璃：1.名詞解釋：橋氧，非橋氧，網(wǎng)絡(luò)形成體，網(wǎng)絡(luò)外體，網(wǎng)絡(luò)中間體，三 T圖，Tk-100,硼氧反常性，混合堿效應(yīng)（雙堿效應(yīng)）。橋氧；兩個桂原上斫共有的氧（祖鍵L非橋氧；與一個在京子給倉的氧（里提）一8.玻璃形成體能單獨(dú)形戌玻璃，在武礴中能形成各官特有的匣絡(luò)體系的裝化物，稱為玻璃 的網(wǎng)鳧形成體如5iO2, B2O3j P2O5, CeO2- As2O5、V2O3等：13玻璃調(diào)整體：凡不能單獨(dú)生成玻璃，一般不注入網(wǎng)絡(luò)而是處于網(wǎng)絡(luò)之外的 氧化物,稱為玻 璃的網(wǎng)洛外體，它劭往往起灌整玻璃一些性質(zhì)的

2、作月：常見的有 U2O, Na20, K20, Mud CaO. SrO； BaO 等二22.玻璃中間體一般不能單獨(dú)毯成豉璃，其作毛介于網(wǎng)絡(luò)形成體和網(wǎng)絡(luò)外本之 間的氧化物，稱之為中間體，如A2L2O3, Be。，2n0, Ga2O3, Ti02 PbO等0三T圖：（溫度-時間-轉(zhuǎn)變）硼氧反常性：在R2O-B203二元玻璃中，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”。Tk-100:電子玻璃體積電阻率為100MQ - c耐的溫度（Tk-100）13,阻合就效應(yīng)（中和效應(yīng)或雙堿效應(yīng)）在二元堿硅玻強(qiáng)中，當(dāng)玻增中堿金JH 裁

3、化物總量不變，用一種氧化物取代另一種，玻璃與擴(kuò)散有關(guān)的性質(zhì)不成宜統(tǒng)變 化，而出現(xiàn)明顯的極值.無機(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)？相對于金屬鍵，共價鍵與離子鍵具有較高的能量，約高出金屬鍵鍵能的一倍左右，所以，離子鍵或共價鍵構(gòu)成的無機(jī)非金屬材料一般熔點(diǎn)高、硬度高，脆性大，透明度 高，導(dǎo)電性低。具有金屬鍵的金屬材料有彈性，可延展，導(dǎo)電性高，透明度低。由于共 價鍵的晶體的配位數(shù)比離子晶體還要小，所以共價鍵的晶體的熔點(diǎn)、硬度比離子晶體還 要高。碳化物的離子鍵成分約占525%,氮化物的離子鍵成分約占2040%,硼化物的離 子鍵成分約占510%。.什么是玻璃態(tài)物質(zhì)的四個通性？各向同性；介穩(wěn)性

4、；性質(zhì)變化的連續(xù)性和漸變性；沒有固定的熔點(diǎn). Tg-Tf玻璃轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域?qū)ΣＡУ慕Y(jié)構(gòu)、性質(zhì)有何意義？在轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域內(nèi)的任一溫度，玻璃熔體有對應(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，需要的時間越長。因此，固態(tài)玻璃的性質(zhì)與冷卻 速度有關(guān)，冷卻速度越快，玻璃結(jié)構(gòu)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，所以說固態(tài) 玻璃的性質(zhì)是相對的，并不是一個常數(shù)。.解釋晶子學(xué)說和無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說：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

5、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：在玻璃中存在著有規(guī)則排列的微小區(qū)域，這種有規(guī)則排列的微小區(qū)域與 晶體的晶格相比又是極度變形的，他是相對的，距晶子中心的距離越遠(yuǎn)，不規(guī)則程度越 顯著。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說著重說明了玻璃結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，無序性和均勻性，而晶子學(xué)說則比 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)程無序的特點(diǎn)。.石英玻璃具有哪些結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)？Si04是熔融石英和結(jié)晶態(tài)石英的基本機(jī)構(gòu)單元 ，2. Si-O鍵是極性共價鍵，3. Si-O鍵 的鍵能非常大，4. Si04正負(fù)電荷重心重合，不帶極性，5. Si04以頂角相連。6.

6、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。Na2O - SiO2二元系統(tǒng)玻璃：石英玻璃中，加入 R2O使氧的比值增加，玻璃中的氧 不可能由兩個硅原子所共用，開始出現(xiàn)一個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。.氧化鈣加入玻璃中一般來說會削弱玻璃的結(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？此時形成的 Na2O-CaO- SiO 2玻璃系統(tǒng)非常實(shí)用， 又是為什么？.玻璃中氧化物分成哪三類？常見的玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體有哪些（至少三種）？分類：（1）網(wǎng)絡(luò)形成體：能單獨(dú)形

7、成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的網(wǎng)絡(luò)體系（2）網(wǎng)絡(luò)外體：凡不能單獨(dú)生成玻璃，一般不進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)而是處于網(wǎng)絡(luò)之外（3）中間體：一般不能單獨(dú)形成玻璃，其作用介于網(wǎng)絡(luò)形成體和網(wǎng)絡(luò)外體之間 SiO2 B2O3 P2O5 GeO2 AS2O5.玻璃中加入少量Al2O3的作用？在玻璃中加入少量的Al2O3,可以奪取非橋氧形成A1O4J ,進(jìn)入硅氧網(wǎng)絡(luò)，把斷 網(wǎng)連接起來，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，Al 2。3還可以減輕玻璃對耐火材料的侵蝕。.玻璃生成的熱力學(xué)條件：一般來說，同組分的晶體與玻璃的內(nèi)能差別越大，玻璃越

8、 容易結(jié)晶，越難形成玻璃。.生成玻璃的關(guān)鍵是什么？與哪些因素有關(guān)？從動力學(xué)上看，生成玻璃的關(guān)鍵是熔體的冷卻速度（粘度增大的速度）。冷卻速度與哪些因素有關(guān)？熔體數(shù)量，產(chǎn)品大小、厚薄冷卻方式：傾注，噴涂，冷卻介質(zhì)：鐵板，油，水或液態(tài)氨等影響玻璃生成的因素I .熱力學(xué)條件：有降低內(nèi)能向晶態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢，玻璃是不穩(wěn)定的或亞穩(wěn)的。一般來說，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。L動力學(xué)條件玻璃析晶必須克服一定的勢壘：成核所需建立新界面的界面能+晶核長大所需的質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的活化能生成玻璃的關(guān)鍵是熔體的冷卻速度（粘度增大的速度）。田.晶體化學(xué)條件熔體的聚合程度越大，化學(xué)鍵越強(qiáng)，越不易破壞

9、，越不易形成有規(guī)則的排列，因此越容易形成玻璃。.如何理解泰曼將玻璃析晶分為晶核生成與晶體生長兩個過程。泰曼認(rèn)為：玻璃的形成是由于過冷液體中晶核生成最大速度對應(yīng)的溫度低于晶體生長最大速度對應(yīng)的溫度所致。熔體冷卻過程中，首先降到晶體生長最大速率所對應(yīng)的溫度，這時玻璃中晶核數(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應(yīng)的溫度，這時玻璃中有可能產(chǎn)生大量晶核，但此時的溫度低于晶體生長最佳溫度，致 使晶核難以長大品核生成最大速率與晶體生長最大速率所對應(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，其值越小品核越易形成，玻璃越易析晶。玻璃成核劑的選擇：

10、一般來說，成核劑和初品相之間的界面張力越小，品格常數(shù)越 接近，成核就越容易。貴金屬作為玻璃的晶核劑：金屬顆粒一般要達(dá)到810nm,才能誘導(dǎo)主體玻璃析晶。.成核劑分成哪三類、原理？常用的成核劑有哪些？I .貴金屬鹽類成核原理：貴金屬鹽類熔于玻璃后，高溫時，貴金屬以離子狀態(tài)存在，低溫時，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晶格參數(shù)相近，小于15%易于成核金屬膠粒大小，一般在 8 15nmAgCl,AgNO3,AuCl,CuCl2n.氧化物成核原理：氧化物成核劑電荷高，場強(qiáng)大，對玻璃的結(jié)構(gòu)有較大的積聚作用，從而導(dǎo)致玻璃分相、結(jié)晶。 五氧化二磷、氧化錯、氧化鈦m.氟化物成核原理：

11、氟化物加入導(dǎo)致硅氧鍵斷裂，結(jié)構(gòu)減弱，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CaF2、Na3AlF6、Na2SiF6.什么是玻璃的分相？玻璃分相的原因？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)中加入其它陽離子，那么這些陽離子也力圖 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。雙方對氧離子的爭奪，結(jié)果產(chǎn) 生分相。分相對玻璃性質(zhì)的影響？ 1.對具有遷移性能的有關(guān)性質(zhì)會產(chǎn)生影響，如粘度、電導(dǎo)、化學(xué)穩(wěn)定性等，2.對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。分相的特點(diǎn)：分相是不混溶現(xiàn)象，分相區(qū)一般

12、可從幾個納米至幾百個納米，因而屬 于亞微觀結(jié)構(gòu)不均勻性。相同組成的玻璃如熱處理條件不同，可以出現(xiàn)連通結(jié)構(gòu)或球形孤立滴狀結(jié)構(gòu)。.玻璃產(chǎn)生析晶的因素？.玻璃組成是引起玻璃析品的內(nèi)因。2.玻璃結(jié)構(gòu)。3.玻璃分相對玻璃析品也有一定作 用。4 .工藝因素：原料成分波動、配合料稱量誤差、混料不勻等。.玻璃粘度與組成的關(guān)系？玻璃粘度與溫度的關(guān)系?轉(zhuǎn)變點(diǎn)，應(yīng)變點(diǎn)，軟化點(diǎn)對應(yīng)的粘度分別為：1012.4, 1013.6, 107.6 Pa.s17.玻璃的密度與組成、溫度、熱歷史的關(guān)系?玻璃密度與溫度關(guān)系：加入半徑小的利哥孑由Li*. Mg，*等可塞班盍網(wǎng)絡(luò) 的空俅，雖然算他理就四面憚的連耕斷黑但養(yǎng)不。起網(wǎng)熔結(jié)梅的

13、V大，慢骷構(gòu)緊徵境增加“切入牛桂丸的汩哥于太KL BaJ La%帶并平法枚網(wǎng)塔向空隙大.因此貨同悔惟杓4r張.貨姑構(gòu) 系富度下降.同一種氧化物在施璃中均酌住點(diǎn)態(tài)瓶蜜時.時并密度也產(chǎn)生 明顯的影啕.如B2CH從圖孔三廂體R0轉(zhuǎn)變?yōu)槎怂拿嫔靯1式U+象音巾用生儀化物A】). (ia；OvTi6爭從囤珞內(nèi)厘而體曖用時勢好八面體IR51而填充于用絡(luò)空隙中，均使密爰酒大，西北占遙玷散更遑然H牝物的害量正產(chǎn)生配位數(shù)的吏化時， 在玻璃組鼠一性祖變化曲戰(zhàn)上就出現(xiàn)了極值和精新點(diǎn).成璃的喈度可遇過虢珊的化理如成和出裝關(guān)系送臂計算。其中. P-密度V = _L = 匕二Vin-各將加分他計算系晶，如下JU-I中所學(xué)

14、.mi-疏埼中氧化物的質(zhì)/分班玻璃密度與溫度關(guān)系： 隨著溫度的升高，玻璃密度下降玻璃密度與熱歷史的關(guān)系：在退火溫度范圍內(nèi)，玻璃的密度與退火溫度、保溫時間、降溫速度呈現(xiàn)比較復(fù)雜的關(guān)系，可以指出如下規(guī)律：(1)玻璃從高溫狀態(tài)冷卻時，淬火(急冷)玻璃比退火(緩冷)玻璃的密度低；(2)在一定退火溫度下，保溫一定時間后，玻璃的密度趨向平衡，而淬火玻璃處于較大的不平衡狀態(tài)；(3)冷卻速度愈快，偏離平衡密度的溫度愈高，其瓦溫度也愈高。.影響玻璃機(jī)械強(qiáng)度的主要因素？提高玻璃的強(qiáng)度的方法?1)玻璃的化學(xué)組成橋氧越多，強(qiáng)度越高：在玻璃結(jié)構(gòu)中，橋氧形成的鍵要比非橋氧形成的鍵強(qiáng)得多?；瘜W(xué)組成：玻璃的化學(xué)組成是決定玻璃

15、強(qiáng)度的重要因素各氧化物對玻璃抗張強(qiáng)度的作用CaOB2O3BaOAl 2O3SiO2PbOK2ONa2O（MgO,Fe2。3）各氧化物對玻璃抗壓強(qiáng)度的作用Al 2O3SiO2（MgO,ZnO）B 2O3Fe2O3BaO（CaO,PbO）高電荷陽離子：因較高的場強(qiáng)而比低電荷陽離子與氧離子結(jié)合的鍵強(qiáng)得多。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

16、學(xué)鋼化（6）表面涂層（7）微晶化或制成復(fù)合 材料19.玻璃的膨脹系數(shù)、電阻率與組成、溫度、熱歷史之間的關(guān)系？膨脹系數(shù)（P21;）-電阻率（或電導(dǎo)率）的主要因素：（1）組成R2O和RO對電阻率的影響B(tài)2O3對電阻率的影響Al 2O3對電阻率的影響陽離子與玻璃電阻率的一般規(guī)律（1.玻璃網(wǎng)絡(luò)的斷裂程度；2.陽離子的本身大?。篟2O和RO的陽離子半徑小、濃度高，電導(dǎo)率上升，電阻率下降；3.其它陽離子的影響；4.混合堿效應(yīng)（雙堿效應(yīng)）：半徑相差越大，雙堿效應(yīng)越明顯、溫度上升，雙堿效應(yīng)逐漸減弱）溫度溫度上升，電導(dǎo)率上升，電阻率下降；Tg以上，電導(dǎo)率急速上升。電真空玻璃常用T K-100表示玻璃的絕緣性能（

17、3）熱處理當(dāng)玻璃中有應(yīng)力存在時，電導(dǎo)率增加未退火玻璃的電導(dǎo)率約為退火玻璃的三倍電導(dǎo)率：淬火玻璃未退火玻璃退火玻璃.玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性：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 C,侵蝕介質(zhì)對玻璃的侵蝕速度增加 50150%。.玻璃折射率：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。.玻璃配方中常用的輔助原料有哪些？常用的玻璃著色劑、澄清劑、乳濁劑、氧化劑有哪些？(P30)玻璃的輔助原料：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，

18、硝酸鹽等；還原劑 ：碳，灑石酸鉀等)5.乳濁齊1J6.碎玻璃.過渡金屬離子著色機(jī)理：過渡金屬在玻璃中以離子狀態(tài)存在，它們的價電子在不同能級間躍遷，由此引起對可見光的選擇性吸收，導(dǎo)致著色。.玻璃熔制過程中可分為哪五個階段？硅酸鹽形成階段的特征，發(fā)生哪些物理化學(xué)反應(yīng)？玻璃的熔制過程分為：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.玻璃液的冷卻階段物理過程：有配合料的加熱、吸附水的排除、組分的熔化、多晶轉(zhuǎn)變及個別組分的揮發(fā)?；瘜W(xué)過程：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)過程：低共熔物的生成、組分或生成物

19、間的相互溶解、玻璃液與爐氣介質(zhì)問的相互作用，玻璃液與耐火材料間的相互作用等。.玻璃形成過程的速度取決于什么？為什么？玻璃形成過程的速度取決于石英砂粒的溶解擴(kuò)散速度；石英砂粒的溶解擴(kuò)散速度又取決于擴(kuò)散速度(P39).玻璃液的均化是如何實(shí)現(xiàn)的？玻璃液冷卻的目的、要求、應(yīng)注意事項？熔制時：1)玻璃組成的熔解和擴(kuò)散過程2)玻璃液的對流均化過程3)氣泡上升引起的攪拌均化過程冷卻的目的：使玻璃液的粘度增加，達(dá)到成型所需的粘度范圍(10001100C) o冷卻后的要求：玻璃液的溫度均勻一致，有利于成型。冷卻應(yīng)注意事項：冷卻階段應(yīng)控制熱均勻性和二次氣泡的產(chǎn)生.玻璃熔制設(shè)備：分為培竭窯和池窯.日用空心制品的機(jī)械

20、成型：分為供料和成型兩部分，各有哪些方法？吹制法有哪四種？（ P48）供料：液流供料、真空吸料、滴料供料。成型：壓制法、吹制法。吹制：壓一吹法、吹一吹法、帶式吹次法、轉(zhuǎn)吹法.平板玻璃的成型有哪些方法？簡述浮法玻璃的成型過程？浮法成型、垂直引上法成型、平拉法成型、壓延法成型熔窯的配合料經(jīng)熔化、澄清均化、冷卻為 11501100c左右的玻璃液，連續(xù)流至錫槽，浮在金屬錫液上，攤成厚度均勻平整玻璃帶，冷卻硬化后脫離金屬液，再經(jīng)退火切 割而成的透明無色平板玻璃。.什么是玻璃中的暫時應(yīng)力、永久應(yīng)力？暫時應(yīng)力：熱應(yīng)力隨著溫度梯度的存在（或消失）而存在（或消失），所以稱為暫時應(yīng) 力。永久應(yīng)力：常溫下，玻璃內(nèi)外

21、層溫度均衡后，（即溫度梯度消失后），仍然殘留的 熱應(yīng)力稱為永久應(yīng)力（也叫做殘余應(yīng)力）。.玻璃退火的目的：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程。.解釋圖 4-3。（P61）通過玻璃淬火，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。34.玻璃常見的缺陷及產(chǎn)生的原因？（P65）氣泡：.殘留氣泡的形成.二次氣泡的形成.耐火材料引起的氣泡.鐵引起的氣泡.其它氣泡的形成結(jié)石：.配合料結(jié)石.耐火材料結(jié)石.析晶結(jié)石.其它結(jié)石條紋：.熔制不均勻.窯

22、借上的玻璃滴.耐火材料的侵蝕.結(jié)石熔化引起的條紋.鍍膜玻璃的制備方法有哪些？氣溶膠法，溶膠凝膠法，真空鍍膜法，陰極濺射法，離子鍍膜法等.光電功能玻璃有哪些？有通訊光纖，基板玻璃，激光玻璃，導(dǎo)電玻璃等.玻璃配方計算。綜合題：.科研人員在開發(fā)一新的玻璃系統(tǒng)時，發(fā)現(xiàn)玻璃出現(xiàn)析晶現(xiàn)象，請從組成、結(jié)構(gòu)以及 玻璃工藝條件等方面分析析晶的可能原因和解決辦法。（p10）.為了制造某一玻璃產(chǎn)品，試選擇一個三元玻璃系統(tǒng)，并說明選擇的理由（只要合理 就行）。經(jīng)初步實(shí)驗和性能測試，如果玻璃的膨脹系數(shù)或耐水性沒有達(dá)到預(yù)期效 果，這時將如何改進(jìn)（只討論性能測試數(shù)據(jù)比預(yù)期偏小的情況）？. SiO2、AI2O3、CaO是玻璃

23、、陶瓷、水泥的主要組成，試 比較它們在玻璃、陶瓷、水 泥中的作用？對材料結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝的影響？.玻璃熔制、陶瓷燒成、水泥煨燒是制備相應(yīng)材料的重要一環(huán)，試說明它們各自的特點(diǎn)，以及它們之間的異同。陶瓷：.什么是粘土的可塑性？粘土的燒結(jié)特性？粘土的顆粒越細(xì)，表面積越大，分散程度越高，可塑性越好。干燥收縮和燒成收縮構(gòu)成了粘土的總收縮。陶瓷原料中的粘土，石英，長石按其主要作用分別為可塑料，瘠性料，熔劑。陶瓷的不同性能可通過改變坯料配比（控制瘠性料和熔劑）、坯料的細(xì)度和坯體的 致密度來獲得。.石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用？a）石英是瘠性料，可降低可塑性，減少收縮變形，加快干燥b）高溫時，增加粘度，減小坯體

24、變形c）未熔石英與莫來石一起構(gòu)成坯體骨架，增加強(qiáng)度d）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.氧化鋁的三種晶型及特點(diǎn)？氧化鋁預(yù)燒目的和注意事項。a- A12O3& Al 2O3 r A12O3.氧化霜的預(yù)燒由于工曲氧化鋁原料通常AJ2OL因此，用氧化鋁粉末制成氧化鋁陶瓷前，必須對氧化 宿粉末迸行預(yù)燒,或稱為煙燒。0）預(yù)曉的目的前燒可以排除氧化擔(dān)原料中的氧化袖a提高原料的抻度及產(chǎn)品苴量IMR2m的預(yù)燒通常要加入適量的添加物，如苴3區(qū)。NM4F、A1F5摹加入量二酸為a 3%3%主要日的是為了除去堿法生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁時含有的雜質(zhì)卜口。 預(yù)燒質(zhì)量與預(yù)燒組度有關(guān)小預(yù)燒溫支偏

25、低，就不能完全轉(zhuǎn)變成二A12O3,若預(yù)燒溫度過 高.就發(fā)生燒結(jié),不易粉苔.且活性降低。氣氛時Al2cH的茂曉旃量影響也很大一溫度在1450七艮下，在大同氣氛中頓燒4日口3， 苴NQD的含量也不相同J預(yù)燒的目的：幫助碎化原料；減少坯料收縮；改變結(jié)構(gòu)形態(tài)；穩(wěn)定晶型.碳化物的特點(diǎn)：熔點(diǎn)高、硬度高、熱膨脹系數(shù)小、電阻率小、導(dǎo)熱系數(shù)高。碳化物的制備方法：金屬和碳直接化合，氧化物與碳反應(yīng)，氣相沉積等.陶瓷坯料的混合制備包括哪幾個過程：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.特種陶瓷的坯料組成：主料：Si3N4,SiC,BaTiO3,Al2O3,ZrO2,BeO,輔料：解凝劑、塑化劑，改

26、性料：展寬齊I、移動劑等.常用的陶瓷成型方法及其坯料含水量？ （p114）.影響陶瓷坯料可塑性的因素：液相含量與性質(zhì)，顆粒尺寸和形狀，礦物種類.影響陶瓷注漿成型吸漿速度的因素： 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)量。解釋圖9-4。（p119）困94 注裝封睥的閑力與 吸漿速度的關(guān)系.影響陶瓷坯體壓制成型的與粉料有關(guān)的因素？粒度和粒度分布，粉料的流動性，粉料的含水率,解釋圖9-6。圖9-6 單向加壓覽坯體內(nèi)部壓力分布情戔（H-生體高設(shè) 口-玨伸直徑）.釉的作用: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。釉料配方的原則：1.

27、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。釉料配方選用的一般規(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高的坯體配長石釉，含 A12O3高的坯體配石灰釉。還原氣氛對陶瓷燒成釉料的表面張力有提高作用般可達(dá)2025%.什么是坯釉中間層，它的作用？由于坯和釉化學(xué)組成上的差異，在高溫?zé)蓵r，某些成分通過溶解、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，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

28、度 1520 pm,存在莫來石、鈣長石、硅灰石等析晶相，起到改善坯釉結(jié)合性，緩沖坯 釉間應(yīng)力的作用。.干燥的作用降低水分，提高強(qiáng)度，提高坯體吸附釉層的能力，提高燒成窯的效率，縮短燒成周 期。.影響干燥速度的因素：坯料的性質(zhì)，坯體形狀大小和厚度，坯體溫度，干燥介質(zhì)的性質(zhì)，熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散 的方向。解釋圖 11-1。(p137)|乜s-lfi 坯體I爆過程防制小意I 妊悻/泰中E ? I*速度1 3 斑體龍曲14度H 一！fl常用的干燥方法?.對流干燥2.工頻電干燥3.遠(yuǎn)紅外干燥4.微波干燥.陶瓷燒成中液相的作用：1促進(jìn)晶粒長大，2促進(jìn)致密化、性能提高，3使坯體變成白色或半透明，釉面有光澤。.陶瓷燒

29、成的冷卻階段可分為急冷、緩冷、快冷，這是為什么？冷卻初期急冷：1縮短燒成周期，2抑制莫來石長大，3防止釉層析晶，4防止低價鐵的再度氧化。冷卻中期緩冷：防止液相凝固、石英晶型轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生應(yīng)力。后期因溫差小可快冷。.陶瓷燒成制度的擬定應(yīng)考慮的因素？原料顆粒度與活性，添加劑， 坯料在加熱過程中的性狀變化，坯體形狀、厚度和入窯水分，窯爐結(jié)構(gòu)、燃料性質(zhì)、裝窯密度，燒成方法。.壓力制度的影響：陶瓷燒成中，通常負(fù)壓有利于氧化氣氛的形成，正壓有利于還原氣氛的形成。.等靜壓成型的特點(diǎn)：密度高，強(qiáng)度大，尺寸精確，可壓制形狀復(fù)雜、H/D大的坯體。等靜壓成型的缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)用高，產(chǎn)量低。等靜壓分為：常溫等靜壓和高溫等靜壓

30、。.熱等靜壓燒結(jié)的特點(diǎn)？熱等靜壓燒結(jié)的陶瓷制品的燒結(jié)溫度僅為熔點(diǎn)的 5060%。熱等靜壓燒結(jié)可使陶瓷瓷件的致密度基本上達(dá)100%。熱等靜壓燒結(jié)的陶瓷制品只需很少的精加工甚至無需加工就能使用。.特種陶瓷燒成的新方法主要有哪些？1熱壓燒結(jié)，2熱等靜壓燒結(jié)，3氣氛燒結(jié)等.目前研究較多的結(jié)構(gòu)陶瓷有哪些?Si3N4, SiC, BaTiO3, AI2O3, ZrO2等.功能陶瓷有哪些？鐵電陶瓷（壓電陶瓷，熱釋電陶瓷）等，敏感陶瓷（熱敏、壓敏、光敏陶瓷等），磁性陶瓷（軟磁鐵氧體，硬磁鐵氧體等）。敏感陶瓷多屬半導(dǎo)體陶瓷。水泥：.硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要流程：兩磨一燒。煨燒窯有回轉(zhuǎn)窯、立窯、機(jī)械化立窯。.硅酸鹽水泥的主要活性成分是什么？水泥主要活性組分的粒徑在 330仙m.國標(biāo)規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于 45min,終凝不得遲于12h,普通水泥分別為45min 和 10h.水泥的主要原料有哪些：石灰質(zhì)原料，粘土質(zhì)原料，校正原料.生料配制的主要依據(jù)是熟料的率值。水泥熟料的性能由水泥的礦物組成決定，礦物組成由率值決定。.硅酸鹽水泥熟料盡管是多種礦物集合體