無機(jī)非金屬材料期末考試復(fù)習(xí)資料

1、無機(jī)非金屬材料期末考試復(fù)習(xí)資料無機(jī)非金屬材料： 以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物、硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽和硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。黏土：由多種水合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成的混合體塑性指數(shù)：粘土的最基本、最重要的物理指標(biāo)之一，它綜合地反映了粘土的物質(zhì)組成，廣泛 應(yīng)用于土的分類和評價。觸變性：物體（如涂料）受到剪切時，稠度變小，停止剪切時，稠度又增加或受到剪切時，稠度變大，停止剪切時，稠度又變小的性質(zhì)耐火度：指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。平衡水分：煤在規(guī)定溫度與規(guī)定相對濕度相平衡時的水分。自由水分：自

2、由水分也稱重力水分，存在于各種大孔隙中，其運(yùn)動受重力場控制。自由水分是最容易被脫除的水分燒結(jié)：粉末或壓坯在低于主要組分熔點(diǎn)的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強(qiáng)度膠凝材料：能將散粒材料或塊狀材料粘結(jié)成整體并具有一定強(qiáng)度的材料稱膠凝材料水泥：凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中繼續(xù)硬化，并能將砂、石等材料膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，通稱為水泥和易性：新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)等）并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。水灰比：指混凝土中水的用量與水泥的比值砂率：是混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。單位用水量：配

3、制混凝土拌合物所需的加水量。混凝土強(qiáng)度：代表值是混凝土試塊經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后的檢查強(qiáng)度。*耐久性：是材料抵抗自身和自然環(huán)境雙重因素長期破壞作用的能力。玻璃：一種較為透明的固體物質(zhì)，在熔融時形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，冷卻過程中粘度逐漸增大并硬 化而不結(jié)晶的硅酸鹽類非金屬材料。環(huán)釉適應(yīng)性：熔融性能良好的釉熔體，冷卻后與坯體緊密結(jié)合成完美的整體，釉面不致龜裂和剝脫的特性。熔融溫度：二（1 ）原料處理.簡述無機(jī)非金屬材料的共性與個性共性：1.原料都是來自儲量豐富的天然非金屬礦物2.粉料的制備及運(yùn)輸 3.熱處理4.成型5.干燥個性：P （粉體制備過程）H （熱處理過程）F （成型過程）1.膠凝材料（水泥）2.

4、玻璃PHF 陶瓷PFH.黏土的礦物組成有哪些黏土的礦物組成主要是含水鋁硅酸鹽。 黏土礦物可分為高嶺石類、 蒙脫石類及伊利石類三種。 黏 土中還含有石英、長石等有益的雜質(zhì)礦物，有害的雜質(zhì)礦物為鈣和鎂的碳酸鹽礦物、金紅石、鐵質(zhì)礦物等。.簡述黏土的晶體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。根據(jù)硅一氧四面體片與鋁一氧八面體片共用氧原子情況不同，粘土的晶體結(jié)構(gòu)可分為1： 1層狀結(jié)構(gòu)（一個硅氧片和一個鋁氧片共用氧原子）和2: 1層狀2構(gòu)（兩個硅氧片和一個鋁氧片共用氧原于）。高嶺石族粘土和埃洛石族粘土屬于1: 1層狀結(jié)構(gòu)，蒙脫石族粘土、葉蠟石族粘土、伊利石族粘上屬于2 : 1層狀結(jié)構(gòu).簡述黏土的工藝性能可塑性，離子交換性，觸變性，收

5、縮，燒結(jié)，膨化性，耐火度.列舉幾種常見的黏土原料，石英類原料，鈣質(zhì)原料黏土類：蒙脫石、伊利石、高嶺石、石英類：石英砂、脈石英、砂巖、石英巖鈣質(zhì)原料：石膏、方解石、螢石.簡述原料預(yù)燒的主要作用幫助碎化，改變結(jié)構(gòu)形態(tài)，減少胚體收縮，穩(wěn)定晶型。.簡述物料與水的結(jié)合方法及干燥過程.化合水-無法靠蒸發(fā)排除，干燥的過程不考慮，加熱到一定的溫度，使物質(zhì)的結(jié)晶體破壞才能 釋放出來.物理化學(xué)結(jié)合水-干燥只能出去一部分.機(jī)械結(jié)合水干燥過程分為三個階段:.加熱階段：干燥介質(zhì)傳給物料的熱量大于物料中水分蒸發(fā)所需要的熱量，多余的熱量使物料的溫度不斷升高。.等速干燥階段：物料的溫度保持不變，機(jī)械結(jié)合水的排出。.降速干燥階

6、段：物理化學(xué)結(jié)合水的排除.簡述物料混合的機(jī)理及混合過程.對流混合：團(tuán)塊從物料的一處散批地移動到另一處，就像流體中的騷動.擴(kuò)散混合：分離的栗子散布在不斷展現(xiàn)的新生料面上，如同一般的擴(kuò)散作用.剪切混合：在物料團(tuán)塊內(nèi)部，粒子之間相對緩慢移動，在物料中形成若干滑移面，就像薄層狀 流體運(yùn)動。（2）成型燒結(jié)1.簡述普通陶瓷材料的三大類成型方式的原理及工藝流程（注漿、可塑、壓 制）塑性胚料：原料處理-粗碎-中碎-配料-混合球磨（干法、濕法）-過篩、除鐵（磁選）-榨泥（壓力脫水）-練泥（粗練、真空練泥）-陳腐-可塑泥料注漿胚料：原料（精選）-球磨-過篩、除鐵-壓濾-粗練-陳腐-精練-泥段入攪拌池化漿（加電解質(zhì)

7、）-過篩、除鐵-注漿坯料壓制胚料：原料處理-粗碎-中碎-配料-混合球磨（干法、濕法）-干燥脫水（噴霧）-過篩、除鐵（磁選）-造粒-壓制粉料原料處理-粗碎-中碎-配料-混合球磨（干法、濕法）-干燥（熱風(fēng)）-過篩、除鐵（磁選）-輻碎、混捏-粉碎-過篩-半干壓粉料.簡述壓制成型原理，壓制成型過程中胚體密度、強(qiáng)度怎樣變化？單向壓 制成型時胚體中壓力分布情況如何，如何改變？.簡述陶瓷材料燒結(jié)的基本傳質(zhì)方式，燒結(jié)驅(qū)動力。(3)膠凝材料水泥.無機(jī)膠凝材料有哪些類型無機(jī)膠凝材料按其硬化條件的不同又可分為氣硬性和水硬性兩類。只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持和發(fā)展其強(qiáng)度的稱 氣硬性膠凝材料，如石灰、石膏和水玻

8、璃等；既能在空氣中，還能更好地在水中硬化、保持和繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的稱 水硬性膠凝材料，如各種水泥。氣硬性膠凝材料一般只適用于干燥環(huán)境中，而不宜用于潮濕環(huán)境，更不可用于水中。.某公路施工，使用石灰，煤粉灰穩(wěn)定碎石鋪路，碾壓完畢后密實(shí)度和瓶裝度都滿足要求，但第二天卻發(fā)現(xiàn)基層鼓起一個包，并不停地冒蒸汽，為什么？施工所用的石灰中含有“段燒未控制好而出現(xiàn)的過火石灰，其表面常被釉狀物包覆，熟化受滯而很慢， 施工鋪碾后，當(dāng)石灰硬化后，其中的過火顆粒才開始熟化，體積膨脹，引起隆起，又因熟化過程是高 效熱所以才會冒蒸汽。.某工人用建筑石膏拌水，制成一桶石膏漿，用以粘結(jié)石膏飾條，前后半小時完工，幾天后石膏條突然墜落

9、，為什么？答建筑石膏遇水凝結(jié)硬化快，拌水后數(shù)分鐘左右凝結(jié)，粘結(jié)石膏飾條時，石膏漿已初凝，粘結(jié)性變 差，粘結(jié)難以牢固，導(dǎo)致脫粘墜落。.硅酸鹽水泥的熟料礦物由哪幾部分組成，各熟料礦物的特點(diǎn)是什么？l_._I1獷物名稱昨酸三僑此酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁屐四鈣號水反應(yīng)速度快慢最快快水化放熱量大小最大中干縮性大沖最大小1耐化學(xué)侵蝕中好差最好強(qiáng)度早期低后期高低中(抗折.硅酸鹽水泥的三個率值的定義，物理意義及計算式水泥熟料燒成過程質(zhì)量控制常用到三個率值：硅率、鋁率和石灰飽和系數(shù)硅率表示熟料中 SIO2的百分含量與 AL2O3和Fe2O3百分含量之比用 SM表示SM=SiO2/Al2O3+Fe2O3鋁率 I M=

10、Al2O3/Fe2O3 0.64 , KH= CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3/2.8SiO2【例】已熟粘化學(xué)成分之如卜表所小，求求熟料的率侑和f物州成0輒化物SiOjAIRChOMfiOSOj/CaO% （質(zhì)量）21.W6J24.3565.6。L0611.37l.(M貼：- -= 1.43F也q% 4.35因IMA0.64,故KH值按下式計第奴 _.654+0.35FjQ +0.750) _ 0 切了-2.8SzO2- 按石灰飽和系數(shù)法公式可求得熟料礦物組成：CjS=3.80 (3KH2) SiO=3.KU (3X。器772) X2L40 = 5131% CaS = 8.60

11、(1- KH) SiQ,二亂60 (1-0.877 X21.40 = 22.64% CaA=2.65 (4叮一0.64F%()p =2.65 (6J2-0.MX435) =9.11% C4AF =3.Q4FejO3= 3.04 X 4-35 = 13.22%CaS)4=L7 $03=1.7X0.37=0.829% MgO=U16% 尸 ChO=LO。% 2=5131+22.644-9,11+13.22+0.629+1=11)0.簡述C3S水化的過程及 C3S的水化產(chǎn)物C3s在水泥熟料中含量約為50%-60%，對水泥早期水化起著重要作用，基本控制了水化反應(yīng)動力學(xué)，水泥硬化漿體的性能很大程度上取決

12、于C3s的水化作用。根據(jù) C3S水化的放熱曲線，可將C3S水化劃分為五個階段：初始水解期，誘導(dǎo)期，加速期，衰減期，穩(wěn)定期。水化產(chǎn)物為水化硅酸鈣氫氧化鈣.硅酸鹽水泥的體積變化包括哪幾方面水泥漿體在凝結(jié)硬化過程中， 體積變化的均勻性稱為體積安定性。如果體積變化不均勻即體積安定性不良，容易產(chǎn)生翹曲和開裂，降低工程質(zhì)量甚至出現(xiàn)事故。引起體積安定性不良的原因有：(1)水泥石中含有過多的游離氧化鈣和游離氧化鎂。它們屬于過火的氧化鈣和氧化鎂，熟化很慢，在水泥凝結(jié)硬化后才逐漸熟化，熟化時體積膨脹，使已硬化的水泥產(chǎn)生開裂和翹曲。(2)石膏摻量過多，在硬化的水泥石中，石膏繼續(xù)與水化鋁酸鈣作用，產(chǎn)生很大的膨脹性，引

13、起水泥石開裂。8,.已知某水泥廠的熟料化學(xué)組成，計算熟料的KH,SM,IM 率值，并利用石灰飽 和系數(shù)法計算熟料的礦物組成石灰飽和系數(shù)法計算步驟計算鋁率IM按照不同公式計算KH (分兩類)-Ab”F/060, 64FC H = CaO-1. 65A1A-0. 35Fe0/2. 8SiO?AlA/KeA0.64)QS=3.8 (KH2) SiO?(1- KH) SiOuCjA=2.65 (Al科一0. 64Fe曲) CaSOFL 7so.姆機(jī)撮公為 C3S=3.H0(3KH-2)SiO2 ;C2S=S.60(l-KH) SiO2ff:gS 3.8(3K-3.8x(3x(k9-2)個3 一 =.

14、二=33C2S 6(-KH)SiO2 - &6x(1 -0.9) - C3s占硅酸蒙斯物(C+CaS)百分比為1r S,C V3x I (M)% = & x 00% = x 100% = 75,57%C35 + C2S1 + s1+3.093一C?.緊急搶修工程，冬季施工的工程選用的水泥的礦物組成有什么特點(diǎn)？為什么？大壩工程，大型構(gòu)建筑物的基礎(chǔ)等大體積工程選用的水泥的礦物組成有什么特點(diǎn)？為什么？特點(diǎn)：初期強(qiáng)度高；放熱量大；水化硬化快。提高 C3S、C3A的含量選用快干水泥大壩特點(diǎn)：強(qiáng)度高；性價比高；低熱量。提高 C2S 含量降低C3S、C3A含量援用低熱水泥。.懸浮預(yù)熱器的工作原理及主要功能是

15、什么？懸浮預(yù)熱器的主要功能在于充分利用回轉(zhuǎn)窯及分解爐內(nèi)排出的熾熱氣流中所具有的熱始（熱量）加熱生料，使之進(jìn)行預(yù)熱及部分碳酸鹽分解，然后進(jìn)入分解爐或回轉(zhuǎn)窯內(nèi)繼續(xù)加熱分解，完成熟料燒成任務(wù)。三大功能：1）使氣固兩相能充分分散均布2）迅速換熱一一完成干燥、脫水、部分碳酸鹽分解任務(wù)3）高效分離。（4）混凝土.普通混凝土基本組成材料有哪些？各自在其中起什么作用？普通混凝土的主要組成材料有水泥、細(xì)骨 料（砂）、粗骨料（石）和水。另外還常加入適量的摻 合料和外加劑組成材料硬化前硬化后水泥+水澗滑作用膠結(jié)作用砂+石子埴充作用骨架作用.混凝土和易性包括哪些內(nèi)容，簡述影響和易性的主要因素指混凝土易于各工序施工操作

16、并能獲得質(zhì)量均勻，成型密實(shí)的混凝土的性能。它包括流動性，保水性,粘聚性等。影響因素影響和易性的因素水泥品種：礦渣水泥、火山灰水泥塌落度低。水泥漿的數(shù)量：提高混合料的流動性水泥漿的稠度：取決于水灰比的大小。單位用水量：配制混凝土拌合物所需的加水量。砂率：砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。時間和溫度：塌落度隨時間（溫度）的推移逐漸減小。外加劑。.根據(jù)工程要求，計算混凝土的初步配合比.分析混凝土加載時的變形及破壞過程（長期和短期）短期：在短期荷載作用下的變形一一彈塑性變形內(nèi)部存在的裂紋源：1）由于物理、化學(xué)收縮引起的體積變化，導(dǎo)致粗、細(xì)骨料界面產(chǎn)生分布不均的拉應(yīng)力，形成分布不均的界面裂

17、紋；2）泌水作用，水在下方聚集，硬化干燥后，下方骨料周圍收縮較顯著，從而變形形成界面裂紋。應(yīng)力集中在界面裂紋處，裂紋延伸、擴(kuò)大，乃至破壞。長期：在長期荷載作用下的變形一一徐變變形這種在長期荷載作用下，載荷不變，而變形隨時間而增長的變形稱為徐變5混凝土的耐久性包括哪些內(nèi)容？1）抗?jié)B性：是指混凝土抵抗有壓介質(zhì)（水、油、溶液等）滲透作用的能力。2）抗凍性：指混凝土在飽水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，同時也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能。3）抗侵蝕性：是指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學(xué)侵蝕、物理作用不破壞的能力。（6）玻璃.玻璃的通性答：1）各向同性。2）介穩(wěn)性。3）凝固的漸變性和可逆性。4）由熔

18、融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時，物理.化學(xué)等性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性。.簡述玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算方法，意義及如何利用結(jié)構(gòu)參數(shù)來判斷其粘度，形成玻璃能力的大小隨o/si比與Y值的變化規(guī)律。答：1）若（R2O+RO）/AL2O3=1則AL3+以ALO3形式存在，為網(wǎng)絡(luò)形成離子。若（R2O+RO）/AL2O31則AL3+以ALO3形式存在，為網(wǎng)絡(luò)修飾離子。若（R2O+RO）/AL2O3約等于1則AL3+以ALO3形式存在，為網(wǎng)絡(luò)形成離子。2） Z:多面體中氧離子的平均總數(shù)硅酸鹽玻璃中為4R: O/SI,網(wǎng)絡(luò)中氧離子總數(shù)與網(wǎng)絡(luò)形成離子總數(shù)之比X:每個多面體中平均非橋氧（百分比）Y:每個多面體中平均橋氧（百分比）公式：

19、X+Y=4 X=2RZ X+1/2Y=R Y=2Z-2R （Y值不得小于 2）粘度隨O/SI的上升而下降橋氧離子數(shù)占氧離子總數(shù)的百分?jǐn)?shù)等于（Y/2R）,其 值越大，網(wǎng)絡(luò)的連接程度越大。玻璃的很多性質(zhì)取決于 Y值。Y2時，不能構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)。在形成玻璃范圍內(nèi)：Y增大，網(wǎng)絡(luò)緊密，粘度增大，膨脹系數(shù)降低，電導(dǎo)率下降。.簡述兩種主要的玻璃結(jié)構(gòu)學(xué)說沒講書P261.兩種玻璃的組成成分為12%Na2O.10%Cao.78%SiO維爾百分?jǐn)?shù))與 17%Al2O3.70%SiO繆爾百分?jǐn)?shù))分別計算其結(jié)構(gòu)參數(shù)，橋氧百分?jǐn)?shù)。(1)石萸玻璃(SiOjZ=4R=2X=2X 2-40 丫=2(4-2卜48%molCaOF 82%molSjaZ=4X=0,44Y=3.S6Rm+8+S2X 2)/82=2.22LOmolNa, 8*finiDlAl/3J 8然i口iSiO?Z -4X-0.04Y=I96R = (10+24-82 X 2)/(82+8 X 2) =2.02不同但同理.簡述玻璃的基本生產(chǎn)工藝流程，及玻璃熔制過程生產(chǎn)工藝流程：澄清劑熱處理原料一一計算一一調(diào)和料一一熔窯一一熔融玻璃一一成型加工一一玻璃制