電子陶瓷要求掌握內(nèi)容附(含答案)

《電子陶瓷》學(xué)習(xí)的根本要求第一章 電子瓷瓷料的制備原理1、把握機(jī)械粉碎〔細(xì)磨〕的方法、原理、粉碎方式及特點(diǎn)〔適用范圍〕粉碎方式：沖擊、研磨、劈裂、壓碎1、球磨粉碎方式：以沖擊和研磨作用為主2干磨：→1μm；濕磨：→0.1μm原理：利用研磨體在磨機(jī)內(nèi)作高頻振動(dòng)而將物料粉碎，以沖擊、研磨作用為主3、砂磨(攪拌磨，摩擦磨)：≤1mm。粉碎方式：以研磨作用為主41μm2、理解、把握影響球磨效率的因素①轉(zhuǎn)速②研磨介質(zhì)的外形、大小、比重③內(nèi)襯材質(zhì)：燧石、橡膠、瓷質(zhì)④料球水比合理⑤干磨與濕磨⑥球磨機(jī)直徑：直徑大——好！⑦助磨劑3、把握結(jié)合能、外表能〔外表自由能〕的概念結(jié)合能越大，其結(jié)實(shí)程度越大，越難裂開，耐火度也越高。γ KJ/m24、生疏、理解粉料粒度分析方法及特點(diǎn)(1)記數(shù)法:光學(xué)顯微鏡(1mm-1μm)、電子顯微鏡(10μm-1nm)、激光粒度、Zata電位(→2nm)等;(2)篩分法(1mm-10μm沉降法(1mm-1μm);(BET)(10μm-1nm)5、把握陶瓷原料合成的方法及特點(diǎn)一、固相法、高溫固相反響法(PZT\PLZT\PT▲優(yōu)點(diǎn)：工藝簡潔，本錢低▲缺點(diǎn)：合成原料純度低，顆粒粗，活性差2、分解法▲優(yōu)點(diǎn)：合成原料純度高、顆粒較細(xì)、活性較好，工藝簡潔，本錢低▲缺點(diǎn)：需選擇適宜的原料3、燃燒法4、低熱固相反響12、醇鹽水解法34、溶劑蒸發(fā)法▲液相法的優(yōu)點(diǎn)：合成原料性能優(yōu)異(純度高、顆粒細(xì)、活性好等)▲液相法的缺點(diǎn)：工藝較簡單，本錢較高6、理解改善坯料性能的添加劑及其作用1、解膠劑(解凝劑，減水劑)：用來提高泥漿的流淌性。2、結(jié)合劑(包括塑化劑)：用來提高可塑泥團(tuán)的塑性，增加生坯的強(qiáng)度。7、把握原料預(yù)燒的作用〔目的〕(1)轉(zhuǎn)變物性;(2)穩(wěn)定晶型;(3)破壞層片狀構(gòu)造9、生疏、理解、把握粉料粒度分布的表示方法(個(gè)數(shù)，體積，重量，面積)頻度分布曲線，(個(gè)數(shù)，體積，重量，面積)累積分布曲線其次章電子瓷成型原理1、把握各種成型方法的特點(diǎn)〔或適用范圍〕▲壓制成型：適合成型外形簡潔、坯體厚度不大的扁平狀制品?！鞣ǔ尚停哼m合成型外形簡單、規(guī)格尺寸較大的制品?！伤艹尚停哼m合成型帶有回轉(zhuǎn)中心的杯碟狀的制品。2、理解成型壓力-坯體密度的關(guān)系及壓力-坯體強(qiáng)度的關(guān)系3、理解粉料的性能要求容重；(2)壓縮比；(3)流淌性；(4)含水率；4、把握壓制成型的種類1、半干壓成型(含水率5-7%)2、干壓成型(含水率≦3%)1＜%)1＜%,熱等靜壓成型)5、理解并把握壓制成型的操作規(guī)程：▲一輕：第一次加壓要輕；▲二重：其次次加壓要重；▲三加壓：第三次加壓要到達(dá)最大成型壓力，并有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)壓時(shí)間；▲慢提起：緩慢卸壓(提起上模)6、把握層裂及層密度的概念，壓制成型常見的缺陷〔層裂、層密度〕及解決措施緣由：壓制成型過程中，剩余氣體未充分排解。解決措施：掌握粉料性能，調(diào)整操作規(guī)程。其密度越小。緣由：壓制成型過程中，粉料存在內(nèi)、外摩擦力，造成壓力分布不均。解決措施：(3)減小壓制成型坯體的高/徑(H/D)比；(4)承受雙向或多向加壓。7、把握可塑性、可塑性指數(shù)、可塑性指標(biāo)、塑限、液限等概念可塑性指數(shù)=液限-塑限可塑性指標(biāo)=σ ×ε (工作水分下)p p8、軋膜成型適合成型何種外形的制品？9、軋膜成型的工藝

片狀，常見0.7mm左右配料→初混→切料→粗軋/碾、拉片→枯燥→精軋→切坯10、流法成型的種類注漿成型：利用多孔模具的吸水性流延法成型：利用坯料流態(tài)流淌性11、流延法成型適合成型何種外形的制品？可獲得高質(zhì)量、超薄型瓷片(厚度可達(dá)幾十個(gè)μm)12、熱壓鑄成型適合成型何種外形的制品？熱壓鑄成型的工藝包括哪三個(gè)主要工序？可獲得外形簡單、尺寸精度要求高的產(chǎn)品成型工藝：蠟漿制備→熱壓鑄成型→高溫脫蠟(在惰性粉料的保護(hù)下)第三章電子瓷燒結(jié)原理2、影響粉料燒結(jié)活性的主要因素粒度、結(jié)晶狀況、晶格缺陷3、把握陶瓷燒結(jié)的方法及其推動(dòng)力方法:常壓燒結(jié)、壓力燒結(jié)、反響燒結(jié)、氣氛燒結(jié)等推動(dòng)力:12、化學(xué)能3、機(jī)械能4、電場、磁場、超聲波等能量4、理解并把握固相燒結(jié)及液相燒結(jié)的主要傳質(zhì)機(jī)構(gòu)塑性流淌傳質(zhì)是固相燒結(jié)的主要傳質(zhì)機(jī)構(gòu)在外表張力或其它外力的作用下，通過變形、流淌引起的物質(zhì)遷移。2、蒸發(fā)-分散傳質(zhì)——固相燒結(jié)的主要傳質(zhì)機(jī)構(gòu)顆粒外表各處的曲率不同，依據(jù)凱爾文方程式，各處相應(yīng)的蒸氣壓大小也不同。質(zhì)點(diǎn)簡潔從蒸氣壓大的凸面(如顆粒外表)蒸發(fā),通過氣相傳質(zhì)到蒸氣壓小的凹面(頸部)分散,使顆粒的接觸面積增大,顆粒和空隙的外形轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致逐步致密。3、溶解-沉淀傳質(zhì)——固相燒結(jié)的主要傳質(zhì)機(jī)構(gòu)在有液相參與的燒結(jié)中，假設(shè)液相能潤濕和溶解固相，由于小顆粒的外表能較大，曲率半徑較小，其溶解度大于大(平面)顆粒大。4、集中傳質(zhì)——固相燒結(jié)的主要傳質(zhì)機(jī)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)(或空位)借助于濃度梯度的推動(dòng)而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的遷移傳遞。5、把握固相燒結(jié)、液相燒結(jié)、二次再結(jié)晶、一次莫來石、二次莫來、一次莫來石化、二次莫來石化的概念。致密陶瓷：是指燒結(jié)體根本沒有氣孔而接近理論密度的陶瓷。二次莫來石(針狀)：在高溫下，游離的SiO

反響生成的莫來石。2 23二次莫來石化(過程)：在高溫下，游離的SiO

反響生成的莫來石的過程2 236、促進(jìn)燒結(jié)添加劑的選擇及其作用B、形成固溶體：晶格畸變，活化晶格，促進(jìn)燒結(jié)7、理解并把握確定燒結(jié)制度的依據(jù)(一)坯體在加熱過程中的物理化學(xué)(性狀)變化在坯體消滅猛烈膨脹/收縮、化學(xué)反響、相變的溫度區(qū)域——應(yīng)緩慢升降溫或適當(dāng)保溫(二)坯體外形、厚度、大小和入窯水分坯體外形簡單，厚度大，規(guī)格尺寸大，入窯水分高——應(yīng)緩慢生降溫或適當(dāng)保溫(三)窯爐的構(gòu)造、燃料種類、裝窯密度明焰窯——傳熱效率高，可快速升降溫，燒結(jié)周期短隔焰窯——傳熱效率低，升降溫速度慢，燒結(jié)周期長裝窯密度——窯爐斷面溫差大——應(yīng)緩慢升降溫(四)燒結(jié)方法素?zé)?本燒;常壓燒結(jié)/熱壓燒結(jié)/熱等靜壓燒結(jié);氣氛燒結(jié)等8、把握燒結(jié)〔燒成〕制度及溫度制度的內(nèi)容▲燒結(jié)制度：包括溫度制度、壓力制度和氣氛制度1、溫度制度包括升降溫制度、燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間2、氣氛制度：氣氛及氣氛與溫度的關(guān)系3、壓力制度：保證溫度制度和氣氛制度的實(shí)現(xiàn)，或促進(jìn)燒結(jié)9、生疏、理解影響陶瓷燒結(jié)的主要因素(1)粉料細(xì)度及其活性：Fa△F=Fb-Fa低,(△F/=Fa-Fc)↑,燒結(jié)越簡潔,燒結(jié)溫度越低。粉料結(jié)晶程度越差,活性越好。(2)添加劑(燒結(jié)促進(jìn)劑)：添加劑使顆粒外表形成某種缺陷或化合物，使外表自由能增加，F(xiàn)a↑，△F=Fb-Fa減小，燒結(jié)簡潔，燒結(jié)溫度降低。燒結(jié)方法：燒結(jié)推動(dòng)力不同。燒結(jié)制度第四章電子瓷的外表及燒結(jié)后的加工處理1、外表平坦度〔粗糙度〕的測定方法及特點(diǎn)(1)粗糙儀：探針法缺點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作煩瑣，代表性較差。(2)光澤計(jì)法特點(diǎn)：對(duì)于厚膜電路〔5μm，對(duì)基片的外表光滑度沒有太高的要求。對(duì)于薄膜電路〔1μm2、把握電子瓷與金屬封接的方法玻璃釉封接；(2)金屬化焊料封接；(3)活化金屬封接。3、理解、把握玻璃釉的根本工藝過程工藝：配料—混料、細(xì)磨---制備〔釉〕熔快---封接〔熱處理〕4、理解、把握外表金屬化與金屬化焊料〔燒結(jié)金屬粉末法〕封接的根本工藝過程金屬與陶瓷封接的一種方法。陶瓷外表作金屬化燒滲→沉積金屬薄層→加熱焊料使陶瓷與金屬封接(1)料漿制備：金屬氧化物+金屬粉末+無機(jī)粘接劑+有機(jī)粘接劑→球磨刷漿或印刷(平均粒徑1-2μm)(2)12-25μm)(3)900-1800℃)：沉積金屬薄層通常在復(fù)原氣氛下進(jìn)展，一局部金屬氧化物將復(fù)原成金屬，另一局部則可能熔入陶瓷的玻璃相中(4)金屬與陶瓷的封接(焊封)用焊料在復(fù)原氣氛或真空氣氛下封接焊料有：銀-銅、金-銅、鎳-銅、純銅及純銀等。5、生疏活化金屬的根本工藝過程高真空(＜10-4Pa)下進(jìn)展封接。6、生疏、理解外表強(qiáng)化的方法12、化學(xué)腐蝕、高溫熔融——減小應(yīng)力集中3、離子注入——物理及化學(xué)離子注入4、施釉5、外表結(jié)晶第一章電子陶瓷構(gòu)造根底一、生疏配位數(shù)與正負(fù)離子半徑比的關(guān)系]，SP2雜化理論值：r+/r-=0.155，0.155≤r+/r-＜0.225四配位——正四周體，SP3雜化理論值：r+/r-=0.225，0.225≤r+/r-＜0.414(3)六配位——八面體r+/r-=0.414，0.414≤r+/r-＜0.732(4)八配位——立方體/六面體r+/r-=0.732，0.732≤r+/r-＜0.904〔六方密積存〕或十四周體〔六方密積存〕r+/r-=0.904，r+/r-≥0.904二、了解離子半徑與配位數(shù)、鍵性、電價(jià)數(shù)的關(guān)系▲配位數(shù)↑——離子半徑↑▲鍵性——金屬鍵比共價(jià)鍵的離子半徑大，共價(jià)鍵比離子鍵的離子半徑大；價(jià)增加而下降。其次章低介裝置瓷一、與電容器瓷相比，低介裝置瓷的性能特點(diǎn)是什么(兩點(diǎn))？低介裝置瓷的用途？▲低介裝置瓷：介電常數(shù)通常﹤10，陶瓷電介質(zhì)的ρ＞108Ω·m電信號(hào)傳播速度～ε-0.5主要用于電子技術(shù)、微電子技術(shù)和光電子技術(shù)中起絕緣作用的陶瓷裝置零件、陶瓷基片及多層陶瓷包封材料等。二、了解低介裝置瓷的性能要求強(qiáng)度高，散熱性能優(yōu)良，工作溫度高，環(huán)境與經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性好，陶瓷材料完全能滿足上述要求。三、把握滑石瓷的缺點(diǎn)〔老化、產(chǎn)生其緣由及解決措施小[(1-7)×10-4(1MHz)，原料來源廣泛而低廉，易于制成各種簡單的零件，性能較好、價(jià)格低廉、用途廣泛。(MS)→緩慢→斜原頑輝石(收縮，粉化)(3)防止滑石瓷老化的措施B、防止晶粒過分長大(大晶粒比小晶粒易于晶型轉(zhuǎn)變)四、論述滑石瓷的生產(chǎn)工藝(三點(diǎn))(1)滑石的預(yù)燒(1300-1350℃)2(Si-O)：1(Mg-O)的層狀硅酸鹽(Si-O,Mg-O/OH預(yù)燒的目的：破壞其各向異性的層片狀構(gòu)造，防止燒成的開裂及產(chǎn)品的各向異性。防止滑石瓷老化的措施A、利用高粘度的玻璃相包裹原頑輝石B、防止晶粒過分長大(大晶粒比小晶粒易于晶型轉(zhuǎn)變)燒成溫度范圍窄(CaO、MgO助熔劑)五、把握鎂橄欖石瓷的特點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：高溫、高頻下介電性能優(yōu)于滑石瓷(見P29

2-3)。Ti-Ni六、把握堇青石瓷的特點(diǎn)和缺點(diǎn)[(0.9-1.4)×10-6/℃]，抗熱沖擊性能好。缺點(diǎn)：tgδ大，難燒結(jié)(晶體構(gòu)造疏松，類似于非氧化物陶瓷材料)，燒成溫度范圍窄。AlO瓷生產(chǎn)中，為什么要對(duì)工業(yè)氧化鋁和高鋁礬土原料進(jìn)展預(yù)燒？工業(yè)氧化鋁和高23鋁礬土原料預(yù)燒的目的是什么？工業(yè)氧化鋁預(yù)燒后的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法？γ-AlO,使γ-Al2O3α-Al2O3。經(jīng)過高溫預(yù)燒還可以23使氧化鋁鈍化，以去除其中的堿金屬氧化物，從而保證產(chǎn)品有良好的電氣性能。此外，13%左右的體積收縮，因此，預(yù)燒可削減制品在燒成時(shí)的收縮率，以保證產(chǎn)品尺寸的準(zhǔn)確性。真密度法和染色法八、把握滑石類裝置瓷的種類及特點(diǎn)1、鎂橄欖石瓷優(yōu)點(diǎn)：高溫、高頻下介電性能優(yōu)于滑石瓷(見P29

2-3)。Ti-Ni2、堇青石瓷[(0.9-1.4)×10-6/℃]，抗熱沖擊性能好。缺點(diǎn)：tgδ大，難燒結(jié)(晶體構(gòu)造疏松，類似于非氧化物陶瓷材料)，燒成溫度范圍窄。各種簡單外形的零件。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性能差。九、AlN、BeO的構(gòu)造陶瓷。熱膨脹系數(shù)與SiAlO223鋁，抗堿性熔渣性能好。第三章高介電容器瓷一、高介電容器瓷屬于高頻還是低頻電容器瓷，為什么？高頻，高頻下?lián)p耗低二、依據(jù)用途〔介電溫度系數(shù)〕的不同，高介電容器瓷可分為哪三類電容器？列化的電容器瓷二、金紅石瓷老化的緣由是什么(兩點(diǎn))？氣氛；1400℃以上)：TiO→TiO+1/2O2四、把握金紅石瓷的生產(chǎn)工藝要點(diǎn)(兩點(diǎn))

2-X 2(1)TiO2

原料的預(yù)燒(形成金紅石，≥1200℃)。Ti4+Ti3+,影響其介電性能)TiO2

電容器陶瓷一般承受何種氣氛燒成？氧化氣氛六、金紅石瓷電容器主要用于直流還是溝通電路？為什么？Ti4+易獲得電子被復(fù)原。七、生疏高頻熱補(bǔ)償電容器瓷的主要瓷料金紅石(-700×10-6/℃)瓷、CaTiO(-1500×10-6/℃)瓷3八、生疏高頻熱穩(wěn)定電容器瓷的主要瓷料鈦酸鎂瓷、錫酸鈣瓷九、生疏高頻介電溫度系數(shù)系列化的主要瓷料鈦鋯系瓷、鎂鑭鈦系瓷和硅鈦鈣系瓷十、與低介裝置瓷相比，電容器瓷的性能特點(diǎn)是什么？性能和介電性能惡化。十一、把握二次再結(jié)晶對(duì)電容器瓷性能的危害性能和介電性能惡化。十二、燒成〔結(jié)〕溫度太窄對(duì)陶瓷或電容器瓷的生產(chǎn)有什么影響？十三、把握強(qiáng)介鐵電陶瓷和高介電容器瓷的特點(diǎn)第四章強(qiáng)介鐵電陶瓷一、把握概念：鐵電陶瓷、反鐵電陶瓷、鐵電陶瓷(體)的居里溫度、電疇、鐵電體的居里峰、鐵電體的居里區(qū)、鐵電陶瓷的集中相變現(xiàn)象、鐵電陶瓷的異相共存、鐵電老化、鐵電疲乏現(xiàn)象。103～104,故又稱之為強(qiáng)介瓷。類陶瓷。電疇：是指自發(fā)極化方向全都的區(qū)域居里峰：鐵電體在Tc處ε 消滅最大值的關(guān)系稱為居里峰。居里區(qū)：居里峰兩側(cè)肯定高度的ε所掩蓋的溫度區(qū)間稱之為居里區(qū)。集中相變現(xiàn)象：鐵電陶瓷的ε 區(qū)開放的現(xiàn)象，稱為相變集中或集中相變現(xiàn)象。相和非鐵電相共存。或者說整個(gè)鐵電體各局部的Tc并不集中于同一溫度，而不Tc。常是鐵電性變?nèi)?，稱之為鐵電老化用而局部或全部恢復(fù)，故稱之為疲乏現(xiàn)象。二、把握鐵電陶瓷的集中相變現(xiàn)象的緣由異相共存三、把握鐵電陶瓷的異相共存的緣由四、把握鐵電陶瓷改性的途徑〔方法〕承受一種移動(dòng)劑，將BaTiO3重疊效應(yīng)。引入肯定濃度的展寬劑，使居里峰降下來，兩側(cè)的ε有所提高。當(dāng)介電系數(shù)的溫度變化率容許在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，ε可保存較大數(shù)值，展寬劑用量也比較少。還可以通過多峰效應(yīng)來獵取ε溫度變化率相當(dāng)平緩的鐵電瓷。改性的目的：要求在工作溫區(qū)內(nèi)介電常數(shù)高，TCε小，抗電強(qiáng)度和介電損耗滿足要求。五、把握實(shí)現(xiàn)鐵電陶瓷居里峰展寬的途徑〔方法〕相變集中開放：熱起伏相變集中、應(yīng)力起伏相變集中、成分起伏相變集中、構(gòu)造起伏相變集中。固溶緩沖型展寬效應(yīng)：粒界緩沖型展寬效應(yīng)六、把握鐵電移動(dòng)劑移動(dòng)效率的計(jì)算方法η=(T -T )/100CB CAη1mol%1mol%的AB點(diǎn)移動(dòng)的度數(shù),單位為〔℃/mol%〕T—第一種鐵電體〔基質(zhì)〕的居里點(diǎn)CAT—其次種鐵電體〔移動(dòng)劑〕的居里點(diǎn)CB第一章陶瓷工業(yè)熱工設(shè)備一、把握陶瓷窯爐分類、隧道窯的分類、間歇窯的分類等隧道窯分類A、明焰隧道窯B、隔焰隧道窯C、半隔焰隧道承受何種窯型取決于燃料2、按窯內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備分類B、輥道隧道窯—建筑陶瓷、日用等行業(yè)D、輸送帶窯〔隧道窯〕承受何種窯型主要取決于產(chǎn)品種類3、按熱源分B、火焰隧道窯——常用于一般陶瓷工業(yè)承受何種窯型主要取決于產(chǎn)品種類二、把握連續(xù)窯及間歇窯(傳統(tǒng)倒煙窯)的優(yōu)缺點(diǎn)〕優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)敏捷，適合多品種小規(guī)模的生產(chǎn)缺點(diǎn)：產(chǎn)量低，能耗高，質(zhì)量差〔倒焰窯，勞動(dòng)強(qiáng)度大〔倒焰窯，勞動(dòng)條件差〔窯〕連續(xù)窯〔窯車隧道窯、輥道隧道窯、推扳隧道窯等〕生產(chǎn)缺點(diǎn)：生產(chǎn)不敏捷，適合少品種大規(guī)模的生產(chǎn)三、理解隧道窯的工作原理〔氣體流淌、傳熱等〕電熱隧道窯內(nèi)氣體流淌=主要?jiǎng)恿hs=P－Pa——很小Chk

=ω2ρ/2——很小D、阻力損失壓頭——摩擦阻力損失壓頭〔h〕和局部阻力損失壓頭〔h〕——很小f l電熱隧道窯內(nèi)傳熱A、對(duì)流傳熱B、輻射傳熱——主要傳熱方式五、把握型間歇窯的種類及其承受的技術(shù)A、承受活動(dòng)窯體〔窯墻或窯底〕，在窯外裝卸產(chǎn)品—減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件；B、承受了高速調(diào)溫?zé)臁訌?qiáng)了傳熱，改善了窯內(nèi)溫度均勻性，縮短燒成時(shí)間，增加了產(chǎn)量，降低了能耗；C、承受了輕質(zhì)隔熱材料—快速升降溫，縮短燒成時(shí)間，增加了產(chǎn)量，降低了能耗