無機非金屬材料工學(xué)知識點總結(jié)綜述

1、1. 為什么北方常采用燒氧化焰而南方燒還原焰 ? 答：我國北方制瓷原料大多采用二次高嶺土與耐火粘土，含鐵較少而含氧化鈦、 有機物較多，坯體粘性和吸附性較強，適宜用氧化氣氛燒成。南方制瓷原料大多采用原生高嶺土和瓷石， 含鐵量較多而含氧化鈦、 有機物 較少，粘性和吸附性較小，適宜用還原氣氛燒成。2. 與金屬材料相比，無機非金屬材料在性能上有那些特點？原因是什么？ 答：無機非金屬材料的化學(xué)組分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化 合物、硼化物、以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質(zhì) ， 其 化學(xué)鍵主要為離子鍵或離子共價混合鍵 。因此，無機非金屬材料的基本屬性 主要體現(xiàn)為高熔點、高硬

2、度、耐腐蝕、耐 磨損、高抗壓良好的抗氧化性、隔熱 性，優(yōu)良的介電、壓電、光學(xué)、電磁性能 及其功能轉(zhuǎn)換特性等 。但大多數(shù)無機 非金屬材料具有抗拉強度低、韌性 差等缺點 。3. 玻璃浮法成型的原理？ 答：玻璃液從池窯連續(xù)流入并浮在有還原氣氛保護的錫液上，由于各物 相界面 張力和重力的綜合作用，攤成厚度均勻，上下兩平面平行，平整 和火拋光的玻 璃帶，經(jīng)冷卻硬化后脫離錫液，再經(jīng)退火、切割而得到浮 法玻璃。4. 采用陶瓷注漿成型時坯料應(yīng)滿足哪些要求？為什么？答： 1）流動性好 。保證泥漿澆注成形時要能充滿模型的各個部位 。2）懸浮性好 。漿料中各種固體顆粒能在較長的一段時間懸浮而不沉 淀的性質(zhì) 稱為泥漿

3、的懸浮性 。它是保證坯體組分均勻和泥漿正常輸送、 貯放的重要性能 之一 。3）觸變性適當(dāng) 。受到振動和攪拌時，泥漿粘度會降低而流動性增加， 靜置后 又恢復(fù)原狀， 此外，泥漿放置一段時間后， 在維持原有水分的情況下也會 變稠， 這種性質(zhì)稱為觸變性 。泥漿觸變性過大， 容易堵塞泥漿管道， 且 坯體脫模后易 塌落變形 ；觸變性過小，生坯強度較低，影響脫模和修坯 。4）濾過性好 。濾過性也稱滲 模性，是指泥漿能夠在石膏模中濾水成 坯的性能 。濾過性好，則成坯速率較快 。 當(dāng)細顆粒過多時， 易堵 塞石膏模表面的微孔脫水通道， 不利于成坯 。熟料和瘠 性原料較多時有 利于泥漿的脫水成坯 。5. 陶瓷制品開

4、裂的主要原因？ 答：生坯在搬運過程中因被碰而產(chǎn)生的細微裂紋； 坯體入窯水分過高、升溫過 急； 高溫階段生溫太快，收縮過大； 坯體在晶體型轉(zhuǎn)化階段冷卻過快； 器形 設(shè)計不合理。6. 實際生產(chǎn)中應(yīng)該如何選擇陶瓷的成型方法？答： 1）產(chǎn)品的形狀、大小、厚薄等。一般形狀復(fù)雜或較大，壁較薄的產(chǎn)品，可 采用 注漿法成形；而具有簡單回轉(zhuǎn)體形狀的器皿可采用最常用的旋壓、滾壓法 可塑成形 。2）坯料的性能。 可塑性較好的坯料適用于可塑法成形， 可塑性較差的 坯料可用 注漿或干壓法成形。3）產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量要求。 產(chǎn)量大的產(chǎn)品可采用可塑法的機械成形， 產(chǎn)最小的 產(chǎn)品可采用法漿法成形，產(chǎn)量很小質(zhì)量又要求不高的產(chǎn)品可

5、考慮采用手工 可塑 成形。4 ）設(shè)備要簡單，勞動強度要小。5）經(jīng)濟效果要好。在選擇成形方法時，希望在保證產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量的前提下，選 用沒備最 簡單，生產(chǎn)周期最短，成本最低的種成型方法41. 無機非金屬材料的定義無機非金屬材料就是除金屬材料、高分子材料外的其他所有材料。陶瓷材料 是無機非金屬材料的典型代表。有廣義和狹義多重含義。狹義的陶瓷一般僅 為陶器和瓷器的合稱，指以可塑性黏土為主要原料，加入瘠性的石英和助熔 劑長石，成型后經(jīng)燒制而成的制品，按制品性質(zhì)及所用原料、燒成制度的不 同可分為土器、陶器、炻器、瓷器等，按用途不同分為日用、建筑、衛(wèi)生、 電工、美術(shù)陶瓷等類別42. 敘述玻璃熔制過程的五個階

6、段及各階段所經(jīng)歷的主要物理化學(xué)過程。 五個階段：硅酸鹽形成、玻璃形成、澄清、均化和冷卻。（ 1）硅酸鹽的形成 單組分的反應(yīng)：多晶轉(zhuǎn)化；鹽類分解；析出結(jié)晶水和化學(xué) 結(jié)合水。 多組分的反應(yīng)：復(fù)鹽形成；硅酸鹽形成；低共熔混合物形成；石英、 低共熔物、硅酸鹽熔融（ 2）玻璃的形成 燒結(jié)物繼續(xù)加熱，相互溶解、擴散，由不透明的燒結(jié)物轉(zhuǎn)為 透明的玻璃液。（ 3）澄清 玻璃液中的可見氣泡的排出。（ 4）玻璃液的均化 玻璃液中條紋和其它不均體的消除，玻璃液的各部分在化 學(xué)組成上達到均勻一致。（ 5）玻璃液的冷卻階段 玻璃液冷卻，粘度提高到成型制品所需的范圍。45. 簡述無機非金屬材料的原料來源 傳統(tǒng)陶瓷的原料主

7、要來自巖漿巖和沉積巖； 耐火材料的原料主要來自巖漿巖， 其 次為沉積巖和變質(zhì)巖； 水泥原料和化工原料以沉積巖為主； 玻璃原料主要來自石 英巖類；鑄石原料以中集性巖漿巖為主； 無機建筑材料的原料幾乎遍及了所有的 巖石巖類；先進陶瓷材料，大多數(shù)也是從天然原料中深加工獲得的46. 釉與玻璃區(qū)別：釉與玻璃的相似之處 占優(yōu)勢的相是透明玻璃， 許多物理化學(xué)性質(zhì)可以用結(jié)構(gòu)的 “無定形晶子學(xué)說” 來解釋；沒有固定的熔點，只有熔化溫度范圍；光學(xué)性質(zhì)具有各向同性之特征；在光澤、透明、 不透水性等方面也很相近， 釉的許多性質(zhì)隨溫度和組成變化規(guī)律 也近于玻璃。釉與玻璃相區(qū)別之處均勻性不及玻璃，釉層的平均厚度為 0.1

8、 0.15mm，高溫下，坯釉之間的相互反應(yīng)，且釉的熔融還受到瓷坯燒成制度的限制，影響了釉的均勻性；釉中含有少量晶體， 多見于坯釉中間層中， 有兩種來源： 一是未熔的晶體殘留物， 另一是新析出的晶體。釉中還含有或多或少大小在 1080 之間氣泡，也多數(shù)集中于坯釉中間層內(nèi)， 它們主要是在釉熔化后阻礙坯體中碳素燃燒產(chǎn)生的氣體逸出而形成的。 雖然可用玻璃的結(jié)構(gòu)理論來解釋和調(diào)節(jié)釉的性質(zhì)，但會產(chǎn)生不同程度的偏差。48. 陶瓷的原料，你認(rèn)為應(yīng)來源于哪種類型的巖石？ 耐火材料巖漿巖，次為沉積巖和變質(zhì)巖 水泥原料沉積巖為主 化工原料沉積巖為主玻璃原料石英巖類為主 鑄石原料中基性巖漿巖為主； 建材原料幾乎遍及了所

9、有的巖石類型。49. 粘土類原料的三類組成及工藝性能化學(xué)組成；礦物組成； 顆粒組成 粘土的工藝性能 顆粒分布 可塑性 結(jié)合性收縮（干燥性能 ）燒結(jié)性能 耐火度 觸變性 膨化性 水化試驗 離子交換性51. 如何確定陶瓷原料中的有益組分和有害組分？ 從化學(xué)成分來看：有益組分指： 能有利于提高產(chǎn)品性能的成分， 也是原料的主要構(gòu)成成分， 如高嶺 土中的 Al2O3、SiO2。而高嶺土的理想構(gòu)成為： Al2O32SiO2 2H2O 中性成分，有時也可算成是有益組分，如 CaO、MgO、 K2O、Na2O，它們也是成瓷 的重要組分，但含量高時，會降低高嶺土的耐火度，縮短燒結(jié)范圍，過多時還會 引起坯泡。其中

10、 CaO含量多還會影響色面， 實驗證明坯體中 CaO的含量超過 1.5%， 便會出現(xiàn)淡綠色。有害組分：影響產(chǎn)品性能的組分，如 Fe2O3和 TiO2，其主要影響就是使產(chǎn)品產(chǎn) 生不希望的顏色。富鋁高嶺土，要求 Fe2O3和 TiO2 的含量 1.2%，否則對白瓷 色面將帶來愈加有害的影響。從礦物組成來看： 有益組成：如高嶺石、長石高嶺石之間的中間礦物、石英：低溫時可削弱粘土質(zhì)的可塑性、結(jié)合性。超過 1450時，為強的易熔物，與粘土物質(zhì)組成易熔 共融物，降低耐火度。有害組成： 鐵質(zhì)礦物（存在形式褐鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦等）：易使產(chǎn)品 發(fā)生溶洞、鼓脹、斑點或顯色。在還原性氣氛中燒成，將

11、呈氧化亞鐵，而使坯體 顯藍綠色。隨著鐵含量的增加，最后可能變成藍黑色。在氧化性氣氛中燒成，則 都成為三價鐵。根據(jù)鐵含量的多少，坯體將顯現(xiàn)淡黃色至深紅色。 鈦質(zhì)礦物：是一種較強的熔劑， 對瓷的顏色也有較大的影響， 易使粘土呈藍灰色。52. 評價原料有兩種情況： 一是入廠前的原料評價決定是否采購該批原料； 二是入廠后的原 料檢驗決定是否可直接用于配方中。很多頻繁變換原料產(chǎn)地， 上述工作成了日常的工作， 且配方的穩(wěn)定性工作難度較 大53. 無機材料制備工藝原理原料評價示例 問題提出原料性能測試： 理化性能：原料的化學(xué)組成 原料的礦物組成 煅燒前后外觀特征 工藝性能：原料的可塑性能 原料的干燥性能 原

12、料的燒結(jié)性能 配方試驗： 坯體化學(xué)組成 ： 坯料化學(xué)組成 制坯方法 燒后性能 強度試驗 冷熱 試驗結(jié)果與分析評價結(jié)論67. 試述一般陶瓷生產(chǎn)的主要工藝流程 配料球磨注漿成型壓濾脫水真空練泥陳離可塑成型 干燥施釉燒成 噴霧干燥壓制成型68. 試述“陶”與“瓷”的區(qū)別？ 作胎原料不同：陶器一般用粘土，少數(shù)也用瓷土，而瓷器是用瓷石或瓷土作胎 胎色：陶器制胎原料中含鐵量較高，一般呈紅色、褐色或灰色，且不透明；瓷器 胎色為白色，具透明或半透明性。釉的種類：釉系陶瓷表面具有玻璃質(zhì)感的光亮層，由瓷土（或陶土）和助熔劑組 成。陶器一般表面不施或施低溫釉，其助熔劑為氧化鉛。瓷器表面施有高溫釉， 有石灰釉和石灰一

13、堿釉兩種。主要燒成溫度：因制胎材料的關(guān)系，陶器的燒制溫度一般在7001000，瓷器燒制溫度一般在 1200以上。吸水率：這是陶瓷燒結(jié)度和瓷化程度的重要標(biāo)志，指器體浸入水中充分吸水后， 所吸收的水分重量與器體本身重量的比例。普通陶器吸水率都在8以上，細炻器為 05 12，瓷器為 0 0 569. 試述何謂粘土的觸變性，及其產(chǎn)生原因。 粘土泥漿或可塑泥團受到振動或攪拌時， 粘度會降低而流動性增加靜置后能恢復(fù) 原來狀態(tài)。 反之，相同泥漿放置一段時間后， 在維持原有水分的情況下會增加粘 度，出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象，上述現(xiàn)象可重復(fù)無數(shù)次，統(tǒng)稱為觸變性。產(chǎn)生觸變性的原因： 由于粘土片狀顆粒的活性邊面上尚殘留少

14、量電荷未被完全中 和，以致形成局部邊邊或邊面結(jié)合， 使粘土顆粒之間常組成封閉的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié) 構(gòu)。這時， 泥料中的大量的自由水被分隔和封閉在網(wǎng)絡(luò)的空隙中， 使整個粘土 水系統(tǒng)好像水分減少， 粘度增加， 變稠及固化現(xiàn)象， 但這樣的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)是疏松 和不穩(wěn)定的，當(dāng)稍有剪切力的作用或振動時，網(wǎng)絡(luò)即被破壞，又呈流動狀態(tài)。71. 無機材料生產(chǎn)共性和個性：共性： 1、原料都來自儲量豐富的天然非金屬礦物 2 、粉料的制備與運輸 3、高 溫加熱（熱處理） 4、成型 5、干燥。個性： P（表示粉體制備過程 ） H（熱處理過程 ） F（成型過程） 1、膠凝材料（水泥） PHP 2、玻璃 PHF 3、陶瓷和耐火材料 PF

15、H。73. 問：何為坯釉適應(yīng)性？如何提高改善坯釉適應(yīng)性？ 答：坯釉適應(yīng)性是指陶瓷坯體與釉層有互相適應(yīng)的物理性質(zhì) （主要是熱膨脹系數(shù) 匹配），釉面不致龜裂或剝落的能力。要提高坯釉的適應(yīng)性，應(yīng)從控制釉層應(yīng)力的性質(zhì)和應(yīng)力的大小入手。（1）釉的熱膨脹系數(shù)接近于坯體而稍低于坯體；（ 2）坯釉的化學(xué)組成有一定差異但不可 太大，以便形成稍厚或適中的中間層；（ 3）提高釉層的彈性和抗張強度；（ 4） 釉層厚度應(yīng)較薄。91、簡述石英的晶型轉(zhuǎn)及其在陶瓷工藝過程中的影響。 答：石英晶型轉(zhuǎn)化主要有高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化和低溫型的快速轉(zhuǎn)化。 高溫型的緩慢 轉(zhuǎn)化是由表面開始向內(nèi)部進行的， 發(fā)生結(jié)構(gòu)變化， 形成新的穩(wěn)定晶型， 其

16、體積膨 脹大，但時間長，同時生成緩沖液，因而對陶瓷制品影響不大。相反，低溫型的 快速轉(zhuǎn)化是晶體表里瞬間同時發(fā)生轉(zhuǎn)化， 無結(jié)構(gòu)變化， 膨脹小，但反應(yīng)是瞬間的， 無液相緩沖，因而破壞性大。101、 物料干燥過程可以分為幾個階段？哪個階段最危險？簡述對流干燥、工 頻電干燥、微波干燥、紅外干燥基本原理及其特點 。答：干燥過程可以分為三個階段，加熱階段、等速干燥階段和降速干燥階 段。 等速干燥階段最危險。對流干燥： 利用熱空氣或煙氣與坯體對流傳熱使水分蒸發(fā)而干燥。 熱擴散方 向與濕擴散方向相反。干燥速度慢、周期長。工頻電干燥： 工頻交變電流直接通過坯體， 將電能轉(zhuǎn)變成熱能， 使水分蒸發(fā) 而干燥。熱擴散方

17、向與濕擴散方向一致，整個坯體同時被加熱。微波干燥：以微波輻射使坯體內(nèi)極性強的水分子運動加劇發(fā)生摩擦轉(zhuǎn)化為熱 能，使坯體干燥。熱擴散方向與濕擴散方向一致，整個坯體同時被加熱。128. 熔塊釉：釉料制漿前，先將部分 原料熔制成玻璃狀物質(zhì)并用水淬成小塊 （熔 塊）。再與其余原料混合球磨成釉漿 , 這樣形成的釉叫熔塊釉。132、何為三組分陶瓷？試說明各組分在陶瓷中主要起到的作用。 參考答案：三組分陶瓷包括骨架元素、成型元素與燒結(jié)元素。其中： 骨架：瘠性的石英和鋁礬土， 不可缺少的要素， 它能夠賦予材料 “耐高溫” 、“不 為化學(xué)藥劑侵蝕”和“硬質(zhì)”品性。成型：可塑性粘土；主要的作用有：其可塑性是陶瓷坯

18、體成型的基礎(chǔ)。使注 漿泥 料和釉料具有懸浮性和穩(wěn)定性。粘土的結(jié)合性使坯體具有一定的干燥強 度，利于成型加工，燒結(jié)。含有較高的氧化鋁，是坯體燒結(jié)的主體。是坯體 莫來石晶體的主要來源。燒結(jié)：助熔的長石；主要作用有： 是坯料中氧化鉀和氧化鈉的主要來源； 起熔劑作用， 有利于成瓷和降低燒成溫 度。長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒， 在液相中氧化鋁和氧化 硅相互作用，促進莫來石生成。 長石熔體填充于各晶體顆粒之間， 提高坯體致 密度，透明度等。是釉的主要熔劑135、石英在陶瓷工業(yè)中的作用是什么？1）石英在瓷坯中的作用a石英是瘠性原料， 在坯內(nèi)可調(diào)節(jié)泥料的可塑性， 降低干燥收縮， 縮短干燥時間，

19、 防止坯體變形。b在燒成時，由于石英的膨脹適當(dāng)?shù)氐窒伺黧w燒成收縮；而且當(dāng)玻璃質(zhì)大量出 現(xiàn)時，石英又成為陶瓷的骨架，可以防止變形等缺陷。c 石英在高溫下化學(xué)親和力甚強，能與多種氧化物化合，高溫粘度甚高。 d增加坯體的機械強度和透明度。2）石英在瓷釉中的作用 :a 石英在釉內(nèi)被多種易熔物 CaO、Na2O、K2O、 MgO熔融生成透明狀石英玻璃，使 釉面光亮，提高其光澤度。b 石英在釉中的熱膨脹系數(shù)小，耐熱性能好。c 石英軟化溫度高，高溫下液相粘度大。d 石英能增加釉的機械強度，提高釉面硬度，使釉面耐磨，且化學(xué)穩(wěn)定性也好， 受酸堿腐蝕的影響也較小。136、簡述石英的晶型轉(zhuǎn)變及其在陶瓷工藝過程中的

20、影響。 按照硅氧的連接方式，適應(yīng)存在三種狀態(tài)：石英： 870 度以下；方石英： 1317 度以下；鱗石英： 1470 度以下。常見的晶型是： -石英， -石英， -鱗石英， -鱗石英， -鱗石英，- 方石英， -方石英。自然界中以 - 石英穩(wěn)定存在， 只有少數(shù)以鱗石英或方石英 的介穩(wěn)狀態(tài)存在。應(yīng)用：在使用石英類制品時， 可以通過控制升溫和冷卻速率， 來避免體積效應(yīng)引 起的開裂如在陶瓷產(chǎn)品的燒成中， 二氧化硅的體積膨脹可以起著補償坯體收縮的 作用；將其煅燒到 900-1000 度，強化晶型轉(zhuǎn)變，然后再空氣或冷水中急冷，由 于晶格轉(zhuǎn)變體積驟然膨脹， 急冷造成體積收縮， 使石英內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松破裂， 易

21、于 破碎。138、簡述注漿成型、可塑性成形、壓制成型方法的特點？壓制成型 ; 生產(chǎn)過程簡單、坯收縮小、致密度高、產(chǎn)品尺寸精確，對坯料的可塑 性要求不高；對形狀復(fù)雜的制品難以成型，多用來成型扁平狀制品。 可塑性成形：所用泥料含水量高，干燥熱耗大，易出現(xiàn)變形、開裂等缺陷，對泥 料的可塑性、 結(jié)合性等工藝性能要求比較苛刻， 所用坯料制備比較方便， 對泥料 加工所用外力不大， 對模具強度要求也不高， 操作比較容易掌握， 要求坯料具有 較高的屈服值和較大的延伸變形量。注漿成型： 成型后的坯體結(jié)構(gòu)較一致， 但其含水量大而且不均勻， 干燥收縮和燒 成收縮大，適應(yīng)性大，不需要專用設(shè)備，不拘于生產(chǎn)量的大小，投產(chǎn)

22、容易；注漿 工藝生產(chǎn)周期長，手工操作多，占地面積大，石膏模用量大。171、陳腐和真空練泥的作用答陳腐的作用： 1 通過毛細管的作用使泥料中的水分更加均勻分布 2黏土顆粒充 分水化和離子交換提高坯料的可塑性 3 發(fā)生一些氧化還原反應(yīng)，還可能由生物 作用，使泥料松散均勻，改善泥料的成型性能真空練泥作用： 1排出泥料中的氣體 2 改善泥料性能 3可得到不同規(guī)格的泥段 4 選用合理的練泥機結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)， 可破壞或減少泥料顆粒的定向排列， 提高半 成品和成品的合格率 175、比較高嶺石、蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)特征，并由此分析他們礦物的工藝性狀。 參考答案： 高嶺石：結(jié)晶良好的高嶺石，晶形完整，比表面積小 ,

23、 可塑性差；一般不含層間 水，其干燥收縮率較??；陽離子交換量小，一般只有 2 5 毫克當(dāng)量 /100 克。而 b軸無序高嶺石和多水高嶺石可達 30 40毫克當(dāng)量 /100 克；結(jié)晶良好的高嶺石 經(jīng)高溫煅燒一般僅發(fā)育成莫來石化針狀體， 而結(jié)晶差的高嶺石則可獲得較大的莫 來石晶體。 高嶺石類礦物由于結(jié)晶形態(tài)不同， 它們的差熱曲線和失重曲線也不盡 相同。蒙脫石：顆粒較小（ 0.5 微米），結(jié)晶程度差。顏色為白色或淡黃色，具有很強 的吸水膨脹性，吸水后的體積可膨脹 1030 倍，具有良好的結(jié)合性和陽離子交 換特性。 可塑性好，干燥強度高，但用量過多將引起干燥收縮過大。鋁含量較 低，又吸附了其它陽離子，

24、相應(yīng)燒結(jié)溫度較低，燒后色澤較差。 177、請說明鋁礬土在加熱過程中的變化過程。參考答案：脫水階段（ 900以下）：排除結(jié)合水（吸熱），體積收縮。固相反應(yīng)階段（ 9001250）： Al2O3 形成剛玉晶體，同時粘土礦物形成一次 莫來石。二次莫來石化階段（ 12501400）：游離的氧化鋁（剛玉）與無定形的 SiO2 在液相中形成二次莫來石，伴隨膨脹 5 10%。鋁礬土中 Al2O3/SiO2 的比值愈 接近 2.55。再結(jié)晶燒結(jié)階段（ 1350 1500）：剛玉和莫來石晶體經(jīng)過再結(jié)晶而發(fā)育長大。 同時液相量增多，填充孔隙，熟礬土逐漸趨于致密，最后達到燒結(jié)。 179、試解釋對長石原料的評價和要求

25、。參考答案：長石原料要求 （1）總的要求：堿金屬（ K2O 或 Na2O）盡可能多，而著 色氧化物盡可能少 （2）外觀上，無明顯云母和粘土雜質(zhì)，無嚴(yán)重鐵質(zhì)污染。礦石 或粉末經(jīng) 1350高溫煅燒后為半透明和乳白色或稍帶淡黃色，無明顯斑點和氣 泡。 （3）陶瓷生產(chǎn)中一般都喜用鉀長石，這是因為其熔融物的粘度比鈉長石大， 隨溫度變化的速度也慢，燒成溫度范圍較寬。 （4）含鐵量的要求嚴(yán)格，不僅因為 其使制品白度降低， 而且由于長石常與云母、 角長石伴生， 這些含鐵礦物不在高 溫下不能與長石互溶，因而使制品出現(xiàn)黑色斑點。181、已知原料的示性分析結(jié)果，如表格所示。要求配制理論成分為：黏土礦物 48% ，長

26、石礦物 27%，石英礦物 25%的電瓷坯料，求原料百分比。原料的示性礦物組成單位： %原料黏土礦物長石礦物石英礦物黏土甲9037黏土乙701218長石928石英100參考答案 :根據(jù)粘土原料的性能和生產(chǎn)工藝要求，確定黏土甲的用量為 10%，以 滿足坯料成型工藝性能要求。其余原料按下表所示計算程序求得。計算程序 單位 %配料比例黏土礦物 48長石礦物石英礦物10%黏土甲9.000.300.70余39.0026.7024.3055.70%黏土乙39.006.6710.03余20.0314.2721.77%長石20.031.74余12.5312.53%石英 余12.53182. 不同種類的陶瓷坯料如

27、壓制坯料、 可塑坯料、 注漿坯料及其他種類坯料的應(yīng) 用領(lǐng)域和用途是什么？ 參考答案：壓制坯料主要用于干壓或半壓法成型的坯料。 這是一種被濕潤的粉體， 在一定的機械壓力作用下通過一定的壓制成型可獲得制品的生坯。 干粉料的水分 通常為 3% 7%，主要用于壓制建筑、特種陶瓷的產(chǎn)品；半干壓的水分通常為 8%15%，主要用于日用瓷?？伤芘髁现饕糜诳伤艹尚偷呐髁?，其水分含量在 18%25%，大多數(shù)高、低 壓電瓷和日用陶瓷的產(chǎn)品均可用此方法成型。注漿料，配料水分在 28%35%之間，藝術(shù)瓷、衛(wèi)生瓷等形狀復(fù)雜的陶瓷產(chǎn) 品多使用注漿法成型。熱壓鑄坯料，包括漿料或干粉與蠟混合后的蠟餅，蠟餅再融化后具有較好的

28、流動性的含蠟漿料，為熱壓鑄成型用的坯料。其他類型坯料：如直接凝固成型坯料及膠凝 -注模用坯料，主要為添加特殊 助劑的漿料。183、簡述噴霧干燥的特點參考答案 : (1)工藝流程簡單，連續(xù)性生產(chǎn)，易實現(xiàn)自動控制。(2) 干粉質(zhì)量好。干燥后的粉末顆粒的外形接近園球形，流動性好粉料的粒度、 水分較為均勻。(3) 產(chǎn)量大、操作人員少、生產(chǎn)成本低、工作環(huán)境改善。但一次性投資較高，單 位質(zhì)量產(chǎn)品的熱耗也較高。(4) 泥漿噴霧干燥時，泥漿的水分低于 55%，在經(jīng)濟上才能合算。所以在工藝上 應(yīng)設(shè)法降低泥漿水分，必要性可在泥漿中加入稀釋劑來降低水分。 陶瓷坯體的等靜壓成形工藝對粉末的要求很高， 生產(chǎn)這種粉料的唯

29、一方法就是噴 霧干燥。193、敘述玻璃熔制過程的五個階段及各階段所經(jīng)歷的主要物理化學(xué)過程。 答：五個階段：硅酸鹽形成、玻璃形成、澄清、均化和冷卻。 ( 1)硅酸鹽的形成 ： 單組分的反應(yīng)：多晶轉(zhuǎn)化；鹽類分解；析出結(jié)晶水和化學(xué)結(jié)合水。 多組分的反 應(yīng)：復(fù)鹽形成；硅酸鹽形成；低共熔混合物形成；石英、低共熔物、硅酸鹽熔融 ( 2)玻璃的形成 ：燒結(jié)物繼續(xù)加熱，相互溶解、擴散，由不透明的燒結(jié)物轉(zhuǎn) 為透明的玻璃液。 ( 3)澄清 ：玻璃液中的可見氣泡的排出。 (4)玻璃液的 均化 ：玻璃液中條紋和其它不均體的消除，玻璃液的各部分在化學(xué)組成上達到 均勻一致。 （ 5）玻璃液的冷卻階段 :玻璃液冷卻，粘度提

30、高到成型制品所需的 范圍。256、簡述凝膠材料（水泥）的制備工藝過程。 1，水泥生產(chǎn)過程大體分為生料制備、 熟料煅燒和水泥粉磨三個階段： 概括為“兩 磨一燒”。2，按生料的制備過程水泥生產(chǎn)可分為濕法、干法和半干法三種。3， 按煅燒熟料的窯爐，水泥生產(chǎn)可劃分為回轉(zhuǎn)窯和機立窯兩種。A, 濕法：是在生料磨內(nèi)加水將配合的各種原料磨成含 32%38%水分的生料漿， 再送入窯內(nèi)煅燒。 濕法生產(chǎn)具有生料成分易于控制， 產(chǎn)品質(zhì)量較高， 料漿輸送方 便，操作簡單等優(yōu)點。但熱耗要比干法生產(chǎn)高出 20003000kJ/kg 熟料。 B, 干 法：干法制得的生料是粉狀的， 可以直接喂入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料， 再粉磨制成

31、 水泥。立筒預(yù)熱、旋風(fēng)預(yù)熱以及現(xiàn)代先進的窯外分解窯，熟料熱耗僅為30003500kJ/kg ，單機產(chǎn)量高。 C,半干法：其特點介于干法和濕法生產(chǎn)之間，它是將 干生料加水成球 （水分 13%左右 ）后入窯煅燒。可以用立波爾窯或機立窯。主要優(yōu) 點是單機產(chǎn)量較高而熱耗較低。266.試說釉中各種氧化物的作用。（1）SiO2，釉的網(wǎng)絡(luò)形成體， 提高釉的熔融溫度和粘度， 提高力學(xué)性能 （硬度、 耐磨性），提高白度、透明度、化學(xué)穩(wěn)定性，降低釉的膨脹系數(shù) 。（2）B2O3，網(wǎng)絡(luò)形成體，硼反?，F(xiàn)象。（ 3） Al2O3，形成釉的網(wǎng)絡(luò)中間體， Al2O3 能改善釉的性能，提高釉的化學(xué)穩(wěn) 定性、硬度、彈性和高溫粘度

32、，降低釉的膨脹系數(shù) 。Al2O3 的存在能降低鋯英 石的溶解度，從而提高釉熔體中鋯英石的微粒數(shù)量，增加乳濁效果。（ 4） P2O5，網(wǎng)絡(luò)形成體，使釉產(chǎn)生乳濁，使釉面質(zhì)量得以改善（ 5） CaO, 網(wǎng)絡(luò)體外氧化物，主要熔劑，降低熔融溫度、高溫粘度，提高釉的 流動性、釉面光澤度。284 、影響水泥生料煅燒過程固相反應(yīng)的主要因素？ （1）生料的細度及其均勻程度：生料越細，生料的均勻性越好，其固相反應(yīng)接 觸面積越大，反應(yīng)越快。（2）原料的性質(zhì)：原料中結(jié)晶 SiO2 越多，結(jié)晶越大，其易燒性越差，固相反應(yīng) 速度就越慢。（3）溫度和時間：反應(yīng)溫度越高，質(zhì)點能量越高，擴散速度越快，可加快固相 反應(yīng)的速度。固

33、相反應(yīng)時離子遷移需要時間，所以必須有一定的時間。 285、粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用 :1）黏土的可塑性是陶瓷坯泥賴以成形的基礎(chǔ)。 2）黏土使注漿泥料與釉料具有懸浮 性與穩(wěn)定性。 3）黏土一般呈細分散顆粒，同時具有結(jié)合性。4）黏土是陶瓷坯體燒結(jié)時的主體， 黏土中的 Al2O3 含量和雜質(zhì)含量是決定陶瓷坯 體燒結(jié)程度、燒結(jié)溫度和軟化溫度的主要因素；5）黏土是形成陶器主體結(jié)構(gòu)和瓷器中莫來石晶體的主要來源。11、某普通高壓陶瓷的坯料組成為（ %）：4.5K2O、24Al2O3和71.5SiO2 所用原 料的化學(xué)成分見下表，試用 K2O-Al2O3-SiO2 三元系統(tǒng)的代數(shù)法計算配料比：SiO2Al 2O3Fe2O3TiO 2CaOMgOK2ONa2OI.L高嶺土47.5037.510.310.200.190.06-0.0513.9899.8055.3543.710.360.230.220.07-0.06-100.00瓷土75.2817.600.310.44-0.181.320.514.2199.8578.7218.400.320.46-0.191.380.53-100.00長石66.3618.060.28-0.250.1912.622.000.2