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文檔簡介
1、1、舉例說明無機(jī)非金屬材料如何引領(lǐng)科技進(jìn)步。2、從化學(xué)鍵說明無機(jī)非金屬材料的物理特性。3、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的類型有幾種?各類型的典型礦物有哪些?4、粘土的化學(xué)組成與礦物組成?粘土的工藝性能包括哪些?6、5、長石、粘土、石英在無機(jī)材料生產(chǎn)中的作用?二氧化鋯、石英的晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變有何特點(diǎn)?如何在實(shí)際生產(chǎn)中加以應(yīng)用7、如何理解原料粉碎球磨過程中的機(jī)械力化學(xué)行為和助磨劑的助磨機(jī)理?8、先進(jìn)無機(jī)材料粉末的制備方法有哪些?9、原料為什么要進(jìn)行預(yù)處理?10、簡述陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)的內(nèi)容及其分析方法 11、無機(jī)材料燒結(jié)過程的主要傳質(zhì)機(jī)理 12、什么是晶界?晶界的特點(diǎn)有哪些?什么是晶界工程?13、什么是二次再結(jié)晶?在工
2、藝上如何防止?14、固相燒結(jié)和液相燒結(jié)的機(jī)理 15、簡述普通陶瓷燒成過程的主要物理化學(xué)變化。燒成制度制定的依據(jù)有哪些?16、針對(duì)高熔點(diǎn)難燒結(jié)材料如TiB2、ZrB2等,根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,在不影響高溫性能前提下,設(shè)計(jì)一可行的制備工藝。17、闡述水泥熟料的煅燒過程及發(fā)生的主要物理化學(xué)變化18、闡述硅酸三鈣的水化及其硬化過程。19、闡述硅酸二鈣的水化及其硬化過程。20、侵蝕硅酸鹽水泥的環(huán)境介質(zhì)有哪些?有哪些侵蝕方式?航空航天材料利用無機(jī)材料的耐高溫、高強(qiáng)度、耐磨和比剛度大等特性,用作航天飛機(jī)的外層蒙皮材 料(耐熱、隔熱)、耐高溫?zé)g材料、熱保護(hù)處理、衛(wèi)星表面溫控涂層、火箭喉襯材料、透 波與吸波材料等2、
3、從化學(xué)鍵說明無機(jī)非金屬材料的物理特性。n離子鍵極化鍵)正負(fù)離子間的靜電作用所產(chǎn)生的化學(xué)a. it沒 有方向性,作ffl范圍校大,庫子間®與桂對(duì)幾何位置容扇改變,W此當(dāng)熔體在冷凝過程中,質(zhì)點(diǎn)易排成有規(guī)則的譯子品體U (:氧化物和鹵化物)離予品體的結(jié)陶(團(tuán)位多而體.離子間審等)±娶取決于達(dá)到電中性所需嬰的毎個(gè)元素的原子數(shù)B和止負(fù)離于的相對(duì)尺寸七離予鍵形成的材料一般冇特點(diǎn)如下:£L可透過可見渡fc的光能吸收紅外破長的光 在低溫下的導(dǎo)電率低 在高溫下離子有導(dǎo)電性 離子鍵強(qiáng)隨電荷的増加而增大,由多電荷離予組成的許多氧化物是 堅(jiān)換的,熔點(diǎn)較高亠例:Abfbi ZrQjf 2共
4、價(jià)鍵(非極化鍵 原子間借用公用電子對(duì)而形成的化學(xué)SL其具冇方向性和飽和性,作陽范圍較小,常以分子狀態(tài)存仏 分子間以分子間謹(jǐn)接在熔體冷凝過程中,易形成分子晶格.(金剛石、嗾化硅)W有共價(jià)鋌結(jié)構(gòu)的陶瓷材料一股很堅(jiān)映、強(qiáng)度大、熔點(diǎn)奇-有機(jī)材料通常也有共價(jià)a,但由于鏈內(nèi)以艾價(jià)®相連儺間以分予®相連,同 與陶瓷材料兄全不同共價(jià)®的方向性使參加成鍵的原子貝有非索密堆積的結(jié)構(gòu),周該種材料的熱膨脹系數(shù)對(duì)較低J這是圉為單個(gè)原子產(chǎn)生的熱量有一部分被 結(jié)構(gòu)中開n的空隙所吸收"自由電子和IE離子組成的晶體胳予之間的相互作用力,共是由數(shù)日眾參的S軌逍所組成*冋無方向性和飽和性J傾
5、向最緊密的排 列,形威_種離配位數(shù),原子相遇時(shí)組成柚格的幾率最大.相鄰te子的數(shù)0在空間允許的條件下無嚴(yán)格的限制,固緊密堆積的結(jié) 構(gòu)含有許務(wù)位鉗和滑務(wù)ffl,生受到機(jī)械負(fù)荷時(shí)隱沿著滑移面產(chǎn)生滑 動(dòng),S就是僉屬的延展性.純金屬在械壞之前能延伸:4060%,超 級(jí)合金也有緊密堆積的結(jié)構(gòu),但是不同尺寸的會(huì)金原子能擾亂滑移而 的運(yùn)動(dòng)而降低延展性,一般為:520%*由于自由電子的作用,能使金屬住電場的影響下具有很高的導(dǎo)電性. 在熱源下具有很高的導(dǎo)熱性匚K. N迅轡,由于外S層電子鍵乩 ®詭較低,圃其強(qiáng)度低、熔點(diǎn)低, 且不穩(wěn)匹 但Fe. W等宙內(nèi)層電子鏈化 具有島得務(wù)的®強(qiáng),同其 具石
6、高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)和高穩(wěn)定性*注;以上三種鍵是原子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而彼此結(jié)合的根本動(dòng)力*稱為化學(xué)甕* 4)分于鍵由于是分子間的結(jié)合力,又稱范徳華力,氣體分子就是依 賴這種力得以®聚成液體和同體的.勺化學(xué)鍵相L匕,分子間提要弱得多 貝有®狀結(jié)構(gòu)的材料,如粘土.云Hb石墨和六方晶系的氮化硼等中都有分子®存在.所有它們在層內(nèi)具有很強(qiáng)的結(jié)合力,但在層間結(jié)合 力就很弱,易于滑格-所以這類林料具有彳氐厚擦系數(shù),冃行潤滑的表ifib分子鍵有以下三種形式:乩色K效應(yīng),對(duì)稱的分子和惰性氣體原子,由于電子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,有時(shí)在分子或原子的內(nèi)部會(huì)發(fā)生電子的偏離而引起瞬時(shí)的極化就會(huì)形成很弱的吸引力
7、,這樣的吸引力在其它力不存在時(shí)能使分子間產(chǎn)生結(jié)>惰性氣體在很低的溫®下的冷嘏性、有機(jī)化合物分子之間的鍵令力、活性炭的吸附規(guī)象均a于這種效應(yīng).h分子極化:在原子,離子及分子相互靠近時(shí),它們中的電荷會(huì)發(fā)生偏移,開成電偶極。> HF中的FT和F的艾有電子在鬧繞兩個(gè)不同尺寸核運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),所化費(fèi)的時(shí)間也不同,W而正負(fù)電荷中心井不重杵,產(chǎn)生弱電偶極子 就會(huì)汗致一個(gè)分予對(duì)另一個(gè)分子的弱結(jié)合.G也杲由于分子極化形成的鍵> HQ是含有氧鋌的典gt O的尺寸大,闈繞有較務(wù)的電子而帯有薊電荷J在而發(fā)生極化.同多個(gè)水分子之間就會(huì)由于這種極化而產(chǎn)生3、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的類型有幾種?各類型的典型礦物
8、有哪些?«25硅酸鹽晶休的結(jié)構(gòu)類型:國0門共用11蠟陰W子1SitO實(shí)例4狀四面體irsiOt?'i池鍥槪ffi石M的SiCjJ1辭汀硅鈣石Sob 山山1t三節(jié)壞S1A?-Mttr 曲口 Si 心 J2四節(jié)環(huán).SuO.p-:卜六節(jié)殲K 狀2兇2/=IrS透譯石GM応S訂2,3乩0門44UJ透閃石CN的乩1 5狀31 甲面層Si*O,Dp-4U0滑石 M辭SiOJfOHh1狀I(lǐng)骨聲1SiOQ1*2石英SiO,4W 按打 N-EAIShO*4、粘土的化學(xué)組成與礦物組成?粘土的工藝性能包括哪些?化學(xué)組成:SiO2、AI2O3和結(jié)晶水,少量堿金屬氧化物(K20、Na20),堿土金屬氧
9、化物(CaO、MgO),著色氧化物(Fe2O3、Ti02)礦物組成三大類別:高嶺石、葉臘石、蒙脫石可塑性結(jié)合性:粘土結(jié)合瘠性料形成可塑泥料并具有一定干坯強(qiáng)度的能力。觸變性:粘土漿料或泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí),粘度降低而流動(dòng)性增加,靜置后泥料變稠。觸變性可用厚化度來表示,指泥漿放置30 min和30 s后相對(duì)粘度之比。收縮性燒結(jié)特性:燒結(jié)溫度(收縮率最大的溫度)與軟化溫度間的區(qū)域?yàn)闊Y(jié)范圍。5、長石、粘土、石英在無機(jī)材料生產(chǎn)中的作用?長石的作用:1. 在高溫下熔融,形成粘稠的玻璃體,是坯料中堿金屬氧化物的主要來源, 能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度,利于成瓷和降低燒成溫度。2. 熔融后的長石熔體能溶解部
10、分 高嶺土 分解產(chǎn)物和石英顆粒;液相中 Al2O 3 和 SiO2 互相作用,促進(jìn)莫來石的形成和長大,提高瓷體的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn) 定性。3. 長石熔體能填充坯體孔隙, 減少氣孔率,增大致密度, 提高坯體機(jī)械強(qiáng)度, 改善透光性能及電學(xué)性能。4. 作為瘠性原料, 提高坯體滲水性, 提高干燥速度, 減少坯體的干燥收縮和 變形。5. 在釉料中做熔劑,形成玻璃相。粘土的作用:1. 賦予泥坯的可塑性;2. 使注漿料與釉料具有懸浮性和穩(wěn)定性;3. 在坯料中結(jié)合其它瘠性原料,使具有一定干坯強(qiáng)度及最大堆積密度;4. 是瓷坯中Al 2 0 3的主要來源,也是燒成時(shí)生成莫來石晶體的主要來源。石英的作用:1. 燒成前
11、,石英為瘠性料,可調(diào)節(jié)泥料的可塑性,是生坯水分排出的通道, 降低坯體的干燥收縮,增加生坯的滲水性,縮短干燥時(shí)間,防止坯體變形;利于 施釉。2. 燒成時(shí), 石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮; 高溫時(shí)石英部分溶解于 液相,增加熔體的粘度, 未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架, 防止坯體軟化變形。3. 可提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度,透光度,白度。4.釉料中,SiO2是玻璃質(zhì)的主要成分,提高釉料的機(jī)械強(qiáng)度,硬度,耐磨性,耐化學(xué)侵蝕性;提高釉料的熔融溫度與粘度。1、石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用瘠性料,可降低塑性.減少收縮變形,加快干燥。在高溫 時(shí)可部分溶于長石玻璃中,增加液相粘度,減少高溫時(shí)的變形;未熔石英與莫來石一起
12、可構(gòu)成坯體骨架,提高釉的耐磨性和 抗化學(xué)腐蝕性。應(yīng)用領(lǐng)城i要作用品質(zhì)要求玻璃工業(yè)提供玻璃主產(chǎn)必需的引5Si 6 王 98 坯,F(xiàn)e;Oi<0 2%耐火材料 工業(yè)硅疇及硅質(zhì)耐火制品的主要原 料SiOj含量壬 96%, AhO、 TiCb、堿金屬氧化物等雜質(zhì) 總量£2%陶謖工業(yè)加速坯體干燥、增加坯體機(jī)械 強(qiáng)度,提高釉的耐磨和耐化學(xué) 侵蝕性SiO含量羽0%水泥工業(yè)Pr,硅質(zhì)校正原料Si 6含量了4知"匸長石在無機(jī)材料工業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域主要作用品質(zhì)要求陶瓷工業(yè)囂堿魏氧鰭瞞«罷 長石衫體能熔解粘土和石英等原料, 促進(jìn)莫來石的形成和長大,提高坯體 的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性;
13、長;E熔體填充于各敦粒間,促進(jìn)坯體 致密化,提高無瓷制品的透光度長石熔化溫度)<1230=;AI2O3含量為15%-20%?N 業(yè)0+©0>伯:F豈Q含量切.5%引入AIQm的主要原料,同時(shí)引入AlgS >16%;FeO 產(chǎn) 0,3%:R0>12%6、二氧化鋯、石英的晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變有何特點(diǎn)?如何在實(shí)際生 產(chǎn)中加以應(yīng)用?A重建性轉(zhuǎn)變: 中的橫向轉(zhuǎn)變凸A位移性轉(zhuǎn)變: 中的縱向轉(zhuǎn)變。石英的晶型轉(zhuǎn)變不同結(jié)構(gòu)型式變體間的轉(zhuǎn)變,又稱慢轉(zhuǎn)變。圖 (鍵的斷裂)同一結(jié)構(gòu)型式變體間的轉(zhuǎn)變,又稱快轉(zhuǎn)變。團(tuán)(鍵角和鍵長的變化,無需鍵的斷裂)STOP1470V石英麟石奐4祕卜 160%
14、,37T;0 2%1713P«-方石奐育忘熔體 卜2 飆 ISOJTOP滬石英麟石英方石英1 17V丁-序石英石英晶型轉(zhuǎn)變溫度和體積變化情況晶體結(jié)構(gòu)與性能單斜ZrO: 1中吒、四方ZrO. t、立方7rO) 恥匚: 液相、帖4I尸在使用石英類制品時(shí),可以通過控制升溫和冷卻速度,來避免體積效應(yīng)引起的開裂。 利用其熱膨脹效應(yīng),如將石英原料在進(jìn)行預(yù)燒,又有利于石英類的破碎。7、如何理解原料粉碎球磨過程中的機(jī)械力化學(xué)行為和助磨劑的助磨機(jī)理?物料顆粒受機(jī)械力作用而被粉碎時(shí), 還會(huì)發(fā)生物質(zhì)結(jié)構(gòu)及表面物理化學(xué)性質(zhì)的變化, 這種因 機(jī)械載荷作用導(dǎo)致顆粒晶體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)的變化稱為機(jī)械力化學(xué)。顆粒
15、結(jié)構(gòu)變化,如表面結(jié)構(gòu)自發(fā)地重組,形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)或重結(jié)晶。顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)變化,如表面電性、物理與化學(xué)吸附、溶解性、分散與團(tuán)聚性質(zhì)。在局部受反復(fù)應(yīng)力作用區(qū)域產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),如由一種物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì),釋放出氣體、 外來離子進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)中引起原物料中化學(xué)組成變化。助磨劑能促使已有裂紋不再重新閉合而有助于裂紋擴(kuò)展以及阻止團(tuán)聚。8、先進(jìn)無機(jī)材料粉末的制備方法有哪些?洛液中還原法(珊氫立制還原、紙金厲還原、一、固相法固相;去固相化學(xué)應(yīng)法熱分解法(有機(jī)骷類 自5延高溫燃燒合成法 機(jī)械力一化學(xué)法高能球磨法固態(tài)置換法!爆炸法I低忌粉碎法嶄鹽術(shù)解達(dá) 金禹盤水解法液相法瞰霧干愎法址焰干膜冷床干悽 站煤油法I徴
16、乳魁I溶膠灘肢法'熱壬射進(jìn)三、氣相法熱化學(xué)氣相反應(yīng)法(CVD法)激光誘導(dǎo)氣相沉積法氣相法等離子氣相合成法咼頻等離子法氣相熱分解反應(yīng)法油面蒸發(fā)法9、原料為什么要進(jìn)行預(yù)處理?原料含有雜質(zhì)、粒度較粗、人工合成原料不符合要求,須進(jìn)行原料的精選、細(xì)碎球磨、預(yù)燒 等預(yù)處理。10、簡述陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)的內(nèi)容及其分析方法顯微結(jié)構(gòu)的組成:晶相、玻璃相、晶界、氣孔和缺陷等組成。陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的內(nèi)容:相的數(shù)量、大小、形狀、邊界狀態(tài)和幾何分布。普通陶瓷:液相燒結(jié),顯微結(jié)構(gòu)由晶相、玻璃相 和氣孔組成;掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、能譜及波譜微區(qū)分析儀; 環(huán)境掃描電鏡、高分辨透射電鏡與電子衍射相結(jié)合,促進(jìn)顯微結(jié)構(gòu)分
17、析的分辨尺度擴(kuò)大到亞顯微結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)區(qū)域;11、無機(jī)材料燒結(jié)過程的主要傳質(zhì)機(jī)理粘性流動(dòng)、塑性流動(dòng)、蒸發(fā)凝聚、體擴(kuò)散、表面擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散六種。12、什么是晶界?晶界的特點(diǎn)有哪些?什么是晶界工程? 晶界:固體和固體相接觸的界面,分為晶界和相界。 晶界特性: 晶界偏析與雜質(zhì)聚集(相偏析(相分離)與化學(xué)偏析)三個(gè)原因:彈性應(yīng)變能;靜電勢;固溶度。層狀偏析與粒狀偏析,晶界偏析大多是無益的,但也可用其材料改性。如半導(dǎo)體的晶粒半導(dǎo)化; 晶界擴(kuò)散:晶界無序開放的結(jié)構(gòu),有過量的自由體積; 晶界勢壘和空間電荷; 晶界是位錯(cuò)匯集和應(yīng)力集中的區(qū)域: 晶界區(qū)的物理性能與晶粒有很大的不同所謂晶界工程即是通過改變晶界狀態(tài)
18、,提高整個(gè)材料性能的研究領(lǐng)域。-長大13、什么是二次再結(jié)晶?在工藝上如何防止? 二次再結(jié)晶:晶粒異常生長或晶粒不連續(xù)生長。是指少數(shù)巨大晶體在細(xì)晶消耗時(shí)成核 過程。丄工藝因素從丁藝控制考慮,造成:次再結(jié)晶的原因主要是凍始粒度 不均勻、燒結(jié)溫度偏高、燒結(jié)速率過快:H他原因還有坯 體成型爪力不均勻、局部冇不均鈞液相存在等。*為了避免氣扎封閉在晶粒內(nèi),避免晶粒異常生應(yīng)防止 致密化速率衣快.在燒結(jié)體到一定的體積密度以前,應(yīng)該 川控制溫度來抑制晶界移動(dòng)的速率0防止二次再結(jié)晶的方法uir最好的方法星;引入適當(dāng)?shù)耐饧觿?,使外加劑或外加劑與 燒纟吉i體形成化合物色裹在晶粒表從而抑制晶界的移 動(dòng)速率,有效的加速氣
19、孔的排除-在燒給透明的M心制品11,為抑制一次再結(jié)晶、淸除晶界 上的氣孔,一般加入呦0或MgF.o在髙遍下形成的錢鋁尖 品石包裹/|:A】)3對(duì)晶粒表1虬 從而抑薊晶界 的穢動(dòng)速率,充分州檢晶界上的氣孔,對(duì)促進(jìn)坯體的致密 化方如著的作用,制成品可以到達(dá)理論密度.防止二次再結(jié)晶的方法:控制燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間,控制原料粒徑的均勻性,引入燒結(jié)添加劑14、固相燒結(jié)和液相燒結(jié)的機(jī)理B 蒸發(fā)凝聚傳質(zhì)在高溫過程屮F由于表面曲率不同.必然在系統(tǒng)的不同部 位有不同的裁汽壓,于是通過氣相有蒸發(fā)凝聚傳質(zhì)的燒結(jié)機(jī) 理.在球形顆粒表面有正a率半徑,而在兩個(gè)顆粒連接處有 一個(gè)小的負(fù)曲率半徑的頸部,根搖開爾文公式可以得出,
20、物 質(zhì)將從蒸汽壓高的凸形顆粒表面蒸發(fā),通過氣相傳遞而凝聚 到蒸汽壓低的凹形頸部,從liu使頸部逐漸被填充。蒸發(fā)凝聚傳質(zhì)的特點(diǎn)是燒結(jié)時(shí)頸部區(qū)域擴(kuò)大,球的形狀 為樹圓,氣孔形狀改變,但球與球之間的中心距不變,也就 足在這種傳質(zhì)過程中壞體不發(fā)生收縮.流動(dòng)傳質(zhì):指在表面張力作用下通過變形、流動(dòng)引起的物質(zhì)遷 移。屬于這類機(jī)理的有粘性流動(dòng)和塑性流動(dòng)。塑性流動(dòng)壹若表面張力足以使晶體產(chǎn)生位錯(cuò),這時(shí)質(zhì)點(diǎn)通過整 排原子的運(yùn)動(dòng)或晶面的滑移來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)傳遞,這種過程稱塑性流 動(dòng)。塑性流動(dòng)只有當(dāng)作用力超過固體屈服點(diǎn)時(shí)才能產(chǎn)生.粘性:荒動(dòng):存在著某種外力場如表面張力作用時(shí),質(zhì)點(diǎn)(或空 位)就會(huì)優(yōu)先沼止怎面張力作用的方向移動(dòng)
21、并呈現(xiàn)相應(yīng)的物質(zhì)流, 其遷移量與表面張力大小成比例,并服從粘性沆動(dòng)的關(guān)系。擴(kuò)散傳質(zhì):是指質(zhì)點(diǎn)(或空位)借助于濃度梯度推動(dòng)而遷移的傳 質(zhì)過程。液相傳質(zhì)機(jī)理:流動(dòng)傳質(zhì)機(jī)理2 溶解一沉淀傳質(zhì)機(jī)理15、簡述普通陶瓷燒成過程的主要物理化學(xué)變化。燒成制度制定的依據(jù)有哪些?1、低溫階段(室溫-300 C )-坯體水分蒸發(fā)期2中溫階段(300-950 C )-氧化分解及晶型轉(zhuǎn)化期(1)結(jié)構(gòu)水的排除(2)碳酸鹽分解(3)碳素、硫化物及有機(jī)物的氧化(4)石英的晶型轉(zhuǎn)變和少量液相的形成3高溫階段(950 C -最高燒成溫度?;纱善冢菬蛇^程中溫度最高的階段。坯體開始燒結(jié),釉層開始熔化.燒成制度包括溫度制度、氣氛
22、制度和壓力制度。燒成制度的擬定C1)坯料在加熱過程中的物理化學(xué)變化;C2)坯體形狀、厚度和入窯水分:(3)窯爐結(jié)構(gòu).燃料性質(zhì).裝窯密度;(4)所用的燒成方法16、針對(duì)高熔點(diǎn)難燒結(jié)材料如TiB2、ZrB2等,根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,在不影響高溫性能前提下,設(shè)計(jì)一可行的制備工藝。本實(shí)驗(yàn)采用碳熱還原法制取二硼化鈦粉 末。該法是棊于如下反應(yīng)進(jìn)行的:TiCh+5C二 Ti也 + 5C()二*Cft 試石 lAAtt圖2二硼化鈦制取流程圖3. 2. 2 混料制團(tuán)按比例8: 8-4: 6分別稱取1103, B.O,和 C,然后把料放入混料罐中再放入幾粒硬質(zhì)合 金球,在滾筒機(jī)上進(jìn)行混料.混料時(shí)間為24小 時(shí),稱取30克
23、左右混好的料,在不加黏結(jié)劑的 條件下-將料放入模具屮在壓力機(jī)上壓制成試 樣.壓強(qiáng)為6t)M P乩加壓時(shí)間為5分鐘.壓制 出的試樣尺寸是*525 X 4011111103. 2. 3 燒結(jié)試樣的燒結(jié)在碳管爐屮進(jìn)行.所用的坦竭 為石墨堆璃,比堀尺寸是03 2 X 60111111.爐內(nèi)川 氟氣進(jìn)行保護(hù),爐子兩頭的密封圈用冷卻水進(jìn) 行冷卻,爐內(nèi)測溫用£與銖偶.電偶保護(hù)管用剛 玉管。由于藥-銖偶在高溫時(shí)變脆,所以其使川 壽命不長口!ll(1碳熱還原法生成二硼化鈦的反應(yīng)起始溫 度理論計(jì)算為1307r,但通過實(shí)驗(yàn)我們在 1450時(shí)發(fā)現(xiàn)二硼化鈦的生成紡比理論計(jì)算值 高出143 Co17、闡述水泥熟
24、料的煅燒過程及發(fā)生的主要物理化學(xué)變化熟料鍛燒過崔的物理化學(xué)變化生料經(jīng)高溫:詛焼友生一系列的物理化學(xué)支化刑成熟料.昔通配料愫制歷程為:(1)1北3冏匸,粘土干燻脫7*弓分解.干燥即物料中自由水的蒸發(fā).脫水則是礦物 分解放出的結(jié)枸水.以粘土礦物中的直嶺君為例其脫水及分解反應(yīng)如下:八匚億 1SK 沁g . ”:My偏高嶺右+ Mgo少q 販亡(為高牯性、高分散度,無定形的爪W)(2J fioo-oor,続酸鹽分舞.圭科中的遙酸蟻與戰(zhàn)醛鈣在媲燒過槿中分解.放岀 氧化跋,ft有低鈣礦ft岀現(xiàn)Afecq 減翊u jMXcq TSS4'23Cg舒心(八匚仏*CaOEcO nOWO、")DM
25、lioo-imoXL s相反應(yīng)。石灰,質(zhì)與粘土質(zhì)組分間,*過a點(diǎn)的相互擴(kuò)散, 進(jìn)行固相反應(yīng),礦物冊成溫度是交叉的,其過程大致為;90cmoC2Ca0 + Si0i->2Ca0 - SiO:CaO - Fc.O. +CeiOf 比迪-?cAMOO 1300C7 (CaO AIA) +弓0012匚曰0 ' 7A1:O. 2CaO-AhO5 + Si0;f(;30 AhQ 5iO形成后又分解 3CaCi Al3CaO - AbO;450+ 41 心 + Fe:Os4CaO - AlA - F呂心(燒咸)d反應(yīng)式為匕C,S+CaiOCaS(4)熟料燒結(jié)13刊14北匸1飭0匚(5)熟料冷卻
26、-當(dāng)熟料慢冷時(shí),會(huì)發(fā)生分解或晶型轉(zhuǎn)變.例如,C S 切恥 C S + JCM)J*0 少亠了 匸,Y -C:5無水鞭性,使熟料粉化,隆低熟料活性。18、闡述硅酸三鈣的水化及其硬化過程。1)C3S 的早期水化加水后發(fā)生急劇的反應(yīng)放出熱量, 內(nèi)上升 pH 超過 12,溶液具有強(qiáng)堿性。2) 2) C3S的中期水化水化主要時(shí)期。在 C3S水化的加速期內(nèi),伴隨 Ca(0H)2及C S H 的形成和長大, 液相中 Ca(OH)2 和 CSH 的過飽和度降低, 又會(huì)相應(yīng)地使 Ca(OH)2 和 C S H 的生長速度逐漸變慢。 隨著水化產(chǎn)物在顆粒周圍的形成, 程逐漸進(jìn)入減速階段。3) C3S 的后期水化水化
27、過程中存在一個(gè)界面區(qū),并逐漸推向內(nèi)部。 部產(chǎn)物中從氧原子(或水分子)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)氧原子,一直到達(dá)Ca2+、 OH- 迅速從表面釋放, 幾分鐘C3S 的水化受阻,水離解所形成的C3S 并與之作用,水化過H+在內(nèi)而界面區(qū)的Ca2+和Si4+部分則通過內(nèi)部產(chǎn)物向外遷移,轉(zhuǎn)入 Ca(0H)2和外部C S H。4) 水泥加水拌成漿體進(jìn)行水化反應(yīng),漿體逐漸失去流動(dòng)性而轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度的固體的 過程,即水泥的凝結(jié)與硬化。19、闡述硅酸二鈣的水化及其硬化過程。和 C3S 水化過程極為相似,但水化速度極慢,約為 C3S 的 1/2020、侵蝕硅酸鹽水泥的環(huán)境介質(zhì)有哪些?有哪些侵蝕方式? 主要包括:淡水、酸、硫
28、酸鹽和堿溶液環(huán)境介質(zhì)。侵蝕方式:溶解浸析、離子交換以及形成 膨脹性產(chǎn)物 5、名詞解釋:水泥的安定性 :反映水泥漿在硬化后因體積膨脹不均勻而變形的情況,是評(píng)定水泥質(zhì)量 的重要指標(biāo)之一, 是保證混凝土工程質(zhì)量的必要條件。 造成水泥安定性不良的主要原因是由 于水泥中存在過量的游離氧化鈣、游離氧化鎂或硫酸鹽所致。硅率 :熟料中氧化硅含量與氧化鋁、 氧化鐵之和的質(zhì)量比。 表示了熟料中硅酸鹽礦物與溶 劑礦物的比例。鋁(鐵)率 :鋁率:熟料中氧化鋁和氧化鐵含量的質(zhì)量比,也表示溶劑礦物中鋁酸三鈣 與鐵鋁酸四鈣的比例?;瘜W(xué)減縮水化熱 :水泥與水作用會(huì)產(chǎn)生放熱反應(yīng) ,在水泥硬化過程中 ,不斷放出的熱量稱為 水化熱
29、指物質(zhì)與水化合時(shí)所放出的熱約高出金屬鍵鍵能的一倍左右, 所以, 硬度高, 脆性大, 透明度高, 導(dǎo)電性低。 透明度低。 由于共價(jià)鍵的晶體的配位數(shù)1、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(duì)于金屬鍵, 共價(jià)鍵與離子鍵具有較高的能量,離子鍵或共價(jià)鍵構(gòu)成的無機(jī)非金屬材料一般熔點(diǎn)高、 具有金屬鍵的金屬材料有彈性, 可延展, 導(dǎo)電性高, 比離子晶體還要小,所以共價(jià)鍵的晶體的熔點(diǎn)、硬度比離子晶體還要高。2、什么是玻璃態(tài)物質(zhì)的四個(gè)通性?各向同性。 介穩(wěn)性、無固定的熔點(diǎn)。性質(zhì)變化的連續(xù)性和可逆性3、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
30、有對(duì)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(shí)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(duì)的, 并不是一個(gè)常數(shù)。4、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
31、區(qū)域與晶體的晶格相比又是極度變形的,他是相對(duì)的,距晶子中心的距離越遠(yuǎn),不規(guī)則程度越顯著。無序性和均勻性,而晶子學(xué)說則比較強(qiáng)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, 調(diào)玻璃的微觀不均勻性和有序性。3、石英玻璃具有哪些結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)?,2. Si-0鍵是極性共價(jià)鍵,3. Si-0鍵的 5. Si04以頂角相連。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(gè)硅原子所共用,開始出 現(xiàn)一個(gè)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
32、化學(xué)性能下降,如粘度、膨脹系數(shù)等。4、氧化鈣加入玻璃中一般來說會(huì)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(shí)形成的Na2O-CaO- SiO 2玻璃系統(tǒng)非常實(shí)用,又是為什么?在鈉硅酸鹽玻璃中摻入 CaO,可使玻璃的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生明顯改善。其原因:Ca2+與Na+的半徑相近,而電荷大一倍,可產(chǎn)生大的場強(qiáng),Ca2+處于網(wǎng)絡(luò)空穴中具有顯著的強(qiáng)化玻璃結(jié)構(gòu)和可限制Na+活動(dòng)的作用,因此具有良好的性能。1. Si04是熔融石英和結(jié)晶態(tài)石英的基本機(jī)構(gòu)單元 鍵能非常大,4. Si04正負(fù)電荷重心重合,不帶極性,5、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
33、)? 由無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的觀點(diǎn)可分為三大類:網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物、網(wǎng)絡(luò)外體氧化物和中間體氧化物SiO2B2O3P2O5 GeO?AS2O5AlO4,進(jìn)入硅氧網(wǎng)絡(luò),把斷網(wǎng) 抑制分相,Al2O3的加入還熱穩(wěn)定性,機(jī)械強(qiáng)度等性能,Al 2O3還可以減輕玻璃對(duì)耐火材8、玻璃中加入少量 Al 2O3的作用?在玻璃中加入少量的 Al 2O3,可以奪取非橋氧形成 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, 可以提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性, 料的侵蝕。9、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,玻璃越容易 結(jié)晶,越難形成玻璃。10、如何理解泰曼將玻璃析晶分為晶核生成與晶體生長兩個(gè)過
34、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(duì)應(yīng)的溫度低于晶體生長最這時(shí)這大速度對(duì)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(duì)應(yīng)的溫度, 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(duì)應(yīng)的溫度, 時(shí)玻璃中有可能產(chǎn)生大量晶核,但此時(shí)的溫度低于晶體生長最佳溫度,致使晶核難以長大。晶核生成最大速率與晶體生長最大速率所對(duì)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,其值越小晶核越易形成,玻璃越易析晶。 玻璃成核劑的選擇 :一般來說, 成核劑和初晶相之間的界面張力越小, 晶格常數(shù)越接近, 成核就越容易。
35、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。11、成核劑分成哪三類、原理?常用的成核劑有哪些?貴金屬成核劑高溫時(shí)溶解于玻璃液中, 當(dāng)對(duì)玻璃熱處理時(shí), 它在該析晶溫度溶解度達(dá)到過飽和, 析出膠體狀晶核。大小為 810nm。主要有 Au、Ag、Cu、Pt。氧化物成核劑。TiO2 、 ZrO2、 P2O5 等可以溶解于硅酸鹽玻璃,由于配位數(shù)較高,陽離子場強(qiáng)較大,容 易在玻璃熱處理過程中,導(dǎo)致分相、結(jié)晶。. 氟化物 成核原理: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由于內(nèi)部質(zhì)
36、點(diǎn)分成穩(wěn)定分相而網(wǎng)絡(luò)中間體12、什么是玻璃的分相? 玻璃分相的原因?分相對(duì)玻璃性質(zhì)的影響?分相的特點(diǎn) 定義: 高溫下, 均勻的玻璃態(tài)物質(zhì)在冷卻過程中或在一定的溫度下熱處理時(shí), 的遷移, 而分成兩種或以上化學(xué)組成不同的互不相溶的液相或玻璃相的過程。 和亞穩(wěn)分相。玻璃分相的實(shí)質(zhì) 結(jié)晶化學(xué)認(rèn)為,氧化物溶體的液相分離是由于陽離子對(duì)氧離子的爭奪所引起。在硅酸鹽溶體中, 硅離子以硅氧四面體形式, 將橋氧離子吸引到自己周圍,力圖將非橋氧離子吸引到自己周圍, 按其自身結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行排列。 網(wǎng)絡(luò)外體或中間體與硅氧 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的差別, 使場強(qiáng)較大, 含量較多的網(wǎng)絡(luò)外體離子由于系統(tǒng)自由能較大而不能形成 穩(wěn)定均勻的玻璃
37、,而從硅氧網(wǎng)絡(luò)中分離出來,使玻璃產(chǎn)生分相。分相對(duì)玻璃性質(zhì)的影響? 1.對(duì)具有遷移性能的有關(guān)性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響,如粘度、電導(dǎo)、化 學(xué)穩(wěn)定性等, 2.對(duì)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, 微觀結(jié)構(gòu)不均勻性。相同組成的玻璃如熱處理?xiàng)l件不同,13、玻璃產(chǎn)生析晶的因素? 1.玻璃組成是引起玻璃析晶的內(nèi)因。分相區(qū)一般可從幾個(gè)納米至幾百個(gè)納米, 因而屬于亞可以出現(xiàn)連通結(jié)構(gòu)或球形孤立滴狀結(jié)構(gòu)。2.玻璃結(jié)構(gòu)。3 玻璃分相對(duì)玻璃析晶也有一定作用。4 .工藝因素:原料成分波動(dòng)、配合料稱量誤差、混料不勻等。14、玻璃粘度與組成的關(guān)系?玻璃粘度與溫度的
38、關(guān)系? SiO2、AI2O3、ZirO2等提高粘度。 堿金屬氧化物降低粘度 堿土金屬氧化物對(duì)粘度的影響復(fù)雜。增加粘度的順序Mg2+>Ca2+>S2+ABa2+ PbCK CdO> 61203. SnO等降低粘度。耶I 口20、ZnO. B2OM等都有增加低溫粘度,降低-高溫粘度的作用.密溫度溫度高時(shí),熔體的空隙較多較大, 有利于小型四面體群的穿插移動(dòng),表現(xiàn) 為粘度下降.溫度下降時(shí),自由體積變小,四面體 群移動(dòng)受阻,而且小型四面體群聚合為 大型四面體群,網(wǎng)絡(luò)連接程度變大,表 現(xiàn)為粘度上升。在Tg-Tf間,粘度隨溫度的變化非常 急劇影響玻璃機(jī)械強(qiáng)度的主要因素?提高玻璃的強(qiáng)度的方法
39、?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。a) 化學(xué)組成:玻璃的化學(xué)組成是決定玻璃強(qiáng)度的重要因素i. 各氧化物對(duì)玻璃抗張強(qiáng)度的作用CaO>B2O3>BaO>AI 203>Si02>PbO>K2O>Na2O>(MgO,Fe 2O3)ii. 各氧化物對(duì)玻璃抗壓強(qiáng)度的作用Al 2O3>SiO2(MgO,ZnO)>B 2O3>Fe2O3>BaO(CaO,PbO)b)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
40、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4.強(qiáng)化 Strengthen提袞玻璃強(qiáng)度的方法統(tǒng)稱為強(qiáng)化=勞代的逢徑有很多,大致分為以下幾方面 調(diào)幣玻a組或,梅高組成牛網(wǎng)絡(luò)形我物的含星ttg環(huán)的結(jié)構(gòu)宇赭緊密-組 成+引入的氧化物離于的電荷要高,半徑要小n如Siu;.TiOy "5、CaO. Mg等都能咬玻漓強(qiáng)度増仏無碳玻璃具肓校局的a嗖.鋼化處瘍:榕玻璃切熱到低干軟化溫度2Q3C時(shí),用空氣或液體作冷卻弁 質(zhì)進(jìn)行突然冷卻,造成制杲表面突然收縮而形成壓應(yīng)力層,
41、1;品內(nèi)部的冷 卻E滯巨亍竝是張直力層.豈這兩種應(yīng)力分布合理時(shí)琉璃的強(qiáng)度可 以衣倍涯鬲二化學(xué)鋼化:對(duì)琰堪迸行離子交換處瑾,獲得極高的表面壓應(yīng)力,從而擡高強(qiáng)TT -表面酸處理:玻嚅衷B瀕裂紋的存在是影響玻璃強(qiáng)g的主SE素,而經(jīng)®處 理后的g璃可以消除表S較大數(shù)*的微裂紋或使裂紋純化,減小應(yīng)力集中, 綜令増是將前E兩種或兩種以上的強(qiáng)化方法茲一定工藝綜合便冃,可以將 K瑕強(qiáng)度実高十信左右.16、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(duì)玻璃的侵蝕速度增加50150%。17、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
42、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。18、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?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(jià)電子在不同能級(jí) 間躍遷,由此引起對(duì)可見光的選擇性吸收,導(dǎo)致著色。19、 玻璃熔制過程中可分為哪五個(gè)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)?1)硅酸鹽形成階段2 )玻璃的形成階段3)玻璃液的澄清4)玻璃液的均化5)玻璃 液的冷卻1)硅酸鹽形成階段配臺(tái)料間相互間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),形成了由硅酸鹽和剩余 SiO?組成的不透明燒結(jié)物-主妾的變化有:多晶轉(zhuǎn)變:如N3
43、2SO4的多晶轉(zhuǎn)變F斜方晶型單斜晶型; 鹽類分解:如C日COj 一 CaO +CO2形成復(fù)鹽:MgCOj + CaCOj> MgC自(COJe生成硅酸鹽:CaO +Si,02 CaSiOj排岀結(jié)晶水和吸附水:N址SOfW&O NSOaTOHQ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(gè)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、組分或生成物間的相互溶解、玻璃液與爐氣介質(zhì) 間的相互作用,玻璃液與耐火材料間的相互作用等。20、玻璃形成過程的速度取決于什么?為什
44、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)散速度取決于擴(kuò)散速度。石英砂粒的熔解擴(kuò)散速度與溶解的SiO:從表面向 熔體的擴(kuò)散系數(shù)、砂粒表面時(shí)SiO2與熔體中SOz的 濃度沐 交界層厚度及接緘面積有關(guān)。熔體的擴(kuò)散系數(shù)又與熔體的黏度有關(guān)復(fù)硅酸鹽形成和玻璃形成兩階段之間沒有明顯的界限,兩階段所需時(shí)間相差很人。21、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(xiàng)? 熔制時(shí):1)玻璃組成的熔解和擴(kuò)散過程2)玻璃液的對(duì)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( 冷卻后的要求:玻璃液的溫度均勻一致,有利于
45、成型。冷卻應(yīng)注意事項(xiàng):冷卻階段應(yīng)控制熱均勻性和二次氣泡的產(chǎn)生22、玻璃熔制設(shè)備:分為坩堝窯和池窯23、日用空心制品的機(jī)械成型:(P48)供料:液流供料、真空吸料、成型:壓制法、吹制法。吹制:壓一吹法、吹一吹法、10001100C)。分為供料和成型兩部分,各有哪些方法?吹制法有哪四種?滴料供料。帶式吹次法、轉(zhuǎn)吹法壓延法成型11501100C左右的玻璃液,連續(xù)流至錫槽, 冷卻硬化后脫離金屬液,再經(jīng)退火切割而成的24、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、 熔窯的配合料經(jīng)熔化、澄清均化、冷卻為 浮在金屬錫液上,攤成厚度均勻平整玻璃帶, 透明無色平板
46、玻璃。25、什么是玻璃中的暫時(shí)應(yīng)力、永久應(yīng)力?暫時(shí)應(yīng)力:在溫度低于應(yīng)變點(diǎn)時(shí), 玻璃處于彈性變形溫度范圍,在經(jīng)受不均勻溫度變化時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)溫度梯度消失,應(yīng)力也消失。(即溫度梯度消失后),仍然殘留的熱應(yīng)永久應(yīng)力:常溫下,玻璃內(nèi)外層溫度均衡后,力稱為永久應(yīng)力(也叫做殘余應(yīng)力)。26、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 止炸裂和提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度。27、什么是鋼化玻璃?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
47、璃的厚度。28、 玻璃常見的缺陷及產(chǎn)生的原因?(P 65)氣泡:1. 殘留氣泡的形成2. 二次氣泡的形成3. 耐火材料引起的氣泡4. 鐵引起的氣泡5. 其它氣泡的形成結(jié)石:1. 配合料結(jié)石2. 耐火材料結(jié)石3. 析晶結(jié)石4. 其它結(jié)石條紋:1. 熔制不均勻2. 窯碹上的玻璃滴3. 耐火材料的侵蝕4. 結(jié)石熔化引起的條紋29、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,離子鍍膜法等陶瓷:1. 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
48、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。2. 石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用 ?a)b)c)d)石英是瘠性料,可降低可塑性,減少收縮變形,加快干燥高溫時(shí),增加粘度,減小坯體變形未熔石英與莫來石一起構(gòu)成坯體骨架,增加強(qiáng)度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3. 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(xiàng)。a - AI2O33 - Al 2O3Y - AI2O3L.氧化鋁的預(yù)燒由亍工業(yè)氧化鋁序料通常 川20弭因戊.用氧優(yōu)鋁粉去制咸氧優(yōu)鋁珂瓷前.必碩對(duì)氧就 鋁粉末j盤行預(yù)燒,或稱均爛燒.(1預(yù)燒的目的前燒可
49、以排験氧就拒叵料中的氟化W.垠高聞料的弛度及產(chǎn)話斎量.工立的険饒邁幣要In人適量的網(wǎng)丄物,如H3BO3AU3等,川入量一最為A 駙一3%.王史目呆為了除去堿送主產(chǎn)工業(yè)氧化鉗時(shí)舍肓的雜質(zhì)預(yù)規(guī)貢童占預(yù)燒溫度有關(guān)預(yù)燒蠱夏偏低.就不能完全轉(zhuǎn)變成二120気若禎慌逼度過 就友主空貉,屮易耕碎,且詁性偉很.氣氛對(duì)A126的前燒質(zhì)S彩響也S尢。退度在皿or ft下.在不同氣嵐中麗廃 苴的含星也環(huán)相同B I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4.5.6.7.碳化物的制碳化物的特點(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。 備方法:金屬和碳直接化合,氧化物與碳反應(yīng),氣相沉積等
50、 陶瓷坯料的混合制備包括哪幾個(gè)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,BaTiO 3,Al2O3,ZrO2,BeO,輔料:解凝齊9、塑化劑,改性料:展寬齊9、移 動(dòng)劑等常用的陶瓷成型方法及其坯料含水量? (P114)8.影響陶瓷坯料可塑性的因素:9.影響陶瓷注漿成型吸漿速度的因素: 模型中的氣孔數(shù)量液相含量與性質(zhì),顆粒尺寸和形狀,礦物種類。顆粒的比表面積,壓力差,泥漿的粘度,注漿溫度,。解釋圖 9-4。( P119)/507'0 沁 Hh水分FrTTH圖9-4 注累過殍的陽力巧吸0#£連復(fù)的關(guān)毎10. 影
51、響陶瓷坯體壓制成型的與粉料有關(guān)的因素? 含水率,解釋圖9-6。粒度和粒度分布,粉料的流動(dòng)性,粉料的圖帶® Jtaj陌時(shí)耶萍內(nèi)部力券布W配 (11-坯休髙岐 D-壞體盅徑)11.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.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 Al 2O3高的坯體配石灰釉。還
52、原氣氛對(duì)陶瓷燒成釉料的表面張力有提高作用,一般可達(dá)2025%。12. 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(shí),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,中間層的厚度 1520um,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。13. 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。14. 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
53、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)握 TV4壬益黑i KI Z/ AItTfHIti 5-16坯律卡過斡階蛭不憊1坯悴;V*護(hù)I F-r*遺度F g 站佯Arfcll廈常用的干燥方法?1.對(duì)流干燥 2工頻電干燥 3.遠(yuǎn)紅外干燥 4.微波干燥15. 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。16. 陶瓷燒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(jià)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。17. 陶瓷燒成制度的擬定應(yīng)考慮的因素?原料
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