電子陶瓷2020最新題庫

1、第一章作業(yè)與思考題 (P38)1-1理解、解釋和比較下列名詞 ：陶瓷、陶瓷工藝、廣義陶瓷、狹義陶瓷、傳統(tǒng)陶瓷、 電子陶瓷。陶瓷：經(jīng)過成型燒制的工藝的產(chǎn)品陶瓷工藝：制備陶瓷的工藝技術(shù)、過程及相關(guān)參數(shù)廣義陶瓷：經(jīng)過高溫熱處理的無機非金屬材料狹義陶瓷：經(jīng)過高溫熱處理的以晶相多晶向傳統(tǒng)陶瓷：以天然礦物為原料，具有各種功能的材料電子陶瓷：利用陶瓷材料中，具有優(yōu)異聲光電性能的功能性陶瓷1-2說明陶瓷材料的純度、合理純度、影響純度的因素以及純度在電子陶瓷中之經(jīng)濟 意義。純度：包含化學成分、化學計量，影響：原材料，加工過程，合成工藝，性能要求不同，純度要求不同，純度越高成本大幅度升高合理純度：1-3弄潸球磨、

2、振磨、砂磨三者之破碎原理，比較其優(yōu)缺點，說明其適用場合。球磨：沖擊，研磨為主，單臺生產(chǎn)能力強，研磨效率較低，物料顆粒大，常用普通陶瓷，適用于原料單一，原料要求不高，大規(guī)模，振磨：沖擊，研磨為主，單臺生產(chǎn)能力弱，研磨效率較高，物料顆粒小，特種陶瓷，實驗室廣泛使用 ，適用于多品種，要求高，小規(guī)模，特種陶瓷，實驗室廣泛使用，適用于多品種，要求高，小規(guī)模砂磨：研磨、粉碎為主，單臺生產(chǎn)能力弱，研磨效率較高，物料顆粒小1-4晶態(tài)陶瓷粉料的粒形指什么？它由哪些因素決定 ？什么叫等效粒徑？粉粒外形愈復雜則其等效粒徑愈大，對嗎 ？粒形：晶粒的形貌因素：制造合成的工藝，晶體本身的特性等效粒徑：將粉粒實際顆?？醋髑?/p>

3、形。對的，由于外形復雜故測出來的表面積大，所以等效粒徑大1-5什么叫陶瓷粉料的表面自由能？如何獲得？如何消失？存在哪里？有何作用與意義？表面自由能：陶瓷粉料表面離子比內(nèi)部多的部分能量消失：燒結(jié)過程，晶粒長大與合成，表面能消失存在：存在顆?；蛘呔w表面作用與意義：在燒結(jié)過程中起主要作用1-8燒結(jié)反應制粉與溶液反應制粉之原理有何差別？那一種能得反應均勻之粉料？為什么？兩者適用于彳f么場合 ？差別：固相制粉通過質(zhì)點擴散到界面發(fā)生化學反應，反應不均勻，反應時間長溫度高液相制粉原子或分子高度均勻混合后反應，反應時間短，溫度低，反應產(chǎn)物純度高均勻：固相反應發(fā)生在表面，不均勻場合：固相適用于規(guī)模大，產(chǎn)品要求

4、不高的，溶液常用規(guī)模小產(chǎn)品要求高1-9陶瓷粉料煨燒的目的何在？如何選擇合適的煨燒溫度？如何才能使粉料反應比較充分而又不致產(chǎn)生明顯燒結(jié)？、改變物性，穩(wěn)定晶型，破壞片層結(jié)構(gòu)煨燒溫度：盡可能溫度低要求起始原料均勻且夠細1-10如何才能使瘠性粉料具有加工時所必須的塑性？試利用膠體化學的原理說明陶瓷漿料的懸浮、凝聚與稀釋之過程，以及控制P值所起的作用。加入有機或無機的粘合劑，必要時加入增塑劑潤滑劑1-11塑化劑中各成分所起的作用如何？為什么有些塑化劑中可不用增塑、潤滑劑，而有些又非用不可？作用 塑化劑包含結(jié)合劑、增塑劑、潤滑劑，結(jié)合劑 是各種物料粘合在一起，形成具有一定強度和形狀的物品。增塑劑潤滑劑有些

5、不加是因為本身就能保證物料潤濕，有些不行，所以需要加入小分子增強潤濕性1-12試述陶瓷粉料造粒的作用與意義。目的獲得氣體少，流動性良好的粉料，才容易獲得合格的胚體。否則容易出現(xiàn)成1-13陶瓷粉料粉碎的目的何在 ？為什么說它是一種能量轉(zhuǎn)換過程？現(xiàn)有的粉碎手段中那種最好？試從能量轉(zhuǎn)換角度加以討論。還可能有那些更理想的粉碎手段？目的 使物料表面積更大，表面積更大，表面能更大，活性更強能量轉(zhuǎn)換過程 本質(zhì)上是部分機械能轉(zhuǎn)化成了物質(zhì)的內(nèi)能?，F(xiàn)有最好的粉碎：球磨，振磨，砂磨更理想的粉碎：根據(jù)產(chǎn)品需求不同選擇合適的技術(shù)1-14什么叫溶膠-凝膠技術(shù)？這種技術(shù)有什么優(yōu)越性 ？適用于什么場合？溶膠-凝膠技術(shù)：將反應

6、物制成溶膠，保證反應物之間以原子或分子狀態(tài)均勻混合，在處理為凝膠方便后續(xù)處理，純度高，化學計量準確優(yōu)越性：純度高，化學計量準確場合2-1對陶瓷坯體有哪些要求 ？$口何評價陶瓷坯體的質(zhì)量 ？粉壓坯體密度不一致的原因何在？如何提高其均勻性？坯體質(zhì)量與成型壓強的關(guān)系如何？要求：強度、密度比較高，穩(wěn)定性好，尺寸的準確性較好壓制過程中，壓力傳遞不均勻，提高配體均勻性可通過兩個方面，胚體厚度薄，密度 均勻性會好點，可以采取大幅度提高壓力，以及多向加壓，使最小的壓強達到要求壓強評價質(zhì)量：強度密度高，強度密度均勻性比較好，尺寸準確性，形狀正確性關(guān)系：壓強足夠高時密度和強度才能達到要求，壓強過高可以保證較厚的2

7、- 2塑法成型的工藝特點是什么？對粉粒與漿料有何要求 ？試從坯膜質(zhì)量、工藝難度、經(jīng)濟效能等方面評價擠膜成型與軋膜成型。常用于有回轉(zhuǎn)中心的產(chǎn)品，利用了泥料的塑性的特點，要求有粉粒要粗一點，方便成 型，漿料需要塑性比較好，含水量適宜。生產(chǎn)薄片時擠膜成型，得到的陪末質(zhì)量得不到較好保證，工藝難度大，經(jīng)濟效益差，扎模成型相對簡單2- -3流法成型對粉粒和漿料的要求與塑法成型有何差別？影響流延膜厚的因素哪些?應如何控制膜厚？流法成型，為了得到超薄片，顆粒細，均勻性好，對稱性好，料漿流動性良好，以及 較高的固體含量?？刂坪穸葧r，是漿料的流動性，刮刀和有機載體的間隙高度，有機載體 的速度，胚料中加的有機物數(shù)量

8、。2-4熱壓鑄工藝有何獨到之處 ？式從工藝繁簡、能量消耗等方面，對熱壓鑄工藝進行評價。形狀復雜，尺寸精度要求比較高的產(chǎn)品，程序繁瑣，成品率低，其他方法無法取代2- 5有哪些成型方法可以生產(chǎn)帶狀膜坯？式比較其優(yōu)缺點與適用場合。扎模成型優(yōu)點缺點適用場合0.5-0.8mm片狀產(chǎn)品流法成型優(yōu)點缺點適用場合超薄片陶瓷坯體2- 6坯膜厚度薄化有何意義和必要性？對電子工業(yè)將帶來什么好處 ？當代工藝水平能生產(chǎn)多薄的坯片 ？坯片薄化受到那些因素限制 ？薄化有止境嗎？厚度直接影響了電子器件的微型化和小型化，以及多功能化有重要意義，當代能生產(chǎn) 達到小于10um以下的陶瓷坯體，受到材料本身限制，加工器件的限制，厚度有

9、止境，高 溫燒成的晶粒再小一點都很難更不必說坯體3- 2從熱力學的角度出發(fā)，說明為什么在陶瓷的燒結(jié)過程中高溫有利于物質(zhì)傳遞和成 瓷。從動力學角度出發(fā)，高溫有利于陶瓷的致密化，有利于燒結(jié)過程中材料達到燒結(jié)所需 勢壘，同時高溫也有利于質(zhì)點的擴散作用。3- 3從物質(zhì)傳遞、晶粒長大、二次粒長和固相反應出發(fā)，說明陶瓷燒結(jié)過程中存在哪幾種推動力，其來源，大小及重要性。推動力：表面能（晶界能）、化學能。表面能：取決于粉粒晶粒的大小，晶粒越小，表面能越大，推動力越強，常存在于晶 界，表面處化學能：化學反應釋放的能量，新生成的物質(zhì)也處于很高的能量狀態(tài)。推動力越大，燒結(jié)越容易。3- 7什么叫二次粒長 猊明其在燒結(jié)

10、中之作用。從二次粒長的成因及控制方法談致密陶瓷的獲得。二次粒長：二次再結(jié)晶，發(fā)生在燒結(jié)后期的晶粒異常二次長大，對燒結(jié)有負面作用二次粒長的成因一般是燒結(jié)溫度過高，燒結(jié)時間過長，顆粒原料大小分布范圍廣，在 燒結(jié)后期出現(xiàn)了少數(shù)晶粒大小差異很大，能量差異特別大，部分晶粒生長速度很快，容易 形成氣孔。嚴格控制燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間，粉體的分布范圍盡量小，尤其是納米粉體。3-11什么叫活化燒結(jié)？有哪些基本類型？其活化作用機理如何 ？有哪些共同之處？為什 么說活化燒結(jié)是介乎典型液相燒結(jié)與典型固相燒結(jié)之間的一種中間形式？為什么由活化燒結(jié)所得之晶件，其工作溫度可能高于燒結(jié)溫度？活化燒結(jié)：通過加入燒結(jié)助劑，提高燒結(jié)驅(qū)

11、動力，基本類型：加入添加劑形成液相的，通過形成少量液相，少量液相通過一定的溶解沉 淀傳遞，促進活化；或者加入助劑形成固溶體，來活化晶格，來實現(xiàn)致密化。都是通過提高推動力或者提高傳值效率來促進燒結(jié)。之所以是固相和液相燒結(jié)的中間形式，是因為典型液相是通過粘性流動來實現(xiàn)燒結(jié)的過程，燒結(jié)效率高，燒結(jié)時間短，典型固相燒結(jié)時間長，燒結(jié)溫度低，活化燒結(jié)過程中一 部分液相，從活化燒結(jié)的溫度、時間來看都是典型液相和典型固相的中間狀態(tài)。一般來說晶件的工作溫度是出現(xiàn)大量液相之前的溫度，而活化燒結(jié)的溫度是出現(xiàn)少量液相的過程，所以有可能晶件的工作溫度高于其活化燒結(jié)溫度。3-13在熱壓燒結(jié)過程中，壓力是如何促進燒結(jié)的，其

12、致密化機理如何？在圖3- -69所示的實驗結(jié)果中如何分析熱壓壓強、熱壓溫度和最終密度間的關(guān)系？能否用經(jīng)驗公式表達三者間的函數(shù)關(guān)系？熱壓燒結(jié)是通過塑性流動傳質(zhì)來促進燒結(jié)，可以大幅度提高燒結(jié)效率，所以機械能成 為了燒結(jié)的部分推動力。燒結(jié)壓強一定時，燒結(jié)溫度提高最終密度提高；燒結(jié)溫度一定時，燒結(jié)壓強越高，最終密度越高。經(jīng)驗公式需要大量的實驗數(shù)據(jù)支撐。3-14為什么超高熱壓( 7GPa)能合成前所未有的新物質(zhì) ,這對材料科學有何意義 ？實際實驗中獲得高熱壓的狀態(tài)很難，但是一旦獲得就很有可能獲得擁有優(yōu)異性能的材料。3-16某氣敏元件，需要將半導體陶瓷制成多孔狀，以便提高其靈敏度和響應率。試從工藝原理出發(fā)

13、，提出一些有利于形成多孔瓷的措施。通常做法是加入成孔劑，石墨或者高分子材料，成孔劑會在燒結(jié)過程中燃燒分解或留 下空隙。.4-1陶瓷的自然表面是如何形成的？它與哪些因素有關(guān)？何獲取表面光潔度高的陶瓷？如果要陶瓷的表面粗糙，應采取哪些措施？成型和燒結(jié)形成得，成型和燒結(jié)技術(shù)有關(guān)。通過一定措施獲得致密微晶的燒結(jié)體再經(jīng) 過研磨拋光，陶瓷本身氣孔少，致密。粗化措施，使用比較粗糙的磨料進行打磨，使用硬 度比較大的固體顆粒以很高的速度噴濺向陶瓷表面4- 3試比較粗糙計法和光澤計法測陶瓷表面光潔度的優(yōu)缺點？是否有比這兩種方法更好的測量原理？粗糙計法：可以直接表征樣品的表面粗糙程度或者光潔度，缺點儀器昂貴，操作繁

14、瑣，得到的測定結(jié)果差異比較大。光澤計法：測量數(shù)據(jù)一致性較好，不能直接測定樣品表面的粗糙度或者光潔度。4- -4哪些方法可以使燒后陶瓷的表面光潔度增加？為什么酸腐蝕的化學處理方法能使高鋁瓷的表面狀況改進 ？可以用此法去改進所有陶瓷的表面嗎？何故？研磨拋光，部分可采用酸堿腐蝕提高光潔度。原因是氧化鋁是兩性氧化物，酸堿環(huán)境 下可以有一定的腐蝕，可以使高鋁陶瓷表面光潔度提高，該方法不適用于所有陶瓷，很多 陶瓷材料在酸堿環(huán)境下不會有溶蝕現(xiàn)象。4- 5從微觀結(jié)構(gòu).上看，釉與瓷之間有何區(qū)別 ？釉中也有晶粒，但釉中有粒界嗎？從電子 瓷的角度看釉有哪些主要功能？燒釉時釉料對瓷體的侵蝕過程是什么樣的？如何避免這種

15、侵蝕？微觀下，釉和瓷有很大的區(qū)別，釉以玻璃相為主，其他的像很少，沒有粒界，陶瓷是 以晶相為主，同時也有部分玻璃相和氣孔，有明顯粒界。釉：提高光潔度、強度同時提高 防污防潮能力，從而保證電子陶瓷的優(yōu)異性能。釉料成分對陶瓷晶相部分進行侵蝕作用， 形成玻璃相，這種侵蝕對黏合有一定好處，但是確實對陶瓷性能有影響，燒結(jié)溫度適當降低可以減少侵蝕，但是不能完全沒有侵蝕，這樣釉和瓷不能有效結(jié)合。4-8為什么所有陶瓷的抗張強度都遠低于其理論值？經(jīng)過研磨后的陶瓷棒，其截面積比研磨前小但其抗張及擾彎強度都比研磨前高得多，為什么？有哪些方法可以使陶瓷表面強化，這些方法的出發(fā)點有何相似之處？陶瓷材料表面存在有大量裂紋，

16、裂紋在外力作用下會有應力集中現(xiàn)象，在局部造成很 大的力，但通過研磨，可以有效減少裂紋，這樣應力集中現(xiàn)象減弱。表面拋光和化學腐蝕， 高溫熔融都是，減少應力集中，施釉和表面結(jié)晶通過事先制作壓力，實現(xiàn)表面強化。.低介裝置瓷的特點、要求與分類？介電性能比較好，介電系數(shù)小，滑石瓷類裝置，氧化鋁瓷，高熱導陶瓷基片.滑石瓷的“老化”原因何在叁口何解決？原因：由于熱穩(wěn)定性差，所以在使用過程中滑石瓷中發(fā)生應力作用和應變的結(jié)，解決：配方設(shè)計上使在燒結(jié)前期高溫階段產(chǎn)生玻璃相來包裹住主晶相.氧化破瓷、氮化硼瓷的特性及其優(yōu)缺點？何故？特性：都屬于導熱性能優(yōu)異的裝置瓷優(yōu)點：介電性能好，導熱能力強缺點：氮化硼難以燒結(jié)，氧化

17、被原料稀缺價格昂貴，粉料有劇毒。原因：以共價鍵為主的晶體，所以燒結(jié)很難.透明陶瓷中引起光散射的因子是什么？它們與哪些因素有關(guān) ？如何才能實現(xiàn)陶瓷的透明化？式以A1202瓷、Y203瓷及Mg0瓷為例加以討論 ？光散射因子：第二相，氣孔，晶界材料本身性質(zhì)，制備工藝減少光散射因子，選擇各向同性晶體， 減少折射，避免第二相的產(chǎn)生， 使晶界比較薄， 盡量沒有氣孔. SigN瓷、SiC瓷的特點、用途及優(yōu)缺點 ？都是高溫力學性能比較強的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，用途：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷優(yōu)點：SigN耐腐蝕耐磨，SiC瓷高溫力學性能優(yōu)異，導熱率高缺點：難以燒結(jié)，SigN導熱差損耗大，SiC介電系數(shù)小損耗高.電介質(zhì)材料的導熱機制

18、是什么？高熱導率晶體應具有哪些結(jié)構(gòu)特點？主要是聲子導熱共價鍵很強的晶體；結(jié)構(gòu)單元種類較少，原子量或平均原子量均較低；不是層狀結(jié)構(gòu)；高熱導率晶體都是由原子量較低的元素構(gòu)成的共價鍵或共價鍵很強的單質(zhì)晶體或二 元化合物。.高介電容器瓷的特點、要求及主要系列特點：介電系數(shù)不大，介電溫度系數(shù)接近常數(shù)主要系列：熱補償性電容器瓷，熱穩(wěn)定性電容器瓷，介電溫度系數(shù)系列化電容器瓷.所謂電容器瓷的熱穩(wěn)定性及熱補償性意義何在？熱穩(wěn)定性：溫度波動過程中，介電系數(shù)變化非常小，即電容變化小，保證容抗穩(wěn)定 熱補償性：補償諧振電路的阻抗穩(wěn)定，在信號發(fā)射和接受中比較穩(wěn)定。.含鈦陶瓷中鈦離子變彳的實質(zhì)是什么？這種變價對陶瓷的電性能

19、有何影響？如何控制這種變價特性實質(zhì)：4+鈦離子變?yōu)?價，鈦離子的一個電子的弱素服影響：使介電材料電阻下降，漏導損耗提高使整個電路損耗提高，使電動器損害控制特性：燒結(jié)保證充分的氧化，燒結(jié)溫度控制在較低的狀態(tài).何謂弛豫鐵電瓷中之展寬效應 ？式從離子作用機制出發(fā)，說明不同展寬劑之單獨作用與協(xié)同作用。晶粒間界是如何對展寬起作用的？所謂“緩沖”的本質(zhì)是什么？展寬效應：通過一定工藝措施 使居里峰壓低，而且要使峰的肩部上舉，從而使材料具 有較小的溫度系數(shù)，又具有較大的介電系數(shù)。a位比原來離子小，b位比原來離子大，需要較大熱運動能才能使B離子恢復到對稱平衡位置，從而摧毀晶體的鐵電性展寬作用：晶界是非鐵電性，對

20、鐵電作用的自發(fā)極化作用起到緩沖，晶界數(shù)量提高， 即非鐵電性比例提高，鐵電晶體占比率降低。本質(zhì)：鐵電晶體在自發(fā)的極化過程中，當周 圍有非鐵電晶體沒有產(chǎn)生自發(fā)極化，鐵電晶體自發(fā)極化會變得比較容易。.-般說來鐵電體的居里點由那些因素所決定？什么原因和哪些因素可以使鐵電體的居里點產(chǎn)生移動 ？（成分、應力、晶粒大小 ）居里點：相變溫度，受晶體成分、應力、晶粒大小影響居里點移動因素.什么叫做重疊效應 ？在重疊效應的溫區(qū)內(nèi)陶瓷具有何種晶格結(jié)構(gòu)？何謂場誘相變？為什么場誘相變時可使鐵電體的變得更高？重疊效應：加入添加劑，居里點附近就出現(xiàn)了峰值，鐵電晶體中的介電系數(shù)會發(fā)生位移，多個峰值會發(fā)生移動以至于重疊出現(xiàn)典型的異相共層，兩種或三種鐵電相和非鐵電相在電場作用下誘變發(fā)生相變在重疊效應范圍區(qū)間內(nèi)容易發(fā)生誘變相變，當出現(xiàn)重疊效應的溫度區(qū)間內(nèi)時，各相之 間自由能差異小，發(fā)生相變勢能較低。場誘相變表明相之間自由能差異小，發(fā)生相變勢能較低，相變溫度比較低，容易出現(xiàn) 重疊效應，介電系數(shù)變得高.工作于高頻頻段的鐵電瓷料應滿足哪些介電性能方面的要求？如何從配方及工藝.上使鐵電陶瓷滿足這種要求 ？要求：在高頻下?lián)p耗比較小，介電系數(shù)比較小，介電溫度系數(shù)比較小滿足要求：大量引入非鐵電相使損耗減