無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)試題

1、工藝學(xué)一、名詞解釋1. 澄清劑:凡在玻璃熔制過程中能分解產(chǎn)生氣體，或能降低玻璃黏 度，促進(jìn)排除玻璃液中氣泡得物質(zhì)稱為澄清劑。（作用:排除氣泡.）2. 燒成：通常就是指將初步密集定形得粉塊（生坯）經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成產(chǎn) 品得過程。其實(shí)質(zhì)就是將粉料集合體變成致密得、具有足夠強(qiáng)度 得燒結(jié)體，如磚瓦、陶瓷、耐火材料等.3. 玻璃形成體：能單獨(dú)形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有得網(wǎng)絡(luò) 體系得氧化物，稱為玻璃得網(wǎng)絡(luò)形成體。4. 玻璃中間體:一般不能單獨(dú)形成玻璃，其作用介于網(wǎng)絡(luò)形成體與 網(wǎng)絡(luò)外體之間得氧化物，稱之為中間體、5. 玻璃調(diào)整體：凡不能單獨(dú)生成玻璃，一般不進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)而就是處于 網(wǎng)絡(luò)之外得氧化物，稱為玻璃得網(wǎng)絡(luò)

2、外體。它們往往起調(diào)整玻璃 一些性質(zhì)得作用。6. 凝結(jié)時(shí)間：水泥從加水開始到失去流動(dòng)性，即從流體狀態(tài)發(fā)展到 較致密得固體狀態(tài)，這個(gè)過程所需要得時(shí)間稱凝結(jié)時(shí)間。7. 坯、釉適應(yīng)性：坯、釉適應(yīng)性就是指熔融性能良好得釉熔體，冷 卻后與坯體緊密結(jié)合成完美得整體不開裂、不剝脫得能力。8. 玻璃熔化：玻璃配合料經(jīng)過高溫加熱轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)組成均勻得、無氣泡得、并符合成型要求得玻璃液得過程。9. IM：鋁率又稱鐵率，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：IM二A 1 2 O3/Fe203 鋁率表示熟料中氧化鋁與氧化鐵含量得質(zhì)量比，也表示熟料熔劑 礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣得比例。10. SM：硅率，又稱為硅酸率，其數(shù)學(xué)表達(dá)式就是：SM=

3、Si02/(A1203+F e2O3)硅率就是表示熟料中氧化硅含量與氧化 鋁、氧化鐵之與得質(zhì)量比，也表示了熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦 物得比例。11石灰飽與系數(shù)KH：就是熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣(C3S I- C 2S)所需得氧化鈣量與全部二氧化硅理論上全部生成硅酸三鈣 所需得氧化鈣含量得比值.12. 螢石含率:螢石含率指由螢石引入得CaF2量與原料總量之比, 即:螢石含率二螢石含量XCaF2含量/原料總量X100%13. 水泥硬化：凝結(jié)過后，水泥漿產(chǎn)生明顯得強(qiáng)度并逐漸發(fā)展成為堅(jiān) 硬得固體，這一過程稱為水泥得硬化。14. 水泥安定性：就是指水泥漿硬化后體積變化就是否均勻得性質(zhì)15. 泥漿得觸變

4、性:就是指泥漿在靜置后變稠，而一經(jīng)攪拌又立即恢 復(fù)流動(dòng)得性質(zhì)。16. 水泥得燒結(jié)范圍：就是指水泥生料加熱至出現(xiàn)燒結(jié)所必需得、最 少得液相量時(shí)得溫度（開始燒結(jié)溫度）與開始出現(xiàn)結(jié)大塊（超過正 常液相量）時(shí)得溫度差值。17. 可塑得性：就是指具有一定細(xì)度與分散度得黏土或配合料，加適 量水調(diào)與均勻，成為含水率一定得塑性泥料，在外力作用下能獲 得任意形式而不產(chǎn)生裂縫或破裂，并在外力作用停止后仍能保持 該形狀得能力。18. 坯式：根據(jù)坯與釉得化學(xué)組成計(jì)算出各氧化物得分子式，按照19. 堿性氧化物、中性氧化物與酸性氧化物得順序列出它們得分j 子數(shù)。這種式子稱為坯式或釉式。二、填空題1、陶瓷得顯微結(jié)構(gòu)由結(jié)晶相

5、、 氣孔與 玻璃相組成。2、水泥強(qiáng)度：抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度。3、硅酸鹽水泥熟料中含有C3S 、C2S、 C3A、 C4AF 四種 礦物。4、根據(jù)各氧化物在玻璃結(jié)構(gòu)中所起得作用，一般可將她們分為網(wǎng)絡(luò) 形成體、 中間體 與 網(wǎng)絡(luò)調(diào)整體三類。5、根據(jù)成型方法得不同，陶瓷坯料通常分為：注漿坯料、可塑坯 料與壓制坯料三類.6、玻璃得質(zhì)量缺陷主要有氣泡、 條紋與 結(jié)石。7、陶瓷得主要組成相為晶相、晶界、 氣孔與玻璃相。8、玻璃得熔制過程包括燒結(jié)物得形成、玻璃液得形成、玻璃 液得澄清、玻璃液得均化、玻璃液得冷卻五個(gè)階段。9、玻璃得熔化過程:玻璃液得澄清、均化.10、水泥生產(chǎn)得主要原料有石灰石、黏土與鐵粉。11

6、、陶瓷得成型方法分為可塑法成型、注漿法成型 與 干壓法成型 三 大類。1 2、水泥熟料得三個(gè)率值分別為KII、 SM、 IM.13、硅酸鹽水泥熟料由氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵四 種氧化物組成。14、陶瓷得主要原材料有粘土、石英、長石三部分。15、影響水泥水化速率得主要因素有 熟料礦物組成、水灰比、細(xì)度、 養(yǎng)護(hù)溫度與外加劑。16、從結(jié)構(gòu)上瞧，陶瓷就是由結(jié)晶物質(zhì)、玻璃態(tài)物質(zhì)與氣孔組 成。1 7、硅酸鹽水泥得基本組成材料為熟料、石膏.1 8、陶瓷生產(chǎn)中得溫度制度包括升溫速度、燒成溫度、保溫時(shí) 間及冷卻速度。19、燒成制度：溫度、壓力、氣氛。三、簡答題仁石膏在水泥中得作用？答：石膏得作用主要就是調(diào)

7、節(jié)凝結(jié)時(shí)間，而且適量得石膏對提高水泥 強(qiáng)度有利，尤其就是早期強(qiáng)度；但石膏得量不宜過多，否則會(huì)使水泥 產(chǎn)生體積膨脹而使強(qiáng)度降低，甚至影響水泥得安定性。2、玻璃得光學(xué)性質(zhì)答：(1)折射率(2) 色散 (折射率隨波長變化而變化得現(xiàn)象)j (3 )玻璃得反射、吸收、透過3、玻璃生產(chǎn)過程中得率值：答：含水率、芒硝含率、螢石含率、煤粉含率、純堿揮散率、碎玻璃 摻入率4、玻璃退火工藝玻璃退火工藝可分為四個(gè)階段：加熱階段、均熱階段、慢冷階段與快 冷階段.5、水泥體積安定性得影響因素？答： fCaO, MgO, S03與冷卻速率。6、玻璃得粘度與成分得關(guān)系答:1。Si。?、AI2O3、ZrO2含量升高，粘度增大

8、；2. 堿金屬氧化物R2O含量升高，粘度降低；3o堿土金屬氧化物MO含量升高，粘度增大；4. PbO、CdO、Bi2O3. SnO含量升高，粘度增大；5o Li?O、ZnO、B/O3含量升高，增加低溫粘度,而降低高溫粘 度。7、陶瓷壓制坯料質(zhì)量要求答：1.配方準(zhǔn)確； 2o混合均勻；3.粒度符合工藝要求；4.含較少氣體；5.干坯強(qiáng)度大（可塑料）;6 .懸浮性與流動(dòng)性好（注漿料）；7.自由堆積密度盡量大（壓制料）.8、黏土原料得工藝性質(zhì)有哪些？答:可塑性、結(jié)合性、離子交換性、觸變性、膨化性、收縮、燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍與耐火度。9、陶瓷注漿坯料應(yīng)滿足哪些要求？答：（1 ）流動(dòng)性好（2）懸浮性好（3）觸

9、變性適當(dāng)（4）濾過性好10、玻璃得通性？答：（1）各向同性（2）介穩(wěn)性（3）無固定熔點(diǎn)(4)固態(tài)與熔融態(tài)間轉(zhuǎn)化得漸變性與可逆性(5)性質(zhì)隨成分變 化得連續(xù)性與漸變性1仁生產(chǎn)低熱硅酸鹽水泥得礦物組成應(yīng)如何調(diào)整？答:在硅酸鹽水泥熟料得四種礦物中，水化熱順序?yàn)椋篊3AC3S> C 4 AF>C2 S ,因此,可降低C3A含量、適當(dāng)降低C3S含量，達(dá)到降低水 泥水化熱之目得。12、生產(chǎn)普通陶瓷得主要原料及其作用？答：石英一一骨架；粘土一一成型與燒成性能；長石-一熔劑物質(zhì).13、游離氧化鈣產(chǎn)生得原因：答：(1)欠燒游離氧化鈣(欠燒f-CaO)熟料鍛燒過程中因欠燒、漏生，在1100-1200&

10、#176;C低溫下形成(2) 次游離氧化鈣(一次f CaO)因配料不當(dāng)、生料過粗或鍛燒不良，尚未與S、A、F反應(yīng)而殘留得CaO(3) 二次游離氧化鈣(二次f -CaO )熟料慢冷或還原氣氛下，C3S分解而形成得14、四種礦物性能比較答：28d 內(nèi)絕對強(qiáng)度:C3S>C4AF>C3A>C2S水 化 速 度:C3A> C 4 AF> C3S> C 2 S j水 化熱：C3A> C3S > C4AF） C2S1 5、預(yù)均化技術(shù)有哪些？答：縱向堆料，橫向取料。（1）預(yù)均化堆場：圓形與矩形（2）預(yù)均化庫（3）端面切取式預(yù)均化庫（DLK庫）（4）其她簡易預(yù)均化

11、庫16、釉料配料原則（依據(jù)）：答：1、根據(jù)坯體得燒結(jié)性質(zhì)確定；2、根據(jù)坯體得膨脹系數(shù)確定；3、根據(jù)坯體得化學(xué)性質(zhì)確定；4、正確選用原料（石英、長石、滑石、高嶺土）17、泥料產(chǎn)生塑性機(jī)理答:1、可塑性就是由于粘土一水界而鍵力作用得結(jié)果2、顆粒間隙得毛細(xì)管作用對粘土粒子結(jié)合得影響3、可塑性就是基于帶電粘土膠團(tuán)與介質(zhì)中離子之間得靜電引力與靜電斥力作用得結(jié)果18、燒成過程中變形得因素：答：（1）配料中溶劑原料過多；（2）成型設(shè)計(jì)不合理；（3）裝窯不當(dāng)；（4）不平；（5）過燒。19、粘土得燒結(jié)性能：答:1、當(dāng)粘土試樣加熱到800°C以上時(shí)，體積開始劇烈收縮，氣孔 率明顯減少，其對應(yīng)溫度稱為開始

12、燒結(jié)溫度T.-2、溫度繼續(xù)升高，液相量增加，氣孔率降至最低,收縮率最大, 其對應(yīng)溫度稱為燒結(jié)溫度乙。3、若繼續(xù)升溫，試樣將因液相太多而發(fā)生變形，其對應(yīng)得最 低溫度稱為軟化溫度J幾與乙得溫度差即燒結(jié)范圍四、論述題論述生料在鍛燒過程中得物理化學(xué)變化答：（1）干燥與脫水一一干燥就是物理水得蒸發(fā)，脫水就是粘土礦物 分解放出化合水;（2）碳酸鹽分解MgC03 = MgO 十 C0 2 , CaC03 = CaO 十C02；（3）固相反應(yīng)一一形成低鈣礦物;（4）液相與熟料得燒結(jié)一一出現(xiàn)液相，C3S等形成，形成熟料;（5）熟料冷卻一一熟料溫度降低至室溫。2、論述影響玻璃化學(xué)穩(wěn)定性得因素答：（1）玻璃得組成

13、玻璃網(wǎng)絡(luò)完整性愈高，網(wǎng)絡(luò)外離子愈少，玻璃 化學(xué)穩(wěn)定性愈好。（2）侵蝕介質(zhì)得種類水汽侵蝕能力大于水。弱酸得侵蝕能力大 于強(qiáng)酸，因前者中含水多。堿得侵蝕受陽離子吸附能力,0廠 濃度以 及生成得硅酸鹽溶解度三方面影響.（3）熱歷史急冷玻璃較慢冷玻璃網(wǎng)絡(luò)疏松，其中得離子遷移較容 易，因而急冷玻璃得化學(xué)穩(wěn)定性較差;玻璃退火時(shí)，若發(fā)生析堿，去除 表而堿層后，則在玻璃表而形成富硅層，而提高玻璃化學(xué)穩(wěn)定性。（4）溫度壓力得影卩冋室溫卜玻璃相對穩(wěn)定。但加溫加壓后，水得電 離大大增加，侵蝕作用加劇，0°C100°C范圍內(nèi)，溫度每升高20K,侵 蝕作用增大10倍。3、論述擬定陶瓷燒成制度得一般原

14、則答:（1）坯料在加熱過程中得形狀變化通過分析坯料在加熱過程中得形狀變化，初步得出坯體在各溫度 或時(shí)間階段可以允許得升、降溫速率等。這些就是擬定燒成制度得重 要依據(jù)之一。（2）坯體形狀、厚度與入窯水分同一組成坯體，由于制品得形狀、厚度與入窯水分得不同，升溫 速度與燒成周期都應(yīng)有所不同。壁薄、小件制品入窯前水分易于控制, 一般可采取短周期快燒，大件、厚壁及形狀復(fù)朵得制品升溫不能太快, 燒成周期不能過短坯體中含大量可塑性粘土及有機(jī)物多得粘土?xí)r， 升溫速度也應(yīng)放慢。有學(xué)者根據(jù)不穩(wěn)定傳熱過程得有關(guān)參數(shù)推算出， 安全升、降溫得速度與陶瓷坯體厚度得平方成反比。（3）窯爐結(jié)構(gòu)、燃料性質(zhì)、裝窯密度它們就是能否

15、使要求得燒成制度得以實(shí)現(xiàn)得重要因素。所以在擬 定燒成制度時(shí)，還應(yīng)結(jié)合窯爐結(jié)構(gòu)、燃料類型等因素一道考慮，也就就 是把需要得燒成制度與實(shí)現(xiàn)燒成制度得條件結(jié)合起來,否則先進(jìn)得燒 成制度也難以實(shí)現(xiàn)。（4）燒成方法同一種坯體采用不同得燒成方法時(shí)，要求得燒成制度各不相同。H用瓷得素?zé)郎囟瓤偩褪堑陀谀緹脺囟?。釉面磚素?zé)脺囟韧?于釉燒得溫度。一些特種陶瓷可在常壓下燒結(jié)外，還可用熱壓法、熱 等靜壓法等一些新得方法燒成。熱壓法及熱等靜壓法得燒成溫度比常 壓燒結(jié)得溫度低得多，燒成時(shí)間也可縮短.因此擬定燒成制度時(shí)應(yīng)同 時(shí)考慮所用得燒成方法。4、論述影響水泥生料易燒成得主要因素 。生料得潛在礦物組成. 。原料得

16、性質(zhì)與顆粒組成：原料中石英與方解石含量多，難燒, 易燒性差;結(jié)晶質(zhì)粗粒多，易燒性差. 。生料中次要氧化物與微量元素：含少量，有利于熟料形成， 易燒性好，但含量過多，不利于鍛燒. .生料得均勻性與生料粉磨細(xì)度:生料均勻性好。粉磨細(xì)度細(xì), 易燒性好。 .礦化劑:摻加各種礦化劑，均可改善生料得易燒性. 。生料得熱處理：生料得易燒性差,就要求燒成溫度高，鍛燒 時(shí)間長。生料鍛燒過程升溫速度快，有利于提高新生態(tài)產(chǎn)物得活性, 易燒性好。 。液相：生料鍛燒時(shí)，液相出現(xiàn)溫度低，數(shù)量多，液相粘度小, 表而張力小，離子遷移速度大，易燒性好,有利于熟料得燒成. .燃煤得性質(zhì)：燃煤熱值高、煤灰分少、細(xì)度細(xì)，燃燒速度快，

17、 燃燒溫度高，有利于熟料得燒成。 。窯內(nèi)氣氛:窯內(nèi)氧化氣氛鍛燒，有利于熟料得形成.5、論述硅酸鹽水泥熟料得礦物組成與性能(1)C3S性質(zhì)：凝結(jié)時(shí)間正常，水化較快，放熱較多，早期強(qiáng)度高且后期 強(qiáng)度增進(jìn)率較大。28 d強(qiáng)度可達(dá)1年強(qiáng)度得7 0%80%, 28d強(qiáng)度與1年強(qiáng)度在四種礦物中均最高，但水化熱較高，抗水性較差.2150°C1250°C穩(wěn)定存在,12 5 0°C以下分解為C2S +與50,速率很 慢，故室溫下呈C3S介穩(wěn)狀態(tài)存在。（2）C2S性質(zhì)：水化反應(yīng)較慢，28d僅水化20%左右。凝結(jié)硬化緩慢, 早期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長率較高，在1年后可趕上阿利特。貝 利特得水化熱較小，抗水性較好（3）C3A性質(zhì)：水化迅速，放熱多，易使水泥急凝，硬化快，強(qiáng)度3 d 內(nèi)發(fā)揮出來，但絕對值不高，以后幾乎不增