無機非金屬材料期末考試復習資料

1、無機非金屬材料期末考試復習資料無機非金屬材料： 以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物、硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽和硼酸鹽等物質組成的材料。黏土：由多種水合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成的混合體塑性指數(shù)：粘土的最基本、最重要的物理指標之一，它綜合地反映了粘土的物質組成，廣泛 應用于土的分類和評價。觸變性：物體（如涂料）受到剪切時，稠度變小，停止剪切時，稠度又增加或受到剪切時，稠度變大，停止剪切時，稠度又變小的性質耐火度：指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。平衡水分：煤在規(guī)定溫度與規(guī)定相對濕度相平衡時的水分。自由水分：自

2、由水分也稱重力水分，存在于各種大孔隙中，其運動受重力場控制。自由水分是最容易被脫除的水分燒結：粉末或壓坯在低于主要組分熔點的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結合以提高其強度膠凝材料：能將散粒材料或塊狀材料粘結成整體并具有一定強度的材料稱膠凝材料水泥：凡細磨成粉末狀，加入適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中繼續(xù)硬化，并能將砂、石等材料膠結在一起的水硬性膠凝材料，通稱為水泥和易性：新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（攪拌、運輸、澆灌、搗實等）并能獲得質量均勻、成型密實的性能。水灰比：指混凝土中水的用量與水泥的比值砂率：是混凝土中砂的質量占砂、石總質量的百分率。單位用水量：配

3、制混凝土拌合物所需的加水量?；炷翉姸龋捍碇凳腔炷猎噳K經過標準養(yǎng)護28天后的檢查強度。*耐久性：是材料抵抗自身和自然環(huán)境雙重因素長期破壞作用的能力。玻璃：一種較為透明的固體物質，在熔融時形成連續(xù)網絡結構，冷卻過程中粘度逐漸增大并硬 化而不結晶的硅酸鹽類非金屬材料。環(huán)釉適應性：熔融性能良好的釉熔體，冷卻后與坯體緊密結合成完美的整體，釉面不致龜裂和剝脫的特性。熔融溫度：二（1 ）原料處理.簡述無機非金屬材料的共性與個性共性：1.原料都是來自儲量豐富的天然非金屬礦物2.粉料的制備及運輸 3.熱處理4.成型5.干燥個性：P （粉體制備過程）H （熱處理過程）F （成型過程）1.膠凝材料（水泥）2.

4、玻璃PHF 陶瓷PFH.黏土的礦物組成有哪些黏土的礦物組成主要是含水鋁硅酸鹽。 黏土礦物可分為高嶺石類、 蒙脫石類及伊利石類三種。 黏 土中還含有石英、長石等有益的雜質礦物，有害的雜質礦物為鈣和鎂的碳酸鹽礦物、金紅石、鐵質礦物等。.簡述黏土的晶體結構及特點。根據(jù)硅一氧四面體片與鋁一氧八面體片共用氧原子情況不同，粘土的晶體結構可分為1： 1層狀結構（一個硅氧片和一個鋁氧片共用氧原子）和2: 1層狀2構（兩個硅氧片和一個鋁氧片共用氧原于）。高嶺石族粘土和埃洛石族粘土屬于1: 1層狀結構，蒙脫石族粘土、葉蠟石族粘土、伊利石族粘上屬于2 : 1層狀結構.簡述黏土的工藝性能可塑性，離子交換性，觸變性，收

5、縮，燒結，膨化性，耐火度.列舉幾種常見的黏土原料，石英類原料，鈣質原料黏土類：蒙脫石、伊利石、高嶺石、石英類：石英砂、脈石英、砂巖、石英巖鈣質原料：石膏、方解石、螢石.簡述原料預燒的主要作用幫助碎化，改變結構形態(tài)，減少胚體收縮，穩(wěn)定晶型。.簡述物料與水的結合方法及干燥過程.化合水-無法靠蒸發(fā)排除，干燥的過程不考慮，加熱到一定的溫度，使物質的結晶體破壞才能 釋放出來.物理化學結合水-干燥只能出去一部分.機械結合水干燥過程分為三個階段:.加熱階段：干燥介質傳給物料的熱量大于物料中水分蒸發(fā)所需要的熱量，多余的熱量使物料的溫度不斷升高。.等速干燥階段：物料的溫度保持不變，機械結合水的排出。.降速干燥階

6、段：物理化學結合水的排除.簡述物料混合的機理及混合過程.對流混合：團塊從物料的一處散批地移動到另一處，就像流體中的騷動.擴散混合：分離的栗子散布在不斷展現(xiàn)的新生料面上，如同一般的擴散作用.剪切混合：在物料團塊內部，粒子之間相對緩慢移動，在物料中形成若干滑移面，就像薄層狀 流體運動。（2）成型燒結1.簡述普通陶瓷材料的三大類成型方式的原理及工藝流程（注漿、可塑、壓 制）塑性胚料：原料處理-粗碎-中碎-配料-混合球磨（干法、濕法）-過篩、除鐵（磁選）-榨泥（壓力脫水）-練泥（粗練、真空練泥）-陳腐-可塑泥料注漿胚料：原料（精選）-球磨-過篩、除鐵-壓濾-粗練-陳腐-精練-泥段入攪拌池化漿（加電解質

7、）-過篩、除鐵-注漿坯料壓制胚料：原料處理-粗碎-中碎-配料-混合球磨（干法、濕法）-干燥脫水（噴霧）-過篩、除鐵（磁選）-造粒-壓制粉料原料處理-粗碎-中碎-配料-混合球磨（干法、濕法）-干燥（熱風）-過篩、除鐵（磁選）-輻碎、混捏-粉碎-過篩-半干壓粉料.簡述壓制成型原理，壓制成型過程中胚體密度、強度怎樣變化？單向壓 制成型時胚體中壓力分布情況如何，如何改變？.簡述陶瓷材料燒結的基本傳質方式，燒結驅動力。(3)膠凝材料水泥.無機膠凝材料有哪些類型無機膠凝材料按其硬化條件的不同又可分為氣硬性和水硬性兩類。只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持和發(fā)展其強度的稱 氣硬性膠凝材料，如石灰、石膏和水玻

8、璃等；既能在空氣中，還能更好地在水中硬化、保持和繼續(xù)發(fā)展其強度的稱 水硬性膠凝材料，如各種水泥。氣硬性膠凝材料一般只適用于干燥環(huán)境中，而不宜用于潮濕環(huán)境，更不可用于水中。.某公路施工，使用石灰，煤粉灰穩(wěn)定碎石鋪路，碾壓完畢后密實度和瓶裝度都滿足要求，但第二天卻發(fā)現(xiàn)基層鼓起一個包，并不停地冒蒸汽，為什么？施工所用的石灰中含有“段燒未控制好而出現(xiàn)的過火石灰，其表面常被釉狀物包覆，熟化受滯而很慢， 施工鋪碾后，當石灰硬化后，其中的過火顆粒才開始熟化，體積膨脹，引起隆起，又因熟化過程是高 效熱所以才會冒蒸汽。.某工人用建筑石膏拌水，制成一桶石膏漿，用以粘結石膏飾條，前后半小時完工，幾天后石膏條突然墜落

9、，為什么？答建筑石膏遇水凝結硬化快，拌水后數(shù)分鐘左右凝結，粘結石膏飾條時，石膏漿已初凝，粘結性變 差，粘結難以牢固，導致脫粘墜落。.硅酸鹽水泥的熟料礦物由哪幾部分組成，各熟料礦物的特點是什么？l_._I1獷物名稱昨酸三僑此酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁屐四鈣號水反應速度快慢最快快水化放熱量大小最大中干縮性大沖最大小1耐化學侵蝕中好差最好強度早期低后期高低中(抗折.硅酸鹽水泥的三個率值的定義，物理意義及計算式水泥熟料燒成過程質量控制常用到三個率值：硅率、鋁率和石灰飽和系數(shù)硅率表示熟料中 SIO2的百分含量與 AL2O3和Fe2O3百分含量之比用 SM表示SM=SiO2/Al2O3+Fe2O3鋁率 I M=

10、Al2O3/Fe2O3 0.64 , KH= CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3/2.8SiO2【例】已熟粘化學成分之如卜表所小，求求熟料的率侑和f物州成0輒化物SiOjAIRChOMfiOSOj/CaO% （質量）21.W6J24.3565.6。L0611.37l.(M貼：- -= 1.43F也q% 4.35因IMA0.64,故KH值按下式計第奴 _.654+0.35FjQ +0.750) _ 0 切了-2.8SzO2- 按石灰飽和系數(shù)法公式可求得熟料礦物組成：CjS=3.80 (3KH2) SiO=3.KU (3X。器772) X2L40 = 5131% CaS = 8.60

11、(1- KH) SiQ,二亂60 (1-0.877 X21.40 = 22.64% CaA=2.65 (4叮一0.64F%()p =2.65 (6J2-0.MX435) =9.11% C4AF =3.Q4FejO3= 3.04 X 4-35 = 13.22%CaS)4=L7 $03=1.7X0.37=0.829% MgO=U16% 尸 ChO=LO。% 2=5131+22.644-9,11+13.22+0.629+1=11)0.簡述C3S水化的過程及 C3S的水化產物C3s在水泥熟料中含量約為50%-60%，對水泥早期水化起著重要作用，基本控制了水化反應動力學，水泥硬化漿體的性能很大程度上取決

12、于C3s的水化作用。根據(jù) C3S水化的放熱曲線，可將C3S水化劃分為五個階段：初始水解期，誘導期，加速期，衰減期，穩(wěn)定期。水化產物為水化硅酸鈣氫氧化鈣.硅酸鹽水泥的體積變化包括哪幾方面水泥漿體在凝結硬化過程中， 體積變化的均勻性稱為體積安定性。如果體積變化不均勻即體積安定性不良，容易產生翹曲和開裂，降低工程質量甚至出現(xiàn)事故。引起體積安定性不良的原因有：(1)水泥石中含有過多的游離氧化鈣和游離氧化鎂。它們屬于過火的氧化鈣和氧化鎂，熟化很慢，在水泥凝結硬化后才逐漸熟化，熟化時體積膨脹，使已硬化的水泥產生開裂和翹曲。(2)石膏摻量過多，在硬化的水泥石中，石膏繼續(xù)與水化鋁酸鈣作用，產生很大的膨脹性，引

13、起水泥石開裂。8,.已知某水泥廠的熟料化學組成，計算熟料的KH,SM,IM 率值，并利用石灰飽 和系數(shù)法計算熟料的礦物組成石灰飽和系數(shù)法計算步驟計算鋁率IM按照不同公式計算KH (分兩類)-Ab”F/060, 64FC H = CaO-1. 65A1A-0. 35Fe0/2. 8SiO?AlA/KeA0.64)QS=3.8 (KH2) SiO?(1- KH) SiOuCjA=2.65 (Al科一0. 64Fe曲) CaSOFL 7so.姆機撮公為 C3S=3.H0(3KH-2)SiO2 ;C2S=S.60(l-KH) SiO2ff:gS 3.8(3K-3.8x(3x(k9-2)個3 一 =.

14、二=33C2S 6(-KH)SiO2 - &6x(1 -0.9) - C3s占硅酸蒙斯物(C+CaS)百分比為1r S,C V3x I (M)% = & x 00% = x 100% = 75,57%C35 + C2S1 + s1+3.093一C?.緊急搶修工程，冬季施工的工程選用的水泥的礦物組成有什么特點？為什么？大壩工程，大型構建筑物的基礎等大體積工程選用的水泥的礦物組成有什么特點？為什么？特點：初期強度高；放熱量大；水化硬化快。提高 C3S、C3A的含量選用快干水泥大壩特點：強度高；性價比高；低熱量。提高 C2S 含量降低C3S、C3A含量援用低熱水泥。.懸浮預熱器的工作原理及主要功能是

15、什么？懸浮預熱器的主要功能在于充分利用回轉窯及分解爐內排出的熾熱氣流中所具有的熱始（熱量）加熱生料，使之進行預熱及部分碳酸鹽分解，然后進入分解爐或回轉窯內繼續(xù)加熱分解，完成熟料燒成任務。三大功能：1）使氣固兩相能充分分散均布2）迅速換熱一一完成干燥、脫水、部分碳酸鹽分解任務3）高效分離。（4）混凝土.普通混凝土基本組成材料有哪些？各自在其中起什么作用？普通混凝土的主要組成材料有水泥、細骨 料（砂）、粗骨料（石）和水。另外還常加入適量的摻 合料和外加劑組成材料硬化前硬化后水泥+水澗滑作用膠結作用砂+石子埴充作用骨架作用.混凝土和易性包括哪些內容，簡述影響和易性的主要因素指混凝土易于各工序施工操作

16、并能獲得質量均勻，成型密實的混凝土的性能。它包括流動性，保水性,粘聚性等。影響因素影響和易性的因素水泥品種：礦渣水泥、火山灰水泥塌落度低。水泥漿的數(shù)量：提高混合料的流動性水泥漿的稠度：取決于水灰比的大小。單位用水量：配制混凝土拌合物所需的加水量。砂率：砂率是指混凝土中砂的質量占砂、石總質量的百分率。時間和溫度：塌落度隨時間（溫度）的推移逐漸減小。外加劑。.根據(jù)工程要求，計算混凝土的初步配合比.分析混凝土加載時的變形及破壞過程（長期和短期）短期：在短期荷載作用下的變形一一彈塑性變形內部存在的裂紋源：1）由于物理、化學收縮引起的體積變化，導致粗、細骨料界面產生分布不均的拉應力，形成分布不均的界面裂

17、紋；2）泌水作用，水在下方聚集，硬化干燥后，下方骨料周圍收縮較顯著，從而變形形成界面裂紋。應力集中在界面裂紋處，裂紋延伸、擴大，乃至破壞。長期：在長期荷載作用下的變形一一徐變變形這種在長期荷載作用下，載荷不變，而變形隨時間而增長的變形稱為徐變5混凝土的耐久性包括哪些內容？1）抗?jié)B性：是指混凝土抵抗有壓介質（水、油、溶液等）滲透作用的能力。2）抗凍性：指混凝土在飽水狀態(tài)下，能經受多次凍融循環(huán)而不破壞，同時也不嚴重降低強度的性能。3）抗侵蝕性：是指混凝土在含有侵蝕性介質環(huán)境中遭受到化學侵蝕、物理作用不破壞的能力。（6）玻璃.玻璃的通性答：1）各向同性。2）介穩(wěn)性。3）凝固的漸變性和可逆性。4）由熔

18、融態(tài)向玻璃態(tài)轉變時，物理.化學等性質隨溫度變化的連續(xù)性。.簡述玻璃結構參數(shù)的計算方法，意義及如何利用結構參數(shù)來判斷其粘度，形成玻璃能力的大小隨o/si比與Y值的變化規(guī)律。答：1）若（R2O+RO）/AL2O3=1則AL3+以ALO3形式存在，為網絡形成離子。若（R2O+RO）/AL2O31則AL3+以ALO3形式存在，為網絡修飾離子。若（R2O+RO）/AL2O3約等于1則AL3+以ALO3形式存在，為網絡形成離子。2） Z:多面體中氧離子的平均總數(shù)硅酸鹽玻璃中為4R: O/SI,網絡中氧離子總數(shù)與網絡形成離子總數(shù)之比X:每個多面體中平均非橋氧（百分比）Y:每個多面體中平均橋氧（百分比）公式：

19、X+Y=4 X=2RZ X+1/2Y=R Y=2Z-2R （Y值不得小于 2）粘度隨O/SI的上升而下降橋氧離子數(shù)占氧離子總數(shù)的百分數(shù)等于（Y/2R）,其 值越大，網絡的連接程度越大。玻璃的很多性質取決于 Y值。Y2時，不能構成三維網絡。在形成玻璃范圍內：Y增大，網絡緊密，粘度增大，膨脹系數(shù)降低，電導率下降。.簡述兩種主要的玻璃結構學說沒講書P261.兩種玻璃的組成成分為12%Na2O.10%Cao.78%SiO維爾百分數(shù))與 17%Al2O3.70%SiO繆爾百分數(shù))分別計算其結構參數(shù)，橋氧百分數(shù)。(1)石萸玻璃(SiOjZ=4R=2X=2X 2-40 丫=2(4-2卜48%molCaOF 82%molSjaZ=4X=0,44Y=3.S6Rm+8+S2X 2)/82=2.22LOmolNa, 8*finiDlAl/3J 8然i口iSiO?Z -4X-0.04Y=I96R = (10+24-82 X 2)/(82+8 X 2) =2.02不同但同理.簡述玻璃的基本生產工藝流程，及玻璃熔制過程生產工藝流程：澄清劑熱處理原料一一計算一一調和料一一熔窯一一熔融玻璃一一成型加工一一玻璃制