无机非金属材料工艺学考试

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工艺学

一、名词解释

1.澄清剂:凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体,或能降低玻璃黏

度,促进排除玻璃液中气泡的物质称为澄清剂。

(作用:排除气泡。)

2.烧成:通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品

的过程。其实质是将粉料集合体变成致密的、具有足够强度的烧结体,如砖瓦、陶瓷、耐火材料等。

3.玻璃形成体:能单独形成玻璃,在玻璃中能形成各自特有的网络

体系的氧化物,称为玻璃的网络形成体。

4.玻璃中间体:一般不能单独形成玻璃,其作用介于网络形成体和

网络外体之间的氧化物,称之为中间体.

5.玻璃调整体:凡不能单独生成玻璃,一般不进入网络而是处于网

络之外的氧化物,称为玻璃的网络外体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。

6.凝结时间:水泥从加水开始到失去流动性,即从流体状态发展到

较致密的固体状态,这个过程所需要的时间称凝结时间。

7.坯、釉适应性:坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体,冷却

后与坯体紧密结合成完美的整体不开裂、不剥脱的能力。

8.玻璃熔化:玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无

气泡的、并符合成型要求的玻璃液的过程。

9.IM:铝率又称铁率,其数学表达式为: IM = Al2O3/Fe2O3 铝率

表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比,也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。

10.SM:硅率,又称为硅酸率,其数学表达式是:

SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比,也表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。

11.石灰饱和系数KH:是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十 C2S)

所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。

12.萤石含率:萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比,

即:萤石含率=萤石含量×CaF2含量/原料总量×100%

13.水泥硬化:凝结过后,水泥浆产生明显的强度并逐渐发展成为坚

硬的固体,这一过程称为水泥的硬化。

14.水泥安定性:是指水泥浆硬化后体积变化是否均匀的性质

15.泥浆的触变性:是指泥浆在静置后变稠,而一经搅拌又立即恢复

流动的性质。

16.水泥的烧结范围:是指水泥生料加热至出现烧结所必需的、最少

的液相量时的温度(开始烧结温度)与开始出现结大块(超过正常液相量)时的温度差值。

17.可塑的性:是指具有一定细度和分散度的黏土或配合料,加适量

水调和均匀,成为含水率一定的塑性泥料,在外力作用下能获得任意形式而不产生裂缝或破裂,并在外力作用停止后仍能保持该形状的能力。

18.坯式:根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式,按照

19.碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的顺序列出它们的分

20.子数。这种式子称为坯式或釉式。

二、填空题

1.陶瓷的显微结构由结晶相、气孔和玻璃相组成。

2.水泥强度:抗压强度、抗折强度。

3.硅酸盐水泥熟料中含有 C3S 、 C2S 、 C3A 、 C4AF 四种矿物。

4.根据各氧化物在玻璃结构中所起的作用,一般可将他们分为网络形成体、中间体和网络调整体三类。

5.根据成型方法的不同,陶瓷坯料通常分为:注浆坯料、可塑坯料和压制坯料三类。

6.玻璃的质量缺陷主要有气泡、条纹和结石。

7.陶瓷的主要组成相为晶相、晶界、气孔和玻璃相。

8.玻璃的熔制过程包括烧结物的形成、玻璃液的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化、玻璃液的冷却五个阶段。

9.玻璃的熔化过程:玻璃液的澄清、均化。

10.水泥生产的主要原料有石灰石、黏土和铁粉。

11.陶瓷的成型方法分为可塑法成型、注浆法成型和干压法成型三大类。

12.水泥熟料的三个率值分别为 KH 、 SM 、 IM。

13.硅酸盐水泥熟料由氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁四种氧化物组成。

14.陶瓷的主要原材料有粘土、石英、长石三部分。

15.影响水泥水化速率的主要因素有熟料矿物组成、水灰比、细度、养护温度和外加剂。

16.从结构上看,陶瓷是由结晶物质、玻璃态物质和气孔组成。

17.硅酸盐水泥的基本组成材料为熟料、石膏。

18.陶瓷生产中的温度制度包括升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度。

19.烧成制度:温度、压力、气氛。

三、简答题

1、石膏在水泥中的作用?

答:石膏的作用主要是调节凝结时间,而且适量的石膏对提高水泥强度有利,尤其是早期强度;但石膏的量不宜过多,否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低,甚至影响水泥的安定性。

2、玻璃的光学性质

答:(1)折射率

(2)色散(折射率随波长变化而变化的现象)

(3)玻璃的反射、吸收、透过

3、玻璃生产过程中的率值:

答:含水率、芒硝含率、萤石含率、煤粉含率、纯碱挥散率、碎玻璃掺入率

4、玻璃退火工艺

玻璃退火工艺可分为四个阶段:加热阶段、均热阶段、慢冷阶段和快冷阶段。

5、水泥体积安定性的影响因素?

答: f-CaO, MgO,SO3和冷却速率。

6、玻璃的粘度与成分的关系

答:1.SiO2、Al2O3、ZrO2含量升高,粘度增大;

2.碱金属氧化物R2O含量升高,粘度降低;

3.碱土金属氧化物MO含量升高,粘度增大;

4.PbO、CdO、Bi2O3、SnO含量升高,粘度增大;

5.Li2O、ZnO、B2O3含量升高,增加低温粘度,而降低高温粘度。

7、陶瓷压制坯料质量要求

答:1.配方准确;2.混合均匀;3.粒度符合工艺要求;

4.含较少气体;5.干坯强度大(可塑料);6.悬浮性和流动性好(注浆料);7.自由堆积密度尽量大(压制料)。

8、黏土原料的工艺性质有哪些?

答:可塑性、结合性、离子交换性、触变性、膨化性、收缩、烧结温度与烧结范围和耐火度。

9、陶瓷注浆坯料应满足哪些要求?

答:(1)流动性好(2)悬浮性好(3)触变性适当(4)滤过性好10、玻璃的通性?

答:(1)各向同性(2)介稳性(3)无固定熔点

(4)固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性(5)性质

随成分变化的连续性和渐变性

11、生产低热硅酸盐水泥的矿物组成应如何调整?

答:在硅酸盐水泥熟料的四种矿物中,水化热顺序为:C3A>C3S>C4AF >C2S,因此,可降低C3A含量、适当降低C3S含量,达到降低水泥水化热之目的。

12、生产普通陶瓷的主要原料及其作用?

答:石英——骨架;粘土——成型与烧成性能;长石——熔剂物质。

13、游离氧化钙产生的原因:

答:(1)欠烧游离氧化钙(欠烧f-CaO)

熟料煅烧过程中因欠烧、漏生,在1100~1200℃低温下形成(2)一次游离氧化钙(一次f-CaO)

因配料不当、生料过粗或煅烧不良,尚未与S、A、F反应而残留的CaO

(3)二次游离氧化钙(二次f-CaO)

熟料慢冷或还原气氛下,C3S分解而形成的

14、四种矿物性能比较

答:28d内绝对强度:C3S>C4AF>C3A>C2S

水化速度:C3A> C4AF> C3S>C2S

水化热: C3A> C3S> C4AF> C2S

15、预均化技术有哪些?

答:纵向堆料,横向取料。

(1)预均化堆场:圆形和矩形

(2)预均化库

(3)端面切取式预均化库(DLK库)

(4)其他简易预均化库

16、釉料配料原则(依据):

答:1、根据坯体的烧结性质确定;

2、根据坯体的膨胀系数确定;

3、根据坯体的化学性质确定;

4、正确选用原料(石英、长石、滑石、高岭土)

17、泥料产生塑性机理

答:1、可塑性是由于粘土-水界面键力作用的结果

2、颗粒间隙的毛细管作用对粘土粒子结合的影响

3、可塑性是基于带电粘土胶团与介质中离子之间的静电引力和静电斥力作用的结果

新型无机非金属材料有哪些

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些?“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务,请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 (1)是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 (2)包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 (1)从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 (2)从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。 3、玻璃 (1)狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 (2)一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。 玻璃转变温度:玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,能在空气或水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 (1)可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石) (2)弱塑性原料:叶蜡石、滑石 (3)非塑性原料:减塑剂——石英;助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的

无机材料工艺学考试重点

可塑性: 粘土与适量水混练后形成的泥团,在外力作用下,可塑造成各种形状而不开裂;当外力除去以后,仍能保持该形状不变的性能 可塑性指数: 表示粘土能形成可塑泥团的水分变化范围。 液限: 指粘土(或坯料)由塑性状态进入流动状态时的含水量,反映粘土颗粒与水分子 亲和力的大小 塑限: 指粘土(或坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量,表示粘土被水润湿后,形成水化膜,使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性时的含水量 颗粒细有机质含量高;颗粒吸附的阳离子浓度大,半径小、电价高,如 Ca2+,H+,吸附水膜厚;可塑性越好 离子交换性: 粘土粒子因边棱断键和晶格内部离子同晶取代而带电,吸附溶液中异号离子该被吸附离子可被其他离子所置换(离子交换容量—pH=7时每100g干粘土所附 的阳离子或阴离子的毫摩尔数来表示)(影响因素:粘土的种类、带电机理、结晶度、分散度。 触变性: 粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固;受到搅拌或振动时,粘度降低而流 动性增加;放置一段时间后又恢复原来状态。(影响因素:矿物组成、颗粒大小和形状、水分含量、电解质种类与用量、泥浆(或可塑泥料)的温度)(对生产影响:触变性过大:注浆成型后易变形,管道输送泥浆困难;触变性过小:生坯 强度不够,影响成型、脱模与修坯质量) 粘土在陶瓷生产中的重要作用: (1)粘土可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。 (2)粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性,是陶瓷注浆泥料与釉料的必 备性质。 (3)粘土一般呈细分散颗粒,同时具有结合性,这可在坯料中结合其他瘠性原 料并使坯料具有一定干燥强度,有利于坯体成型加工。 (4)粘土是陶瓷坯体烧结时的主体,其中Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯 体烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素。 (5)粘土形成瓷器的主体结构,是瓷器中莫来石晶体的主要来源,莫来石晶体 能赋予瓷器以良好的机械强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性。

化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析

化学无机非金属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析 一、无机非金属材料练习题(含详细答案解析) 1.某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成.某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究. 下列有关说法不正确的是() A.由Ⅱ可知X中一定存在SiO2 B.无法判断混合物中是否含有Na2O C.1.92 g固体成分为Cu D.15.6 g混合物X中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1 【答案】B 【解析】 途径a:15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g,固体中一定还有氧化钠,其质量为9.2g, A.由以上分析可知X中一定存在SiO2,故A正确; B.15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,只有氧化钠与水反应,混合物中一定含有Na2O,故B错误; C.Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu,故C正确; D.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y﹣64x=1.92,解得 x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故D正确; 【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算,侧重于学生的分析和计算能力的考查,为高考常见题型,注意掌握检验未知物的采用方法,能够根据反应现象判断存在的物质,注意合理分析题中数据,根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量,难度中等. 2.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

考研复试题库无机非金属材料工艺学

一、名词解释 1.无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、 以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。 2.玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体,其结构为 短程有序,长程无序。 3.水泥凡细磨成粉末状,加入适量水后成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将 砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,统称为水泥。 4.陶瓷陶瓷是以无机非金属天然矿物或化工产品为原料,经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制 成的产品。是陶器和瓷器的总称。 5.澄清剂凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体,或能降低玻璃黏度,促进排除玻璃液中气泡的物质称 为澄清剂。 6.胶凝材料凡能在物理、化学作用下,从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其它物料而具有一定机械 强度的物质,统称为胶凝材料,又称胶结料。 7.烧成烧成通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。其实质是将粉料集合体 变成致密的、具有足够强度的烧结体,如砖瓦、陶瓷、耐火材料等。 8.玻璃形成体能单独形成玻璃,在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物,称为玻璃的网络形成 体。如SiO2,B2O3和P2O5等。 9.水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料称为水硬性胶凝材料,如各种水 泥等。 10.玻璃的化学稳定性玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气及其它化学试剂等侵蚀破坏的能力,统称为玻璃 的化学稳定性。 11.凝结时间水泥从加水开始到失去流动性,即从流体状态发展到较致密的固体状态,这个过程所需要 的时间称凝结时间。 12.玻璃调整体凡不能单独生成玻璃,一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物,称为玻璃的网络外 体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。常见的有Li2O,Na2O,K2O,MgO,CaO,SrO和BaO等。 13.坯、釉适应性坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体,冷却后与坯体紧密结合成完美的整体不开 裂、不剥脱的能力。 14.假凝假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就 显示凝结。假凝放热量极微,而且经剧烈搅拌后,浆体又可恢复塑性,并达到正常凝结,对强度并无不利影响;但仍会给施工带来一定困难。 15.水泥混凝土由水泥、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料,经合理配合的混合料, 加水拌合硬化后形成具有凝聚结构的材料。 16.急凝急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显 示凝结。急凝放热,急凝往往是由于缓凝不够所引起,浆体已具有一定强度,重拌并不能使其再具塑性。 17.玻璃熔化玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的 过程。 18.玻璃中间体一般不能单独形成玻璃,其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物,称之为中间 体,如 A12O3,BeO,ZnO,镓Ga2O3,TiO2、PbO等。 19.IM 铝率又称铁率,其数学表达式为: IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的 质量比,也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 20.萤石含率萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比,即:萤石含率=萤石含量×CaF2含量/ 原料总量×100% 21.煅烧指物料经过高温,合成某些矿物或使矿物分解获得某些中间产物的过程。 22.SM 硅率,又称为硅酸率,其数学表达式是:SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量

无机非金属材料的应用现状与发展趋势

非金属材料的应用现状与发展趋势 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。 本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系,具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。我国无机非金属材料工业的发展中存在很多问题,特别是传统的无机非金属材料与国外先进水平有非常大的差距,主要有: (1) 产品等级低 在传统无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。例如:发达国家的水泥熟料强度一般都在70MPa以上,而我国平均强度仅为50 MPa。我国高等级水泥(ISO≥)仅占18%,大量生产的是中、低等级水泥(ISO≤),而很多发达国家的高等级水泥占90%以上。 (2) 资源消耗高 在资源的消耗方面,水泥和陶瓷工业更为突出。由于大量的无序开采,未能充分利用有限资源,造成了极大浪费。例如:生产水泥熟料的主要原料是相对优质的石灰石,其化学成份须满足CaO含量不低于45%、MgO不高于3%等要求。我国符合水泥生产要求,可以使用的量仅约250亿吨。目前每年生产水泥消耗的优质石灰石约亿吨,因此该储量仅可生产水泥熟料约200亿吨,仅能提供约40年的水泥生产

几种新型无机材料简介

专 业 论 文 学校:天水师范学院 班级:2012级应化1班姓名:汪治华 学号:20122060155

几种新型无机材料简介 材料是人类生存和发展的物质基础,也是一切工程技术的基础。现代科学技术的发展对材料的性能不断提出新的更高的要求。材料科学是当前科学研究的前沿领域之一。以材料科学中的化学问题为研究对象的材料化学成为无机化学的重要学科之一。 材料主要包括金属材料、无机非金属材料、复合材料和高分子材料等各类化学物质。这里简单介绍几种新型无机材料。 ●氮化硅陶瓷材料 氮化硅(Si3N4)陶瓷是一种高温结构陶瓷材料,属于无机非金属材料。在Si3N4中,硅原子和氮原子以共价键结合,使Si3N4具有熔点高、硬度大、机械强度高、热膨胀系数低、导热性好、化学性质稳定、绝缘性能好等特点。它在1200℃的工作温度下可以维持强度不降低。氮化硅可用于制作高温轴承、制造无冷却式陶瓷发动机汽车、燃气轮机的燃烧室和机械密封环等,广泛应用于现代高科技领域。 工业上普遍采用高硅与纯氮在较高温度下非氧化气氛中反应制取Si3N4: 3Si+2N2 Si3N4 采用化学气相沉积法也可以得到纯度较高的Si3N4: 3SiCl4 +2N2 +6H2 Si3N4 +12HCl 除Si3N4外,高温结构陶瓷还有SiC,ZrO2,Al2O3等。 ●砷化镓半导体材料 砷化镓(GaAs)是一种多用途的高技术材料。除了硅之外,GaAs已成为最重要的半导体材料。 砷化镓是亮灰色晶体,具有金属光泽,质硬而脆。GaAs的晶体结构与单质硅和金刚石相似。它在常温下比较稳定,不与空气中的氧气和水作用,也不与HCl,H2SO4等反应。 砷化镓是一种本征半导体,其禁带宽度比硅大,工作温度比硅高(50~250)℃,引入惨杂元素的GaAs可用于制作大功率电子元器件。GaAs中电子运动速度快,传递信息块,GaAs可用于制造速度更快、功能更强的计算机。GaAs中的被激发的电子回到基态是以光的形式释放能量,它具有将电能转换为光能的性能,可作为发光二极管的发光组分,也可以制成二极管激光器,用于在光纤光缆中传递红外光。 ●氧化锡气敏材料 气敏陶瓷是一类对气体敏感的陶瓷材料。早在1931年人们就发现Cu2O的电导率随水蒸气吸附而发生改变。现代社会对易燃、易爆、有毒、有害气体的检测、控制、报警提出了越来越高的要求,因此促进了气敏陶瓷的发展。1962年以后,日本、美国等首先对SnO2和ZnO半导体陶瓷气敏元件进行实用性研究,并取得突破性进展。

无机非金属材料工艺学

无机非金属材料工艺学-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

合肥学院 Hefei University 无机非金属材料工艺学 课程总结 题目:无机非金属材料工艺学课程总结 年级: XXXXXXXXXX 学号: XXXXXXXXXXXX 姓名: XXXXXX 指导老师:田长安 2017年 6月 4 日

无机非非金属材料工艺学课程总结 无机非金属材料科学与工艺:是一门研究材料组成、结构、合成与制备、使用效能四者之间的关系与规律的科学。 合成与制备:是研究如何将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程,是提高材料质量、降低生产成本的关键,也是开发新材料、新器件的中心环节。 组成:是指构成材料物质的原子、分子、添加剂及其分布。 结构:是指组成原子、分子在不同层次上彼此结合的形式、状态和空间分布。 组成和结构是材料的基本表征。它们一方面是特定的合成与制备条件下的产物,另一方面又是决定材料性能与使用效能的内在因数。 无机非金属材料工艺学的研究内容:了解材料的组成与结构及它们同合成与制备之间、性能与使用效能之间的内在联系。 材料 材料的定义:能够用以加工有用物质的物质。 无机非金属材料:是除金属材料和有机高分子材料之外的所有材料的总称。 无机非金属材料的特性 1、与金属材料和有机高分子材料的区别 化学组成: (1)无机非金属材料:氧化物、碳化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物(如氮化物Si3N4、碳化物SiC、氮化硼BN)等。

(2)金属材料:一般为固体单质材料(除水银外)。 (3)有机高分子材料:碳、氢、氧、氮、氯等元素组成的化合物。 化学键组成: (1)无机非金属材料:主要为离子键(如NaCl)或离子-共价键(如SiO2离子键和共价键各占50%)。碳材料是例外,如金刚石是共价键,石墨是共价键和金属键 (2)金属材料:金属键 (3)有机高分子材料:共价键 2、无机非金属材料的特征 (1)具有复杂的晶体结构 (2)没有自由电子(石墨除外) (3)高硬度 (4)较好的耐化学腐蚀能力 (5)绝大多数是绝缘体 (6)制成薄膜时大多是透明的 (7)一般具有低导热性 (8)大多数情况下变形微小 3、无机非金属材料的基本属性 (1)高熔点、高硬度、高抗压 (2)耐腐蚀、耐磨损 (3)良好的抗氧化性、隔热性 (4)优良的介电、压电、光学、磁学性能及功能转换特性

无机非金属材料工程专业介绍及就业前景

无机非金属材料工程专业介绍及就业前景 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 成分结构 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一,硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。 应用领域 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较传统无机非金属材料新型无机非金属材料具有性质稳定,抗腐蚀耐高温等优点,但质脆,经不起热冲击。除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 业务培养目标: 本专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在

最新无机非金属材料工学知识点总结

1.为什么北方常采用烧氧化焰而南方烧还原焰? 答:我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土,含铁较少而含氧化钛、有机物较多,坯体粘性和吸附性较强,适宜用氧化气氛烧成。 南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石,含铁量较多而含氧化钛、有机物较少,粘性和吸附性较小,适宜用还原气氛烧成。 2.与金属材料相比,无机非金属材料在性能上有那些特点?原因是什么? 答:无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质,其化学键主要为离子键或离子—共价混合键。因此,无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性,优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。 3.玻璃浮法成型的原理? 答:玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡液上,由于各物相界面张力和重力的综合作用,摊成厚度均匀,上下两平面平行,平整和火抛光的玻璃带,经冷却硬化后脱离锡液,再经退火、切割而得到浮法玻璃。 4.采用陶瓷注浆成型时坯料应满足哪些要求?为什么? 答:1)流动性好。保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个部位。 2)悬浮性好。浆料中各种固体颗粒能在较长的一段时间悬浮而不沉淀的性质称为泥浆的悬浮性。它是保证坯体组分均匀和泥浆正常输送、贮放的重要性能之一。 3)触变性适当。受到振动和搅拌时,泥浆粘度会降低而流动性增加,静置后又恢复原状,此外,泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会变稠,这种性质称为触变性。泥浆触变性过大,容易堵塞泥浆管道,且坯体脱模后易塌落变形;触变性过小,生坯强度较低,影响脱模和修坯。 4)滤过性好。滤过性也称渗 模性,是指泥浆能够在石膏模中滤水成坯的性能。滤过性好,则成坯速率较快。当细颗粒过多时,易堵塞石膏模表面的微孔脱水通道,不利于成坯。熟料和瘠性原料较多时有利于泥浆的脱水成坯。 5.陶瓷制品开裂的主要原因? 答:生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹;坯体入窑水分过高、升温过急;高温阶段生温太快,收缩过大;坯体在晶体型转化阶段冷却过快;器形设计不合理。 6.实际生产中应该如何选择陶瓷的成型方法? 答:1)产品的形状、大小、厚薄等。一般形状复杂或较大,壁较薄的产品,可采用注浆法成形;而具有简单回转体形状的器皿可采用最常用的旋压、滚压法可塑成形。

无机功能材料

1.课堂上主要介绍了哪些无机功能材料? 答:纳米材料超导材料功能薄膜材料功能转换材料梯度材料生物医用材料 功能陶瓷磁性材料储氢材料 2.纳米材料有哪些基本性质? 答:物理性能:表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应 化学性能:表面活性及敏感性、催化性能 表面效应:纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而显著增加,粒子的表面能及表面张力随 着增加,物理、化学性质发生变 化。 小尺寸效应:随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会 引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性 质的变化称为小尺寸效应。 量子尺寸效应:当粒子尺寸下降到某一值时,金属费 米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级的现象和纳 米半导体微粒存在不连续的最高被占据轨道和最低被占据的分 子轨道能级,能隙变宽的现象。 宏观量子隧道效应:颗粒的一些宏观物理量,如微磁化 强度,量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应,称其为宏 观量子隧道效应。 3.超导材料有哪些特性?以及超导材料的分类? 超导体主要具有三个特性: 零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零,如果用磁场 在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。

完全抗磁性超导材料处于超导态时,只要外加磁场小于 临界磁场,磁场不能透入超导体内,超导材料内部的磁场恒为零。超导悬浮,就是利用超导体的完全抗磁性。 约瑟夫森效应当两超导体之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝 缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定 值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流 电流变成高频交流电,而且频率与电压成正比。 超导体的分类没有唯一的标准,最常用的分类如下: 由物理性质分类:可分成第一类超导体(若超导相变属于 一阶相变)和第二类超导体(若超导相变属于二阶相变)。 由超导理论来分类:可分成传统超导体(若超导机制可用BCS理论解释)和非传统超导体(若超导机制不能用BCS理论 解释)。 由超导相变温度来分类:可分成高温超导体(若可用液态 氮冷却就形成超导体)和低温超导体(若需要其他技术来冷却)。 由材料来分类:它们可以是化学元素(如汞和铅)、合金(如铌钛合金和铌锗合金)、陶瓷(如钇钡铜氧和二硼化镁) 或有机超导体(如富勒烯和碳纳米管,这可能都包括在化学元 素之内,因为它们是由碳组成)。 3.功能薄膜介绍了哪些?哪些类别?以及制造方法? 答:按化学组成分:无机膜有机膜复合膜 按相组成分为:固体薄膜液体薄膜气体薄膜胶体薄膜 按晶体形态分:单晶膜多晶膜微晶膜纳米晶膜超晶格膜 按薄膜的功能及其应用领域分:电学薄膜光学薄膜硬质 膜、耐蚀膜、润滑膜有机分子膜装饰膜、包装膜

无机非金属材料工艺学试题

工艺学 一、名词解释 1.澄清剂:凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体,或能降低玻璃黏 度,促进排除玻璃液中气泡得物质称为澄清剂。 (作用:排除气泡.) 2.烧成:通常就是指将初步密集定形得粉块(生坯)经高温烧结成产 品得过程。其实质就是将粉料集合体变成致密得、具有足够强度得烧结体,如砖瓦、陶瓷、耐火材料等. 3.玻璃形成体:能单独形成玻璃,在玻璃中能形成各自特有得网络 体系得氧化物,称为玻璃得网络形成体。 4.玻璃中间体:一般不能单独形成玻璃,其作用介于网络形成体与 网络外体之间得氧化物,称之为中间体、 5.玻璃调整体:凡不能单独生成玻璃,一般不进入网络而就是处于 网络之外得氧化物,称为玻璃得网络外体。它们往往起调整玻璃一些性质得作用。 6.凝结时间:水泥从加水开始到失去流动性,即从流体状态发展到 较致密得固体状态,这个过程所需要得时间称凝结时间。 7.坯、釉适应性:坯、釉适应性就是指熔融性能良好得釉熔体,冷 却后与坯体紧密结合成完美得整体不开裂、不剥脱得能力。

8.玻璃熔化:玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀得、无 气泡得、并符合成型要求得玻璃液得过程。 9.IM:铝率又称铁率,其数学表达式为: IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量得质量比,也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙得比例。 10.SM:硅率,又称为硅酸率,其数学表达式就是:SM=S iO2/(Al2O3+Fe2O3)硅率就是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之与得质量比,也表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物得比例。 11.石灰饱与系数KH:就是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十 C2S)所需得氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需得氧化钙含量得比值. 12.萤石含率:萤石含率指由萤石引入得CaF2量与原料总量之比, 即:萤石含率=萤石含量×CaF2含量/原料总量×100% 13.水泥硬化:凝结过后,水泥浆产生明显得强度并逐渐发展成为坚 硬得固体,这一过程称为水泥得硬化。 14.水泥安定性:就是指水泥浆硬化后体积变化就是否均匀得性质 15.泥浆得触变性:就是指泥浆在静置后变稠,而一经搅拌又立即恢 复流动得性质。 16.水泥得烧结范围:就是指水泥生料加热至出现烧结所必需得、最

无机非金属材料生产过程

第一章概论 第一节无机非金属材料生产过程的共性与个性无机非金属材料是三大材料之一,它不同于金属材料和有机高分子材料。而具有自身的特性。1.耐高温;2.化学稳定性高;3.高强度、高硬度;4.电绝缘性好;5.韧性差。材料工学的任务就是要研究如何选择合适的原料,通过各种工艺过程、生产出符合各种要求的材料.并能达到低投入高产出、无机非金属材料生产过程具有其共性与个性。可分别介绍如下: 一、无机非金属材料生产过程的共性 (一)原料 无机非金属材料的大宗产品,如水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的非金属矿物,如石英砂(SiO2)、粘土(Al2O3.2SiO2.2H2O)、长石(K2O.Al2O3.6SiO2等)、铝钒士(Al2O3.nH2O)、石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO3.MgCO3)、硅灰石(CaO.SiO2)、硅线石(Al2O3.SiO2)等。 据统计,氧、硅、铝三者的总量占地壳中元素总量的90%、其中除天然砂和软质粘土外都是比较坚硬的岩石。 (二)粉料的制备与运输 因原料大多来自天然的硬质矿物,要使其重新化合、造型,必须进行矿物的破粉碎再利用粉料配料,然后才能进行各种热处理或成型。粉体颗粒的大小、级配、形状及其均匀性往往直接影响产品的质量和产量,也决定了采用设备的性质,随着机械化和自动化水平的提高,对产品质量要求和原料的均匀性要求愈来愈高,而天然矿物往往均匀性差,当前水泥工业采取种种措施进行原料的均化,陶瓷工业则成立了许多原料公司,通过对原料进行加工,成分检验、掺和,提供标准化、系列化的粉料。因此,粉体的制备和运输在无机非金属材料的生产过程中占有重要的地位。在粉体的制度和运输过程中容易产生粉尘和噪音污染,如何防治

无机材料的性能特点分类

无机非金属材料性能 一、绪论(2学时) 1、无机非金属材料的特点 (1)化学组成上为无机化合物或非金属元素单质,包括传统的氧化物、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等含氧酸盐、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、锗及碳材料等。 (2)形态与形状上包括多晶、单晶、非晶、薄膜、纤维、复合材料等。 (3)晶体结构复杂。单个晶格可能包含多种元素的原子,晶格缺陷种类多。 (4)原子间结合力丰要为离子键、共价键或者离了—共价混合键,具有高的键能、大的极性。 (5)制备上通常要求高纯度、高细度原料,并在化学组成、添加物的数量和分布、晶体结构和材料微观结构上能精确控制。 (6)性能多样。具有高熔点高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀及抗氧化,宽广的导电性能、导热性、透光件以及良好的铁电性、铁磁性和压电性等待殊性能;但大多数无机材料拉伸强度低,韧性差,脆性大。 (7)应用极其广泛。几乎在所有的领域都有无机材料的应用,尤其新型无机材料更是现代技术的发展基础、在电子信息技术、激光技术、光纤技术、光电子技术、传感技术、超导技术以及空间技术的发展中占有十分重要的地位。 2、传统无机非金属材料与新型无机非金属材料 传统无机材料一般是指以天然的硅酸盐矿物(粘土、石英、长石等)为主要原料,经高温窑烧制而成的一大类材料。故又称窑业材料,主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种,其化学组成均为硅酸盐,因此也称为硅酸盐材料。新型无机材料则是指应用于高科技领域的用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非属化合物经持殊的先进工艺制成的具有优异性能的无机新材料,包括特种陶瓷、特种玻璃、特性水泥、新型耐火材料、人工晶体、增导体材料等。 3、无机非金属材料的分类 无机材料种类繁多、性能各异。从传统硅酸盐材料到新型无机材料,众多门类的无机材料已经渗透到人类生活、生产的各个领域,需从多个角度对无机材料进行分类。无机材料按成分特点、可分为单质和化合物两大类;按结构特征,可

无机非金属材料

无机非金属材料 以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料的泛称。包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。其中陶瓷一词,随着与陶瓷工艺相近的无机材料的不断出现,其概念的外延也不断扩大。最广义的陶瓷概念几乎与无机非金属材料的含意相同。无机非金属材料也和金属材料以及有机高分子材料等一样,是当代完整的材料体系中的一个重要组成部分。 普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。特种无机非金属材料的特点是:①各具特色,例如:高温氧化物等的高温抗氧化特性;氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性;铁氧体的磁学性质;光导纤维的光传输性质;金刚石、立方氮化硼的超硬性质;导体材料的导电性质;快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。②各种物理效应和微观现象,例如:光敏材料的光-电、热敏材料的热-电、压电材料的力-电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度-电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。③不同性质的材料经复合而构成复合材料,例如:金属陶瓷、高温无机涂层,以及用无机纤维、晶须等增强的材料。 沿革旧石器时代人们用来制作工具的天然石材是最早的无机非金属材料。在公元前6000~前5000年中国发明了原始陶器。中国商代(约公元前17世纪初~约前11世纪)有了原始瓷器,并出现了上釉陶器。以后为了满足宫廷观赏及民间日用、建筑的需要,陶瓷的生产技术不断发展。公元 200年(东汉时期)的青瓷是迄今发现的最早瓷器。陶器的出现促进了人类进入金属时代,中国夏代(约公元前22世纪末至约前21世纪初~约前17世纪初)炼铜用的陶质炼锅,是最早的耐火材料。铁的熔炼温度远高于铜,故铁器时代的耐火材料相应地也有很大发展。18世纪以后钢铁工业的兴起,促进耐火材料向多品种、耐高温、耐腐蚀方向发展。公元前3700年,埃及就开始有简单的玻璃珠作装饰品。公元前1000年前,中国也有了白色穿孔的玻璃珠。公元初期罗马已能生产多种形状的玻璃制品。1000~1200年间玻璃制造技术趋于成熟,意大利的威尼斯成为玻璃工业中心。1600年后玻璃工业已遍及世界各地区。公元前3000~前2000年已使用石灰和石膏等气硬性胶凝材料。随着建筑业的发展,胶凝材料也获得相应的发展。公元初期有了水硬性石灰,火山灰胶凝材料,1700年以后制成水硬性石灰和罗马水泥。1824年英国J.阿斯普丁发明波特兰水泥(见水泥)。上述陶瓷、耐火材料、玻璃、水泥等的主要成分均为硅酸盐,属于典型的硅酸盐材料。 18 世纪工业革命以后,随着建筑、机械、钢铁、运输等工业的兴起,无机非金属材料有了较快的发展,出现了电瓷、化工陶瓷、金属陶瓷、平板玻璃、化学仪器玻璃、光学玻璃、平炉和转炉用的耐火材料以及快硬早强等性能优异的水泥。同时,发展了研磨材料、碳素及石墨制品、铸石等。 20世纪以来,随着电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光电子学、生物医学和环境保护等新技术的兴起,对材料提出了更高的要求,促进了特种无机非金属材料的迅速发展。30~40年代出现了高频绝缘陶瓷、铁电陶瓷和压电陶瓷、铁氧体(又称磁性瓷)和热敏电阻陶瓷(见半导体陶瓷)等。50~60年代开发了碳化硅和氮化硅等高温结

无机非金属材料工艺学习题

第一章 问答题 1.什么是无机非金属材料?如何分类? 答:无机非金属材料是以某些元素的氧化物,碳化物,氮化物,卤素化合物,硼化物以及硅酸盐,磷酸盐,硼酸盐等物质组成的材料,是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异。因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属两大类。其中传统可分为:水泥,陶瓷,耐火材料,玻璃,搪瓷磨料等,而新型的有:先进陶瓷,非晶态材料,人工晶体,无机涂层,无机纤维等。 2.试简述无机非金属材料生产过程的共性与个性。) 答: 无机非金属材料的特性:①耐高温;②化学稳定性高;③高强度、高硬度;④电绝缘性好;⑤韧性差。 共性:1,原料:水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的非金属矿物 2,粉料的制备与运输:因原料大多来自天然的硬质矿物,必须进行矿物的破粉碎。粉体颗粒的大小、级配、形状及其均匀性往往直接影响产品的质量和产量。 3,高温加热(热处理) 由于无机非金属材料工业所用原料的稳定性和耐高温性,要使它们相互反应生成新的高度稳定的物质或使其形成熔融体,必须要在较高的温度下进行(一般都在1000C以上), 4,成形 由粉体变成产品都有一个成形过程。 5,干燥 由于有些天然原料如粘土、砂等常含有水分而不好加工,需要烘干。各种浆体都要脱水烘干,成形后的制品必须经过于燥,才能进入烧成。 个性:粉体的制备过程以P来表示,热处理过程用H来表示,成形以F来表示 (一)胶凝材料类 这类产品首先要经过热处理,合成能水化的矿物,然后磨成细粉,最后成形。因此,它的生产过程组合应是H-P-F。

无机非金属材料工艺学题库

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 无机非金属材料工艺学题库 四、简述题 1. 有一瓶罐玻璃生产厂欲提高玻璃的化学稳定性、提高机速,对配比应做如何调整?为什么?碱金属氧化物(Na2O,K2O)对玻璃的化学稳定性影响最大。 为了提高设计玻璃的化学稳定性,必须使设计玻璃中的 Na2O、K2O 比现有玻璃降低;增加机速,可适当增加 CaO ,同时考虑到MgO 对提高化学稳定性有利,而又能防止析晶,为此在设计玻璃中强加了 MgO ,并使 MgO+CaO 的含量比原有玻璃中 CaO 的含量增高。 2. 硅酸盐水泥熟料烧成后要进行冷却的目的是什么?为何生产实践中要采用急速冷却?熟料冷却的目的:改善熟料质量与易磨性;降低熟料的温度,便于运输、储存、和粉磨;回收热量,预热二次空气,降低热耗、提高热利用率。 急速冷却熟料的优点:急冷能防止或减少β -C2S 转化成γ -C2S ;急冷能防止或减少 C3S 的分解;急冷能防止或减少 MgO 的破坏作用;急冷使熟料中 C3A 结晶体减少;急冷熟料易磨性提高。 3. 无机非金属材料与金属材料在性能上有那些不同?试分析其原因?无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质,其化学键主要为离子键或离子—共价 1/ 13

混合键。 因此,无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性,优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。 但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。 4. 简述玻璃熔化过程的各个阶段及其特点? 1)烧结体的形成在高温作用下,发生一系列物理、化学反应,形成不透明烧结物。 对于普通钠钙硅酸盐玻璃而言,这一阶段结束后,配合料转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体。 2)玻璃液的形成不透明烧结体经进一步加热,未完全熔化的配合料残余颗粒溶解,烧结物开始熔融、扩散,并最终由不透明烧结体变为透明玻璃液。 但此时的玻璃液含有大量可见气泡,且玻璃液的化学成分很不均匀。 3)玻璃液的澄清玻璃液的澄清是指气体夹杂物从玻璃液中的消除的过程。 4)玻璃的均化均化过程是为了消除玻璃液中条纹和其他化学组成与玻璃液组成不同的不均体,从而获得化学组成均匀一致的玻璃液。 5)玻璃液的冷却为使玻璃液满足成型所需的粘度要求,经高温澄清、均化后的玻璃液需进一步降温冷却。 整个冷却过程应力求平稳进行,以保证玻璃液的热均匀性,并防

无机非金属材料的现状与前景

无机非金属材料的现状与前景 【摘要】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有这广阔的应用前景和良好的就业形势。 【关键字】无机非金属材料方向前景智能 1. 无机非金属材料的特点及应用 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。 普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。

无机非金属材料试题

无机非金属材料工学试卷(B) 一、填空题(每空l分,计20分) 1.无机非金属材料生产过程的共性包括:原料、物料的制备与运输、热处理、成形和干燥等 2.粘土的主要化学组成为:二氧化硅、三氧化二铝、结晶水,还有少晕碱金属氧化物(K2O、Na2O)碱土金属氧化物等。 3.表明煤的组成时,必须指明所选用煤的基准,才能确切说明问题,通常煤有四个基准,即:收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。 4、玻璃的热膨胀系数是极重要的基本性质,通常分为和。 6.整个物料干燥过程可分为三个阶段,即加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段。 8.陶瓷注浆成形的基本力方法分空心注浆和实心注浆两种。 9.水泥的石灰饱和系数越大表明硅酸盐矿物中硅酸三钙的比例越高,熟料强度越好。 10,硅质耐火材料是指以二氧化硅为上要成分的耐火材料。 11.玻璃体中的缺陷主要包括三大类:气泡、结石、节瘤和条纹。 二、判断题〔每题l分,计15分) 2.石英品型转变的重建性转变是一石英、一鳞石英、一方石英间的转变。(错) 3 浮法玻璃成形的平衡厚度是指当重力和表而张力达到平衡时玻璃带的厚度,约为7mm(对) 4、.建筑石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。(对) 5.回转窑的主体部分是圆筒体,倾斜放置,物料山圆筒的高端加入,燃烧用空气也由 高端通入(错) 6.立窑中的“带”按窑的高度方大致可分为预热带、碳酸盐分解带、烧成带和冷却 带。(错) 7建筑石膏是将一水石膏〔熟石膏)磨细而成的自色粉末;水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐,山不同比例的碱金属和二:氧化硅组成。( 错) 1}.物料中的水分可分为化学结合水、物理化学结合水和机械结合水三类;〔对) 11,立窑在锻烧的时候常会导致立窑中部通风不良、边风过剩的现象,是影响立窑熟料 质量的主要原因之一() 12.水泥回转窑的窑头是指物料进入回转窑的一端,窑尾是指回转窑出熟料一端。 13 耐火材料的耐火度是评价耐火材料的重要技术指标(对) 14、陶瓷的烧成制度包括温度度制度其中温度制度、气氛制度是关键,压力制度起中保证温度制度、气氛制度顺利实施的作用(对) 15.坯釉适应性是指陶瓷坯体与釉层有相互适应的物理化学性质,使釉面不剥脱、不开裂的 性质。(对) 三、名词解释(每题5分,计25分) 1.玻璃的熔化 2.宾汉体模型 3、石灰饱和系数、硅率、铝率 4.高温体积稳定性 5硅酸铝质耐火材料 四、问答题(第1题8分,第2题1分,第3、4题何题10分,计40分) 1.简要回答胶凝材料的定义及分类,并分析建筑石膏的硬化机理。 2试论述水泥窑中的物料反应带,并分析每个反应带所发生的主要物理化学变化并指出水泥

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