无机非金属材料概论复习

◇玻璃态的通性包括哪些方面

答：（1）各向同性（2）介稳性（3）无固定熔点（4）性质变化的连续性和可逆性

玻璃结构的假说有哪几个它们各自的内容是什么

答：玻璃结构的假说有：晶子学说、无规则网络学说、凝胶学说、五角形对称学说、高分子学说等，但能够最好地解释玻璃性质的是晶子学说和无规则网络学说。晶子学说内容：认为玻璃是由无数“晶子”

所组成，晶子是具有晶格变形的有序排列区域。分散在无定形介质中，从“晶子”部分到无定形部分是逐步过渡的，两者之间并无明显界线。无规则网络学说内容：借助于离子结晶化学的一些原理，描述了离子-共价键的化合物，如熔石英、硅酸盐和硼酸盐玻璃，并指出玻璃的近程有序与晶体相似，即形成氧离子多面体（三角体和四面体），多面体间顶角相连形成三度空间连续的网络，但其排列是拓扑无序的。

简述几种典型的玻璃结构。

答：石英玻璃（结构无序而均匀的），钠钙硅玻璃，硼酸盐玻璃，其它氧化物玻璃。

玻璃中氧化物分哪几类

答：分为（1）碱金属氧化物（2）二价金属氧化物（3）其它金属氧化物

玻璃的性质包括哪些

答：（1）玻璃的粘度：玻璃粘度与温度的关系；玻璃粘度与成分关系；玻璃粘度参考点；玻璃粘度的计算。

（2）玻璃的表面张力和密度（3）玻璃的力学性能：玻璃的理论强度和实际强度；玻璃的硬度和脆性；

（4）玻璃的热学性能（5）玻璃的化学稳定性：玻璃表面的侵蚀机理；影响玻璃化学稳定性的主要因素（6）玻璃的光学性质：玻璃的折射率；玻璃的光学常数；玻璃的着色。

◇制备玻璃的原料主要包括哪些

答：制备玻璃的主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料：○1引入SiO2的原料，硅砂和砂岩。○2引入Al2O3的原料，长石和高岭土。○3引入Na2O的原料，纯碱和芒硝。○4引入CaO的原料，石灰石和方解石。○5引入MgO的原料，白云石。○6引入B2O3 的原料，硼酸和硼砂。辅助原料是指为使玻璃获得某些必要的性质和加速溶质熔制过程的原料：○1澄清剂，氧化砷、硫酸盐原料与氟化物类原料。○2着色剂○3脱色剂○4氧化剂和还原剂○5乳浊剂○6其它原料

制备玻璃时进行选择原料的原则包括什么内容

答：（1）原料的质量应符合玻璃制品的技术要求，其中包括化学成分、含水量稳定、颗粒组成稳定，有害杂质少等。（2）便于日常生产中调整成分（3）适于熔化与澄清，挥发与分解的气体无毒性。（4）对耐火材料的侵蚀要小。（5）原料应易加工、矿藏量大、运输方便、价格低等。

玻璃配合料的制备时对配合料质量要求包括哪几点

答：（1）具有正确性和稳定性（2）具有一定的水分（3）具有一定气体率（4）混合均匀

◇玻璃的熔制分哪几个阶段

答：（1）硅酸盐形成阶段（2）玻璃的形成（3）玻璃液的澄清（4）玻璃液的均化（5）玻璃液的冷却

影响玻璃熔制过程的工艺因素有哪些

答：（1）玻璃成分（2）原料及配合料的性质（3）加速剂的使用（4）加料方式（5）玻璃的熔制制度（6）

辅助电熔和搅拌

坩埚窑熔制玻璃遵循哪几个阶段

答：（1）加热熔窑（2）熔化（3）澄清与均化（4）冷却（5）成型

日用玻璃的成型方式有哪些

答：（1）人工成型（2）机械成型法

平板玻璃的成型方式有哪些

答：（1）浮法成型（2）垂直引上法成型（3）平拉法成型（4）压延法

◇玻璃中的应力一般分为哪几种

答：一般分为三类：热应力、结构应力及机械应力。

根据退火的原理，通常退火工艺分为哪几个阶段

答：分为四个阶段：加热阶段、均热阶段、慢热阶段和快冷阶段。

什么是玻璃的淬火与一般玻璃比较，淬火玻璃性能方面具有哪些特性

答：玻璃的淬火就是将玻璃制品加热到转变温度Tg以上50~60℃，然后再冷却介质中（淬火介质）急速均匀冷却，在这一过程中玻璃的内层和表面将产生很大的温度梯度，由此引起的应力由于玻璃的粘滞流动而被松弛，所以造成了有温度梯度而无应力的状态。淬火玻璃同一班玻璃相比较，其抗弯强度，抗冲击强度及热稳定性等都有很到的提高。

玻璃的淬火工艺通常有哪两种

答：风冷淬火和液冷淬火

◇玻璃缺陷主要有哪些

答：玻璃缺陷主要有：气泡、结石、条纹和节瘤。

通常玻璃中气泡的形成原因有哪些

答：（1）残留气泡的形成：在玻璃熔制过程中，配合料中各种盐类都在高温下分解，所放出大量气体不断地从熔体中排除。为加速排除气泡，一般采用高温熔制降低玻璃粘度，或加入降低表面张力的物质，但有些气泡仍然会残留在玻璃液内，或者由于玻璃液与炉气相互作用后又产生气泡而又未能及时排除，就形成了残留气泡。

（2）二次气泡的形成：物理的原因是玻璃液澄清结束后，玻璃液处于气液两相平衡状态，若降温后的玻璃液又一次升温超过一定的限定，原溶解与玻璃液中的气体由于温度增高而引起熔解度下降，所以析出了极细小的、分布均匀的、数量极多的气泡，这就是二次气泡。化学上产生二次气泡的原因是多种多样的，在使用芒硝的玻璃液中，未分解完全的芒硝在冷却阶段继续分解形成二次气泡；含钡玻璃由于过氧化钡在低温时分解形成二次气泡；以硫化物着色的玻璃与含硫酸盐的玻璃接触也产生二次气泡等。

（3）耐火材料气泡的形成：当与玻璃液接触后，因毛细管作用，玻璃液进入缝隙将气体挤出而成气泡，耐火材料的气孔率比较大，因而放出的气体量很大。耐火材料所含铁的氧化物对玻璃液中残留的盐类的分解起着催化作用，这也会使玻璃液产生气泡。另外由还原焰烧成的耐火材料，在其表面上或缝隙中会留有碳素，这些碳素与玻璃液中的变阶氧化物作用而生成气泡。

（4）金属铁引的气泡（5）其他气泡形成的原因

通常玻璃中结石有那几类

答：（1）配合料的结石（2）耐火材料结石（3）析晶结石（4）其他结石

根据玻璃中条纹和节瘤产生的原因不同，一般可分为哪几类

答：（1）熔制不均匀引起的条纹和节瘤（2）窑碹玻璃滴引起的条纹和节瘤（3）耐火材料被侵蚀引起的条纹和节瘤（4）结石熔化引起的条纹和节瘤

◇玻璃马赛克的生产方法有哪两类

答：玻璃马赛克的生产方法有熔融法和烧结法。

玻璃的钢化方法通常有哪两种

答：热钢化和化学钢化两种

玻璃的化学钢化工艺分哪几种类型

答：（1）低温型处理工艺（2）高温型处理工艺（3）电辅助处理

◇粘土按生成情况，可分为哪几类

答：（1）原生粘土，也称第一次或残留粘土。可经化学风化（如水解）生成。

（2）次生粘土，也称二次或沉凝粘土，是由原生粘土在自然动力条件下转移到其他地方再次沉积而成。粘土矿按其结构类型不同，可分哪几类

答：（1）高岭石（2）叶蜡石（3）蒙脱石（4）伊利石类

粘土的工艺性质包括哪些

答：（1）可塑性（2）结合性（3）触变性（4）收缩性（5）烧结特性

石英的分类有哪些

答：石英以原生态存在的有水晶、脉石英、玛瑙，以次生态存在的有砂岩、粉砂、燧石等，以变质态存在的有石英岩和碧玉等。

长石类陶瓷原料有哪些种类

答：长石种类很多，归纳起来都是由砷长石（K[AlSi3o8]）、钠长石（Na[AlSi3O8]）、钙长石（Ca[Al2Si2O8]）、钡长石（Ba[Al2Si2O8]）这四种长石组合而成。分为正长石亚族，斜长石亚族，钡长石亚族。

◇结构陶瓷主要有哪些举例说明。

答：（1）氧化物陶瓷：比如氧化铝陶瓷，ZrO2陶瓷（2）非氧化陶瓷：比如氮化物陶瓷[主要有Si3N4，AlN，BN和Sialon陶瓷等]，碳化物陶瓷。

功能陶瓷主要有哪些种类举例说明。

答：（1）铁电陶瓷，如压电陶瓷、热释电陶瓷和透明铁电陶瓷。（2）敏感陶瓷，如热敏陶瓷、压敏陶瓷、气敏陶瓷、湿敏陶瓷和光敏陶瓷。（3）磁性陶瓷，如软磁体氧体、硬磁铁氧体、旋磁铁氧体、矩磁铁氧体、亚磁铁氧体、磁泡材料和磁光材料。

举例说明特种陶瓷的最新发展。

答：特种陶瓷最新发展有纳米陶瓷材料、梯度功能材料、智能材料和环境调和材料

名词

玻璃：熔融后冷却至固态，未析晶的无定型物质。一种较为透明的固体物质，在熔融的形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料当玻璃转变现象的非晶态固体。

高温蠕变性：在高温条件下，承受应力作用的耐火制品随时间变化而变化的等温变形。

应力松弛：将玻璃加热到离子玻璃应变电以上的某一温度，待均热后板两面均匀自然冷却，经一定时间后玻璃为可塑性状态，在受力后会产生位移和变形，使由温度梯度产生的内应力消失，这个过程成为应力松弛过程。

活性混合材料（或水硬性混合材料）：凡是天然的货人工的矿物质材料磨成细粉，加水后本身不硬化（或有潜在水硬性）但与激发剂混合，加水拌和后，不但能再空气中硬化，而且能在水中继续硬化着，称为····膨胀水泥及自应力水泥：是指在水化过程中，由于生成膨胀性水化产物，使水泥在硬化后体积不收缩或微膨胀的水泥；其中对于膨胀值大的又称自应力水泥。

玻璃的分相：玻璃在高温下为均匀的熔体，在冷却过程中活在一定温度下热处理时，由于内部质点迁移某些组分分别浓集（偏聚），从而形成化学组成不同的两个相，此过程称为玻璃的分相。

非晶态：指以不同方法获得的以结构无序为主要特征的固体物质状态。

玻璃态：是非晶态固体的一种，从熔体冷却，在室温下还保持熔体结构的固体物质状态，习惯上称之为“过冷的液体”即为玻璃态。

钢化玻璃：对玻璃进行钢化处理后得到的玻璃。

镀膜玻璃：采用镀膜法对窗用平板玻璃进行深加工得到的材料。

中空玻璃：其是在两片玻璃之间周边镶有垫条，从而构成一个充满干燥空气的整体

夹层玻璃：由两片或两片以上的玻璃用合成舒适胶片（主要是聚乙烯醇缩丁醛薄膜）粘结在一起而制成的一种安全玻璃。

微晶玻璃：把加有晶核剂（或不加晶核剂）的特定组成的玻璃在有控条件下进行晶化热处理，使原单一的玻璃相形成了有微晶和玻璃相均匀分布的复合材料，称为微晶玻璃。

暂时应力：在温度低于应变点时，处于弹性变形温度范围内（即脆性状态）的玻璃在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力，随温度梯度的存在而存在，随温度的梯度的消失而消失，这种应力称为暂时应力。石灰饱和系数：在水泥熟料中，氧化钙总是与酸性氧化物Al2O3，Fe2O3饱和生成C3A，C4AF在生成上述矿物后，所余下的CaO与使SiO2饱和形成C3S所需的CaO的比值称为实惠饱和系数。

玻璃的淬火：就是将玻璃制品加热到转变温度Tg以上50~60℃，然后再冷却介质中（淬火介质）急速均匀冷却，在这一过程中玻璃的内层和表面将产生很大的温度梯度。

粘土：是自然界中硅酸盐岩石（如长石，云母）经过长期风化作用而形成的一种图状矿物混合体，其为细颗粒的含水铝硅酸盐，具有层状结构。

玻璃的热钢化：在一定条件下使玻璃进行淬火而使其表面产生一层均匀分布的压应力，从而使其强度提高的热处理工艺。

玻璃的化学钢化：把加热的含碱玻璃浸于熔融盐中处理，通过玻璃与熔融盐的离子交换改变玻璃表面的化学组成，使得玻璃表面形成压应力层。

析晶结石：玻璃体的析晶结石，是由于玻璃在一定温度范围内，本身的析晶所造成的，这种析晶作用在生

产中通常称之为“失透”是影响玻璃质量的一个很重要的因素。

气硬性胶凝材料：只能在空气中(干燥条件下)硬化，并保持或持续发展其强度的胶凝材料。这类材料不宜用于潮湿环境中，更不能用于水中。常用的气硬性胶凝材料有石膏、石灰和水玻璃等。

玻璃缺陷：是指玻璃体内所存在的，引起玻璃体均匀性破坏的各种杂物，如气泡，结石，条纹，节瘤等。澄清剂：凡是在玻璃熔制中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度促使玻璃中气泡旁出的原料称为···填空

1在钠钙硅玻璃中，若以MgO取代CaO，将使玻璃结构疏松，导致玻璃的密度、硬度下降，但却可以降低玻璃的析晶能力和调节玻璃的料性。P7

2在玻璃熔制过程中，产生二次气泡的主要情况有：硫酸盐的热分解、物理熔解的气体析出、玻璃中某些组分易产生气泡。P43

3玻璃_ 由于表面张力 _的作用,使玻璃具有光滑平整的表面。P51

4配合料的质量指标主要有配合料的均匀性、化学组成的正确性、配合料的水分等三种。P57

5 消除或减少玻璃制品中的热应力至允许值的热处理过程称为玻璃的退火，其目的是消除永久应力和

消除温度梯度（暂时应力）。

6 陶瓷坯料是指将陶瓷原料经拣选、破碎等工序后，进行配料，再经混合、细磨等工序后得

到的具有成形性能的多组分混合物。P109

8从加热配合料直到熔成玻璃液，常可根据熔制过程中的不同变化而分为五个阶段：硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、玻璃液的澄清阶段、玻璃液的均化阶段、玻璃液的冷却阶段。

9可塑成型比注浆成型所用石膏模型强度__高___，吸水性更__低_ _。

10 陶瓷注浆成型时，加速注浆的方法主要是压力注浆、真空注浆、离心注浆。

11当石灰石煅烧温度过高或时间过长时，则生成过火石灰，用其制成的石灰膏在使用前必须经过陈伏或水熟化后使用。