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无机非金属材料工学所涉及简答题及答案解析

无机非金属材料工学所涉及简答题及答案解析第一篇：无机非金属材料工学所涉及简答题及答案解析2015级无机非金属自命考题无机非金属工学1 第一题：什么是无机非金属材料？不同于金属和有机高分子材料的五个特性是？答案：（1）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。

（除了有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的总称）（2）1-耐高温；2-化学稳定性高；3-高强度和高硬度；4-电绝缘性好；5-韧性差。

第二题：叙述浮法生产平板玻璃流程。

答案：砂岩经过煅烧后粗碎，和粉碎和过筛后的硅砂、白云石、石灰石、纯碱、芒硝、萤石以及烟道灰和来自切裁和成型留下的碎玻璃经不同的运输方式进入排式集料器，经称量混合除铁之后，进入熔窑熔炼，后经锡槽，退火窑，切断得到平板玻璃。

第三题：什么是黏土的可塑性、离子交换性和触变性。

答案：可塑性：黏土与适量水混练后形成的泥团，在外力的作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力处去后，仍能保持该形状不变的性能。

离子交换性：黏土颗粒因表面层的断裂和晶格内部的不等价置换而带电，使其能够吸附溶液中的异性离子，这些被吸附的离子又可被其他离子所置换。

触变性：黏土泥浆或可塑泥团在静置后会变稠或凝固，若此时受到搅拌或振动，则可使其黏度降低而流动性增加，再放置一段时间后又恢复原来的状态。

第四题：表示煤的组成有哪几种基准？答案：收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。

第五题.长石的种类和作用是什么？答案：种类:钠钾长石族:透长石、正长石、微斜长石。

斜长石族中的斜长石。

作用:在陶瓷工业中:（1）提供碱金属氧化物，有利于降低烧成温度。

（2）长石熔体能熔解黏土及石英等原料，促进莫来石的形成和长大，提高坯体的机械强度和化学稳定性。

（3）长石熔体填充于各颗粒间，促进坯体致密化，提高陶瓷制品的透光度。

在玻璃工业中:引入三氧化二铝的主要原料，同时引入氧化钠，氧化钾。

材料科学概论第四章无机非金属材料.

2. 玻璃相玻璃相是陶瓷材料中原子不规则的组成部分，其结构如同玻璃。 (1) 玻璃相作用 ① 粘连晶体相，填充晶体相间空隙，提高材料致密度； ② 降低烧成温度，加快烧结； ③ 阻止晶体转变，抑制其长大； ④ 获得透光性等玻璃特性；但是，对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热耐火性等不利。因此，不能成为陶瓷的主导组成部分，一般含量在20%-40%。
总结
陶瓷材料具有高耐热性、高化学稳定性、高
的硬度和良好的抗压能力。但脆性很高，温度急变抗力很低，抗拉性能差。
4.2 普通陶瓷材料
生产工艺过程
烧结过程：目的是通过一系列物理化学变化，
去除坯内所含有溶剂、黏结剂、塑化剂等，减少坯体中的气孔，增强颗粒间的结合强度。

蒸发阶段（室温-300℃）：脱水氧化物分解和晶型转化阶段（300-950℃）：发生物理化学反应，包括黏土脱水；有机物、无机物氧化；碳酸盐等分解；石英的晶型转变。玻化成瓷期（950℃-烧成温度）：烧成阶段冷却阶段（烧成温度-室温）
三、陶瓷材料的相组成及其结构
陶瓷包括三种相：晶体相、玻璃、气相
1. 晶体相是陶瓷的主要组成相。有硅酸盐、氧化物和非氧化合物等。其结构、形态。数量及分布决定陶瓷的主要性能和应用。 (1) 硅酸盐陶瓷常为多晶，可分为主晶相、次晶相及第是普通陶瓷的主要原料，结合键为离子键与三相，陶瓷的性能主要取决于主晶相。共价键的混合键。构成硅酸盐的基本单元是硅氧四面体。
陶器
陶器
陶器
元代
一、陶瓷材料的分类
唐山骨质瓷茶器
建筑卫生陶瓷
电瓷
二、陶瓷材料的结合键
离子键特点：结合力是正、负离子间的静电作用力，没有方向性。离子晶体强度高、硬度高、熔点高，但是脆性大、无延展性，受热膨胀小，且完整晶体多为透明。共价键特点：结合力很大，具有方向性和饱和性。共价晶体强度高、硬度高、熔点高、但是脆性大、无延展性，受热膨胀小。

无机非金属材料导论第四版课后答案

无机非金属材料导论第四版课后答案作为可塑性陶瓷原料的粘土，可用于陶瓷坯体、釉色、色料等配方。

如我国许多瓷区采用，工艺性能良好的高岭土生产的细瓷产品，成为国际市场的畅销产品。

石英在地球上储量多，在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料，可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。

石英的化学成分主要是二氧化硅。

石英是陶瓷坯体中的主要原料，它可以降低陶瓷泥料的可塑性，减小坯体的干燥收缩，缩短干燥时间，防止坯体变形。

在烧成中，石英的加热膨胀可以部分抵消坯体的收缩;高温时石英成为坯体的骨架，与氧化铝共同生成莫来石，能够防止坯体发生软化变形;石英还能提高瓷器的白度与半透明度。

高石英瓷即是近年来出现的高档瓷器产品。

石英在釉料中能够提高秈的熔融温度与粘度，减少釉的膨胀系数，也能够提高釉的机械强度、硬度、耐磨性与耐化学腐蚀性。

此外石英在建筑卫生陶瓷与各炎耐火材料中也有很大的使用。

无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料区别？(1)一般来说，无机非金属材料在化学组成以及化学键上与金属材料和有机高分子材料明显不同。

无机非金属材料的化学组成主要为元素的氧化物、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;金属材料的化学组成为单质金属元素或一种金属元素与其他元素组成的合金,其化学键为金属键;有机高分子材料是以C、H、O为主要元素和其他元素组成的聚合物其化学键为共价键。

(2)从力学性能上，金属材料有延展性，有机高分子材料有弹性，而大多数无机非金属材料却没有:从电学性能上，金属材料具有导电性，而无机非金属绝大多数是绝缘体;从结构上，金属材料有自由电子而无机非金属材料没有自由电子具有复杂的晶体结构;金属材料抗拉强度高，而无机非金属材料抗拉强度低。

水泥、玻璃及陶瓷在成型方面有何区别？水泥的成型除立窑之外，在热加工之前不需成型，其成型过程主要在使用时。

如加工混凝土制品等。

无机非金属材料导论-绪论资料

玻璃不是晶体也不是纯净物
玻
定义
特性
实例
璃
态物质
没有一定的熔点
而在某一温度范围内逐渐软化的物质。(介于晶体
没有
固定的熔点。
玻璃
与非晶体之间)
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可被吹制成任何形状的制品。
功能材料——利用材料所具有的电、磁、光、声、热等特性和效应以实现某种功能的材料。
生活中的无机非金属材料
⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑵石英钟表 ⑶手表上轴承(人造红宝石) Al2O3 ⑷金刚石钻头 ⑸彩电（荧光材料） ⑹煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑺海底电缆（光导纤维） ⑻电脑的CPU（单晶硅） ⑼隐形飞机（特殊光学材料）
无机非金属材料
什么是材料？
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类进步的一个重要里程碑。
（制的第一种材料：陶）
• 材料是具有一定配比的若干相互作用的元素组成、具有一定结构层次和确定性能，并能用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。
• 材料是物质，但不表示所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。
常
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碳、硅及无机非金属材料+Word版含答案

碳、硅及无机非金属材料1．硅及其化合物已被广泛用于生产生活中，下列说法不正确的是()A．图1是常见于汽车中的小摆件“苹果花”，它的动力源于以Si为原料的太阳能电池B．互联网通过光纤交换信息，光纤的主要原料是SiO2C．硅酸钠溶液的俗名是水玻璃，常用作木材的阻燃剂D．图2中这幅玻璃上的精美刻花，是工艺师用盐酸刻蚀玻璃形成的解析：选D工艺师用氢氟酸刻蚀玻璃，D错误。

2．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A．CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C．SiO2可用来制作干燥剂，因SiO2可与水反应D．CO2和SiO2都是由相应的分子构成的解析：选A CO2、SiO2都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故A正确；SiO2不溶于水，也不能和水反应生成硅酸，B不正确；硅胶可用作干燥剂，但SiO2不与水反应，C不正确；CO2是由分子构成的，SiO2是由Si、O原子直接构成的，D不正确。

3．据某网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物滑石粉。

已知滑石粉的化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。

下列有关说法不正确的是()A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉的组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软和耐火性D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应解析：选C滑石粉属于无机硅酸盐类物质，故A正确；从滑石粉的化学式可知其组成可表示为3MgO·4SiO2·H2O，故B正确；爽身粉中添加滑石粉，与它的耐火性无关，故C错误；从滑石粉的组成可知它具有SiO2的性质，能与氢氟酸、NaOH溶液反应，故D正确。

4．工业制粗硅的反应为2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑。

下列说法正确的是( )A ．SiO 2为分子晶体，Si 为原子晶体B ．Si 是光导纤维的主要成分C ．在该反应条件下，C 的氧化性强于Si 的氧化性D ．每生成1 mol Si 理论上转移的电子数目约为4×6.02×1023解析：选D A 项，SiO 2、Si 晶体类型均为原子晶体，故该项错误；B 项，SiO 2是光导纤维的主要成分，故该项错误；C 项，在该反应条件下，C 的还原性强于Si 的还原性，故该项错误；D 项，在反应中每有 1 mol Si 生成，理论上转移的电子为 4 mol ，即约为4×6.02×1023，故选项正确。

无机非金属201309思考题答案资料

《无机非金属材料概论》201309思考题答案玻璃：1.名词解释：桥氧、非桥氧、配位数。

桥氧：玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子，即起“桥梁”作用的氧离子。

非桥氧：仅与一个成网离子相键连，而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥氧。

配位数：直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。

2.了解硅酸盐结构形态与桥氧与非桥氧之间的关系。

在无机非金属材料中，硅酸盐晶体结构有一个共同的特点，即均具有[SiO4]四面体，并遵循由此导出的硅酸盐结构定律。

[PO4]四面体，[BO4]四面体，[BO3]三角体，[AlO4]四面体，[AlO6]八面体。

硅酸盐矿物的晶体结构中，最基本的结构单元是Si-O络阴离子。

除硅灰石膏结构中 Si4+具有6次配位，形成Si-O6配位八面体而属于六氧硅酸盐外，其他所有硅酸盐矿物都属于四氧硅酸盐。

其Si4+具有4次配位，形成Si-O4配位四面体。

这样的硅氧四面体在结构中可以孤立地存在，彼此间由其他金属阳离子来连接。

但硅氧四面体间经常还可通过共用角顶上的O2-(称为桥氧)而相互连接，从而构成四面体群、环、链、层和架等不同连接形式的所谓硅氧骨干。

硅氧骨干与硅氧骨干之间再借助于其他金属阳离子来连接。

3.无机非金属材料与其它材料相比在结构性能上有哪些特点？1）具有比金属键和纯共价键稳定的离子键和混合键——脆性。

2）比金属的晶体结构复杂，没有自由电子。

3）熔点高，硬度高，脆性大，透明度高，导电性低，抗化学腐蚀能力强。

4）绝大多数是绝缘体，导热系数低，受热变形小。

4.什么是玻璃态物质的四个通性？解释之。

1）各向同性玻璃体的任何方向具有相同性质。

就是说，玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都是相同的。

2）介稳性玻璃处于介稳状态，就是说，从熔体冷却或其他方法形成玻璃时，系统所含的内能并不处于最低值。

当玻璃从液态向固态转化时，玻璃的内能大于同组成晶体的内能，玻璃的体积大于同组成晶体的体积。

第四章----无机非金属材料【可编辑全文】

可编辑修改精选全文完整版第四章无机非金属材料第一节概述一、无机非金属材料的定义除金属和高分子材料以外的固体材料以金属元素或非金属元素的化合物或非金属元素单质为组元，原子与原子之间通过离子键和共价键而键合，主要组成成分大多为硅酸盐类，因此有时也称为硅酸盐材料。

二、化学键的特点☺化学健主要是离子键、共价健以及它们的混合键；☺硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感；☺熔点高，具有优良的耐高温和化学稳定性；☺一般自由电子数目少、导热性和导电性较小；☺耐化学腐蚀性好；☺耐磨损。

四、无机非金属材料的分类传统无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。

无机非金属材料传统无机非金属材料——硅酸盐材料新型无机非金属材料——半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等1、玻璃态材料－熔融后，在低温下仍保持熔体结构的固态物质2、陶瓷材料－粉末状材料经过成型和烧结形成的多相固体材料3、水泥－能够在水或空气中硬化的水硬性粉体材料4、耐火材料－指能够耐高温（耐受1580度以上温度）的固体材料，包括耐火砖、耐火纤维和耐火水泥等五、无机非金属材料在自然界的分布分布广泛，存在形式多样，有晶体结构和非晶态结构，有人工产品也有天然产物六、无机非金属材料的加工工艺包括热加工工艺和冷加工工艺第二节陶瓷一、陶瓷材料的分类及性能1、普通陶瓷（传统陶瓷）指以天然硅酸盐为原料，经过粉碎、成型、烧结制成的固体材料和器皿。

包括日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、绝缘陶瓷、化工陶瓷等。

2、现代陶瓷（特种陶瓷）一般指以高纯度化工原料或人工合成材料为原料烧结成的固体材料。

也称为新型陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷、高性能陶瓷等。

根据功能分类有电子陶瓷、光学陶瓷、高硬度陶瓷等根据化学成分划分有氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等（碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等）。

根据使用性质划分有结构陶瓷（工程陶瓷）和功能陶瓷。

3、陶瓷材料的相组成及结构：陶瓷的组成相主要有晶体相、玻璃相和气相结构。

无机非金属201309思考题答案讲解