吉林化工学院《无机非金属材料》作业-考试题

绪论

1、传统上的无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种，其主要化学组成均为硅酸盐类。

2、无机非金属材料是一门多学科相互交叉的新兴科学，主要研究无机非金属材料的成分和制备工艺、组织结构、材料性能和使用性能四个要素。

玻璃

1、玻璃的结构：玻璃态物质具有下列主要特征：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

2、玻璃特点：可以认为短程有序和长程无序是玻璃物质结构的特点

3、为什么氧化钙比氧化钠好：在碱硅二元玻璃中假如CaO，可使玻璃的结构和性质发生明显的改善。由于半径与Na+相近，而电荷比Na+大一倍的Ca2+离子，场强比Na+大的多，当它处于网穴时具有显著地强化玻璃结构和限制Na+活动的作用。由此得到具有优良性能的钠钙硅玻璃。

4、网络生成体氧化物应满足以下条件：1）每个氧离子应与不超过两个阳离子相联。2）在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于或等于4。3）氧多面体相互共角而不共棱或共面。4）每个多面体至少有三个顶角是共用的。

5、均匀成核：均匀成核是指在宏观均匀的玻璃中，在没有外来物参与下与相界、结构缺陷等无关的成核过程，又称本征成核或自发成核。

6、非均匀成核：非均匀成核是依靠相界、晶界或基质的结构缺陷等不均匀部位而成核的过程，又称为非本征成核。

7、填空题：粘度随温度变化的快慢是一个很重要的玻璃生产指标，常称其为玻璃的料性，粘度随温度变化块的玻璃称为短性玻璃，反之称为长性玻璃。

8、计算粘度（15页）。

9、判断题（14,21,23,24）

10、凡能被用于制造玻璃的矿物原料、化工原料、碎玻璃等统称为玻璃原料。为了熔制具有某种组成的玻璃所采用的，具有一定配比的各种玻璃原料的混合物叫做配合料。

11、玻璃原料通常按其用量和作用的不同而分为主要原料和辅助原料。主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料，如石英砂、石灰石、纯碱等。辅助原料是指为使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料，如澄清剂，着色剂，脱色剂，氧化剂和还原剂，乳浊剂等。这种原料用量少，但它们的作用往往是不可代替的。

12、配合料的制备过程是:计算出玻璃配合料的料方;根据料方称取各种原料;在用混合机混合均匀即制得了玻璃配合料。

13、选择原料的原则应遵循以下原则1）原料的质量应符合玻璃制品的技术要求，其中包括化学成分稳定、含水量稳定、颗粒组成稳定，有害杂质（主要指三氧化二铁）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。

14、设计玻璃组成的原则：1）根据组成、结构和性质的关系，使设计的玻璃能满足预定的性能要求。2）根据玻璃的形成图和相图，使设计的组成能够形成玻

璃析晶倾向小。3）根据生产条件使设计的玻璃能适应熔点、成型、加工等工序的实际要求。4）所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获得。

15、配合料的制备：1）对配合料的质量要求（1、具有正确性和稳定性2、具有一定的水分3、具有一定的气体率4、混合均匀）2）配合料的混合3）配合料的质量检验

16、合格的配合料经高温加热形成均匀的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程，称为玻璃的熔制过程。

17、玻璃熔制过程中不同变化而分为五个阶段1）硅酸盐形成阶段2）玻璃形成阶段3）玻璃液的澄清阶段4）玻璃液的均化阶段5）玻璃液的冷却阶段

18、玻璃炸裂原因：当玻璃液存在化学不均匀体时，主体玻璃与不均匀体的性质也不同，这对玻璃制造产生不利的影响。例如，两者热膨胀系数不同，则在两者合界面上将产生结构应力，这个往往就是玻璃制品产生炸裂的原因；两者光学常数不同，则使光学玻璃产生光畸变；两者的粘度不同，是窗用玻璃产生波筋、条纹的原因之一。

19、产生二次气泡的主要情况有：1、硫酸盐的热分解2、物理溶解的气体析出3、玻璃中某些组分易产生二次气泡。

20、为什么配合料中加水：配合料的润湿能改善配合料的均匀性，因为配合料中保持一定的水分，能使配合料中的芒硝和纯碱等助溶剂覆盖粘附于石英砂颗粒表面，提高了内摩擦系数，并使配合料颗粒的位置相互巩固，减少分层倾向，提高配合料的反应能力及减轻飞料现象。

21、加料方式（44页）

22、玻璃的熔制制度：主要的是温度制度，压力制度和气氛制度。

23、沿窑长的温度曲线上，玻璃澄清时的最高温度点（热点）和成型时的最低温度点是具有决定意义的两点。

24、玻璃熔制的工艺制度除温度制度之外，还有压力制度、气氛制度、泡界线制度及玻璃液面制度，通常把他们称为玻璃的五大工艺制度。

25、浮法是指熔窑熔融的玻璃液流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻璃的方法。

26、玻璃的拉薄：分为高温拉薄和低温拉薄两种方法，低温拉薄比高温拉薄更有利；低温拉薄可以分为两种，即低温急冷法和低温徐冷法。

27、玻璃中由于存在的温度差而产生的应力，称为热应力，按其存在的特点，分为暂时应力和永久应力。

28、当玻璃内外温度相等时所残留的热应力称为永久应力。（60页）

29、怎么造成析晶结实：玻璃体的析晶结实，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为“失透”，是影响玻璃质量的一个很重要的因素。

30、防止产生析晶结石的主要措施有：1）选择析晶倾向小的玻璃成分，降低析晶氧化物的含量。2）尽量减小玻璃液在窑炉的易析晶区的停留时间。3）尽量减少窑炉结构中使玻璃液滞留的死角。

31、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，称之为微晶玻璃。

陶瓷

1、陶瓷原料：粘土、石英、长石

2、石英在陶瓷生产中的作用：1）是瘠性料，可降低可塑性，减少收缩变形，加快干燥。2）在高温时可部分溶于长石玻璃中，增加液相粘度，减少高温时的坯体变形。3）未熔石英与莫来石一起可构成坯体骨架，增加强度。4）在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融温度和粘度，提高釉的耐磨性和抗化学腐蚀性。

3、莫来石（3Al2O3·2SiO2—2Al2O3·2SiO2）

4、陶瓷基本原料的各个作用：粘土提供了可塑性，以保证成型的工艺要求，石英是耐熔的骨架成分，长石则是助溶剂，促使烧结时玻璃相的形成。

5、坯料配方的确定:1)充分了解相关信息2）初步确定配方3）试制确定正式配方。

6、坯料是指将陶瓷原料经拣选、破碎等工序后，进行配料，在经混合、细磨等工序后得到的具有成形性能的多组分混合物。可见由原料到坯料需经过一个制备过程。

7、混合制备:1、细粉碎2、泥浆的脱水3、造粒4、陈腐5、练泥及真空处理。

8、成型方法：可塑成型，注浆成型，压制成型。

9、成型就是将坯料制成具有一定形状、强度的坯体（生坯），其过程取决于坯料的成型性能及工艺方法。

10、可塑成型是指对具有一定可塑能力的泥料，如可塑坯体，进行加工成型的工艺过程。

11、泥料会出现触变性的的原因被认为是什么：粘土片状颗粒的表面尚残留少量电荷未被完全中和，以至形成局部的边-边或边-面结合，构成了空间网络结构。这时，泥浆中大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中，使静置的整个粘土-水系统形成一种好似水分已减少，粘度增加的变稠和固化状态。但这种网络结构是疏松和不稳定的，稍有剪切力作用或振动时，就能破坏这种网络结构，使被分隔或封闭在空隙中的自由水又解脱出来，整个系统又变成一水分充足、粘度降低，流动性增加的状态。在放置一段时间后，上述网状结构又会重新建立，重新又出现变稠现象，此亦叫触变厚化现象。

12、注浆成型操作注意事项1）新制成的泥浆至少需存放一天以上再使用，用前须搅拌5~10min。2）浇注泥浆温度不宜太低，否则会影响泥浆的流动性。3）石膏模应按顺序轮换使用，使模型湿度保持一致。4)注入泥浆时，为使模内的空气充分逸出，应沿漏斗徐徐不断地一次注满；最好将模子至于转盘上，一面注一面用手使之回转，好借助离心力的作用，促使泥层均匀，减少坯内气泡，减小烧成变形。对于实心注浆，在泥浆注入后，可将模型稍微振动，促使泥浆充分流动将各处填满，并有利泥浆内的气泡散逸。5）石膏模内壁在注浆前最好喷一层薄釉或撒一层滑石粉，以防粘模。6）从空心注浆倒出的余浆和修整后的剩余废浆，在回收使用时，要先加水搅拌，洗去从模上混入的硫酸钙等可溶性的盐类，再过筛压滤后与浆料配用。7）注浆坯体脱模后需轻拿轻放，放平放稳防止振动。特殊形状的坯体最好放在托板上。

13、压制成型是指在坯料中加入少量的水分或塑化剂，然后再在金属模具中经较高压力被压制成型的工艺过程。

14、釉的配方的总原则是釉料必须适应于坯料。酸性强的坯配酸性弱的釉，酸性