名詞解釋:
無機非金屬材料;無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物、以及矽酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質組成的材料。是除金屬材料和有機高分子材料以外的所有材料的統稱。
水泥;凡細磨成粉末狀,加入適量水後成為塑性漿體,既能在空氣中硬化,又能在水中硬化,並能將砂、 石等散粒或纖維材料牢固地膠結在一起的水硬性膠凝材料,統稱為水泥。
水泥混凝土由水泥、顆粒狀集料以及必要時加入化學外加劑和礦物摻和料,經合理配合的混合料,加水拌合硬化後形成具有凝聚結構的材料。
燒成;燒成通常是指將初步密集定形的粉塊(生坯)經高溫燒結成產品的過程。其實質是將粉料集合體變成緻密的、具有足夠強度的燒結體,如磚瓦、陶瓷、耐火材等。
kh; kh= 2 3 2 3 2
8 . 2 35 . 0 65 . 1
sio o fe o al cao ;
石灰飽和係數 kh 是熟料中全部氧化矽生成矽酸鈣(c3s 十 c2s)所需的氧化鈣量與全部二氧化矽理論上全部生成矽酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。(即kh表熟料中二氧化矽被氧化鈣飽和形成矽酸三鈣的程度。)
sm;sm=
3 2 3 2 2
o fe o al sio ;
矽率是表示熟料中氧化矽含量與氧化鋁、氧化鐵之和的質量比。(表示了熟料中矽酸鹽礦物與熔劑礦物的比例)
im 鋁率又稱鐵率,其數學表示式為:
im = al2o3/fe2o3
鋁率表示熟料中氧化鋁與氧化鐵含量的質量比,也表示熟料熔劑礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁
酸四鈣的比例。
螢石含率
螢石含率指由螢石引入的caf2 量與原料總量之比,即:
螢石含率=
原料總量含量螢石 2 caf 100%
凝結時間;水泥從加水開始到失去流動性,即從流體狀態發展到較緻密的固體狀態,這
個過程所需要的時間稱凝結時間。
膠凝材料;凡能在物理、化學作用下,從漿體變成堅固的石狀體,並能膠結其它物料而
具有一定機械強度的物質,統稱為膠凝材料,又稱膠結料。
水硬性膠凝材料;在拌水後既能在空氣中硬化又能在水中硬化的材料稱為水硬性膠凝材料。
假凝;假凝是指水泥的一種不正常的早期固化或過早變硬現象。 在水泥用水拌和的
幾分鐘內物料就顯示凝結。假凝放熱量極微,而且經劇烈攪拌後,漿體又可恢復
塑性,並達到正常凝結,對強度並無不利影響;但仍會給施工帶來一定困難。
急凝急凝是指水泥的一種不正常的早期固化或過早變硬現象。 在水泥用水拌和的幾分鐘內物料就顯示凝結。急凝放熱,急凝往往是由於緩凝不夠所引起,漿體已具有一定強度,重拌並不能使其再具塑性。
煅燒指物料經過高溫,合成某些礦物(水泥、水泥熟料,礦物等)或使礦物分解獲得某些中
間產物(如石灰和黏土熟料)的過程。
玻璃玻璃是由熔融物冷卻、硬化而得到的非晶態固體。其內能和構性熵高於相應的晶
體,其結構為短程有序,長程無序。
玻璃調整體;凡不能單獨生成玻璃,一般不進入網路而是處於網路之外的氧化物,稱為玻璃的網路外體。它們往往起調整玻璃一些性質的作用。常見的有 li2o,na2o, k2o,mgo,cao,sro,bao等。
玻璃形成體能單獨形成玻璃,在玻璃中能形成各自特有的網路體系的氧化物,稱為玻璃
的網路形成體。如sio2,b2o3,p2o5,ceo2,as2o5、v2o3 等。
玻璃中間體一般不能單獨形成玻璃,其作用介於網路形成體和網路外體之間的氧化物,
稱之為中間體,如 a12o3,beo,zno,ga2o3,tio2、pbo等。
玻璃的化學穩定性; 玻璃抵抗水、酸、鹼、鹽、大氣及其它化學試劑等侵蝕破壞的能力,統稱為玻璃的化學穩定性。
澄清劑凡在玻璃熔製過程中能分解產生氣體,或能降低玻璃粘度,促進排除玻璃液中氣泡的物質稱為澄清劑。
玻璃熔化玻璃配合料經過高溫加熱轉變為化學組成均勻的、無氣泡的、並復合成型要求的玻璃液的過程。
陶瓷陶瓷是以無機非金屬天然礦物或化工產品為原料, 經原料處理、 成型、 乾燥、燒成等工序製成的產品。是陶器和瓷器的總稱。
坯、釉適應性
坯、釉適應性是指熔融效能良好的釉熔體,冷卻後與坯體緊密結合成完美的
整體不開裂、不剝脫的能力。
二、填空題1.陶瓷材料的顯微結構由結晶相、 氣孔和玻璃相組成。
2.矽酸鹽水泥熟料中含有 c3s、 c2s、 c3a、 c4af四種礦物。
3.根據各氧化物在玻璃結構中所起的作用,一般可將他們分為玻璃形成體、玻璃中間體和玻璃調整體三類。
4.根據成型方法的不同,陶瓷坯料通常分為三類: 注漿坯料、可塑坯料和壓制坯料。
5.矽酸鹽水泥的生料在煅燒過程中將會發生以下物理化學變化過程乾燥與脫水、 碳酸鹽分解、 固相反應、 液相和熟料燒結和熟料的冷卻過程。
6.擬定玻璃的組成應按照設計原則,根據設計玻璃的效能要求,參考現有玻璃組成,採用適當的玻璃系統並結合給定的生產工藝條件,擬定出設計玻璃的最初組成(原始組成)。
7.玻璃的質量缺陷主要有氣泡、 條紋和結石。
8.陶瓷坯料中混有鐵質將使製品的外觀質量受到影響,如降低白度與半透明性,也會產生斑點。
9.矽酸三鈣的水化過程可分為五個階段:初始水化期、 誘導期、 加速期、衰減期和穩定期。
1.無機非金屬材料一般的熱加工方法有煅燒、 燒成與熔化。
2.矽酸鹽水泥熟料主要由 cao、 sio2、 al2o3、 fe2o3四種氧化物組成。
4. na-ca-si玻璃系統中, na2o能提供游離氧使玻璃結構中的o/si比值增加,使 si-o 發生斷鍵,因而可以降低玻璃的粘度,使玻璃易於熔融,是玻璃良好的助熔劑。
6.粘土質原料的主要組成礦物有高嶺石, 蒙脫石, 伊利石;
7.陶瓷的成形方法有塑性成型, 注漿成型, 壓制成型;
8.工業生產中用於玻璃熔製的設施有坩鍋窯, 池窯;
9.平板玻璃的深加工方法有鋼化, 鍍膜。
1.一般玻璃按組成可分為元素玻璃, 氧化物玻璃, 非氧化物玻璃三類;
3.陶瓷的主要組成相為玻璃相, 結晶相, 氣孔;
4.玻璃的質量缺陷主要有氣泡, 條紋, 結石;
5.水泥按其用途和效能可分為通用水泥、 專用水泥及特性水泥三大類;
6.玻璃的熔製過程包括燒結物形成、 玻璃液形成、 玻璃液澄清、玻璃液均化、 玻璃液冷卻五個階段。
7、材料一般可分為金屬材料、 無機非金屬材料和有機高分子材料三大類。
9.天然鈣質原料主要有石灰石, 泥灰巖, 白堊 ;
4. 陶瓷坯料組成的表示方法有配料比表示、礦物組成表示、化學組成表示、實驗公式表示 。
6.釉料按外觀質量分為三類透明釉 、 顏色釉 、 藝術釉 。
7.水泥的水化過程分為三個階段鈣礬石形成期、 矽酸二鈣水化期、 結構形成和發展期。
1.目前,我國矽酸鹽水泥生產中採用的是 kh 、 sm 和 im 三個率值;
2.從結構上看,陶瓷材料是由晶態物質、 玻璃態物質和氣孔組成;
4.矽酸鹽水泥的基本組成材料為熟料 , 石膏 ;
8.日用陶瓷的可塑成形按其操作法不同可分為雕塑 、 引坯 、 拉坯 、 旋壓和滾壓等種類。
2.水泥生產的主要原料有石灰石、粘土和鐵粉。
3. 石灰飽和係數 kh是熟料中全部氧化矽生成矽酸鈣(c3s十 c2s)所需的氧化鈣量與全部二氧化矽理論上全部生成矽酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。
4.陶瓷產品按組成可分為矽酸鹽陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷。
6.陶瓷的成形方法分為可塑法成形、注漿法成形和幹壓法成形三大類。
7.玻璃是由熔融物冷卻、硬化而得到的非晶態固體。其內能和構形熵高於相應的晶體。
4.粘土質原料的主要化學組成為 sio2 , al2o3 ;
8.玻璃是由熔融物冷卻、硬化而得到的非晶態固體 。其內能和構形熵高於相應的晶體 。玻璃的結構為短程有序 ,長程無序 。
2.無機非金屬材料主要有陶瓷 , 膠凝材料 , 玻璃 , 耐火材料 , 天然材料 ;
7.水泥石中水的存在型別有結晶水 , 吸附水 , 自由水 ;
1.影響水泥水化速率的主要因素有熟料礦物組成 、 水灰比 、 細度 、 養護溫度 、 外加劑 。
9.玻璃的脫色劑按其作用可分為物理脫色劑和化學脫色劑兩種。
三、簡答題:(共 25 分)
1.石膏在水泥中的作用?(6分)
石膏的作用主要是調節凝結時間(2 分),而且適量的石膏對提高水泥強度有利,尤其是早期強度(2 分);但石膏量不宜過多,否則會使水泥產生體積膨脹而使強度降低,甚至影響水泥的安定性(2分)。
2.陶瓷坯料組成設計的依據有哪些?(10分)
(1)產品的物理化學性質、使用要求是考慮坯、釉料組成的主要依據(2分);
(2)在擬定配方時可採用一些工廠或研究單位積累的資料和經驗(2分);
(3)了解各種原料對產品性質的影響是配料的基礎(2分);
(4)配方要能滿足生產工藝的要求(2分) ;
(5)希望採用的原料**豐富,質量穩定、運輸方便、**低廉(2分)。
3.陶瓷製品開裂的主要原因?(9分)
生坯在搬運過程中因被碰而產生的細微裂紋(2分);
坯體入窯水分過高、公升溫過急(2分);
高溫階段生溫太快,收縮過大(8%以上)(2分);
坯體在晶體型轉化階段冷卻過快(2分);
器形設計不合理(1分)。
1.無機非金屬材料生產過程中的共性?(6分)
原料的破碎(1分) 粉體製備(1分) 成型(1分) 烘乾(1分)
高溫熱處理(1分) 冷卻(1分)
2.水泥體積安定性的影響因素?(8分)
f-cao(2分) mgo(2分) so3(2分)冷卻速率(2分)
4.陶瓷壓制坯料應滿足哪些要求?(6分)
1)流動性好(2分)
2)堆積密度大(2分)
3)含水率和水分的均勻性(2分)
1.sio2 在典型無機非金屬材料中的作用?(11分)
矽酸鹽水泥:與氧化鈣一起形成矽酸鈣(2 分)。如果熟料中 sio2 過高,熱料煅燒困難:
特別當氧化鈣含量低,矽酸二鈣含量多時,熟料易於粉化(1分)。 矽率過低,則熟料中矽酸鹽礦物太少而影響水泥強度,且影響窯的操作(1分)。 在玻璃中:
是玻璃形成氧化物(2分),以矽氧四面體[sio4]的結構組元形成不規則的連續網路,成為玻璃的骨架(1分)。在陶瓷產品燒成過程中, 二氧化矽的體積膨脹可以起著補償還體收縮的作用 (2 分)。高溫下石英部分地溶解於液相中,增加熔體的粘度,而未溶解的石英顆粒構成坯體的骨架,減少變形的可能性(1 分)。
由於石英屬瘠性原料,因而可減小坯體的乾燥收縮和縮短乾燥時間(1分)。
無機非金屬材料工藝學
傳統的無機非金屬材料工藝學包括那幾個部分?水泥工藝學 玻璃工藝學 陶瓷工藝學 現代的無機非金屬材料工藝學包括那幾個部分?水泥工藝學 玻璃工藝學 陶瓷工藝學 耐火材料工藝學 無機複合材料工藝學 無機非金屬材料工藝學需要預先學習的課程 基礎課 物理化學專業基礎課 矽酸鹽物理化學 為什麼要學習無機非金屬材...
金屬工藝學
一 填空題 每空1,共40分 1 金屬的力學效能主要有強度硬度塑性疲勞極限等。2 鐵碳合金室溫的基本組織有鐵素體珠光體滲碳體奧氏體萊氏體等。3 常見碳素鋼按含碳量分為高碳鋼中碳鋼低碳鋼 4 熱處理工藝過程都由加熱保溫冷卻三個階段組成.5 常用的整體熱處理有退火正火淬火回火等 6 鑄鐵按碳存在形式分白...
金屬工藝學總結
名詞解釋 1.將液態金屬澆注到具有與零件形狀 尺寸相適應的鑄型型腔中,待其冷卻凝固,以獲得毛坯或零件的生產方法,稱為鑄造。2.砂型鑄造 就是把液體金屬澆注到砂型中,從而獲得鑄件的鑄造方法。它是傳統的鑄造方法,適用於各種形狀 大小 批量及各種合金鑄件的生產。3.造型.用型砂及模樣等工藝裝備製造鑄件的過...