無機非金屬材料工藝學題庫.doc

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1、四、簡述題1.有一瓶罐玻璃生產廠欲提高玻璃的化學穩(wěn)定性、提高機速，對配比應做如何調整？為什么？堿金屬氧化物(Na2O，K2O)對玻璃的化學穩(wěn)定性影響最大。為了提高設計玻璃的化學穩(wěn)定性，必須使設計玻璃中的Na2O、K2O比現(xiàn)有玻璃降低；增加機速，可適當增加CaO，同時考慮到MgO對提高化學穩(wěn)定性有利，而又能防止析晶，為此在設計玻璃中強加了MgO，并使MgO＋CaO的含量比原有玻璃中CaO的含量增高。2.硅酸鹽水泥熟料燒成后要進行冷卻的目的是什么？為何生產實踐中要采用急速冷卻？熟料冷卻的目的：改善熟料質量與易磨性；降低熟料的溫度，便于運輸、儲存、和粉磨；回收熱量，預熱二次空氣，降低熱耗、提

2、高熱利用率。急速冷卻熟料的優(yōu)點：急冷能防止或減少β-C2S轉化成γ-C2S；急冷能防止或減少C3S的分解；急冷能防止或減少MgO的破壞作用；急冷使熟料中C3A結晶體減少；急冷熟料易磨性提高。3.無機非金屬材料與金屬材料在性能上有那些不同？試分析其原因？無機非金屬材料的化學組分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物、以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質，其化學鍵主要為離子鍵或離子—共價混合鍵。因此，無機非金屬材料的基本屬性主要體現(xiàn)為高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高抗壓良好的抗氧化性、隔熱性，優(yōu)良的介電、壓電、光學、電磁性能及其功能轉換特性等。但大多數無機非

3、金屬材料具有抗拉強度低、韌性差等缺點。4.簡述玻璃熔化過程的各個階段及其特點？1）燒結體的形成在高溫作用下，發(fā)生一系列物理、化學反應，形成不透明燒結物。對于普通鈉鈣硅酸鹽玻璃而言，這一階段結束后，配合料轉變?yōu)橛晒杷猁}和殘余石英顆粒組成的燒結體。2）玻璃液的形成不透明燒結體經進一步加熱，未完全熔化的配合料殘余顆粒溶解，燒結物開始熔融、擴散，并最終由不透明燒結體變?yōu)橥该鞑Ａб?。但此時的玻璃液含有大量可見氣泡，且玻璃液的化學成分很不均勻。3）玻璃液的澄清玻璃液的澄清是指氣體夾雜物從玻璃液中的消除的過程。4）玻璃的均化均化過程是為了消除玻璃液中條紋和其他化學組成與玻璃液組成不同的不均體，從而獲

4、得化學組成均勻一致的玻璃液。5）玻璃液的冷卻為使玻璃液滿足成型所需的粘度要求，經高溫澄清、均化后的玻璃液需進一步降溫冷卻。整個冷卻過程應力求平穩(wěn)進行，以保證玻璃液的熱均勻性，并防止出現(xiàn)溫度波動，以免引起二次氣泡。5.在硅酸鹽水泥生產中，當氧化鈣含量變化時，對煅燒和礦物形成有何影響？當氧化鈣含量提高時，熟料中的C3S增加，熟料強度提高，因此，提高氧化鈣含量，有利于提高水泥熟料質量；但氧化鈣含量過高，熟料煅燒困難，致使f-CaO增加，熟料強度降低；降低氧化鈣含量，熟料中的C3S減少，C2S增多，熟料強度降低，熟料易粉化。6.陶瓷廠在采用注漿成型時，對坯料有何要求？1）流動性好。保證泥漿澆注

5、成形時要能充滿模型的各個部位。2）懸浮性好。漿料中各種固體顆粒能在較長的一段時間懸浮而不沉淀的性質稱為泥漿的懸浮性。它是保證坯體組分均勻和泥漿正常輸送、貯放的重要性能之一。3）觸變性適當。受到振動和攪拌時，泥漿粘度會降低而流動性增加，靜置后又恢復原狀，此外，泥漿放置一段時間后，在維持原有水分的情況下也會變稠，這種性質稱為觸變性。泥漿觸變性過大，容易堵塞泥漿管道，且坯體脫模后易塌落變形；觸變性過小，生坯強度較低，影響脫模和修坯。4）濾過性好。濾過性也稱滲模性，是指泥漿能夠在石膏模中濾水成坯的性能。濾過性好，則成坯速率較快。當細顆粒過多時，易堵塞石膏模表面的微孔脫水通道，不利于成坯。熟料和

6、瘠性原料較多時有利于泥漿的脫水成坯。9.簡述鈣質原料在典型無機非金屬材料中的作用？硅酸鹽水泥：CaO——滿足生成熟料礦物的要求。CaO量過高，生料易燒性差，熟料中f－CaO增多，會導致安定性不良；CaO量過低，熟料中C2S增多，C3S減少，熟料強度下降。陶瓷中：主要起助熔作用，縮短燒成時間，增加瓷器的透明度，使坯釉結合牢固。玻璃中：穩(wěn)定劑，即增加玻璃的化學穩(wěn)定性和機械強度，但含量不宜過高，否則會使玻璃的結晶傾向增大，而且易使玻璃發(fā)脆。CaO在高溫時，能降低玻璃的粘度，促進玻璃的熔化和澄清；但當溫度降低時，粘度增加得很快，使成形困難。含CaO高的玻璃成形后退火要快，否則易于爆裂。13.簡

7、述普通平板玻璃的主要組成成分及其作用？主要組成成分——Na2O、CaO、SiO2；各成分的主要作用——Na2O，玻璃助熔劑，降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融；CaO，穩(wěn)定劑，增加玻璃的化學穩(wěn)定性和機械強度，高溫時降低玻璃的粘度，促進玻璃的熔化和澄清；SiO2，玻璃的形成氧化物，作為玻璃的骨架。14.簡述影響玻璃化學穩(wěn)定性的因素？1）玻璃的組成玻璃網絡完整性愈高，網絡外離子愈少，玻璃化學穩(wěn)定性愈好。2）侵蝕介質的種類水汽侵蝕能力大于水。弱酸濃度小者