考研复试试题库无机非金属材料工艺设计学

1、 .wd.一、名词解释1. 无机非金属材料 无机非金属材料是以某些元素的氧化物、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、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。2. 玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体，其构造为短程有序，长程无序。3. 水泥凡细磨成粉末状，参加适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料结实地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。4. 陶瓷陶瓷是以无机非金属天然矿物或化工产品为原料， 经原料处理、成型、枯燥、烧成等工序制成的产品。是陶器和瓷器的总称。5. 澄清剂凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃黏度，促进排除玻璃液中气泡的物质称为澄清剂。6. 胶凝材料凡能在物理、化学作用下，从浆体变成稳固的石状体，并能胶结其它物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。7. 烧成烧成通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。其实质是将粉料集合体变成致密的、具有足够强度的烧结体，如砖瓦、陶瓷、耐

2、火材料等。8. 玻璃形成体 能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物，称为玻璃的网络形成体。如SiO2，B2O3和P2O5等。9. 水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料称为水硬性胶凝材料，如各种水泥等。10. 玻璃的化学稳定性玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气及其它化学试剂等侵蚀破坏的能力，统称为玻璃的化学稳定性。11. 凝结时间水泥从加水开场到失去流动性，即从流体状态开展到较致密的固体状态，这个过程所需要的时间称凝结时间。12. 玻璃调整体凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。常见的有Li2O，Na2O，K2O，MgO，CaO，SrO和BaO等。13. 坯、釉适应性坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体严密结合成完美的整体不开裂、不剥脱的能力。14. 假凝假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。 在水泥用水拌和的几分钟内物料就显示凝结。假凝放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并到达正常凝结，对强度并无不利影响；但仍会给施工带来一定困难。15.

3、水泥混凝土 由水泥、颗粒状集料以及必要时参加化学外加剂和矿物掺和料，经合理配合的混合料，加水拌合硬化后形成具有凝聚构造的材料。16. 急凝 急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显示凝结。急凝放热，急凝往往是由于缓凝不够所引起，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。17. 玻璃熔化玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的过程。18. 玻璃中间体 一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，称之为中间体，如 A12O3，BeO，ZnO，镓Ga2O3，TiO2、PbO等。19. IM 铝率又称铁率，其数学表达式为： IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。20. 萤石含率 萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比，即：萤石含率=萤石含量CaF2含量/原料总量10021. 煅烧 指物料经过高温，合成某些矿物或使矿物分解获得某些中间产物的过程。22. SM 硅率，又称为硅酸率，其数学表达式是：SM

4、=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比，也表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。二、填空题23. 陶瓷的显微构造由结晶相、 气孔 和 玻璃相组成。24. 硅酸盐水泥熟料中含有 C3S 、 C2S 、 C3A 、 C4AF 四种矿物。25. 根据各氧化物在玻璃构造中所起的作用，一般可将他们分为网络形成体玻璃形成体 、 中间体 和 网络外体(调整体)三类。26. 根据成型方法的不同，陶瓷坯料通常分为： 注浆坯料 、可塑坯料 和 压制坯料三类。27. 硅酸盐水泥的生料在煅烧过程中将会发生以下物理化学变化枯燥与脱水 、 碳酸盐分解 、 固相反响 、 液相和熟料的烧结和熟料的冷却过程。28. 拟定玻璃的组成应按照设计原那么，根据设计玻璃的 性能 要求，参考现有玻璃组成，采用适当的玻璃系统并结合给定的生产工艺条件，拟定出设计玻璃的最初组成(原始组成)。29. 玻璃的质量缺陷主要有 气泡 、 条纹 和 结石 。30. 陶瓷坯料中混有铁质将使制品的外观质量受到影响，如降低 白度 与 半透明性 ，也会产生 斑点。31. 硅酸三钙的水化过程可分为五

5、个阶段：初始水化期、 诱导期 、 加速期 、 衰减期 和 稳定期 。32. 无机非金属材料一般的热加工方法有 煅烧 、 烧成 与 熔化 。33. NaCaSi玻璃系统中， Na2O能提供 游离氧使玻璃构造中的OSi比值 增加 ，使 SiO键发生 断键 ，因而可以降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融，是玻璃良好的 助熔剂 。34. 粘土质原料的主要组成矿物有 高岭石 ， 蒙脱石 ， 伊利石 。35. 陶瓷的成型方法有 塑性成型 ， 注浆成型 ， 压制成型。36. 工业生产中用于玻璃熔制的设施有 坩锅窑 ， 池窑 。37. 平板玻璃的深加工方法有钢化 ， 镀膜 。38. 一般玻璃按组成可分为元素玻璃 ， 氧化物玻璃 ， 非氧化物玻璃三类。39. 陶瓷的主要组成相为晶相、晶界、气孔 和 玻璃相。40. 水泥按其用途和性能可分为 通用水泥 、 专用水泥 及 特性水泥 三大类。41. 玻璃的熔制过程包括 烧结物的形成 、 玻璃液的形成 、 玻璃液的澄清 、玻璃液的均化 、 玻璃液的冷却 五个阶段。42. 材料一般可分为 金属材料 、 无机非金属材料 和 有机高分子材料 三大类。43. 天然钙质原料主要

6、有 石灰石 ， 泥灰岩 ， 白垩 。44. 陶瓷坯料组成的表示方法有 配料比表示 、矿物组成表示 、化学组成表示 、 实验公式表示 。45. 釉料按外观质量分为三类 透明釉 、 颜色釉 、 艺术釉 。46. 水泥的水化过程分为三个阶段 钙矾石形成期、 硅酸三钙水化期、 构造形成和开展期。47. 水泥生产的主要原料有石灰石、黏土和铁粉。48. 石灰饱和系数 KH是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十 C2S)所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。49. 陶瓷产品按组成可分为硅酸盐陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷。50. 陶瓷的成型方法分为可塑法成型、注浆法成型和干压法成型三大类。51. 水泥熟料的三个率值分别为 KH 、 SM 、 IM。52. 粘土质原料的主要化学组成为 SiO2 ， Al2O3。53. 日用陶瓷的可塑成型按其操作方法不同可分为 雕塑 、 印坯 、 拉坯 、 刀压 和 滚压 等种类。手捏、挤压54. 硅酸盐水泥熟料由 氧化钙 、氧化硅 、氧化铝 、氧化铁四种氧化物组成。 55. 玻璃的脱色剂按其作用可分为 物理脱色剂和 化学脱色剂两种。

7、56. 陶瓷的主要原材料有粘土、石英、长石三局部。57. 陶瓷按用途可分为 日用瓷、艺术瓷、建筑瓷、化工瓷 等。58. 影响水泥水化速率的主要因素有 熟料矿物组成、水灰比、细度、养护温度和外加剂。59. 从构造上看，陶瓷是由结晶物质、玻璃态物质和气孔组成。60. 硅酸盐水泥的 基本组成材料为熟料、石膏。61. 陶瓷生产中的温度制度包括升温速度 、 烧成温度 、 保温时间及 冷却速度 。62. 无机胶凝材料按硬化条件可分为 气硬性胶凝材料 和 水硬性胶凝材料 两种。三、简答题1. 石膏在水泥中的作用答：石膏的作用主要是调节凝结时间，而且适量的石膏对提高水泥强度有利，尤其是早期强度；但石膏的量不宜过多，否那么会使水泥产生体积膨胀而使强度降低，甚至影响水泥的安定性。2. 陶瓷制品开裂的主要原因答：a.生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹； b.坯体入窑水分过高、升温过急； c.高温阶段升温太快，收缩过大；d.坯体在晶体型转化阶段冷却过快； e.器形设计不合理。3. 无机非金属材料生产过程中的共性答：原料的破碎，粉体制备，成型，烘干，高温热处理，冷却。4. 水泥体积安定性的影响因素答： f-

8、CaO，MgO，SO3和冷却速率。5. 硅酸三钙的水化过程答：初始水化期，诱导期，加速期，衰减期，稳定期。6. 陶瓷压制坯料应满足哪些要求答：1流动性好 2堆积密度大 3含水率和水分的均匀性7. 玻璃熔制过程的影响因素答：a.玻璃组成；b.玻璃液的粘度、外表张力；c.原料的种类、原料的挥发、原料的粒度；d.配合料的质量；e.熔制作业制度。8. 黏土原料的工艺性质有哪些答：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、膨化性、收缩、烧结温度与烧结范围、耐火度。9. 实际生产应用中，为何常对工业氧化铝预烧后使用答：1在高温下使Al2O3 尽量转变为Al2O3，保证产品性能稳定； 2预烧工业氧化铝时，所参加的添加物和Na2O生成挥发性化合物，高温下变成气体离开氧化铝，可提高原料纯度； 3由于Al2O3 转变为 Al2O3 引起的体积收缩在预烧时已经完成，所以预烧工业氧化铝可以使产品尺寸准确，减少开裂； 4采用经烧过的工业氧化铝配制热压注浆料时，可以减少用蜡的数量。10. 设计陶瓷配方的依据答：1产品的物理化学性质、使用要求； 2采用一些工厂或研究单位积累的数据和经历； 3了解各种原料对产品性质的影响；

9、 4配方能满足生产工艺的要求； 5希望原料来源丰富、质量稳定、运输方便、价格低廉。11. 玻璃浮法成型的原理答：玻璃液从池窑连续流入并浮在有复原气氛保护的锡液上，由于各物相界面张力和重力的综合作用，摊成厚度均匀，上下两平面平行，平整和火抛光的玻璃带，经冷却硬化后脱离锡液，再经退火、切割而得到浮法玻璃。12. 陶瓷注浆坯料应满足哪些要求答：1流动性好2悬浮性好 3触变性适当 4滤过性好13. 水泥熟料贮存处理的目的答：1降低熟料温度，以保证磨机的正常操作； 2改善熟料质量，提高易磨性； 3保证窑磨生产的平衡，有利于控制水泥质量。14. 玻璃的通性答：1各向同性 2介稳性 3无固定熔点 4固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性 5性质随成分变化的连续性和渐变性15. 陶瓷坯体在烧成过程中的物理化学变化答：1坯体的水分蒸发期 2氧化分解及晶型转化期 3玻化成瓷期 4冷却期16. 硅酸盐水泥的水化过程答： 1钙矾石形成期 2C3S水化期 3构造形成和开展期17. 在陶瓷坯体的烧成过程中为什么要控制气氛答：氧化气氛烧掉碳素及硫化物等，保证外表质量； 复原气氛高价铁成为低价铁等，保证坯体质量。18. 玻璃的熔制过程答：烧结体的形成；玻璃液的形成；玻璃液的澄清；玻璃液的均化；玻璃液的冷却。19. 生产低热硅酸盐水泥的矿物组成应若何调整答：在硅酸盐水泥熟料的四种矿物中，水化热顺序为：C3AC3SC4AFC2S，因此，可降低C3A含量、适当降低C3S含量，以到达降低

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