特种陶瓷工艺学

K ， Na

起到抑制效应，减
少他们迁移和松弛现象，从而大大的降 低了材料的介质耗损，改善瓷柸的电气 性能。此外，BaO 或钡玻璃还能抑制刚 玉晶体相二次从结晶的作用，防止刚玉 晶体的过分长大。 其他添加剂，如 SrCO 3 、英石及焦硼 酸钡，他们可做助溶剂、矿化剂、改性 剂及晶粒抑制剂。 十三：什么是热释电效应？以及典型的 热释电陶瓷有哪些？ 某些晶体中还可以由于温度变化 而产生电极化，这种介质因温度变化而 引起表面电荷变化的现象成为热释电 效应。 PbTiO 3 陶瓷（居里点较高、热释 电系数随温度的变化很小） PZT 陶瓷。 十四：敏感陶瓷都有哪些分类？ 热敏、湿敏、光敏、压敏、气敏 及离子敏感陶瓷。 十五：什么是导电陶瓷？ 在一定条件（温度、压力）下具 有电子（或空穴）导电或离子电导的陶 瓷叫做导电陶瓷。 十六：什么叫做超导体，以及超导体的 分类？ 超导体是指当某种物质冷却到低
ZrO 2 增韧机理有多种：应力诱导相变 增韧、相变诱导微裂纹增韧、表面诱发 强韧化和微裂纹分岔增韧等。 八：碳纤维的生产过程？ 包括：聚丙烯青原丝的制备、预氧化处 理、 碳化处理、 石墨化处理等几个阶段。 九：纤维补强陶瓷复合材料的机理？以 及制作高强度、高韧性材料，满足一下 几点要求？ 机理：为了控制裂纹的延伸，必须采用 一些措施来吸收能力，消除裂纹尖端所 集中的应力。对于纤维补强陶瓷，当裂 纹扩展遇到纤维的地方，剩余的能量别 吸收，阻止它继续延伸。另一方面，具 有高弹性模量的纤维也可分担大部分 应力，提高整体的强度，当纤维与基体 选择合适，所组成的复合材料在强度和 韧性上都会有裨益。 满足要求：1：高强度、高模量的 纤维或晶须；2：再复合材料的制备条 件下，纤维或晶须性能不退化； 3：纤 维或晶须与基体不发生化学反应；4： 热膨胀系数匹配，最好是 大于
液相 -ZrO2
2715
去了柸体中游离的石英，还能降低烧结 温度，起助溶作用。 滑石：滑石在 700~900 度之间脱水，析 出活性较大的 Al 2 O 3 、SiO 2 ，这种 出生态的物质，具有较大的化合能力， 新词能够活跃地与其他物质化合，起到 矿化、助溶等作用。 白云石：在采用白云石作为外加剂时， 可以替代部分或全部 GaO、MgO 原料。 碳酸钡：氧化钡与 Al 2 O 3 、SiO 2 等 生成低熔点的钡玻璃，有利于瓷柸的烧 结，钡玻璃中的钡离子是碱土金属重离 子，本身的迁移松弛现象较低，同时还 能对
一：一次颗粒与二次颗粒的概念？形成 二次颗粒团聚的原因 是什么？ 表示粒度颗粒群的都有哪些？ 所谓粉体颗粒，是指物体的本质结构不 发生改变的情况下，分散或细化而得到 的固态基本颗粒。这种基本颗粒，一般 是指没有堆积、絮联等结构的最小单元 即一次颗粒。在实际应用的粉体原料 中，往往都是在一定程度上团聚的颗 粒，即所谓的二次颗粒。 形成二次颗粒的原因，不外乎以下五种 （1） ：分子间的范德华力， （2） ：颗粒 间的静电引力， （3）吸附水分的毛细管 力， （4）颗粒间的磁引力， （5 ）颗粒表 面不平滑引起的机械纠缠力。 通常认为：一次颗粒直接与物质的本质 两联系，而二次颗粒则往往是作为研究 和应用工作中的一种对颗粒的物态描 述指标。 颗粒群粒度的表示方法：等体积球相当 径，等面积球相当径，等沉降速度相当 径，显微镜下测得的颗粒径。 二：特种陶瓷的制备方法？ 粉碎法：机械粉碎 合成法： 固相法制备粉末 （化学合成法， 热分解反应法，氧化物还原法）液相法 【沉淀法（直接沉淀法） （均匀沉淀法） （共沉淀法） （醇盐水解法） （特殊的沉 淀法，溶胶凝胶和凝胶沉淀） 】溶剂蒸 发法（冰冻干燥法） （喷雾干燥法） （喷 雾热分解）气相法。 三：等静压成型的特点？ 1：可以成行一般方法不能生产的形 状复杂、大件及细而长的制品，而且成 型质量高；2：可以不断增加操作难度 而比较方便地提高成型压力，而且压力 效果比其他干法好；3：由于柸体各向 受压里均匀，其密度高而且均匀，烧成 收缩小，因而不易变形；4：模具制作 方便、寿命长、因而不易变形；5 可以 少用或不用粘结剂。 四：陶瓷烧结过程中的烧制方式有哪些 种以及它们的机理？ 蒸发和凝聚、扩散、粘滞流动与塑 性流动、溶解和沉淀。 蒸发和凝聚机理：在高温下具有较高蒸 气压的陶瓷系统、在烧结过程中，由于 颗粒之间表面曲率的差异，造成各部分 的蒸汽压不同，物质从蒸汽压较高的凸 面蒸发，通过气相传递，在蒸汽压较低 的凹面处凝聚，这样使颗粒间的接触面 积增加，颗粒和形状改变，导致胚体逐 步致密化。 扩散的机理：在高温下挥发性较小 的陶瓷原料，其物质主要是通过表面扩 散和体积扩散进行传递，实际晶体往往 有很多的缺陷，当缺陷出现浓度梯度 时，它就会有浓度大的地方向浓度低的 地方定向扩散。若缺陷是填隙离子，则 离子的扩散方向和缺陷的扩散方向一 致；若缺陷是空位与缺陷的扩散方向相 反。晶体中的空位越多，离子迁就就越
a基
a纤
适当的这样的程度为宜， 既保证基体应力向纤维上有效传递，又 能使纤维从基体中有足够长度的拔出。 十：金属陶瓷的制造原则？ 1：金属对陶瓷相的润湿性要好； 2:：金属相与陶瓷相应无剧烈的化学反 应； 3：金属相与陶瓷相的膨胀系数相差不 可以过大。 十一：电介质陶瓷的种类以及相互关 系？ 电介质陶瓷按照性质可以分为压电陶 瓷、热释电陶瓷、铁电陶瓷。 关系如下：
四方 单 斜 -ZrO2 2370
1170

立
方
1/1
菠萝柚子柠檬
十二：莫来石瓷及刚玉- 莫来石瓷的配 方以及各个配方所起到的用？ 粘土：耐火粘土或高岭土加热分解 时生成莫来石，此外，它赋予了柸体良 好的可塑性，便于成型。 工业氧化铝：工业氧化铝能转化为刚 玉，又能与粘土分解后的游离石英石生 成二次莫来石，三氧化二铝含量的增 加，瓷柸的各个性能均有所提高。 氧化钙： GaO 能够增进二次莫来石化的 程度，还能与 Al 2 O 3 、SiO 2 及其他 物质生成低熔点的钙玻璃，不但除去了 柸体中游离的石英，还能起助溶的作 用，促进烧结。 氧化镁：MgO 也能够增进二次莫来石 化的程 度，此 外， 由于 MgO 能与 Al 2 O 3 生成镁铝尖晶石。在 Al 2 O 3 含量高的高铝瓷中，抑制刚玉晶体的你 二次结晶，使之晶体细小，提高瓷柸的 性能。MgO 还能与 Al 2 O 3 、SiO 2 及 其他物质生成低熔点的玻璃体，不但除
容易。影响扩散传质的因素比较多，如 材料组成、材料的颗粒度、温度、氛围、 显微结构、 晶格缺陷等。 其主要是温度。 粘滞流动与塑性流动：与固相烧结 相比，推动力是表面能，不同的是烧结 过程与液相量、液相性质、固相在液相 的浓度差， 润湿行为有密切联系， 因此， 液相烧结动力学研究比固相烧结更为 复杂。在高温下粘性流动可以分为两个 阶段， 一： 物质在高温下形成粘性流体， 相邻颗粒中心相互靠近，增加接触面 积，接着发生颗粒间的粘结作用和形成 一些密封气孔；二：封闭的气孔的粘性 压紧，即小气孔在玻璃相包围压力作用 下， 由于粘性流动而密实化。 塑性流动， 在高温下的柸体中液相量含量比较低， 固相量含量增加，这时候烧结传质不能 看做是牛顿型流体，而是属于塑性流动 的流体，推动力仍然是表面能。 溶解和沉淀机理：溶解和沉淀传质 过程的推动力是细颗粒液相的毛细管 压力。船只是以下列方式进行： 1：随 着温度的提高，出现足够的液相。固体 颗粒分散在液相中，在液相毛细管的作 用下，颗粒相对移动，发生重新排列， 得到一个更紧密的堆积，结果提高了柸 体的密度。这一阶段的收缩量取与总收 缩量取决于液相的数量；2：被薄的液 膜分开的颗粒之间搭桥，在接触部位有 高的局部应力导致塑性变形和蠕变，这 样促进颗粒进一步的重排:；3：是通过 液相的重结晶过程。这一阶段是细小颗 粒和固体颗粒表面凸起部分的溶解，通 过液相转移并在颗粒表面上析出，在颗 粒生长和形状改变的同时，是柸体进一 步致密化。颗粒之间有液相存在时颗粒 相互压紧，颗粒间的压力作用有提高了 固体物质在液相中的溶解度。 五：陶瓷的烧结方法有哪些？ 低温烧结、热压烧结、氛围烧结、其他 烧结方法（电厂、超高压、活化、活化 热压） 六：BeO 陶瓷生产中的安全防护？ 生产中，应使 BeO 原料呈潮湿状态， 或者使容器及粉尘带静电， 可防止 BeO 粉尘产生和飞扬。 各工序加强抽风出尘、净化生产场地的 空气。从配料至成型的各个工序均采用 密封装置，最好能处于负压状态，防止 粉尘逸出。 操作人员必须戴口罩和橡皮手套，防止 直接接触和粉尘的侵入，上下班必须换 衣、洗澡 通风系统必须有过滤措施，防止 B eO 风尘扩散，对污水和废渣进行专门的存 放和处理。 七：ZrO 2 的晶型转化也增韧机理？ 在不同温度下， ZrO 2 有三种同质 异形体，即立方晶系，单斜晶系，四方 晶系。 -ZrO2
温时电阻突然变成零，同时物质内部失 去磁通成为完全抗磁性的物质。 从材料来分：元素超导体、合金 或化合物超导体、氧化物超导体（陶瓷 超导体） 从低温处理来分：液氦温区超导 体（4.2K 以下） 、液氢温区超导体（20K 以下） 、液氮温区超导体（77K 以下） 和常温超导体。 十七：磁性陶瓷的分类？ 按铁氧体结构可以划分为三大 类：尖晶石型（MFe 2 O 4 ） 、石榴石型 （ R 3 Fe 5 O 12 ）、 磁 铅 石 型 （MFe 12 O 19 ） （M 为铁族元素，R 为 稀土元素）