无机非金属材料工艺-习题作业-2-2习题答案

一、名词解释
可塑性：可塑性是指粘土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力除去以后，仍能保持该形状不变的性能。

结合性：它是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑泥团、有一定的干燥强度的能力
离子交换性：粘土粒子由于表面层的断键和晶格内部离子的不等价置换而带电，它能吸附溶液中的异性离子，这种被吸附的离子又可被其他离子所置换。

这种性质称为粘土的离子交换性
触变性：粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固，当受到搅拌或振动时，粘度降低而流动性增加，再放置一段时间后又能恢复原来状态，这种性质称为触变性
膨化性：粘土加水后，体积会在不同程度上有所增加，这种性质称为膨化性。

收缩：粘土和坯料的收缩实际上可分为三种：干燥收缩、烧成收缩和总收缩。

粘土经110℃干燥后，由于自由水及吸附水排出所引起的颗粒间距离减小而产生的体积收缩，称为干燥收缩。

干燥后的粘土经高温煅烧，由于脱水、分解、熔化等一系列的物理化学变化而导致的体积进一步收缩，称之为烧成收缩。

烧结温度：开口气孔率降至最低，收缩率达到最大，试样致密度最高。

此相应的温度称为完全烧结温度或简称烧结温度
耐火度：耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度。

二、问答题
1. 粘土类原料的主要种类包括哪些？
答：粘土是多种微细的矿物的混合体。

它主要是由铝硅酸盐类岩石(火成的、变质的、沉积的)如长石、伟晶花岗岩、斑岩、片麻岩等经长期风化而成。

2. 粘土类原料的化学组成与颗粒组成？
答：由于粘土是含水铝硅酸盐的混合体，所以主要化学组成为SiO2、A12O3和结晶水，
同时还含有少量的碱金属R2O（K2O、Na2O）与碱土金属氧化物（CaO、MgO），以及着色氧化物(Fe2O3、TiO2)等。

颗粒组成是指粘土中不同大小颗粒的百分比含量。

粘土矿物的颗粒很细，其直径一般小于1~2μm。

粘土的细颗粒（＜1μm的颗粒）愈多则可塑性愈强、干燥收缩大、干后强度高，而且烧结温度低。

这一方面由于细颗粒的比表面大、表面能大的缘故，另外不同细度颗粒的化学、矿物组成也不同。

蒙脱石和伊利石颗粒均比高岭石小，加上碱性氧化物含量又多，所以导致可塑性好、烧结温度低。

粘土中的石英和长石多半在粗颗粒中，而赤铁矿则在细颗粒中。

此外粘土的颗粒形状和结晶程度也会影响其工艺性质。

片状结构比杆状结构的颗粒堆积致密、塑性大、强度高。

结晶程度差的颗粒可塑性也大。

3. 粘土类原料在典型无机非金属材料生产过程中的作用是什么？
答：粘土是硅酸盐水泥、陶瓷和耐火材料生产的主要原料之一。

在硅酸盐水泥生产中，粘土原料主要提供SiO2、Al2O3以及Fe2O3等成分。

因粘土具有独特的可塑性与结合性，调水后成为软泥，能塑造成形，烧后变得致密坚硬。

这样一种性能，构成了陶瓷生产的工艺基础，赋予陶瓷以成形性能与烧成性能，以及一定的使用性能。

因而它是陶瓷生产的基础原料。

质地较纯的高岭土可用于制造无碱玻璃、仪器玻璃。