《无机非金属材料工艺学》复习思考题

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考试复习笔记-无机非金属材料工艺学

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。

其内能和构性熵高于相应的晶体，其结构为短程有序，长程无序。

3. 水泥；凡细磨成粉末状，加入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牢固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、干燥、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，或能降低玻璃粘度，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，从浆体变成坚固的石状体，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、耐火材等。

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，P2O5，CeO2，As2O5、V2O3 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。

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. 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、干燥、烧成等工序制成的产品。

是陶器和瓷器的总称。

12. 凝结时间；水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发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。

13. 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。

材料工艺学课后思考题-答案

材料工艺学课后思考题-答案(总32页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章：概述1.什么是无机非金属材料如何分类？答：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，磷酸盐，硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异。

因此，还没有一个统一而完善的分类方法。

通常把它分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属两大类。

其中传统可分为：水泥，陶瓷，耐火材料，玻璃，搪瓷磨料等。

而新型的有：先进陶瓷，非晶态材料，人工晶体，无机涂层，无机纤维等。

第二章：原料和燃料1.钙质原料主要有那些分类有何品质要求常见钙质原料有石灰石、泥灰岩、白垩、硅灰石。

钙质原料的化学成分及其杂质含量对水泥生料粉磨和熟料的煅烧质量都有很大影响。

例如，未消除方镁石膨胀造成的水泥安定性不良，要求熟料中氧化镁的含量小于%，在生产过程中则必须控制石灰石的氧化镁含量小于%。

同样，对石灰石原料中的碱的含量等也有相应的限制。

2．黏土类原料如何分类？按成因可分为两类：1.原生黏土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的黏土。

特征：质地较纯，耐火度较高，可塑性较差。

2.次生黏土：由风化、经自然力作用沉积下来的黏土层。

特征：质地不纯，可塑性较好，耐火度较差，呈色3.什么是黏土的可塑性、离子交换性、触变性、膨化性、耐火度和烧结温度范围？可塑性是指黏土与适量水混合后形成的泥团，在外力作用下可塑造乘各种形状而不开裂，当外力去除后，仍能保持该形状不变的性能。

离子交换性是指能够吸附溶液中的异性离子，这些被吸附的离子又可被其他离子所置换，这种性质成为黏土的离子交换性。

触变性是指若此时收到搅拌或者振动，则可使其黏度降低而流动性增加，在放置一段时间后又能恢复原来的状态，这种性质成为触变性。

膨化性是指黏土加水后发生体积膨胀的性质称之为膨化性。

无机非金属材料工艺学题库

四、简述题1。

有一瓶罐玻璃生产厂欲提高玻璃的化学稳定性、提高机速，对配比应做如何调整?为什么？碱金属氧化物（Na2O，K2O）对玻璃的化学稳定性影响最大。

为了提高设计玻璃的化学稳定性，必须使设计玻璃中的 Na2O、K2O 比现有玻璃降低 ; 增加机速，可适当增加CaO ，同时考虑到MgO对提高化学稳定性有利，而又能防止析晶，为此在设计玻璃中强加了MgO ,并使 MgO＋CaO 的含量比原有玻璃中CaO的含量增高 .2. 硅酸盐水泥熟料烧成后要进行冷却的目的是什么?为何生产实践中要采用急速冷却？熟料冷却的目的：改善熟料质量与易磨性；降低熟料的温度，便于运输、储存、和粉磨；回收热量，预热二次空气,降低热耗、提高热利用率。

急速冷却熟料的优点：急冷能防止或减少β—C2S转化成γ—C2S ；急冷能防止或减少C3S的分解 ; 急冷能防止或减少MgO 的破坏作用 ; 急冷使熟料中C3A结晶体减少 ; 急冷熟料易磨性提高。

3。

无机非金属材料与金属材料在性能上有那些不同？试分析其原因？无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、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，其化学键主要为离子键或离子—共价混合键。

因此，无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压良好的抗氧化性、隔热性，优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等。

但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点。

4. 简述玻璃熔化过程的各个阶段及其特点？1）烧结体的形成在高温作用下，发生一系列物理、化学反应，形成不透明烧结物。

对于普通钠钙硅酸盐玻璃而言，这一阶段结束后，配合料转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体.2）玻璃液的形成不透明烧结体经进一步加热，未完全熔化的配合料残余颗粒溶解，烧结物开始熔融、扩散，并最终由不透明烧结体变为透明玻璃液。

但此时的玻璃液含有大量可见气泡，且玻璃液的化学成分很不均匀。

材料工艺学课后思考题-答案

材料工艺学课后思考题-答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章：概述1.什么是无机非金属材料如何分类？答：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，磷酸盐，硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异。

因此，还没有一个统一而完善的分类方法。

通常把它分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属两大类。

其中传统可分为：水泥，陶瓷，耐火材料，玻璃，搪瓷磨料等。

而新型的有：先进陶瓷，非晶态材料，人工晶体，无机涂层，无机纤维等。

第二章：原料和燃料1.钙质原料主要有那些分类有何品质要求常见钙质原料有石灰石、泥灰岩、白垩、硅灰石。

钙质原料的化学成分及其杂质含量对水泥生料粉磨和熟料的煅烧质量都有很大影响。

例如，未消除方镁石膨胀造成的水泥安定性不良，要求熟料中氧化镁的含量小于5.0%，在生产过程中则必须控制石灰石的氧化镁含量小于3.0%。

同样，对石灰石原料中的碱的含量等也有相应的限制。

2．黏土类原料如何分类？按成因可分为两类：1.原生黏土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的黏土。

特征：质地较纯，耐火度较高，可塑性较差。

2.次生黏土：由风化、经自然力作用沉积下来的黏土层。

离子交换性是指能够吸附溶液中的异性离子，这些被吸附的离子又可被其他离子所置换，这种性质成为黏土的离子交换性。

触变性是指若此时收到搅拌或者振动，则可使其黏度降低而流动性增加，在放置一段时间后又能恢复原来的状态，这种性质成为触变性。

膨化性是指黏土加水后发生体积膨胀的性质称之为膨化性。

无机非金属201309思考题答案资料

《无机非金属材料概论》201309思考题答案玻璃：1.名词解释：桥氧、非桥氧、配位数。

桥氧：玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子，即起“桥梁”作用的氧离子。

非桥氧：仅与一个成网离子相键连，而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥氧。

配位数：直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。

2.了解硅酸盐结构形态与桥氧与非桥氧之间的关系。

在无机非金属材料中，硅酸盐晶体结构有一个共同的特点，即均具有[SiO4]四面体，并遵循由此导出的硅酸盐结构定律。

[PO4]四面体，[BO4]四面体，[BO3]三角体，[AlO4]四面体，[AlO6]八面体。

硅酸盐矿物的晶体结构中，最基本的结构单元是Si-O络阴离子。

除硅灰石膏结构中 Si4+具有6次配位，形成Si-O6配位八面体而属于六氧硅酸盐外，其他所有硅酸盐矿物都属于四氧硅酸盐。

其Si4+具有4次配位，形成Si-O4配位四面体。

这样的硅氧四面体在结构中可以孤立地存在，彼此间由其他金属阳离子来连接。

但硅氧四面体间经常还可通过共用角顶上的O2-(称为桥氧)而相互连接，从而构成四面体群、环、链、层和架等不同连接形式的所谓硅氧骨干。

硅氧骨干与硅氧骨干之间再借助于其他金属阳离子来连接。

3.无机非金属材料与其它材料相比在结构性能上有哪些特点？1）具有比金属键和纯共价键稳定的离子键和混合键——脆性。

2）比金属的晶体结构复杂，没有自由电子。

3）熔点高，硬度高，脆性大，透明度高，导电性低，抗化学腐蚀能力强。

4）绝大多数是绝缘体，导热系数低，受热变形小。

4.什么是玻璃态物质的四个通性？解释之。

1）各向同性玻璃体的任何方向具有相同性质。

就是说，玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都是相同的。

2）介稳性玻璃处于介稳状态，就是说，从熔体冷却或其他方法形成玻璃时，系统所含的内能并不处于最低值。

当玻璃从液态向固态转化时，玻璃的内能大于同组成晶体的内能，玻璃的体积大于同组成晶体的体积。

无机非金属材料工学思考题

无机非金属材料工学思考题Last revision on 21 December 2020绪论（2 学时）一、基本概念1、无机非金属材料的定义2、无机非金属材料的分类二、判断题1、所有无机非金属材料都具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性。

（）2、日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷和搪瓷属于传统无机非金属材料，而化工陶瓷和电瓷属于新型无机非金属材料。

（）3、新型无机非金属材料和传统无机非金属材料划分的根本依据是二者的原料不同。

（）三、思考题1、查阅资料，总结陶瓷、玻璃、水泥及耐火材料的发展简史。

（注意：在陶瓷、玻璃、水泥及耐火材料之中任选一种材料来总结，要求注明参考文献的出处。

）2、查阅有关资料，列举1～2种你认为能充分发挥无机非金属材料作用的地方。

（注意：要求注明参考文献的出处。

）第一篇生产过程原理概述（1 学时）一、基本概念二、判断题1、无机非金属材料的大宗产品，如水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的天然非金属矿物，如石英砂、粘土、长石、氧化铝、氧化锆、石灰石、白云石、硅灰石和碳化硅等。

（）2、无机非金属材料的原料大多来自天然的矿物，一般是经过配料后进行各种热处理或成型、煅烧。

（）3、水泥的生产过程可以用P-H-P来表示；而水泥的使用，即混凝土的制备则是一个单独的成型过程P。

（）4、玻璃和铸石的生产过程可以表示为P-H-F。

（）三、思考题1、无机非金属材料生产过程的共性是指什么2、水泥、陶瓷、玻璃和耐火材料的生产过程有什么异同第一篇生产过程原理第一章原料（4 学时）一、基本概念1、陶瓷原料标准化2、粘土3、粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标4、粘土的离子交换性、离子交换容量5、触变性、厚化系数6、粘土的干燥收缩、烧成收缩、总收缩7、烧结温度、烧结范围8、膨化性、膨胀容二、判断题1、原料是材料生产的基础，其作用主要是为产品结构、组成及性能提供合适的化学成分和加工处理过程所需的各种工艺性能。

《无机非金属材料工学》思考题-new

1、如何给出无机非金属材料的定义，并对其进行合理的分类？用实例列举所分类别的材料特征。

2、无机非金属材料生产的共性有哪些？透过这些共性，如何理解无机非金属材料的特点？3、无机非金属材料生产的个性有哪些？透过这些个性，如何理解无机非金属材料的特点4、何为三组分陶瓷？这代表了材料制备的什么思想，如何据此研发材料？试举例说明之。

5、陶瓷、水泥、玻璃和耐火材料所用原料及其对原料的质量要求?6、陶瓷、水泥、玻璃和耐火材料的生产过程有什么异同？7、查找相关标准，掌握我国电瓷的分类情况，并简述各类电瓷的性能特征及生产工艺要点？8、试简述粘土的成因类型及其特征，并据此分析各成因类型粘土的工艺性能及其在陶瓷制备中的应用情况？9、如何描述粘土的组成特征？如何测量之?10、如何对陶瓷原料进行精选？其主要目的及工艺方案有哪些？11、简述“陶瓷原料标准化”的主要含义？在我国应如何加强对陶瓷原料质量的控制？12、举例说明陶瓷、耐火材料原料的煅烧目的和作用是什么？13、简述石英的晶型转变及其在陶瓷工艺过程中的影响。

14、为什么制备陶瓷用的工业氧化铝原料需要煅烧？如何判断氧化铝的煅烧质量，试简述原因。

15、粘土的工艺性质有哪些?如何表征粘土的工艺性质。

在现场，是否有简单的“土”办法来描述粘土的工艺性质，试举例说明之。

16、何为粘土的可塑性？粘土可塑性在陶瓷生产中有何作用？如何测量塑性指数和塑性指标？17、粘土的干燥收缩、烧成收缩、总收缩各指什么？如何用公式表示之？18、陶瓷坯体的放尺率指什么？有哪些放尺率，如何用公式表示之？19、高铝矾土、红柱石、硅线石、蓝晶石类原料可否用作制备陶瓷的原料？在陶瓷坯体中，它们可能会起什么作用？使用这些原料，要注意什么事项？20、常见的石英原料有哪些类型，试用实例简述其特征及其在制备无机非金属材料的作用。

21、我国南方瓷石矿石，常常要进行淘洗。

淘洗前后的矿石，矿石的成分将会发生什么样的改变？22、简述自然界长石的分布状况及其主要类型，它们在陶瓷制备中起何作用?23、可以用哪些天然原料作为长石类原料的替用品？24、简述钙质、镁质原料的主要类型及其在无机非金属材料制备中的作用。

无机非金属思考题复习

思考题：1、玻璃的原料包括哪些？玻璃原料：凡能被用于制造玻璃的矿物原料、化工原料、碎玻璃等统称为玻璃原料。

玻璃原料按用量与作用可分为主要原料和辅助原料。

主要原料：指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料，如石英砂(SiO2)、石灰石和纯碱等。

辅助原料：为了使玻璃获得某种必要的性质和加速溶制过程的原料。

如Al2O3、Na2O、CaO、MgO、澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化—还原剂、乳浊剂及其它。

2、玻璃的辅助原料主要有哪些？1、澄清剂定义：凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或呢过降低玻璃粘度促使玻璃液中气泡排除的原料。

2、着色剂根据机理分为三类：（1）离子着色剂——Mn,Cr,Co,Cu等化合物(2) 胶体着色剂——三氯化金(AuCl3)、铜和银化合物等（3）硫硒化合物着色剂——硒粉、硫化镉、硒化镉3、脱色剂是指减弱铁氧化物对玻璃着色的影响。

根据脱色机理分为2类：（1）化学脱色剂——As2O3,Sb2O3,Na2S和硝酸盐等(2）物理脱色剂——Se,MnO2,NiO,Co2O3等4、氧化剂和还原剂氧化剂：熔制玻璃时能释放出氧的原料。

如硝酸盐NaNO3,KNO3,Ba(NO3)2、CeO2、As2O3、Sb2O5等还原剂：熔制玻璃时能释吸收氧的原料。

如碳（煤粉、焦炭、木屑）、酒石酸钾、氧化锡等。

5、乳浊剂乳浊剂：是玻璃产生乳白而不透明的原料。

6、其它原料玻璃工业的原料主要是矿物原料和工业原料。

国内目前采用的是含碱矿物、矿渣、矿尾，并引入部分氧化钠：天然碱、珍珠岩、钽铌尾矿、碎玻璃等。

3、简述影响玻璃熔制过程的工艺因素。

玻璃熔制过程的因素：燃料耗量、产品的产量及质量、产品成本等。

主要因素有：（1）玻璃成分；（2）原料及配合料的性质；（3）加速剂的使用；（4）加料方式；（5）熔制制度；（6）辅助电熔和搅拌。

1玻璃的成分化学组成对熔制速度有决定性的影响。

不同组成的玻璃其相应的配合料和助熔剂含量不同使玻璃的熔化速度不同。

无机非金属201309思考题答案讲解

《无机非金属材料概论》201309思考题答案玻璃：1.名词解释：桥氧、非桥氧、配位数。

桥氧：玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子，即起“桥梁”作用的氧离子。

非桥氧：仅与一个成网离子相键连，而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥氧。

配位数：直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。

2.了解硅酸盐结构形态与桥氧与非桥氧之间的关系。

在无机非金属材料中，硅酸盐晶体结构有一个共同的特点，即均具有[SiO4]四面体，并遵循由此导出的硅酸盐结构定律。

[PO4]四面体，[BO4]四面体，[BO3]三角体，[AlO4]四面体，[AlO6]八面体。

硅酸盐矿物的晶体结构中，最基本的结构单元是Si-O络阴离子。

除硅灰石膏结构中 Si4+具有6次配位，形成Si-O6配位八面体而属于六氧硅酸盐外，其他所有硅酸盐矿物都属于四氧硅酸盐。

其Si4+具有4次配位，形成Si-O4配位四面体。

这样的硅氧四面体在结构中可以孤立地存在，彼此间由其他金属阳离子来连接。

但硅氧四面体间经常还可通过共用角顶上的O2-(称为桥氧)而相互连接，从而构成四面体群、环、链、层和架等不同连接形式的所谓硅氧骨干。

硅氧骨干与硅氧骨干之间再借助于其他金属阳离子来连接。

3.无机非金属材料与其它材料相比在结构性能上有哪些特点？1）具有比金属键和纯共价键稳定的离子键和混合键——脆性。

2）比金属的晶体结构复杂，没有自由电子。

3）熔点高，硬度高，脆性大，透明度高，导电性低，抗化学腐蚀能力强。

4）绝大多数是绝缘体，导热系数低，受热变形小。

4.什么是玻璃态物质的四个通性？解释之。

1）各向同性玻璃体的任何方向具有相同性质。

就是说，玻璃态物质各个方向的硬度、弹性模量、热膨胀系数、热传导系数、折射率、导电率等都是相同的。

2）介稳性玻璃处于介稳状态，就是说，从熔体冷却或其他方法形成玻璃时，系统所含的内能并不处于最低值。

当玻璃从液态向固态转化时，玻璃的内能大于同组成晶体的内能，玻璃的体积大于同组成晶体的体积。

无机非金属材料工艺-习题作业-5-2习题参考答案

问答题1、硅酸盐水泥生料在煅烧过程中的物理化学变化？1）干燥与脱水——干燥是物理水的蒸发，脱水是粘土矿物分解放出化合水；2）碳酸盐分解——MgCO 3 = MgO 十CO 2，CaCO 3 = CaO 十CO 2；3）固相反应——形成低钙矿物；4）液相和熟料的烧结——出现液相，C 3S 等形成，形成熟料；5）熟料冷却——熟料温度降低至室温。

2、影响碳酸钙分解速度的因素？1) 温度：随温度升高，分解速度常数K 和压力的倒数差（011p p ）都相应增加，分解时间缩短，分解速度增加。

但应注意温度过高，将增加废气温度和热耗；预热器和分解炉结皮、堵塞的可能性亦大。

2) 窑系统的CO 2分压：通风良好，CO 2分压较低，有利了碳酸钙的分解。

3) 生料细度和颗粒级配：生料细度细，颗粒均匀，粗粒少，分解速度快。

4) 生料悬浮分散程度：生料悬浮分散差，相对地增大了颗粒尺寸，减少了传热面积，降低了碳酸钙的分解速度。

因此，生料悬浮分散程度是决定分解速度的一个非常重要的因素。

这也是在悬浮预热器和分解炉内的碳酸钙分解速度较回转窑、立波尔窑内快的主要原因之一。

5) 石灰石的种类和物理性质：结构致密、结晶粗大的石灰石，分解速度慢。

6) 生料中粘土质组分的性质：高岭土类活性大、蒙脱石、伊利石次之，石英砂较差。

活性越大的，在800℃下越能和氧化钙或直接与碳酸钙进行固相反应，生成低钙矿物，可以促进碳酸钙的分解过程。

3、固相反应的影响因素？1．温度、温度梯度和反应时间2．生料的细度及均匀性3．原料性质4．矿化剂4、熟料在烧结过程的影响因素？1) 最低共熔温度2) 液相量3) 液相粘度4) 液相的表面张力5) 氧化钙溶解于熟料液相的速率6) 反应物存在的状态7)熟料形成热化学5、湿法长窑、预热器窑及窑外分解窑的带是如何划分的？各带经历了哪些的物理化学变化？干燥带,这个带的作用主要是自由水的蒸发，因此需要消耗大量的热，该带耗热大约占总热耗的30%~35％。

大学无机非金属材料工程专业《无机材料工艺学》期末复习知识点、重点汇总

1、常用的表示陶瓷组成的方法有化学组成表示、实验式表示、化学式组成表示、配料比表示和矿物组成表示；2、根据硅酸盐水泥熟料矿物的水化特性，制造快凝快硬水泥要求硅酸三钙矿物含量高，而制造道路水泥时则要求铁铝酸四钙矿物相应多些，制造白水泥时需严格控制氧化铁和二氧化钛的含量；3、长石是制造传统无机非金属材料的重要熔剂原料，它是碱金属或碱土金属的铝硅酸盐，自然界中长石的种类很多，归纳起来都是由钾长石、钠长石、钙长石和钡长石四种简单的长石组合而成；4、玻璃熔制过程中的缺陷按其状态不同，可以分为三大类：气态夹杂物、晶态夹杂物和玻璃态夹杂物；5、日用陶瓷按所使用熔剂种类可分为长石质瓷、绢云母质瓷、骨灰瓷和滑石瓷；6、宜兴紫砂陶瓷驰名中外，风格独特，“注茶越窑，暑月不馊”，有各式茶具、酒具、餐具、文具、花盆和陈设工艺品。

紫砂制品色泽主要呈紫红色，其主色调是由铁含量和化合物种类及钛的化合物来决定；7、根据孙观汉提出的单键能理论，无机玻璃中氧化物按照键强可分为网络形成体、网络改变体和网络中间体；8、硅酸盐水泥熟料主要由CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3四种氧化物组成，其总和含量通常在95%以上，主要有四种矿物硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，此外还有少量游离氧化钙（f-CaO）、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体；9、粘土是制造传统无机非金属材料制品所使用的一种主要原料，主要矿物可分为高岭石、蒙脱石和伊利石；10、通常情况下，物料的强度决定破碎的难易程度，硬度决定粉磨的难易程度。

11、有色光学玻璃按着色剂着色机理可分为离子着色、胶体着色和化合物着色的玻璃三大类；12、粘土按成因分类有一次粘土和二次粘土，按耐火度分类有为难熔粘土和易熔粘土，按可塑性分类有高塑性粘土和低塑性粘土；13、在常压下石英有七种结晶态和一个玻璃态，这些晶态分别为α-石英、β-石英、α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英、α-方石英、β-方石英、熔融石英和石英玻璃；14、随磨机转速的变化，物料和研磨体可出现三种情况，分别为离心状态、倾斜状态和抛落状态；15、常用的造粒方法有三种，即普通造粒法、加压造粒法及喷雾造粒法；16、陶瓷注浆过程的物理和化学过程有物理脱水过程和化学凝聚过程；17、陶瓷的注浆成型可分为基本注浆和强化注浆方法及特种注浆方法，基本注浆包括单面注浆和双面注浆，强化注浆有压力注浆、离心注浆、真空注浆、成组注浆和热浆注浆，热压铸方法作为特种注浆方法使用较多；18、可塑法成型有雕塑、印坯、手工拉坯、旋压成型、滚压成型、车坯成型、挤压成型、塑压成型法和注塑成型；游离氧化钙（f-CaO）:经高温煅烧仍未化合的氧化钙。

无机非金属材料概论思考题之气硬性胶凝、硅酸盐以及耐火材料

无机非金属材料概论思考题之气硬性胶凝、硅酸盐以及耐火材料第一篇：无机非金属材料概论思考题之气硬性胶凝、硅酸盐以及耐火材料气硬性胶凝、硅酸盐以及耐火材料的思考题1.试述石膏的各种变体及其转变条件2.试简述α-半水石膏与β-半水石膏的区别与联系3.试用结晶理论分析石膏水化硬化过程4.为什么石灰浆体的硬化过程很慢？5.为什么镁质胶凝材料水化时不能用水调和而采用MgCl2调和剂？6.硅酸盐水泥熟料有哪几种矿物组成？7.什么是石灰饱和系数？如何计算？8.试简述硅酸三钙[C3S]的水化过程及产物9.为什么水泥磨粉时通常都要掺有二水石膏？ 10.试简述硅酸盐水泥的水化过程11.试简述硅酸盐水泥的水化硬化过程12.么是假凝现象？13.影响硅酸盐水泥体积安定性的因素有哪些？14.指出三类掺混合物水泥水化硬化过程的区别与联系 15.为什么高铝水泥可用于抢建修建工程施工？ 16.制造膨胀水泥的方法有那几种？为什么通常使用钙矾石？17.耐火材料按化学、矿物组成可分为哪几类？18.述耐火材料的两种典型微观结构19.试述耐火材料烧结过程中的三类结合20.名词解释：a 耐火度； b 荷重软化温度； c 重烧线变化；《无机非金属材料概论》课程思考题之三授课老师：邓福铭第二篇：无机非金属材料概论思考题之玻璃材料无机玻璃材料的思考题1.试述晶态物质与非晶态物质的区别与联系，如何鉴别它们？2.什么是玻璃？它有哪些通性？3.什么是玻璃结构？典型的玻璃结构有哪几种？其主要结构特征是什么？4.玻璃的结构模型有哪几种？试分析各种模型的优缺点（参考书目《玻璃科学》邱关明等著兵器工业出版社）5.什么是网络形成体、网络修饰体和网络中间体？试述它们在玻璃中的作用。

6.玻璃的生成规律有哪些？其生成条件有哪些？7.什么是相变？试述相变在玻璃生产中的作用。

8.典型玻璃着色剂有哪几类？其着色机理有哪些？9.什么是澄清剂？它有哪几类？其澄清机制是什么？10.试简述玻璃的熔制过程。

无机非金属材料工艺-习题作业-3-3习题答案

一、问答题1、陶瓷的相组成包括哪些？答：结晶物质，玻璃态物质，气孔。

2、陶瓷性能与材料键性、结构的关系？答：陶瓷材料的键性主要是离子键与共价键，而且往往是两种键杂交在一起。

如岛状硅酸盐中，阳离子和硅氧四面体是以离子键相联，四面体中Si—O是共价键与离子键的混合键。

多数氧化物以离子键相结合，而在一些非金属的碳化物、氮化物中，共价键占主导地位。

如SiC的强共价键使其硬度大、耐高温。

Si3N4中Si与四个N共价形成坚固联系的四面体，因而其强度及分解温度均高，而且热膨胀系数小、抗热震性好。

陶瓷材料中原子或分子的排列方式和结构也是决定性能的重要依据。

如具有对称中心的晶体不可能具有压电性；在正尖晶石型结构中，相反方向排列的磁矩数相等，使得晶体的总磁矩为零，因而不显磁性；在反尖晶石结构中，相反方向排列的磁矩数不等，因而晶体呈现磁性。

此外，结构缺陷对陶瓷材料的性能也有显著的影响。

如点缺陷中的肖脱基缺陷、弗仑克尔缺陷及价电子位移产生的色心都会增大离子晶体的导电性。

若晶体中离子或原子排列错乱，发生位错或缺陷，自然会影响晶体的生长和材料的机械强度。

3、陶瓷强度控制和脆性改善有哪些措施？答：陶瓷材料的实际强度为理论强度的1／10~l／100。

这是因为多晶的陶瓷材料结构中实际上存在着多种缺陷，这些缺陷强烈影响着材料的断裂性能与强度值。

因此，提高陶瓷强度的关键即是控制其裂纹和位错。

例如，若能将裂纹长度控制到和原子间距同一数量级，则材料可接近理论强度。

陶瓷材料的另一个强度特征是室温下具有脆性，表现为在外加应力作用下会突然断裂。

其抗冲击强度低，承受温度剧变能力差。

这是因为组成陶瓷材料的化合物往往是离子键和共价键的键性，这些化学键的原子不像金属键键合的原子那样排列紧密，而是有许多空隙，难以引起位错移动。

从陶瓷的显微结构来说，其多晶体的晶界也会阻碍位移的通过，聚集的位移应力会导致裂纹的形成，并在超过一定的临界值后突然扩展。

另外，组成陶瓷材料的晶体和玻璃相也多是脆性的。

无机非金属材料工艺-习题作业-2-1习题答案

问答题1.试述钙质原料的种类、化学组成及其性质。

答：（1）方解石：属三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状或板状。

一般为乳白色或无色。

杂质污染时可呈暗灰、黄、红、褐等色。

玻璃光泽，性脆，硬度为3，比重2.6。

分解温度900℃以上。

（2）石灰石：石灰石系由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩中的一种。

化学成分主要为CaO、CO2；主要矿物是方解石，并含有白云石、硅质(石英或燧石)、含铁矿物和粘土质杂质，是一种具有微晶或潜晶结构的致密岩石。

在自然界中因所含杂质不同，而呈灰白、淡黄。

石灰石一般呈块状，无解理，常包含生物遗骸，结构致密，性脆，普氏硬度8~10。

有白色条痕，密度2.6~2.8g／cm3；耐压强度随结构和孔隙率而异，在30~170 MP a之间，一般为80~140MP a。

分解温度一般为800℃。

（3）泥灰岩：泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩。

它是一种由石灰岩向粘土过渡的岩石。

泥灰岩中氧化钙含量超过45％。

硬度低于石灰岩，粘土物质含量愈高，硬度愈低。

耐压强度通常小于100MPa，（4）白垩：白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要是由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。

我国白垩土一般在黄土层下，土层较薄，故埋藏量不大。

其中以色白、发亮的为最纯，碳酸钙含量可达90％以上。

白垩中常夹有软的或硬白裂痕石(主要为CaCO3)、红粘土和燧石等。

白垩易于粉磨和易烧性均较好。

除以上天然石灰质原料外，电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥、沉淀碳酸钙等都可作为钙质原料使用。

2.钙质在典型无机非金属材料生产过程中的作用是什么？答：在硅酸盐水泥生产中，钙质原料是烧制硅酸盐水泥熟料的主要原料之一。

主要提供生成熟料矿物所需的CaO。

陶瓷使用的钙质材料一般为方解石。

在生产中主要起助熔作用，缩短烧成时间，增加瓷器的透明度，使坯釉结合牢固。

玻璃中的CaO主要是通过方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸钙等原料来引入的。

无机材料工艺学习题参考复习资料

复习与思考一1.材料的定义？材料是能够用以加工有用物质的物质。

2.无机非金属材料的定义？无机非金属材料是某些元素的氧化物、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。

3.无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料区别？⑴一般来说，无机非金属材料在化学组成以及化学键上与金属材料和有机高分子材料明显不同。

无机非金属材料的化学组成主要为元素的氧化物、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，其化学键主要为离子键或离子-共价混合键；金属材料的化学组成为单质金属元素或一种金属元素与其他元素组成的合金，其化学键为金属键；有机高分子材料是以C、H、O为主要元素和其他元素组成的聚合物其化学键为共价键。

⑵从力学性能上，金属材料有延展性，有机高分子材料有弹性，而大多数无机非金属材料却没有；从电学性能上，金属材料具有导电性，而无机非金属绝大多数是绝缘体；从结构上，金属材料有自由电子而无机非金属材料没有自由电子且具有复杂的晶体结构；金属材料抗拉强度高，而无机非金属材料抗拉强度低。

（以第一点为主）4.无机非金属的特性？具有复杂的晶体结构；没有自由电子（石墨除外）；高硬度；高熔点；较好的耐化学腐蚀能力；绝大多数是绝缘体；制成薄膜时大多是透明的；一般具有低导热性；大多数情况下变形微笑。

5.为什么金属材料有延展性，有机高分子材料有弹性，而大多数无机非金属材料却没有？金属材料有延展性是因为其含有自由电子，可以移动；有机高分子材料有弹性是因为高分子材料多为链状，可以扭曲；大多数无机非金属材料却没有是因为其化学键主要为离子键或离子-共价混合键，而共价键有方向性。

6.为什么绝大多数原料都需要破碎？无机非金属材料生产所用的主要原料，绝大多数是质地坚硬的大块状物料。

为了均化、烘干、配料等工艺过程的需要进行破碎。

无机非金属材料工学思考题

绪论（2 学时）一、基本概念1、无机非金属材料的定义2、无机非金属材料的分类二、判断题1、所有无机非金属材料都具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性。

（）2、日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷和搪瓷属于传统无机非金属材料，而化工陶瓷和电瓷属于新型无机非金属材料。

（）3、新型无机非金属材料和传统无机非金属材料划分的根本依据是二者的原料不同。

（）三、思考题1、查阅资料，总结陶瓷、玻璃、水泥及耐火材料的发展简史。

（注意：在陶瓷、玻璃、水泥及耐火材料之中任选一种材料来总结，要求注明参考文献的出处。

）2、查阅有关资料，列举1～2种你认为能充分发挥无机非金属材料作用的地方。

（注意：要求注明参考文献的出处。

（）2、无机非金属材料的原料大多来自天然的矿物，一般是经过配料后进行各种热处理或成型、煅烧。

（）3、水泥的生产过程可以用P-H-P来表示；而水泥的使用，即混凝土的制备则是一个单独的成型过程P。

（）4、玻璃和铸石的生产过程可以表示为P-H-F。

（）三、思考题1、无机非金属材料生产过程的共性是指什么？2、水泥、陶瓷、玻璃和耐火材料的生产过程有什么异同？第一篇生产过程原理第一章原料（4 学时）一、基本概念1、陶瓷原料标准化2、粘土3、粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标4、粘土的离子交换性、离子交换容量5、触变性、厚化系数6、粘土的干燥收缩、烧成收缩、总收缩7、烧结温度、烧结范围8、膨化性、膨胀容二、判断题1、原料是材料生产的基础，其作用主要是为产品结构、组成及性能提供合适的化学成分和加工处理过程所需的各种工艺性能。

（）2、陶瓷工业中使用的原料品种繁多，可分为天然原料及化工原料，前者是天然岩石或矿物，后者是人工合成的物质。

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