功能陶瓷复习题
功能陶瓷复习题.doc
《功能陶瓷》复习题1.电容器陶瓷与电绝缘陶瓷在性能要求上有何不同?2.简述莫来石、刚玉一莫来石电绝缘陶瓷配方中粘土、丄业氧化铝、氧化钙、氧化镁、猾石、白云石和碳酸钡的作用。
3.简述滑石瓷生产屮滑石预烧的g的。
4.电容器陶瓷有哪几类?举出典型材料。
5.温度补偿电容器陶瓷与温度稳定电容器陶瓷的性能特点有何不同?6.微波介质陶瓷具奋什么性能特点?列出以上典型的陶瓷材料体系,说明其应川背景。
微波介质陶瓷的低温烧结工艺柯哪些方法?柯何意义?7.说明金红石电容器陶瓷的配方中各组成的作用及在生产中应该注意的问题。
8.什么是介电常数的温度系数a,?为什么在高频稳定屯容器陶瓷钛酸镁瓷和锡酸钙中加入钛酸钙可以调节a t?有什么实际意义?9.为什么PZT压电陶瓷中PbZrOs含量在53%mol时(Zr/Ti=53/47)时,压电性能最好? 三元系压电陶瓷PMN-PT-PZ的组成如何?相对于二元系压电陶瓷,有何特点?10.什么是PZT陶瓷?软性添加物和硬性添加物对材料的性能和烧结工艺有哪些影响?11.什么是热释电陶瓷?热释电系数P的物理意义是什么?具有压电性的晶体-定有热释电性吗?为什么?吊出你所知道的热释电陶瓷材料。
12.什么是PTC陶瓷?简述BaTiCb陶瓷产牛PTC效应的条件和半导化途径。
说明移峰剂对PTC陶瓷的店里温度的影响。
其烧成工艺有何要求?13.简要说明Co-MnO-O2MNTC热敏电阻陶瓷的导电机理。
在NTC陶瓷生产中为什么要进行敏化处理和老练处理?14.列出典型的四种气敏陶瓷材料,说明它们各有何特点?15.ZnO系气敏陶瓷元件主耍特点是什么?如何实现其对气体的选择性?。
16.简要说明Y -Fe2O3的气敏机理。
17.常见的湿敏陶瓷有哪些?宥何特点?18.简述Si-Na20-V205系和Zn0-Li20-V205系湿敏陶瓷各组分的作用和感湿机理。
19.什么是压敏陶瓷?简要说明ZnO压敏陶瓷的压敏机理。
20.什么是导电陶瓷?简述常见材料及其应川。
功能陶瓷复习题解答
1、举出3种以上的典型的超导陶瓷(氧化物超导体),定义及其应用。
LaBaCuo、SrBaCuo、NbBaCuo;2、说明Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ电容器陶瓷的典型材料、性能特点和用途。
I类陶瓷主要用于高频电路中使用的陶瓷电容器。
性能特点a:一般具有负温度系数,有时为正温度系数;b:介电常数较高为飞铁电电容陶瓷;c:温度系数值稳定且高频下及高温时具有低的介质损耗。
典型材料:MgTiO3瓷。
II类陶瓷主要用于制造低频电路中使用的陶瓷电容器。
性能特点:a:介电常数值高(4000-8000)b:温度稳定性好;c:居里点在工作温度范围内且能方便的调整。
典型材料:BaTiO3系、反铁电系。
III类陶瓷介质的半导体主要用于制造汽车、电子计算机等电路中要求体积非常小的电容器,性能特点a:介电常数非常大7000-几十万以上b:主要用于低频下典型材料:半导化BaTiO33、何为铁电陶瓷? BaTiO3铁电陶瓷老化的含义是什么?是一类在某一温度范围内具有自发极化且极化强度随电场反向而反向,具有与铁磁回线相仿的电滞回线的陶瓷材料老化意义:铁电陶瓷烧成后其介电常数和介电损耗随时间的推移而逐渐减少4、BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变?画出BaTiO3陶瓷的介电常数-温度特性曲线示意图。
立方相、四方相、斜方相和三方相;5、何谓移峰效应和压峰效应?改性加入物可以有效的移动居里温度,即移动介电常数的居里峰,但对介电常数的陡度一般不呈现明显的压抑作用,这时所引起的效应为移峰效应;有的改性加入物可使介电常数的居里峰受到压抑并展宽所引起的效应为压峰效应。
6、为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质?由于频率f升高,ε降低,Tanδ升高性能恶化,所以要在低频下使用由于新畴的成核与生长需要一定的时间内,所以ε和f有关。
损耗产生的原因是:1、电畴运动:畴壁运动是克服杂质、气孔、晶界的摩擦阻力;2、自发极化反转时。
伴随着集合形变的换向,必须克服晶胞间与晶粒间应力作用的反复过程。
功能陶瓷复习题
功能陶瓷复习题功能陶瓷复习题功能陶瓷是一种特殊的陶瓷材料,具有优异的物理、化学和机械性能,被广泛应用于各个领域。
本文将通过一系列复习题,帮助读者巩固对功能陶瓷的理解和知识。
一、选择题1. 功能陶瓷的特点不包括:A. 高温稳定性B. 低热导率C. 超导性D. 耐磨性2. 下列哪种功能陶瓷常用于制作航空发动机部件?A. 氧化铝陶瓷B. 碳化硅陶瓷C. 氮化硅陶瓷D. 钛酸锆陶瓷3. 以下哪种功能陶瓷常用于制作电子元件?A. 铝酸锶陶瓷B. 铝酸镁陶瓷C. 铝酸钛陶瓷D. 铝酸锌陶瓷4. 功能陶瓷的应用领域不包括:A. 医疗器械B. 电子设备C. 航空航天D. 建筑材料5. 下列哪种功能陶瓷常用于制作陶瓷刀具?A. 氧化锆陶瓷B. 氧化铝陶瓷C. 碳化硅陶瓷D. 氮化硅陶瓷二、判断题1. 功能陶瓷的热膨胀系数与金属相似。
( )2. 功能陶瓷具有良好的耐腐蚀性能。
( )3. 氧化锆陶瓷具有优异的断裂韧性。
( )4. 碳化硅陶瓷是一种透明陶瓷材料。
( )5. 功能陶瓷的制备工艺主要包括烧结和热处理。
( )三、简答题1. 功能陶瓷的定义是什么?它与传统陶瓷有何不同之处?2. 请简要介绍功能陶瓷的主要分类及其应用领域。
3. 功能陶瓷的制备工艺包括哪些步骤?请简要描述其中一个制备工艺。
4. 功能陶瓷的优点是什么?为什么它在各个领域得到广泛应用?5. 功能陶瓷的未来发展趋势是什么?请简要阐述。
四、综合题功能陶瓷具有广泛的应用前景,但也面临一些挑战。
请结合你对功能陶瓷的理解,从材料性能、制备工艺、应用领域等方面,分析功能陶瓷面临的挑战,并提出相应的解决方案。
总结:通过这些复习题,我们回顾了功能陶瓷的特点、分类、应用领域以及制备工艺等方面的知识。
功能陶瓷作为一种具有特殊功能和优异性能的材料,其应用前景广阔。
然而,功能陶瓷在材料性能的优化、制备工艺的改进以及应用领域的拓展等方面仍然面临一些挑战。
只有不断深化研究,解决这些挑战,才能更好地推动功能陶瓷的发展和应用。
《陶瓷工艺学》复习题【改】1
陶瓷工艺学试题库1. 一.名词术语解释2. 陶瓷制品——以粘土类及其它天然矿物岩石为原料,经加工烧制成的上釉或不上釉硅酸盐制品(如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、普通电瓷等)。
3. 陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、大小、数量、分布、取向;各种杂种(包括添加物)与显微缺陷的存在形式、分布;晶界特征。
4. 实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。
陶瓷物料通常以各种氧化物的摩尔数表示。
5. 一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地,与母岩未经分离的粘土。
6. 二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。
7. a—半水石膏——石膏在水蒸气存在的条件下加压蒸煮而得到的晶体呈针状、结晶尺寸较大的半水石膏(a—CaS04• 1/2比0)。
s. a—半水石膏——石裔在常压下炒制而得到的晶体为不规整碎屑、比表面积较大的半水石膏(j3—CaS04• 1/2比0)。
9. 釉料——经加工精制后,施在还体表面而形成釉面用的物料。
10. 粉碎——使固体物料在外力作用下,由大块分裂成小块直至细粉的操作。
11. 练泥——用真空练泥机或其他方法对可塑成型的还料进行捏练,使还料中气体逸散、水分均匀、提高可塑性的工艺过程。
12. 陈腐——将蚽料在适宜温度和高湿度环境中存放一段时间,以改善其成型性能的工艺过程。
13. 可塑成型——在外力作用下,使可塑还料发生塑性变形而制成还体的方法。
14. 刀压成型——用型刀使放置在旋转的石营模中的可塑还料受到挤压、刮削和剪切的作用展开而形成还体的方法。
15. 注浆成型——将泥浆注入多孔模型内,当注件达到所要求的厚度时,排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。
16. 烧成——将蚽体焙烧成陶瓷制品的工艺过程。
17. 素烧——蚽体施釉前进行的焙烧工艺过程。
18. 二次烧成——生还先经素烧,然后釉烧的烧成方法。
19. 一次烧成——施釉或不施釉的还体,不经素烧直接烧成制品的方法。
陶瓷制品的功能性添加与性能提升考核试卷
1. A
2. D
3. A
4. D
5. B
6. B
7. A
8. C
9. D
10. B
...(由于题目数量较多,这里仅列出前10题的答案,实际答案需要包含所有题目)
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABCD
4. ABCD
5. ABCD
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
9. ABCD
陶瓷制品的功能性添加与性能提升考核试卷
考生姓名:________________答题日期:________________得分:_________________判卷人:_________________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
C.表面涂层处理
D.降低材料的硬度
20.陶瓷材料的介电性能取决于以下哪些因素?( )
A.材料的化学组成
B.微观结构
C.温度
D.频率
(请在此空白处继续完成答题卡或直接在试卷上作答)
三、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分,请将正确答案填到题目空白处)
1.陶瓷材料的烧结过程是指陶瓷粉末在高温下通过______和______形成致密结构的过程。
B.燃料电池
C.电池隔膜
D.电动汽车部件
11.以下哪些陶瓷材料具有较好的生物相容性?( )
A.氧化铝
B.硅酸盐
C.磷酸钙陶瓷
D.氮化硅
12.功能性添加可以改变陶瓷的哪些物理性质?( )
A.热膨胀系数
B.热导率
C.介电常数
D.磁导率
第四章 功能材料 答案
第四章功能材料一、填空题:1、这种由于形变而产生的电效应,称为压电效应。
材料的压电效应取决于晶体结构的不对称性,晶体必须有极轴,才有压电效应。
2、制造透明陶瓷的关键是消除气孔和控制晶粒异常长大。
二、判断题:1、压电陶瓷材料不管在什么温度下均有压电效应。
(×)2、压敏电阻陶瓷材料,电压提高,电阻率下降。
(√)三、简答题:1、什么是功能陶瓷,功能陶瓷的分类主要有哪些?答:功能陶瓷是指具有电、光、磁以及部分化学功能的多晶无机固体材料。
其功能的实现主要来自于它所具有的特定的电绝缘性、半导体性、导电性、压电性、铁电性、磁性、生物适应性等。
主要有,电子陶瓷,超导陶瓷,磁性陶瓷,敏感陶瓷,生物陶瓷,光学陶瓷等。
2、什么是超导材料?超导材料的两个基本特征?答:超导材料:在一定温度以下,材料电阻为零,物体内部失去磁通成为完全抗磁性的物质。
超导材料的两个基本特征:零电阻效应、迈斯纳效应。
3、什么是纳米材料?简述纳米材料的主要制备方法和工艺。
答:纳米材料:通常定义为材料的显微结构中,包括颗粒直径、晶粒大小、晶界、厚度等特征尺寸都处于纳米尺寸水平的材料。
(指材料块体中的颗粒、粉体粒度在10-100nm之间,使其某些性质发生突变的材料)主要制备方法和工艺:气相冷凝法、球磨法、非晶晶化法、溶胶-凝胶法。
4、什么是正温度系数热电材料、负温度系数热电材料?答:正温度系数热电材料:温度升高,材料的电导率增加。
这类材料多半时具有半导性的金属氧化物和过渡金属的复合氧化物。
负温度系数热电材料:温度升高,材料的电导率下降。
这类材料主要是掺杂半导体陶瓷如镧掺杂钛酸钡,钛酸锶陶瓷等。
5、什么是生物陶瓷材料?它应具有哪些要求?答:生物陶瓷材料:用于人体器官替换、修补以及外科矫形的陶瓷材料。
要求:具有良好的力学性能,在体内难于溶解,不易氧化,不易腐蚀变质,热稳定性好,耐磨且有一定的润滑性,和人体组织的亲和性好,组成范围宽,易于成形等。
陶瓷工艺原理复习题答案版
陶瓷⼯艺原理复习题答案版1.粘⼟在陶瓷制备中的作⽤是什么?①在常温下可提⾼坯料的可塑性和结合性,⾼温下仍留在坯体中起结合作⽤;②坯体是Al2O3成分的主要提供者,烧成中形成⼀次莫来⽯和⼆次莫来⽯;③粘⼟使注浆泥料与釉料具有悬浮性和稳定性;④粘⼟原料亲⽔及⼲燥后多孔性与⼲燥强度,使坯、釉层具有良好吸釉、印花能⼒;⑤在⽣产中的不利因素:分解、收缩、杂质、有机物多、纯度低、定向排列。
2.⽯英在陶瓷制备中的作⽤是什么?①在烧成前是瘠性原料,对泥料的可塑性起调节作⽤,降低坯体的⼲燥收缩,缩短⼲燥时间并防⽌坯体变形;②烧成时,⽯英部分熔解于液相中,增加熔体粘度,未熔解⽯英构成坯体的⾻架,防⽌坯体软化变形;③在瓷器中,合理的⽯英颗粒能⼤⼤提⾼坯体的强度,否则效果相反。
同时能改善瓷坯的透光度和⽩度;④在釉料中⽯英是⽣成玻璃质的主要成分,能提⾼釉的熔融温度和粘度,赋予釉⾼的⼒学强度、硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性。
3.对⽯英进⾏预处理时,⼀般在1000℃左右预烧,然后快速冷却,其⽬的是什么?天然⽯英是低温型的β-⽯英,其硬度为7,难于粉碎。
故有些⼯⼚在粉碎前先将⽯英煅烧到900-1000 ℃以强化晶型转变,然后急冷,产⽣内应⼒,造成裂纹或碎裂,有利于对⽯英的粉碎。
此外通过煅烧可使着⾊氧化物显露出来。
便于拣选。
4.⼀次莫来⽯与⼆次莫来⽯的形貌⽣成机理有何不同?⼀次莫来⽯:鳞⽚状、短柱状。
固相反应,升温⾼⽕期。
⼆次莫来⽯:针状、交织成⽹状。
过饱和析晶,升温⾼⽕期。
5.可塑性;可塑性指数;可塑性指标可塑性:在超过屈服点的外⼒作⽤下,泥团发⽣塑性变形,但并不破裂,除去外⼒后,仍保持变形后形状的性质。
也可以说是可被塑造成为多种形状的性质。
?可塑性指数:表⽰粘⼟(坯泥)能形成可塑泥团的⽔分变化范围,从数值上是液限含⽔率减去塑限含⽔率。
可塑性指标:是指在⼯作⽔分下,粘⼟(或坯料)受外⼒作⽤最初出现裂纹时应⼒与应变的乘积。
6.试写出⾼岭⼟加热过程中的主要化学反应。
现代陶瓷材料复习题及答案
【现代陶瓷材料】复习题一.名词解释1.体积电阻率: 体积电阻率,是材料每单位立方体积的电阻。
2.表面电阻率: 平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比,用欧姆表示。
3.陶瓷中载流子及类型:陶瓷材料中存在着传递电荷的质点,有离子、电子和空穴。
4.介电常数:衡量电介质材料在电场作用下的极化行为或储存电荷能力的参数,通常又叫介电系数或电容率,是材料的特征参数。
5.位移式极化:是电子或离子在电场作用下瞬间完成、去掉电场时又恢复原状态的极化形势。
6.松弛式极化:这种极化不仅与外电场作用有关,还与极化质点的热运动有关。
7.介电损耗:陶瓷材料在电场作用下能储存电能,同时电导和部分极化过程都不可避免地要消耗能量,即将一部分电能转变为热能等消耗掉。
单位时间内消耗的电场能叫做介质损耗。
8.绝缘强度:陶瓷材料和其他介质一样,其绝缘性能和介电性能是在一定电压内具有的性质。
当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时,它就丧失了绝缘性能,由介电状态转变为导电状态,这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿。
击穿时的电压称之为击穿电压,相应的电场强度称击穿电场强度,也称之为绝缘强度、介电强度、抗电强度等。
9.弹性模量:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
10.热导率:是单位温度梯度、单位时间内通过单位横截面的热量,是衡量物质热传导能力大小的特征参数。
11.耦合性质:功能陶瓷材料的一些性质相互关联又相互区别的关系称之为这些性能之间的转换和耦合。
12.热容:物体在某一过程中,每升高(或降低)单位温度时从外界吸收(或放出)的热量。
13.超导电现象:有些材料的温度降低到某一温度以下时,其电阻突然消失,这种现象叫做超导电现象。
14.临界磁场HC:通常处于临界温度以下时,若外磁场较低,超导体是超导态的,即电阻为零,但当外磁场高于某一临界值时,它就会从超导态转变为正常态,这种使超导体从超导态转变为正常态的磁场叫做临界磁场。
功能陶瓷复习资料
第一章绪论1如何区别结构陶瓷和功能陶瓷材料?利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。
在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷,它主要在高温下使用,也称高温结构陶瓷。
这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点。
★★★2功能陶瓷的耦合效应有哪些?课件P36答:热电效应、压电效应、磁电效应、光电效应、声光效应、磁光效应。
第二章功能陶瓷的基本性质3功能陶瓷的热学性能有哪些?了解其含义。
P19-23答:(1)功能陶瓷的热学性质有热容、热膨胀系数、热导率和抗热冲击性。
(2)热容:物体温度升高1K所需要增加的热量。
热膨胀系数:温度升高1℃而引起的体积和长度的相对变化。
热导率:单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比例系数。
抗热冲击性:指物体能承受温度剧烈变化而不被破坏的能力。
4什么是绝缘强度?P15答:当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时,它就丧失了绝缘性能,由介电状态转变为导电状态,这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿,击穿时的电场强度称绝缘强度。
5功能陶瓷的电学性质有哪些?了解其含义。
P7-15答:(1)功能陶瓷的电学性质有电导率、介电常数、介电损耗角正切值和击穿电场强度。
(2)电导率:指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。
介电常数:是衡量电介质材料在电场作用下的极化行为或存储电荷能力的参数。
介质损耗角正切值:表示电介质在交流电压下的有功损耗和无功损耗之比,值越大,介质损耗越大,反映了电介质在交流电压下的损耗性能。
[额外知识点介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。
介质损耗角:δ在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角。
]击穿电场强度:当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时,它就丧失了绝缘性能,由介电状态转变为导电状态,这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿,击穿时的电场强度称击穿电场强度。
陶瓷题库[精选5篇]
陶瓷题库[精选5篇]第一篇:陶瓷题库陶瓷的分类:1按陶瓷概念和用途分类⑴普通陶瓷a日用陶瓷(包括艺术陈列陶瓷)b建筑卫生陶瓷c化工陶瓷d化学瓷e电磁及其他工业陶瓷⑵特种陶瓷a结构陶瓷b功能陶瓷 2按坯体的物理性能分类:陶器,炻器,瓷器。
陶与瓷的区别:1使用材料不同:陶器使用的是粘土,瓷器使用的是高岭土、长石等。
2质感不同:陶器敲击发出嗡嗡声,瓷器敲击发出清脆金属般的声音。
3烧制的温度不同:陶只需600,瓷至少需1200。
陶与瓷的共同点:1耐腐蚀2易碎。
宋代五大名窑:定窑,汝窑,钧窑,官窑,龙泉窑。
粘土矿物为高岭石类矿物、蒙脱石类矿物和伊利石类矿物。
根据原料的工艺特性,陶瓷所用原料课分为:塑性原料,瘠性原料,溶剂原料。
可塑性是粘土粉碎后用适量的水调和、混炼后捏成泥团,在一定外力的作用下产生变形但不开裂,去掉外力以后,仍能保持其形状不变的性质。
触变性:粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而泥浆的流动性会增加,静置后恢复原状。
反之,相同的泥浆放置一段时间后,在原水分不变的情况下会增加粘度,出现变稠和固化现象。
上述情况可以重复无数次。
这种性质我们叫它为触变性。
粘土的化学组成和矿物组成?评价粘土工艺性能的指标?化学组成在生产中的作用?改变粘土可塑性的方法?1、化学组成:粘土是一种的混合物,其化学成分主要是SiO2、Al2O3和结晶水(H2O),同时含有碱金属氧化物K2O、Na2O,碱土金属氧化物CaO、MgO及着色氧化物Fe2O3、TiO2等。
2、矿物组成:粘土矿物主要为高岭石类矿物(包括高岭石、多水高岭石等)、蒙脱石类矿物(包括蒙脱石、叶腊石等)和伊利石矿物(也称水云母)类矿物。
3、评价粘土工艺性能的指标:a可塑性b结合性c离子交换性d触变性e膨胀性f收缩率g烧结性能h耐火度。
4、化学组成在生产中的作用:化学组成在一定程度上反映其矿物组成和工艺性质a可初步鉴定原料的矿物类型b可估计粘土烧成色泽c 可估计耐火度的高低d可估计粘土的某些工艺性能。
陶瓷工艺学考前复习题2016.06-没有答案
陶瓷工艺学考前复习题2016.06-没有答案一、是非题:1.陶瓷工艺学是一门研究陶瓷生产的应用科学,内容包括由陶瓷原料、坯料、釉料、成型到烧成及装饰陶瓷制品的整个工艺过程及其有关的基本理论。
(√)2.采用二次烧成的素坯强度高,便于搬运和存放,利于检选,提高了成品率。
(√)3.结晶釉是由于结晶组分在釉中的溶解度已经处于饱和状态,于冷却阶段从液相中析出而形成。
(√)4.中国古陶瓷的发展脉络是:陶器→印纹硬陶→原始瓷→瓷器。
(√)5.瓷石不是单一的矿物岩石,而是多种矿物的集合体。
(√)6.可塑泥料的屈服值与含水量无关(×)7.坯釉热膨胀系数不匹配会产生很多诸如开裂、冷裂、破片等缺陷。
(√)8.母岩风化后残留在原生地的粘土称为二次粘土。
(×)9.长石的助熔作用是由于本身的低温熔融而引起的。
(√)10.为了提高生产效率,可对石膏模具进行加热干燥。
(×)11.长石是陶瓷生产中最常用的熔剂性原料。
(√)12.注浆前的扣模、擦模操作要注意模型对口面必须清扫干净注意保护好模型的棱角,防止磨损。
(√)13.翻模时,在实物上涂上肥皂水是为了能够易于脱模。
(√)14.在使用粉料进行压制成型时,造粒工序是为了使颗粒在模具中填充更加均匀。
(√)15.一次烧成能有效避免釉面出现针孔、釉泡等现象的产生。
(×)16.目前陶瓷可大致分为传统陶瓷、结构陶瓷和功能陶瓷三类我们艺术生主要创作的是传统陶瓷。
(√)17.釉是指附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体的连续粘着层。
(√)18.干燥的目的是排除坯体内残余的结构水。
(×)19.粘土原料之一的膨润土主要成分是蒙脱石,且蒙脱石具有吸水特性。
因吸水后体积膨胀,有时大到20~30倍,故名膨润土。
(√)20.可塑泥料的屈服值与其含水量有关。
(√)21.传统陶瓷是指凡以粘土为主要原料与其他天然矿物原料经过配料混料成型烧成等过程获得的制(√)22.生坯上釉的烧成称为二次烧成。
功能陶瓷复习题解答
1、举出3种以上的典型的超导陶瓷氧化物超导体,定义及其应用;LaBaCuo、SrBaCuo、NbBaCuo;2、说明Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ电容器陶瓷的典型材料、性能特点和用途;I类陶瓷主要用于高频电路中使用的陶瓷电容器;性能特点a:一般具有负温度系数,有时为正温度系数;b:介电常数较高为飞铁电电容陶瓷;c:温度系数值稳定且高频下及高温时具有低的介质损耗;典型材料:MgTiO3瓷;II类陶瓷主要用于制造低频电路中使用的陶瓷电容器;性能特点:a:介电常数值高4000-8000b:温度稳定性好;c:居里点在工作温度范围内且能方便的调整;典型材料:BaTiO3系、反铁电系; III类陶瓷介质的半导体主要用于制造汽车、电子计算机等电路中要求体积非常小的电容器,性能特点a:介电常数非常大7000-几十万以上b:主要用于低频下典型材料:半导化BaTiO33、何为铁电陶瓷 BaTiO3铁电陶瓷老化的含义是什么是一类在某一温度范围内具有自发极化且极化强度随电场反向而反向,具有与铁磁回线相仿的电滞回线的陶瓷材料老化意义:铁电陶瓷烧成后其介电常数和介电损耗随时间的推移而逐渐减少4、BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变画出BaTiO3陶瓷的介电常数-温度特性曲线示意图;立方相、四方相、斜方相和三方相;5、何谓移峰效应和压峰效应改性加入物可以有效的移动居里温度,即移动介电常数的居里峰,但对介电常数的陡度一般不呈现明显的压抑作用,这时所引起的效应为移峰效应;有的改性加入物可使介电常数的居里峰受到压抑并展宽所引起的效应为压峰效应;6、为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质由于频率f升高,ε降低,Tanδ升高性能恶化,所以要在低频下使用由于新畴的成核与生长需要一定的时间内,所以ε和f有关;损耗产生的原因是:1、电畴运动:畴壁运动是克服杂质、气孔、晶界的摩擦阻力;2、自发极化反转时;伴随着集合形变的换向,必须克服晶胞间与晶粒间应力作用的反复过程;都要消耗电场能,并以热的形式相空间散逸;反转愈剧烈,次数愈频繁,则Tanδ愈大;7、BaTiO3,PbTiO3,SrTiO3为什么具有铁电性它们为什么具有不同的居里温度其居里点分别是多少BaTiO3,PbTiO3,SrTiO3具有铁电性的原因:这三种化合物都属于钙钛矿结构;由A与O离子共同作立方密堆积,B离子处于O八面体中心,所有BO6八面体共顶点联结,当温度低于Tc时,B离子偏离八面体中心而产生离子位移极化,从而使B-O线上的O2-离子产生电子位移极化,互相耦合,使内电场Ei↑→BO6八面体沿B-O线方向伸长,另外两方向收缩,带动相邻BO6八面体在相同方向极化→电畴;2Tc是自发极化稳定程度的量度;Tc反映了B4+偏离氧八面体中心后的稳定程度高低,B-O间互作用能较大,需要较大的热运动能才能使B离子恢复到对称平衡位置,从而摧毁晶体的铁电性铁电相→顺电相,因此Tc高;反之亦然;3120、490、—250;8、对BaTiO3电容器的要求如何在使用温度范围内,具有尽可能高的介电常数,尽可能低的介电常数变化率或容量变化率,尽可能高的Ej,尽可能低的tgδ ,介电常数随交直流电场的变化尽可能小和尽可能小的老化率;9、BaTiO3陶瓷为什么要在采用氧化气氛下烧结保持氧化气氛防止由于还原气氛使部分Ti4+转化为Ti3+产生氧空位从而导致BaTio3陶瓷介质的电性能恶化,损耗显着增加10、简述BaTiO3陶瓷产生半导化途径和机理;1原子价控制法施主掺杂法,用离于半径与Ba2+相近的La3+、Y3+、Sb3+等三价离子置换Ba2+离子;用离于半径与Ti 4+相近的Nb5+ 、Ta5+等五价离子置换Ti 4+离子.在室温下,上述离子电离而成为施主,向BaTiO3提供导带电子使部分Ti4++e→Ti3+,从而ρV下降102Ωcm,成为半导瓷;2强制还原法,BaTiO3陶瓷在真空、惰性气氛或还原气氛中烧成时,将生成氧空位而使部分Ti4+→Ti3+,可制得ρv为102~106Ω·cm 的半导体陶瓷;3AST法,当材料中含有Fe、K等受主杂质时,不利于晶粒半导化;加入SiO2或AST玻璃Al2O3·SiO2·TiO2可以使上述有害半导的杂质从晶粒进入晶界,富集于晶界,从而有利于陶瓷的半导化;4对于工业纯原料,原子价控制法的不足,对于工业纯原料,由于含杂量较高,特别是含有Fe3+、Mn3+或Mn2+、Cu+、Cr3+、Mg2+、Al3+K+、Na+等离子, 它们往往在烧结过程中取代BaTiO3中的Ti4+离子而成为受主,防碍BaTiO3的半导化;11、高频电容器陶瓷产生高介电系数的原因;金红石型和钙钛矿型结构的陶瓷具有特殊的结构,离子位移极化后,产生强大的局部内电场,并进一步产生强烈的离子位移极化和电子位移极化,使得作用在离子上的内电场得到显着加强,故ε大; 钛酸锶铋也是利用SrTiO3钙钛矿型结构的内电场,而加入钛酸铋等,使之产生锶离子空位,产生离子松弛极化,从而使ε增大;12、说明金红石电容器陶瓷在生产和使用中应该注意的问题;1、防止sio2杂质的引入2、由于Tio2可塑性差,坯料还需要适当的陈腐时间,是氧化钛水解提高了可塑性3、严格控制烧结温度4、严格控制气氛保证氧化气氛烧结因为tio2高温下发生分解,Nb5+/Sb5+存在会是Tio2还原5、Tio2陶瓷电容器使用银电极且长期在高温和直流电场下工作时会发生电化学反应使Ti4+被还原为Ti3+直流老化是金红石陶瓷性能恶化;13、什么是介电常数的温度系数αε说明高频电容器陶瓷介电系数的温度系数不同的原因;何谓温度补偿电容器陶瓷和温度稳定电容器陶瓷,有何应用为什么在高频稳定电容器陶瓷钛酸镁瓷加入钛酸钙可以调节αε有什么实际意义1介电常数温度系数:在一定温度范围内,温度每升高一摄氏度时介电常数的相对平均变化率;2实际意义:正钛酸镁和偏钛酸镁都有小的正αε,其与负的αε,晶相钛酸钙适当配比,制的具有系列αε,的瓷料14、微波介质陶瓷的性能要求如何有何意义按其介电常数分类有哪些列出以上典型的陶瓷材料体系,说明其应用背景;微波介质陶瓷MWDC:是指应用于微波频段主要是UHF/SHF频段,300MHz—300GHz电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷;它在微波器中作介质谐振器;15、性能特点:高介电常数,高品质因数,近零的谐振频率温度系数;工作稳定,不产生漂移;16、介电常数分类:1高介电常数,低品质因数BaO-稀土-TiO2 1-3GHz2中介电常数,中品质因数BaO-TiO2系和Ba2Ti9020 3-10GHz3低品质因数,高品质因数;BZT>10GHz 应用背景:高介电常数f1-3GHz用于移动通信;中介电常数f3-10GHz用于卫星基站;低介电常数f>10GHz 用于卫星雷达;17、15、说明微波介质陶瓷的低温烧结工艺的方法和特点,其说明其意义;方法:1加助烧剂低软化点玻璃、低熔点氧化物陶瓷2湿化学方法制备超细粉纳米颗粒3采用燃烧温度本来就很低的燃料;意义:MLCC使多层陶瓷电容器,它用铅-钯做电极,成本高,是高温共烧,而为了降低成本,采用Ltcc,用纯银是低温共烧16、何谓MLCC说明其特点和应用;简述MLCC的制造工艺; MLCC独石电容器是印有内电极的陶瓷膜以一定方式重叠形成的生胚经共同烧结后形成一个整体的“独石结构”;特点:体积小、比容大、等效串联电阻小、无极性、固有电感小、抗湿性好、可靠性高等优点;可有效缩小电子信息终端产品尤其是便携式产品的体积和重量,提高产品可靠性,顺应了IT 产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向;应用:大量用于混合集成电路中作为贴装元件和其他对可靠性要求较高的小型化电子设备中;MLCC独石电容器生产工艺:17、简述含铋层状结构化合物系的MLCC的性能特点;18、分析添加PbTiO3和Bi2O3的PbMg1/3Nb2/3O3系陶瓷的组成和性能;19、什么是PZT陶瓷何谓PZT压电陶瓷准同型相界MPB PZT陶瓷:PbZrO3和PbTiO3的结构相同,Zr4+与Ti4+的半径相近,两者可形成无限固溶体,可表示为PbZrxTi1-xO3,简称PZT 瓷;PZT压电陶瓷准同型相界MPB:四方铁电相和三方铁电相的共存区域,其电畴的极化方向为两相极化方向之和;20、为什么PZT压电陶瓷中PbZrO3含量在53%mol时Zr/Ti=53/47时,压电性能最好三元系压电陶瓷PMN-PT-PZ的组成如何相对于二元系压电陶瓷,有何特点随着Zr含量的增加,铁电相变得越来越不稳定,当Zr含量超过一定限度是Ti大于53/47就发生了质变,出现了菱面结构;同样,随着Ti含量的增加,菱面结构显得越来越不稳定;在Zr/Ti小于53/47便出现四方结构;所以说在Zr/Ti=53/47时,PZT压电陶瓷的压电性能最好;三元系电陶瓷PMN-PT-PZ的组成为PbMg1/3Nb2/3瓷相比,其易烧结,铅挥发少,相界由PZT的点扩展为线,性能可有更大的选择余地;21、何谓软性添加物和硬性添加物它们对材料的性能和烧结工艺有哪些影响“软性”添加物是指加入这些添加物后能使矫顽场强EC↓,因而在电场或应力作用下,材料性质变“软”;“硬性”添加物是指加入这些添加物后能使陶瓷的介电常数,介电损耗,体积电阻率,弹性柔性系数和压电性能能降低;“软件”添加物对材料的性能和烧结工艺的影响:ε、s、tg δ、ρυ和Kp增大;Qm和Ec变小,电滞回线近于矩形;老化性能好;颜色浅,多为黄色;“硬性”添加物对材料的性能和烧结工艺的影响:使ε、tgδ、ρv、s和压电性能Kp↓;使Qm↑,Ec↑,极化和去极化作用困难且颜色较深;22、压电陶瓷制备工艺中为什么要人工极化对于铁电陶瓷来说,虽然各晶粒都有较强的压电效应,但由于晶粒和电畴分布无一定规则,各方向几率相同,使∑P=0,因而不显压电效应,故必须经过人工预极化处理,使∑P≠0,才能对外显示压电效应;23、简述锂离子电池的结构;锂离子电池有哪些特性24、目前锂离子电池的正极材料有哪几类各有什么优缺点锂离子电池的正极材料可分为:层状结构材料LiCoO2,其特点为:合成方法比较简单;工作电压高,充放电电压平稳,循环性能好;实际容量较低,只有理论容量的一半;钴资源有限,价格昂贵;钴毒性较大,环境污染大; 层状结构材料LiNiO2,其特点为:相对于LiCoO2而言,镍的储量比钴大,价格便宜,而且环境污染小;缺点:制备困难;结构不稳定,易生成Li1-yNi1+yO2;使得部分Ni位于Li 层中,降低了Li离子的扩散效率和循环性能; 尖晶石结构材料LiMn2O4,其特点为:电化学性能好、成本低、资源丰富以及无毒性; 橄榄石型结构材料LiFePO4,其特点为:1优异的安全性能2优异的循环稳定性,8000次高倍率充放电循环,不存在安全问题;3适于大电流放电;温度越高材料的比容量越大;4成本低,环保;5较高的动力学和热力学稳定性;存在的主要问题1结构中没有连续直接的锂离子通道,使得离子迁移率低;2结构中没有连续的FeO6八面体网络,电子只能依靠Fe-O-Fe传导,导电率低25、什么是PTC陶瓷简述BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件和半导化途径; PTC陶瓷:是指陶瓷的电阻率随温度升高而增加的陶瓷;BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件:只有晶粒充分半导化,晶界具有适当绝缘性的BaTiO3系陶瓷才有显着的PTC效应;半导化途径:采用施主掺杂半导化,使晶粒充分半导化;采用氧化性气氛烧结,使晶界及其附近氧化,呈现适当的绝缘性;26、什么是压敏陶瓷简要说明 ZnO压敏陶瓷的压敏机理;压敏陶瓷是指电阻值与外加电压成显着的非直线性关系的陶瓷;压敏机理:半导化ZnO压敏陶瓷中德掺杂物氧化物使晶界有深能级陷阱,即表面态能级;27、SnO2气敏陶瓷为什么希望获得超细的粉料说出4种制备超细SnO2方法;因为SnO2粉料越细,其比表面就越大,对待测气体就越敏感;制备超细SnO2方法:用锡盐制SnO2;在空气中加热Sn,氧化而成SnO2;利用气态Sn和等离子氧反应制超细SnO2;利用SnCl4水解制SnO2;28、说明氧化锆导电陶瓷的导电机理;简述其氧气敏原理及应用;导电机理:氧浓差电池二价或者三价金属离子置换四价锆离子,产生氧空位,氧空位的产生是氧空位作为载流子形成电导;氧气敏基本原理:形成氧浓差,在氧气扩散的条件下氧空位作为载流子形成电导;应用:在工业中使用可燃气体作原料时常用它报警和实施控制,如ZrO2/TiO2,传感器可检测汽车发动机和发电厂锅炉排气中氧的浓度,以控制空气燃料比空燃比A/F等用途29、何谓SOFC画简图说明SOFC的结构,简述SOFC的工作原理;SOFC:固体氧化物燃料电池;SOFC的结构:主要有固体电解质、阳极和阴极组成;工作原理:当空气穿过阴极材料时,由于受到催化发应发生电化学反应:1/2O2+2e﹣→O2-所产生的阳离子电导的固体电解质材料传到阳极,在界面上发生电化学反应,从而产生电子,电子经阳极经外循环电路传输到阴极,从而产生电流;30、SOFC的结构对材料有何性能要求其常用材料有哪些有何性能特点性能要求:要求其具有非常高德阳离子电导率,而电子电导率应极小,要有开放式的结构,必须是致密的,具有高度的气密性;常用材料:电极材料、连接体材料和密封材料;性能特点:1电极材料:很好的电子电导率;多孔性;不与电解质材料反应,热膨胀系数要尽可能接近;阴极材料应具有一定的离子导电率,对O2具有良好的电化学活性;2连接体材料:具有很好的抗高温氧化性和良好的导电性及匹配的热膨胀系数;3高温无机密封材料:具备高温下密封性好、稳定性高以及与固体电解质和连接板材料热膨胀兼容性好等特点;31、软磁铁氧体有哪些特性常见材料有哪些体系硬磁铁氧体有哪些特性常见材料有哪些体系制备各向异性的硬磁铁氧体有什么意义如何制备软磁铁氧体的特性:品种最多,应用最广;在较弱的磁场作用下,很容易被磁化也容易被退磁;起始磁导率μ0高,相同电感量的线圈体积缩小;磁导率温度系数要小;矫顽力Hc要小;比损耗因素tgδ/ μ0要小,电阻率要高,减少损耗,适用于高频下使用;体系:尖晶石结构和平面型六角晶体结构磁铅石型的甚高频铁氧体;硬磁铁氧体的特性:被磁化后不易退磁,能长期保留磁性;残留磁感应强度Br较高~,矫顽力Hc高~;磁能积BHmax高6000~40000J/m3,高于高碳钢;材料体系:钡铁氧体、思铁氧体;32、铁氧体的晶体结构主要有哪些尖晶石、磁铅石、石榴石、钙钛矿型结构33、铁氧体粉料制备工艺有哪几种铁氧体单晶制备工艺有哪几种粉料:化学共沉淀法、氧化物球磨混合法、电解共沉淀法、盐类分解法、喷雾煅烧法;单晶:布里兹曼法熔盐法、提拉法、水热合成法、熔融法34、低介装置瓷对性能有何要求说明其典型材料和应用;要求:1绝缘电阻高室温,ρv>1012Ω·cm 和高介电强度>10kv/mm ;以减少漏导损耗和承受较高的电压;2 εr小<9,可减少不必要的分布电容值,避免在线路中产生恶劣的影响;εr越小,tgδ也越小;低介装置瓷;3高频电场下的tgδ要小2~90×10-4 ,tgδ大会造成材料发热和附加的衰减现象;4较高的机械强度:ζbb=45~300MPa ;ζb=400~2000MPa5良好的化学稳定性;6特殊要求:高频装置瓷要求膨胀系数小,热导率高,抗热冲击;集成电路基片要求高导热系数,合适的膨胀系数、平整、高表面光洁度及易镀膜或表面金属化;典型材料:氧化物单元和多元和非氧化物氮化物为主;多晶和单晶人工合成云母、人造蓝宝石、尖晶石、BeO及石英矿物:块滑石、高铝瓷、钡长石、莫来石瓷、镁橄榄石瓷、堇青石瓷等;应用:电子陶瓷领域的结构陶瓷,用于电子技术、微电子技术和光电子技术中起绝缘、支撑、保护作用的陶瓷装置零件、陶瓷基片以及多层陶瓷封装等的瓷料;35、说明滑石瓷生产和使用中容易出现的问题和原因;问题:老化、开裂、烧结温区过窄;老化的原因:原顽辉石≡斜顽辉石→{密度↑体积↓}→内应力↑→微裂纹、白斑→老化;开裂的原因:内因层状结构各向异性收缩各向异性外因成型过程中的定向排列晶粒结构定向排列密度各向异性36、高导热晶体应具备哪些结构特点典型材料有哪些说明AlN瓷的性能特点和应用;结构特点:共价键很强;结构基元的种类较少单质晶体或二元化合物,原子量或平均原子量较低;非层状结构;高纯和足够致密的材料,同时晶粒应发育良好,并把结构缺陷降到最低限度.典型材料:金刚石昂贵、石墨电子电导、六方BN昂贵、SiC难烧结,需热压、BP对杂质敏感、BeO、AlN;性能特点:Al-N共价键强,平均原子量,热导率高;热膨胀系数与半导体Si接近具有高的绝缘电阻和抗电强度介电常数低,介质损耗小;机械强度高;适合于流延成型工艺;AlN陶瓷的毒性不如BeO瓷;应用:在集成电路、光发射二极管、激光二极管、激光器、电力电子模块、磁流体发电等领域获得广泛的应用37、陶瓷透明化的措施有哪些1采用活性高、细,烧结性好的高纯粉料,常用化学共沉法制备;2适当的添加物:晶界偏析,抑制晶界迁移,排除气孔;液相烧结,促进陶瓷致密化;3烧结温度、时间、气氛:气孔的消除;4减小光学各向异性:将居里温度降至室温38、传统氧化铝陶瓷基片的问题有哪些说明LTCC基片的优点和基本特性;说明LTCC的材料体系;问题氧化铝瓷烧结温度高,只能选择难熔金属Mo、W等作为电极,易导致下列问题:①需在还原气氛中烧结②Mo、W电阻率较高,布线电阻大,信号传输易造成失真,增大损耗,布线微细化受到限制③介电常数偏大约,增大信号延迟④热膨胀系数×10-6/℃与硅×10-6/℃不匹配;优点:不仅可以与Au、Ag、Cu等低电阻率金属同时烧结,且有利于将电阻、电容、电感等无源元件同时制作在基板内部,使产品小型、轻量化;基本特性:高电阻率低介电常数低介电损耗基片的热膨胀系数接近硅的热膨胀系数,减少热应力;高的热导率,防止多层基板过热;足够高的机械强度;化学性能稳定;LTCC的材料体系:结晶玻璃系、玻璃陶瓷复合系、氧化铝中添加物系、单相陶瓷系。
陶瓷纵横复习题
09-复习题1、试简述陶瓷三大原料名称及其在陶瓷生产中的作用。
答:1.粘土:赋予泥坯可塑性,使注浆与原料有悬浮性稳定定性,在坯料中结合其它瘠性原料,使具有一定的干坯强度及最大堆集密度,是瓷坯中Al2O3的主要来源,也是烧成时生成莫来石晶体的主要来源。
2.长石:作熔剂使用,降低烧成温度,高温粘度大,可起高温热塑作用与胶结作用,防止高温变形。
液相填充坯体孔隙,减少气孔率,增大致密度,提高坯体机械强度,改善透光性及电学性能。
3.石英:呈尖角状,是生坯水分排出的通道;且能增加生坯渗水性,利于施釉;缩短干燥时间,减小收缩;高温时可溶于液相,提高液相粘度,而未溶石英则起骨架作用,减少变形。
2、试述青花瓷的主要特征。
3、试述一般陶瓷生产的主要工艺流程4、何谓一次粘土,二次粘土?并简述二者区别答:一次粘土:又称残留粘土或原生粘土,即母岩经风化崩碎后就地残留下来的粘土。
此类粘土质地较纯,耐火度较高,但颗粒较粗,可塑性较差。
二次粘土:又称沉积粘土或次生粘土,是由风化而成的一次粘土经雨水、河川的漂流及风力作用,而迁移在低洼的地方沉积形成的粘土层。
二次粘土颗粒细小,可塑性强,耐火度较低,常因混入呈色杂质而带各种颜色。
5、试述“陶”与“瓷”的区别?6、试述何谓粘土的触变性,及其产生原因。
答:触变性:粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。
反之,相同泥浆放置一段时间后,在维持原有水分的情况下会增加粘度,出现变稠和固化现象,上述现象可重复无数次,统称为触变性。
7、试简要概述陶瓷生产过程中的常见机器、设备及其作用。
8、试述陶瓷常见的成型方法及不同成型方法的主要工艺。
9、谈谈你对唐三彩的认识。
10、何谓氧化气氛烧成,何谓还原气氛烧成,试述不同气氛烧成的产品外观有什么不同?原因何在?答:在烧窑时火焰在不同时期有不同的性质。
火焰的性质大致可分为三种:氧化焰、还原焰和中性焰,不同性质的火焰有不同的作用。
陶瓷烧成工复习题
《陶瓷烧成工》复习题一、选择题1、按照陶瓷概念和用途,我们可将陶瓷制品分为以下两大类。
A、结构陶瓷和功能陶瓷B、陶器和瓷器C、传统陶瓷和新型陶瓷D、日用陶瓷和工业陶瓷2、我国陶瓷内陶器发展到瓷器的过程中,还经历了以下一个阶段。
A、带釉陶瓷B、原始瓷器C、青白瓷D、炻器3、青花和釉里红是我国代在景德镇瓷区首先烧制成的。
A、唐代 B、宋代 C、元代 D、明代4、细瓷器的吸水率一般是。
A、<3% B、<12% C、<1% D、<0.5%5、炻器的吸水率一般是。
A、<3% B、<12% C、<1% D、<5%6、功能陶瓷是具有以下功能的陶瓷材料。
A、电、光、声功能B、耐磨、耐热、高强度、低膨胀C、生物、化学功能D、电、磁、光、声热及生物、化学7、传统陶瓷是以下几种陶瓷材料的通称。
A、粗陶、精陶、瓷器B、日用陶瓷、工业陶瓷C、陶器、炻器和瓷器D、日用的陶瓷、建筑卫生陶瓷8、官、哥、定、钧、汝五大名窑是我国代的重要的瓷工业成就。
A、宋代 B、明代 C、唐代 D、元代9、我国在已经能烧制Fe2O3含量少,胎体致密的青瓷。
A、汉代 B、东汉晚期 C、唐代 D、隋代10、半导体陶瓷、压电陶瓷、铁氧体材料是。
A、结构陶瓷 B、氧化物陶瓷 C、功能陶瓷 D、非氧化物陶瓷11、母岩风化崩解后在原地残留下来的粘土是。
A、次生粘土 B、沉积粘土 C、原生粘土 D、高岭土12、膨润土、木节土、球土是。
A、硬质粘土 B、低可塑性粘土 C、高可塑性粘土 D、高岭土13、粘土主要矿物类型有以下三种能。
A、高岭土、膨润土、绢云母B、高岭土、膨润土、白云母C、多水高岭、蒙脱石、伊利石D、高岭石、蒙脱石、伊利石14、粘土原料中主要杂质矿物除碳酸盐及硫酸盐类,铁和钛的化合物,有机质外,还有。
A、长石B、石英C、石英和母岩残渣D、碱石15、影响粘土烧结的主要因素是粘土是。
A、颗粒组成B、化学组成C、颗粒组成和化学组成D、化学组成和矿物组成16、生产日用陶瓷一般选用含钾长石较多的钾钠长石。
功能陶瓷材料总复习题
功能陶瓷材料总复习绪论什么是功能陶瓷?常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。
1、定义:指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。
2、分类:电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。
3、特性:性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等4用途:在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。
举例:电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。
介电陶瓷以感应的方式对外电场作出响应,即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变,这类材料称为电介质各种极化机制以及频率围。
极化机制:电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化频率围:松弛极化铁电体,晶体在某温度围具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向,称为铁电体。
材料的这种性质称为铁电性。
电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。
电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹(如图居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度T>Tc 顺电相 T<Tc铁电相居里点附近的临界特性:介电常数随温度的变化显示明显的非线性,室温介电常数一般为3000~5000,在居里温度处(120℃)发生突变,可达10000以上。
驰豫铁电体:复合钙钛矿(Complex Perovskite):晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据。
弥散相变(Diffuse Phase Transition DPT):顺电——铁电为渐变:介电峰宽化,T>Tc存在Ps和电滞回线。
频率色散(Frequency Dispersion)高介电常数,大的应变复合钙钛矿:晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据介电陶瓷的改性机理。
新材料科学导论期末复习题(有答案版)
新材料科学导论期末复习题(有答案版)一、填空题:1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。
2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。
3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。
4.材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。
5.按组成和结构分,材料分为金属材料,无机非金属材料,高分子材料和复合材料。
6.高分子材料分子量很大,是由许多相同的结构单元组成,并以共价键的形式重复连接而成。
7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。
8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。
9.功能复合材料是指除力学性能以外,具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。
如有光,电,热,磁,阻尼,声,摩擦等功能。
10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。
11.由于高分子是链状结构,所以把简单重复(结构)单元称为链节,简单重复(结构)单元的个数称为聚合度。
12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时,两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料,其性能显示为增强体与基体的互补。
(ppt-复合材料,15页)13.影响储氢材料吸氢能力的因素有:(1)活化处理;(2)耐久性(抗中毒性能);(3)抗粉末化性能;(4)导热性能;(5)滞后现象。
14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。
15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。
复合效应表现线性效应和非线性效应,其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。
16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。
17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。
功能高分子材料的制备主要有以下三种基本类型:①功能小分子固定在骨架材料上;②大分子材料的功能化;③已有功能高分子材料的功能扩展;18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。
近代信息功能陶瓷 复习题
1、离子本征缺陷、非化学计量(M/O<1 M/O>1)缺陷、杂质离子非本征缺陷的方程式。
解答:张老师的第—个PPT 里面前几页,照抄即可。
2、ZrO 2的导电机理。
说明其电导率与固溶量有一最正确值的原因。
解答:ZrO 2的导电机理张老师最后一个PPT 后面局部。
ZrO 2的导电机理为氧空位导电,前一局部,随着氧空位的浓度升高,载流子浓度升高,电导率升高。
当氧空位浓度增大到肯定值的时候,会发生空位〔Ca Zr "和V O ‥〕缔合和V O ‥的有序化〔具体见课件〕。
3、表达固体氧化物燃料电池的工作原理及产生极化的原因。
解答:就是氧化锆的应用。
不再赘述。
4、Y 2O 3搀杂到BaTiO 3施主搀杂的导电机理。
解答:见张老师第—个PPT 。
5、复合电流密度表达式里面的各个物理意义。
解答:见固体电解质一章。
2i i i i i i J Z Fj C B Z Fe xφ∂==-∂,其中,J i 表示电流密度,Z i 表示载流子〔阳离子或阴离子〕的离子价数,F 为法拉第常数,Ci 为载流子浓度,Bi 为绝对迁移率,e 为电子带电量,表示施加的电场强度。
这是电流密度的表达式,复合电流密度表达式我认为加一个求和符号就可以了,载流子有几类〔阳离子、阴离子、电子、空穴〕。
李老师局部:1、压电振子的导纳圆推导。
解答:见第二章最后。
2、2、3、4、6重对称晶体的变换矩阵。
解答:见课件。
3、铁电体有什么特性及应用,写出晶体结构和通式,并各举一例。
解答:铁电体都是压电体。
第4章为铁电起源。
第6章为铁电体的应用。
第5章为铁电体的特点、晶体结构和通式。
4、压电陶瓷的介电常数、压电常数,弹性常数张量各有几个独立重量?C 24、S 15、d 31、g 33物理意义和量纲。
解答:介电常数为二阶张量,共有9个独立重量。
压电常数为三阶张量,原本有27个独立重量,但是由于压电常数的对称性,d ijk =d ikj ,27个独立重量退化成18个〔3X6〕。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《功能陶瓷》复习题1.电容器陶瓷与电绝缘陶瓷在性能要求上有何不同?2.简述莫来石、刚玉-莫来石电绝缘陶瓷配方中粘土、工业氧化铝、氧化钙、氧化镁、滑石、白云石和碳酸钡的作用。
3.简述滑石瓷生产中滑石预烧的目的。
4.电容器陶瓷有哪几类?举出典型材料。
5.温度补偿电容器陶瓷与温度稳定电容器陶瓷的性能特点有何不同?6.微波介质陶瓷具有什么性能特点?列出以上典型的陶瓷材料体系,说明其应用背景。
微波介质陶瓷的低温烧结工艺有哪些方法?有何意义?7.说明金红石电容器陶瓷的配方中各组成的作用及在生产中应该注意的问题。
8.什么是介电常数的温度系数αε?为什么在高频稳定电容器陶瓷钛酸镁瓷和锡酸钙中加入钛酸钙可以调节αε?有什么实际意义?9.为什么PZT压电陶瓷中PbZrO3含量在53%mol时(Zr/Ti=53/47)时,压电性能最好?三元系压电陶瓷PMN-PT-PZ的组成如何?相对于二元系压电陶瓷,有何特点?10.什么是PZT陶瓷?软性添加物和硬性添加物对材料的性能和烧结工艺有哪些影响?11.什么是热释电陶瓷?热释电系数P的物理意义是什么?具有压电性的晶体一定有热释电性吗?为什么?举出你所知道的热释电陶瓷材料。
12.什么是PTC陶瓷?简述BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件和半导化途径。
说明移峰剂对PTC陶瓷的居里温度的影响。
其烧成工艺有何要求?13.简要说明Co-MnO-O2系NTC热敏电阻陶瓷的导电机理。
在NTC陶瓷生产中为什么要进行敏化处理和老练处理?14.列出典型的四种气敏陶瓷材料,说明它们各有何特点?15.ZnO系气敏陶瓷元件主要特点是什么?如何实现其对气体的选择性?。
16.简要说明γ-Fe2O3的气敏机理。
17.常见的湿敏陶瓷有哪些?有何特点?18.简述Si-Na2O-V2O5系和ZnO-Li2O-V2O5系湿敏陶瓷各组分的作用和感湿机理。
19.什么是压敏陶瓷?简要说明 ZnO压敏陶瓷的压敏机理。
20.什么是导电陶瓷?简述常见材料及其应用。
21.说明氧化锆导电陶瓷的导电机理。
简述其制备方法。
简述其氧气敏原理及应用。
22.说明高磁导率铁氧体的晶粒大小和磁导率的关系。
超高磁导率陶瓷的显微结构有什么特点?矫顽力与晶粒大小什么关系?23.软磁铁氧体有哪些特性?常见材料有哪些体系?常用的掺杂组分有哪些?24.锰铁氧体在冷却时容易出现什么问题?应采取什么措施?25.硬铁氧体有哪些特性?常见材料有哪些体系?26.制备各向异性的铁氧体有什么意义?如何制备?27.叙述绝缘陶瓷的基本性能有哪些.对其微观结构有什么要求?28.滑石瓷在生产中存在什么问题.如何解决?29.热压铸法生产的95瓷(氧化铝)加入油酸的目的是什么?30.分析95瓷为何既作绝缘陶瓷又作为电真空瓷的原因。
31.电容器陶瓷按其铁电性可分为哪几种?32.非铁电电容器陶瓷中,含钛陶瓷的生产过程中应注意哪些问题?33.铁电电容器陶瓷与反铁电电容器陶瓷有什么不同?34.实现BaTiO3半导体的方法有哪几种?35.写出施主杂质和受主杂质对BaTiO3瓷半导化影响反应方程式。
36.何谓MLCC它属于什么结构?采用什么成型工艺?37.什么是正压电效应,什么是逆压电效应?38.压电常数有哪些?39.叙述PZT压电陶瓷的配方点为什么一般选在Zr/Ti=55/45处?40.压电陶瓷制造工艺中为什么要人工极化?41.怎样理解压电陶瓷的改性添加剂中“软性”和“硬性”?42.何谓热释电效应?43.压电陶瓷按应用按原理可分为哪两大类?44.PZT热释电陶瓷配方为何选在锆钛比为100/0-94/6的狭小范围?45.敏感陶瓷为什么要进行半导化?半导化的途径主要有哪些?46.影响热敏电阻瓷(PTC)的因素有哪些?47.SnO2既可制成导电陶瓷,又可制成气敏陶瓷。
对SnO2气敏陶瓷而言,其主要性能要求与导电陶瓷有何区别?48.ZnO气敏陶瓷和压敏陶瓷有何不同?49.什么是磁畴?50.磁滞回线所包围面积的大小代表什么?51.铁氧体的晶体结构主要有哪些?52.铁氧体材料备料工艺有哪六种?53.叙述铁氧体的微观结构与性能的关系。
54.磁性陶瓷按性质和用途来分有哪七种?55.陶瓷材料在什么条件下电导率增加?有何方法改善氧化物陶瓷的导电性,作为发热元件使用的导电陶瓷一般应在什么条件下使用?56.试比较α-Al2O3,β-Al2O3,γ-Al2O3三者之间结构和性能有何异同。
57.超导陶瓷(氧化物超导体)的主要类型有哪些?有何重要特性?电子陶瓷部分填空题:1. 电子陶瓷的显微结构是指________的陶瓷内部的组织结构,包括________、________、________等的大小与分布。
2. BaTiO3晶体存在的同质异晶相有________、________、________、________。
3. 金属导热的主要机制是通过________的运动来迅速实现热量的交换;电介质材料的热传导机理是由_______________来实现的。
4. 影响固溶度的因素有________、________、________、________以及________等。
5. BaTiO3陶瓷的半导化方法有:________、________、________。
6. Ca2+取代BaTiO3中的Ba2+所形成的缺陷可标记为________ ,Nb5+取代Ti4+所形成的缺陷标记为________ 。
7. 晶体中常见的点缺陷有:________、________、________;常见的电子缺陷有:________、________。
8. 金属与半导体的接触形式有________、________、________。
9. BaTiO3陶瓷的半导化方法有:________、________、________。
10.影响Ⅰ类瓷具有零、正、负温度系数的内在因素有________、________。
11. 软性取代主要是通过________ 来实现;硬性取代主要是通过________ 来实现。
1. 何为电畴?2. 何为压电效应?3. 含钛陶瓷中钛离子易变价,在配方及工艺上可采取哪些措施来防止?4. 高导热晶体材料应具有哪些结构特点?常见的高导热基片材料有哪些?5. 为什么民用MLCC多以Ni内电极MLC为主流产品,试分析其优点、难点及解决方案?6. 展宽效应、移峰效应的定义?7. 何为铁电陶瓷?8. 含钛陶瓷常常出现瓷体“黑心”现象,试提出解决方案?9. 电容器的分类及其各自的特点?10. BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变?为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质?11. 压电陶瓷为什么要进行预极化?如何进行预极化12. 固溶体的分类及影响固溶度的因素。
电子陶瓷部分答案填空题1. 用各类显微镜所能观察到、晶相、玻璃相、气相(或气孔)2. 立方相、四方相、正交相、三方相3. 电子、晶格振动的格波(或声子)4. 结构(或晶格类型)、离子大小、电负性、温度、离子电价5. 强制还原法、施主掺杂法(或原子价控制法)、AST法6. 、7. 晶格空位、填隙原子、置换原子、电子、空穴8. 阻挡接触、欧姆接触、中性接触9. 施主掺杂法(或原子价控法)、强制还原法、AST法10. 质点的极化程度、单位体积的质点数11. 高价取代、低价取代问答题1.答:在铁电体中,固有电偶极矩在一定的子区域内取向相同的这些区域就称为电畴。
2.答:在没有对称中心的晶体上施加机械作用时,发生与机械应力成比例的介质极化,同时在晶体的两端面出现正负电荷,称为正压电效应。
当在晶体上施加电场时,则产生与电场强度成比例的变形或机械应力,称为逆压电效应。
二者统称为压电效应。
3.答:(1)采用氧化气氛烧结,抑制还原;(2)降低烧结温度,抑制高温失氧;(3)在低于烧结温度20 ~ 40oC,在强氧化气氛中回炉;(4)掺入低价杂质,抑制高价杂质;(5)加入La2O3等稀土氧化物:改善电化学老化特性。
(6)加入ZrO2:阻挡电子定向移动,阻碍Ti4+变价。
4.答:高导热晶体材料应具有的结构特点是: (1) 共价键很强的晶体;(2) 结构单元种类较少;(3) 原子量或平均原子量均较低;(4) 不是层状结构;常见的高导热基片有Al2O3,AlN,BeO,SiC等。
5.答:优点:降低成本。
难点:镍在空气中加热易氧化,这种镍内电极的MLCC就必须在强还原气氛的保护下烧成。
含钛陶瓷在还原性气氛中往往会产生Ti4+→Ti3+还原,而使其丧失绝缘性能,甚至变成半导体,故需要对BaTiO3系瓷料进行改性,使之具有一定的抗还原性。
解决方法:受主掺杂。
6.答:展宽效应:指铁电陶瓷的ε与温度关系中的峰值扩张得尽可能的宽旷,平坦,即不仅使居里峰压低,而且要使峰的肩部上举,从而使材料既具有较小的温度系数αε,又具有较大的ε值。
移动效应:铁电体居里点及其他转变点,随着组成成分的变化,作有规律地移动现象。
7.答:在一定温度范围内具有自发极化,且自发极化能为外电场所转向的陶瓷称为铁电陶瓷。
8.解决方案:(1)采用氧化气氛烧结,抑制还原;(2)降低烧结温度,抑制高温失氧;(3)在低于烧结温度20 ~ 40oC,在强氧化气氛中回炉;(4)掺入低价杂质,抑制高价杂质;(5)加入La2O3等稀土氧化物:改善电化学老化特性。
(6)加入ZrO2:阻挡电子定向移动,阻碍Ti4+变价。
9.答:I类(高频瓷):介电常数较小,介电损耗小,介电常数温度系数小(系列化)。
II类(低频瓷):介电常数高,介电损耗较大,介电常数温度系数较大。
III类(半导体电容器瓷):介电常数超高,晶粒半导化,晶界绝缘化。
10.答:BaTiO3陶瓷有立方相、四方相、正交相和三方相四种晶型。
由于频率增大,BaTiO3陶瓷的介电常数降低,而损耗大幅增加,因此BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质。
11.答:对于铁电陶瓷来说,各个晶粒都有较强的压电效应。
但由于晶粒和电畴分布无一定规则,各方向几率相同,使宏观极化强度为零,对外不显示压电效应,故必须经过人工预极化,使宏观极化强度不为零,对外才能显示压电效应。
在涂有电极的铁电陶瓷两面加上直流电场进行预极化。
12.答:分类:①按溶解度或溶质原子在溶剂晶体中的位置来分类:置换型固溶体;填隙型固溶体;缺位型固溶体;②按照溶解度:无限固溶体;有限固溶体。
影响溶质原子在溶剂晶格中的溶解度的因素:①结构因素②离子大小因素③电负性④温度⑤离子电价的影响◇电子陶瓷部分学会应用鲍林规则判断简单典型氧化物如MgO多面体的连接方式 .ABO3钙钛矿结构的特点及形成条件缺陷化学反应方程式的书写如:MgO加入到Al2O3中、Al2O3加入到MgO中,试写出缺陷化学反应方程式?典型的电子缺陷与点缺陷有哪些?固溶体中的分类及影响固溶限的因素陶瓷中晶界的特点,与相界的区别电介质材料与金属材料导热机制的区别?高导热晶体应具备哪些特点?光散射因子有哪些?举出5种以上的典型的导热基片材料?电容器瓷的分类(I、Ⅱ、Ⅲ)及其各自的特点,主要瓷料类别含钛陶瓷中钛离子变价的实质及其对介电性能的影响,在配方及工艺控制上采取哪些措施来防止。