青海大学《材料概论》第四章玻璃
2020智慧树,知到《材料学概论》章节测试完整答案
2020智慧树，知到《材料学概论》章节测试完整答案智慧树知到《材料学概论》章节测试答案绪论1、材料让我们成为人，而我们用语言赋予材料生命，这句话对吗?A:对B:错答案: 对2、材料与人类发展：“材料-时代”对吗?A:对B:错答案: 对3、“物质-有用的物品就是材料“这句话对吗?A:对B:错答案: 对4、材料学的基本思想是?A:尺度之上B:应用为王C:物质答案: 尺度之上,应用为王5、“材料是一种物质，但并不是所有的物质都是材料”这句话对吗?A:对B:错答案: 对第一章1、珠光体的含碳量是A:0.77%B:2.11%C:6.69%答案: 0.77%2、亚共析钢加热成奥氏体后冷却转变成A:珠光体+铁素体B:珠光体C:铁素体答案: 珠光体+铁素体3、将铁碳合金加热成奥氏体后在空气中冷却的热处理方式，称为A:回火B:退火C:淬火答案: 退火4、生铁、熟铁、钢的主要化学成分均为Fe，但他们之间的性能差别显著，主要原因是其中()不同A:珠光体含量B:硬度C:含碳量答案: 含碳量5、金属中原子的排列方式A:面心立方B:体心立方C:秘排六方答案: 面心立方,体心立方,秘排六方第二章1、生产普通陶瓷的主要矿物原料是A:：石英、粘土、长石B:高岭土、碳酸盐C:粘土、石英、烧碱答案: ：石英、粘土、长石2、陶瓷坯料采用可塑成型的方法手工成型时，需要控制其含水量在()范围之内，以保证坯体良好的塑形效果。
A:15~25%B:28~35%C:7~15%答案: 15~25%3、构成敏感陶瓷的主要物质属于()类。
A:导体B:绝缘体C:半导体答案: 半导体4、氧化铝陶瓷的主要特点是A:导电性好B:强度高C:半导体答案: 强度高5、普通陶瓷的主晶相一般为A:高岭石B:莫来石C:长石D:堇青石答案: 莫来石第三章1、矿物材料是指A:A：提取矿石中的有用元素制作出的材料 B:B：对天然矿物经加工得到的可利用的材料C:C：可以燃烧获得能量的材料答案:B2、石墨的很多性能比如导电性、润滑性、耐高温性等都源于其自身具有的()微观结构。
材料概论(双语)智慧树知到课后章节答案2023年下东华理工大学
材料概论（双语）智慧树知到课后章节答案2023年下东华理工大学东华理工大学第一章测试1.结构材料和功能材料是依据材料组成来划分的。
答案:错2.Metals in general have high electrical conductivity, high thermal conductivity,and high density.答案:对3.金属材料中不含非金属元素。
答案:错4.铜是黑色金属。
答案:错5.锌是有色金属。
答案:对6.以下哪种是黑色金属？答案:铁第二章测试1.哪种原料为陶瓷体提供玻璃相？答案:长石2.哪种原料为陶瓷体提升白度？答案:石英3.陶瓷瓶的制作一般采用注浆成型。
答案:对4.干燥的方法主要排除坯体中的哪类水？答案:自由水5.Glass is a non-crystalline product of fusion which has been cooled to a rigidcondition.答案:对6.水泥生产用回转窑的高端是进料口，低端是燃料进口。
答案:对7.下列哪个不是硅酸盐水泥的化学组成？答案:氧化钠8.下列哪些是硅酸盐水泥的矿物组成？答案:铝酸三钙;硅酸三钙;硅酸二钙第三章测试1.高碳钢的碳含量在百分之零点六到百分之一点四之间。
是一类硬度最大、强度最高、延性最差的碳钢。
答案:对2.哪种元素是不锈钢不锈的原因？答案:铬3.黄铜的主要合金元素是什么？答案:锌4.青铜的主要合金元素是什么？答案:锡5.黄铜的强度比青铜要高。
答案:错6.相的状态可以是固体、液体，或者是气体。
可以是一类纯物质或包含几种组成的溶液。
答案:对7.相图是用以描述一个材料系统在不同温度、压力和组成下存在什么相的图形表示。
答案:对8.二元匀晶合金体系的两种成分在固液两态下能完全互溶。
答案:对9.共析钢的碳含量是多少？答案:0.8%10.Substitutional solid solution是指间隙固溶体。
材料学概论
材料学概论材料学概论《材料学概论》是2012年化学工业出版社出版的图书，作者是胡珊、李珍。
该书可作为材料及相关专业的教材，同时可作为材料研究人员的参考用书。
1内容简介编辑《材料学概论》共7章。
第1章讲述材料与材料科学研究的内容及任务，材料的类别、性质、应用、发展现状及趋势。
第2～4章分别讲述金属材料、无机非金属材料、高分子材料的基础知识、结构、生产方法、性能特点及应用。
第5章讲述矿物材料基本概念、性能特点，矿物材料的加工及应用。
第6章讲述复合材料的基础知识，增强材料的特性，复合材料的性能特点、生产工艺及应用。
第7章介绍能源、环境、生物、智能、纳米等新型材料的特点、发展及应用。
2目录编辑第1章绪论11.1 材料科学与工程11.2 材料的分类21.3 材料的性能21.3.1 力学性能21.3.2 电学性能41.3.3 热学性能51.3.4 化学性能51.4 材料的应用61.5 材料在人类社会和国民经济发展中的地位与作用8 第2章金属材料112.1 概述112.1.1 金属材料的基本概念112.1.2 金属材料的晶体结构122.2 金属及合金的相图162.2.1 二元合金相图16 2.2.2 铁碳合金相图24 2.3 金属材料的结晶27 2.3.1 结晶的过程272.3.2 结晶的热力学条件28 2.3.3 形核282.3.4 晶核的长大332.4 金属材料的性能36 2.4.1 物理性能362.4.2 化学性能372.4.3 力学性能372.4.4 工艺性能402.5 金属的热处理412.5.1 退火和正火422.5.2 淬火及回火422.5.3 表面热处理432.6 新型金属材料简介432.6.1 形状记忆合金442.6.2 其他金属功能材料46第3章无机非金属材料473.1 无机非金属材料概述473.1.1 无机非金属材料的概念及分类473.1.2 无机非金属材料主要性能及应用47 3.2 陶瓷材料483.2.1 陶瓷的概念及分类483.2.2 陶瓷的显微结构与性能493.2.3 普通陶瓷533.2.4 特种陶瓷543.2.5 耐火材料613.3 玻璃653.3.1 玻璃的概念、特点及分类653.3.2 玻璃的结构663.3.3 玻璃的性质673.3.4 普通玻璃693.3.5 特种玻璃723.4 胶凝材料763.4.1 胶凝材料的定义、分类及发展现状76 3.4.2 普通水泥773.4.3 特种水泥833.4.4 石膏和石灰85第4章高分子材料874.1 概述874.1.1 高分子材料的基本概念874.1.2 高分子材料的命名874.1.3 高分子材料的分类884.1.4 聚合反应884.1.5 高分子材料的成型加工894.1.6 高分子材料的发展现状与趋势90 4.2 高分子的结构与性能914.2.1 高分子的结构914.2.2 高分子的物理状态944.2.3 高分子基本性能及特点954.3 常用的高分子材料994.3.1 塑料994.3.2 橡胶1094.3.3 纤维1144.3.4 胶黏剂1164.3.5 涂料1194.4 功能高分子120 4.4.1 离子交换树脂121 4.4.2 高吸水性树脂122 4.4.3 感光性高分子123 4.4.4 导电高分子123 第5章矿物材料1255.1 概述1255.1.1 矿物材料概念1255.1.2 矿物材料学的特点1265.1.3 矿物材料分类1275.1.4 矿物材料的现状与发展趋势127 5.2 矿物材料的加工1295.2.1 初加工1295.2.2 深加工1305.2.3 矿物材料深加工技术发展趋势130 5.2.4 矿物材料制品1325.3 单晶矿物材料及应用1325.3.1 金刚石1325.3.2 石墨1345.3.3 刚玉1365.3.4 石英1365.3.5 高岭石1375.3.6 蒙脱石1385.3.7 硅灰石1415.3.8 电气石1425.4 矿物材料的开发及应用1435.4.1 环境矿物材料1435.4.2 保温、隔热、轻质矿物材料148 第6章复合材料1536.1 概述1536.1.1 复合材料概念1536.1.2 复合材料的命名与分类1536.1.3 复合材料性能特点1556.1.4 复合材料现状与发展趋势157 6.2 复合材料的复合原理与增强机理160 6.2.1 复合原理1606.2.2 复合材料增强机理1626.2.3 复合材料的增韧机理1656.2.4 复合材料界面1676.3 增强材料1706.3.1 玻璃纤维1716.3.2 碳纤维1726.3.3 硼纤维1736.3.4 碳化硅纤维1736.3.5 芳纶纤维1736.4 聚合物基复合材料1746.4.1 聚合物复合材料基体1746.4.2 聚合物基复合材料的成型方法175 6.4.3 聚合物基复合材料的性能176 6.4.4 聚合物基复合材料的应用177 6.5 金属基复合材料1776.5.1 概述1776.5.2 金属基复合材料性能178 6.5.3 金属基复合材料的种类179 6.6 无机非金属基复合材料180 6.6.1 陶瓷基复合材料1806.6.2 碳/碳复合材料1816.6.3 无机胶凝复合材料182 6.7 功能复合材料1836.7.1 树脂基功能复合材料184 6.7.2 金属基功能复合材料1846.7.3 陶瓷基功能复合材料185 第7章新型材料1877.1 新型能源材料1877.1.1 太阳能电池材料1877.1.2 储氢材料1887.1.3 锂离子电池材料1907.1.4 燃料电池材料1927.2 磁性材料1937.2.1 材料的磁性1937.2.2 磁性材料的种类及其特点194 7.3 压电材料1957.3.1 压电陶瓷1957.3.2 压电高分子材料1967.4 信息材料1977.4.1 信息技术与信息材料197 7.4.2 信息处理材料1977.4.3 信息存储材料1987.4.4 信息传递材料1997.4.5 信息显示材料1997.4.6 获取信息材料2007.5 智能材料2007.5.1 智能材料的定义及分类200 7.5.2 智能材料的构成与功能200 7.5.3 智能材料的应用2017.6 生态环境材料2017.6.1 概述2017.6.2 材料的环境协调性评价2027.6.3 材料和产品的生态设计2037.6.4 金属材料的生态环境化2047.6.5 无机非金属材料的生态环境化205 7.6.6 高分子材料的生态环境化207 7.7 生物材料2087.7.1 概述2087.7.2 生物金属材料2097.7.3 生物医用无机非金属材料2097.7.4 生物医用高分子材料210 7.7.5 生物医用复合材料211 7.7.6 生物衍生材料2117.8 纳米材料2117.8.1 概述2117.8.2 纳米结构单元2137.8.3 纳米材料的制备216 7.8.4 纳米材料的性能217 7.8.5 纳米材料的应用219参考文献221。
材料学概论教学课件第四章
磁致伸缩材料
在磁场作用下发生尺寸变 化的材料，可用于精密定 位和振动控制。
生物材料与医学应用
02
01
03
生物相容性材料
用于制造医疗植入物和医疗器械，如人工关节、血管 等。
生物降解材料
可在体内分解吸收，用于药物载体和手术缝合线等。
生物活性材料
具有诱导组织再生和促进骨愈合等功能的生物材料。
THANK YOU
材料学的发展历程
古代材料学
以石器、青铜器、铁器等为代 表，主要依靠经验积累和手工 制作。
近代材料学
随着科技发展，新材料不断涌 现，如合成纤维、合成橡胶等 。
现代材料学
注重跨学科研究，涉及物理、 化学、生物学等多个领域，为 新材料研发提供理论支持。
02
材料性能与测试
材料的物理性能
01
02
03
04
性有关。
抗氧化性
材料在高温或空气中保 持稳定，不被氧化的能
力。
化学反应活性
材料与其他物质发生化 学反应的能力和趋势。
催化性能
材料作为催化剂，加速 化学反应的能力。
材料的机械性能
01
02
03
04
弹性
材料在受力后恢复原始状态的 能力。
塑性
材料在受力后发生不可逆变形 的能力。
强度
材料抵抗外力而不被破坏的能 力。
复合材料应用
总结词
良好的耐腐蚀性和稳定性
详细描述
复合材料具有良好的耐腐蚀性和稳定性，能够在恶劣的 环境条件下保持稳定的性能。在化工和海洋工程领域中 ，复合材料的应用能够大大提高产品的使用寿命和可靠 性。同时，复合材料的组成和结构可以根据需要进行调 整和控制
材料学导论-玻璃水泥
6.6.2 光学玻璃
光学玻璃是一种能改变光的传播方向，并能改变 紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。光 学玻璃主要用来制成各种曲率的球面或非球面透 镜和反射镜，以及各种复杂的棱镜，如眼镜、显 微镜、照相机、电影机、电视机、光谱仪等。
材料学导论-玻璃水泥
6.6.3 光导纤维
根据28d的抗压强度值，确定水泥标号。例如：425水泥28d 的抗压强度值42.5MPa 水泥的抗压强度值≥42.5MPa，但不 足52.5MPa，标号为425。
材料学导论-玻璃水泥
体积安定性
体积安定性是指水泥制品在硬化后体积变化是否均匀的性 质。如硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不 良。它能使构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至 引起建筑物破坏。 如水泥熟料如含较多的CaO，过火的CaO熟化很慢，在水泥 已经凝结硬化后，才产生熟化反应，产生体积膨胀，破坏 已硬化的水泥石的结构，出现龟裂、弯曲、松脆、崩溃等 现象。
6.6 特种玻璃
• 6.6.1 特种玻璃的发展
• 日用器皿玻璃和平板玻璃是以Na2O—CaO—SiO2系 统为基础的传统玻璃。
• 随着社会发展和科学技术的进步，对玻璃提出了 某些特殊性能的要求，这些玻璃逐渐脱离原来玻 璃成分范围，形成了专业应用的新型玻璃，即特 种玻璃。如光学玻璃、微晶玻璃、光纤玻璃、激 光玻璃、变色玻璃等。
6.5.1玻璃的原料
玻璃的混合料是由多种原料混合而成，根据各种原料的用量和 作用的不同，可分为主要原料和次要原料，其中为了引入玻璃 主要成分的原料，称为主要原料，而为了满足某种需要或使玻 璃具有某些必要性能而引入的原料，称为辅助原料，如澄清剂、 助熔剂等。
最广泛用的玻璃成分以SiO2、CaO和NaO为主，用来制造平 板玻璃、瓶罐玻璃、灯泡玻璃等。迄今为止，超过95%的 玻璃制品仍然属钠钙硅酸盐系统的范畴。
青海大学《材料概论》题库4
13、固态聚合物的聚集态结构分为（）和（）两种。 14、通常高分子材料的晶态是不完整的，即晶态与非晶态结 构是共存的 。（） 15、两种或两种以上高分子材料的物理混合物状态称为高分
子材料的共混态。两相高分子材料共混体系按分散形态主要
分为（）和（）。 16、根据高分子材料的应力-应变曲线类型，可将其分为（）、 （）、（）。 17、环境温度对高分子材料拉伸行为的影响十分显著 。（）
性与热固性。
28、丁苯橡胶的最大特点是（）。
Байду номын сангаас
29、什么是橡胶的硫化过程。 30、对应涤纶、锦纶、腈纶、丙纶的各自特点。挺括不皱、结 实耐磨、膨松耐晒、质轻保暖 31、 万能胶属于（）。 32、简述涂料的作用。 33、热塑性塑料最主要的成型加工方法是（）。 24、橡胶的成型过程包括（）、（）、（）、（）。
第5章练习题
1、高分子是指分子量很大的有机化合物，具体分子量的划
分并没有明显界限。（） 2、分别写出聚乙烯得单体、结构单元 3、高分子材料按来源可分为：（）、（）、（） 4、简述加聚反应与缩聚反应的区别；共聚物与均聚物不同； 5、高分子合金是一种新型的合金材料。（） 6、高分子链式聚合反应采用的方法主要有（）、（）、 （）、（）。
7、高分子材料结构的最大特点是具有多层次性，其结构可 分为三个层次：聚合物链的（）、聚合物分子链的（）以及 聚合物凝聚态结构。
8、简述聚合物链结构单元的化学组成有哪几种以及各自的
特点。 9、共聚物包含两种或两种以上不同结构的单元，其排布序 列方式可分为（）、（）、（）、（）。 10、分子链中结构单元的空间排列可分为（）、（）、（）。 11、高分子链形态有哪几种。 12、高分子材料在标准条件下存在（）、（）两种形态。
材料学概论考试题与参考答案
材料学概论考试题与参考答案一、单选题（共75题，每题1分，共75分）1.下面哪个不是限制陶瓷广泛应用的因素( )A、脆性B、原材料稀少C、难加工D、工艺复杂，成本高正确答案：B2.若想通过分子量分布改性，使高分子的强度和耐冲击性提高，则需要设计什么样的分子量分布( )A、窄分布，高分子多B、窄分布，低分子多C、宽分布，高分子多D、宽分布，低分子多正确答案：A3.以下用途中主要利用的是光致发光的荧光材料的是？( )A、彩色电视机B、电子显微镜C、白光LEDD、场发射显示器正确答案：C4.磁控气体放电，磁场的作用是：( )A、维持体系的低真空B、加快电子的运动速率C、利用磁场改变二次电子的运动轨迹，增大电子撞击气体产生离子的概率D、提高电子的能量正确答案：C5.陶坯烧结前一般___( )A、涂釉B、不涂釉正确答案：B6.碳浓度低于共析钢为亚共析钢，高于共析钢为过共析钢，那么，共析钢中碳的质量分数是？( )A、1.77%B、3.77%C、0.77%D、2.77%正确答案：C7.铁(Fe) 的核外电子排布式是？( )A、1s22s22p63s23p63d74s1B、1s22s22p63s23p63d8C、1s22s22p63s23p63d64s2D、1s22s22p63s23p63d84s2正确答案：C8.纺丝是合成化学纤维成型的关键工艺，常见的三种纺丝工艺是( ) .(1)干法纺丝（2）湿法纺丝（3）熔体纺丝（4）切片纺丝A、（1）（3）（4）B、（2）（3）（4）C、（1) (2) (4)D、（1）（2）（3）正确答案：D9.高压钠灯采用透明氧化铝陶瓷而不用玻璃的原因是( )A、相比玻璃，氧化铝有更好的热导率B、高温高压的钠蒸气会腐蚀含钠的玻璃或石英玻璃C、氧化铝陶瓷的透明性比玻璃好D、氧化铝陶瓷比玻璃便宜正确答案：B10.下列哪一种泵能达到的真空度最高( )A、扩散泵B、涡轮分子泵C、溅射离子泵D、机械泵正确答案：C11.缩聚反应得到聚合高分子的同时还会产生小分子，下面的缩聚反应得到的小分子和其它三个不同的是( )A、尿素和甲醛缩聚成脲醛树脂B、苯酚和甲醛缩聚成酚醛树脂C、己二酸和己二胺缩聚成尼龙6,6D、对苯二甲酸甲酯和乙二醇缩聚成聚酯纤维（PET）正确答案：D12.真空的特点不包括( )A、压强低B、分子密度小C、平均自由程大D、没有任何气体分子正确答案：D13.按照真空区域的划分，10-5~10-9Pa属于什么真空区间( )A、超高真空B、中真空C、极高真空D、高真空正确答案：A14.以下金属中熔点最高的？( )A、钨(W)B、钼(Mo)C、锆(Zr)D、镍(Ni)正确答案：A15.常见的高分子聚合反应方法有4种，涂料合成常用( )A、本体聚合B、溶液聚合和乳液聚合C、悬浮聚合D、固相聚合正确答案：B16.润湿作用不包括以下哪个？( )A、铺展B、浸湿C、沾湿D、增溶正确答案：D17.不同的钢种，特别是经过不同的热处理，硬度变化很大。
青海大学《材料概论》课件第2章
Schematic representation of covalent bonding in a molecule of meth-ane(CH4 )
2.1材料的成分及组织结构
另外一类共价键称配位共价键，特点是形成的共 享电子对全由一个原子提供。
连续结构
1m
（g）多级分相结构的SEM照片
钙长石 晶体
2.1材料的成分及组织结构
2.1.3. 材料中的化学键合 各类材料，当键合方式不同时，便具有不同的 结构和特性。∴金属材料、无机非金属材料、 高分子材料的差异本质上是由不同的元素、以 不同的键合方式造成的。
•金属键 •离子键
•氢键 •范德华键
AB3型：主要有BiF3型、ScF3型和UCl3型。 A2B3型：刚玉(-Al2O3)型是其代表性结构型式，金
属氧化物大多为离子化合物。 多元化合物中，有相当一部分属于离子键化合物，同时 也含有共价键甚至范德华键和氢键，较复杂。如：铵盐 的卤化物，多以NaCl型、CsCl型结构存在。方解石结 构可看成走了样的NaCl型结构。
2.1材料的成分及组织结构
*材料组织可分为：
1.微观组织(结构)—也称微细组织、显微组织，
由原子的种类及其排列状态决定的。又可分为：
晶体结构与非晶态(无定形)结构。
2.宏观组织—是用肉眼可以观察到的粗大组织，
有时是指用放大倍数≤20~100的放大镜可观察到 组织。又可分为：单一和复合组织。这些组织还可
2.1材料的成分及组织结构
•2.1.2材料的组织
材料内部的微观形貌。实际上是指由各 个晶粒or各种相所形成的图案。
材料概论
The Second Period: 100 AD through 400-500 AD
Glassblowing technique discovered, and glass manufacture becomes a more practical process.
The Third Period: 400-500 AD ~ 1200 AD
1959
1970
Classification of glasses according to compositions 玻璃的分类: 按成份分
Oxide glasses Chalcogenide Glasses (硫属化物玻璃) 特种玻璃 Thioborate glasses (B2S3) (硫硼玻璃) 是指除日用玻璃以外的、采用精制、高纯或新型 Halide glasses (BeF2, ZnCl2 etc.) (卤化物玻璃) 原料，或采用新工艺在特殊条件下或严格控制形
成过程制成的一些具有特殊功能或特殊用途的玻 Heavy metal fluoride glasses (ZrF4) (重金属氟化玻璃) 璃，也包括经玻璃晶化获得的微晶玻璃。 （1）使玻璃具有特殊的功能；
Oxy-halide glasses (氧卤玻璃) Oxynitride glasses (氧氮玻璃)
1
《材料概论》 Introduction to Materials
INTRODUCTION TO MATERIALS
Ch. 4,
Glass
武汉理工大学 材料科学与工程学院
Most time, we did not realize
Can you count how many things in this classroom that are made from glass ?
2016材料科学4-2
说明：a
. 由于石英玻璃和方石英的特征谱线重合，瓦伦认为
石英玻璃和方石英中原子间距大致一致。峰值的存在并不说
明晶体的存在。计算晶体的尺寸：7.7A0， 方石英晶胞的尺
寸：7.0A0 b：石英玻璃中没有象硅胶一样的小角度衍射，从而说明
是一种密实体，结构中没有不连续的离子或空隙。(此结构
B、多面体中阳离子的配位数 ≤ 4。
C、多面体共点而不共棱或共面。
D、多面体至少有3个角与其它相邻多面体共用。
4、硅酸盐玻璃的结构网络
（1）硅酸盐玻璃的结构
通过桥氧形成网络结构的玻璃称为氧化物玻璃，典型的玻璃形成的氧 化物是SiO2、B2O3、P2O5、和GeO2制取的玻璃。其中石英玻璃是由[SiO4]四面 体以顶角相连而组成的三维网络，Si的配位数为4，O的配位数为2，Si－O键 长为0.162nm,O－O键长为0.265nm 。 在石英玻璃中加入碱金属或碱土金属氧化物， 则这种硅酸盐玻璃的结构网络和硅酸盐熔体结构 一样出现网络的破裂。当R2O、RO等氧化物引入 石英玻璃，形成二元、三元甚至多元硅酸盐玻璃 时，由于O/Si比增加——三维骨架破坏——玻璃
与晶子假说的微不均匀性相矛盾。)
2、用傅利叶分析法，画出石英玻璃的径向分布曲线
峰的位臵：表示原子的间距 ；峰的面积：表示配位数
10.000
Si－O 间距1.62 A0 面积4.3 第一峰： O－O 间距2.65 A0 第二峰：
8.000
6.000 4.000 2.000
第三峰： Si－Si
性 质
Tg
Tf
温度
第一类性质：玻璃的电导、比容、黏度等
第二类性质：玻璃的热容、膨胀系数、密度、折射率等 第三类性质：玻璃的导热系数和弹性系数等
《玻璃概论》第4章玻璃的原料
II. 应 用：一般玻璃中为1-7%（如瓶罐玻璃3-5%）、光色玻璃、
O O ∣ ∣ 磷酸盐玻璃（能形成-0-Al-O-P-O结构）、磷酸盐玻璃、 ∣ ∣ O O 特殊玻璃等
III. 原料：长石、高龄土、叶蜡石、氧化铝和氢氧化铝等 性状 : 钾长石( 淡红) 钠长石(白) 钙长石(白)、解理面明 显, 能引入碱从而减少纯碱用量且易熔化 长石 质量要求：Al 0 >16%、 Fe O <0.3% R O>12% 2 3 2 3 2
III、原料：碳酸锂、含锂矿物。
碳酸锂：无色或白色结晶，较纯净，价高。 含锂矿物： 锂云母：淡紫色、灰色、白色的宽片和小鳞片组成；易溶， 含铁量低，是较好原料。 锂辉石（Li2O· 2O3· Al 4SiO2):白色或淡绿色菱形晶体较 难熔。
3、引入碱土金属氧化物和其它二价金属氧化物的原料: (1)、引入氧化钙的原料： 性质作用：网络外体，增加化学稳定性、机械强度，缩短料性 （高温时极化桥氧，削弱Si-O键，降低玻璃粘度，低温 时相反，增大粘度，类似Li,B），有积聚作用，过多 引入容易析出硅灰石晶体（CaO· 2),玻璃发脆。 SiO 应用：氧化钙是常用氧化物，一般玻璃中引入量不超过12.5%， 容易分相的玻璃中少用或不用 。 原料：方解石、石灰石、白垩、工业碳酸钙等 方解石 性状：白色（或淡黄、灰色、浅红）岩石，纯度比石灰石高， 适于成分要求高的玻璃；透明结晶体为冰洲石，用于光学玻璃； 石灰石 性状：多为灰色，淡黄或淡红色，很少白色（视含铁量不同） 常含石英、粘土、氧化铁等杂质。 白垩 性状：白色，含有水分，须经烘干处理，其它杂质较少。
碱尘污染大；对耐火材料侵蚀大。 密度大（1.5克/厘米3、容重0.9)、易均化、不易分层、 颗粒粗、表面致密、包装库存费用低、热效率高、对耐火材料 侵蚀小。 轻质碱
青海大学《材料概论》真题库
第二章1、材料科学与工程的四个基本要素（材料的成分）、（组织结构）、（合成加工）、（性质与使用性能）。
2、材料的组织是指材料（内部）的微观形貌。
3、材料中原子、分子之间的结合键分为（化学键）和（物理键）两类。
其中化学键包括（离子键）、（共价键）、（金属键）。
物理键包括（分子键）、（氢键）。
4、固体物质按原子排列方式的不同以三种形式存在（晶体）、（非晶体）、（准晶体）。
5、化学键中的（离子键）和（金属键）没有方向性和饱和性。
6、金刚石为（原子）晶体。
7、简述晶体和非晶体的区别。
晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列.非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序.8、分别将晶体、晶格、晶胞填入相对应的图形下面。
（晶体）（晶格）（晶胞）9、写出体心立方晶体结构的特征参量，并简述如何得到的。
晶胞原子数：2配位数：8致密度：68%p1410、晶体缺陷根据其几何形态特征分为：（点缺陷）、（线缺陷）、（面缺陷）。
11、天然矿物原料按工业用途的不同分为（金属矿物）、（非金属矿物）、（燃料矿）。
12、钛白粉属于氧化物无机化工原料中的（化工颜料）。
13、三大有机合成材料指的是（合成树脂）、（合成橡胶）、（合成纤维）。
14、材料的制备方法可分为（气相法）、（液相法）、（固相法）三大类。
15、溶胶-凝胶法属于（液相法）方法，其制备过程包括（溶液）、（溶胶）、（凝胶）、（材料）。
16、材料的成型特性主要表现为（可流动性）和（可塑性变形性）。
根据其特性可将成形方法分为（自由流动性）、（受力流动成型）、（受力塑性变形）和其他成形。
17、固体加热时有三个重要的热效应：（吸热）、（传热）、（膨胀）。
18、物质的介电强度（越大），它作为绝缘体的质量越好。
19、物质在磁场的作用下都会表现出一定的磁性。
按照对磁场的影响可将物质分为（抗磁性物质）、（顺磁性物质）、（铁磁性及亚铁磁性物质）。
材料概论(周达飞)(二版) 第4章
第四章 材 料 成 型
• 4.3.1塑料注塑成型
• 成型前准备：原料的预处理、料筒、模具清理、脱模剂 使用、嵌件预热及安置。 • 注射成型：包括加料、塑化、注射、冷却固化和脱模等 几个工序。充模、保压、凝封、冷却。成型周期（注射 周期）。注塑成型过程中最为重要、最为关键的就是物 料的塑化。 • 制品后处理：退火处理、调湿处理 • 影响质量因素：除原料、设备的影响因素外，包括温度 （料温、模温）、注射压力与注射速度。
冷却 橡胶原料 炼胶（塑炼、混炼） 滤胶 压出 定型 半制品
第四章 材 料 成 型
• 4.4.3橡胶压出成型
• 成型前准备：橡胶塑炼、橡胶混炼、回炼、滤胶。 • 压出成型：胶条送至压出机，胶条受螺杆挤压通 过机头口模而成型。 • 压出成型的影响因素：胶料组成和性能、压出机 结构、压出温度、压出速度、压出物的冷却。
金属材料
黑色与有色金属
注：本表中只列出树脂基复合材料成型方法。
第四章 材 料 成 型
• 4.1.2加工方法 • 加工，通常指材料成型后的加工（后加工），主 要有机械加工、修饰和装配三个环节组成。
• 表4－2列出主要的加工方法。
第四章 材 料 成 型
表 4－2 材料主要加工方法 加工方法 机械加工 修 饰 装 配 采用手段 车、铣、钻、锯、刨等 锉、磨、抛光、涂饰、印刷、表面金属化等 焊接、粘接、机械连接等
配制 高分子材料 胶乳 浸渍 模型 干燥、硫化 胶乳制品
• 图4－5 玩具气球生产工艺流程简图
第四章 材 料 成 型
• 图4－5 玩具气球生产工艺流程简图
干 燥、硫 化
烘道
脱模
第二篇玻璃原料加工与制备概论
第一章 玻璃原料概述
因为人工浇铸或吹制时，都希望玻璃料性“短”，有较快的硬化速度。 !" 钠钙玻璃 它是 !# 世 纪 初，随 垂 直 引 上 法 发 明 而 采 用 的 成 分。钠 钙 玻 璃 成 分 中 $%&!’() *
’+) 、,-&.) * (() 、/-!&(0) * (’) 。此外，还有微量的 12!&+ 和 34&。它们不是有意引 入的，而是作为原料的杂质而带入的。
解放前，我国玻璃工业非常落后，尤其是原料车间工艺落后、设备简陋，基本上是手工 操作。生产效率低、产品质量差、劳动强度大、粉尘浓度高，甚至危及工人的生命安全。解 放后，随着我国玻璃工业生产技术的发展，原料车间的面貌也为之一新。由我国自行设 计、制造、安装的机械化原料车间不断增多。特别是“改革开放”以来，通过引进、消化吸收 先进技术，一批用微机控制的自动化配料车间已日趋普及。它具有生产能力大、配料精度 高、控制能力强等特点。不但使配合料的产量得到保证，而且可以杜绝配料事故，及时澄
三、玻璃成分的演变与发展
（一）有槽玻璃成分
平板玻璃的生产方法已由早期原始的人工浇铸、人工吹制发展到近代的有槽垂直引 上法、无槽引上法和水平拉制法。近年来浮法工艺后来居上，获得了突飞猛进的发展。由 于成型工艺的不同，要求玻璃的化学成分要与之相适应。一般将玻璃成分的演变过程划 分为四个阶段。
%& 高钙玻璃 高钙玻璃成分中 ,-#"./( ) 0%( 、12#%"( 一 %3( 、42"#%"( ) %’( 。这种玻璃成分 的特点是易熔化、硬化快。它适合手工生产玻璃时代熔化和成型技术水平较低的需要。 — 55 —
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材料科学基础A第四章习题答案
第四章 非晶态结构与性质-习题答案4.2 解：聚合物的形成是以硅氧四面体为基础单位，组成大小不同的聚合体。
可分为三个阶段。
初期：石英的分化；中期：缩聚并伴随变形；后期：在一定时间和一定温度下，聚合和解聚达到平衡。
4.5解：影响熔体粘度的主要因素：温度和熔体的组成。
碱性氧化物含量增加，剧烈降低粘度。
随温度降低，熔体粘度按指数关系递增。
4.6．解：根据弗伦克尔公式lgη=A+B/T ，结合有关数据，即727℃时，η=107Pa ·s ，1156℃时，η=103Pa ·s ，得出：7lg10727273B A =++ 3l g 101156273B A =++∴A=–6.324，B=13324，当η=106Pa ·s 时，613324lg10 6.324273t =-++，则t=808℃。
4.9．解：根据lgη=A+B/(T-T 0)，对于1号熔体，带入数据A=1.631，B=4229，T 0=219；对于2号熔体，带入数据A=1.769，B=4690，T 0=216；去下表中的数据点：由上述数据点画出两种熔体的粘性曲线：4567891011l g η1/T(×10-3K -1)4.14 解：（1）影响玻璃形成的动力学因素：析晶过程必须克服一定的势垒，如果这些势垒较大，尤其当熔体的冷却速率很快时，粘度剧烈增加，质点来不及进行有规则排列，晶核形成和晶体长大均难以实现，从而有利于玻璃的形成。
因此，玻璃形成的关键的熔体的冷却速率，影响玻璃形成的动力学因素还有过冷度、粘度、成核速率、晶体生长速率。
（2）影响玻璃形成的结晶化学因素有聚合阴离子团大小与排列方式、键强、键型。
熔体中负离子团的聚合程度越低，越不易形成玻璃，聚合程度越高，特别当具有三维网络或歪扭链状结构时，越易形成玻璃。
氧化物的键强越大，结晶的倾向越小，越容易形成玻璃。
具有离子键或金属键向共价键过度的混合键型才能生成玻璃。
4.16．解：对1＃玻璃：2232010110Na O CaO Al O ++=>，Al 3+为网络形成离子 12010103602 2.2510260R ++⨯+⨯==⨯+ Z 1=4 11120.5X R Z =-=11122 3.5Y Z R =-=对2＃玻璃：22310120Na O Al O =<，Al 3+为网络变性离子。
材料概论各章节教学内容
《材料概论》部分章节内容第一章绪论材料科学与工程的概念；材料发展简史；材料的分类；材料的基本结构与性能；材料类专业的培养目标、毕业要求、课程体系以及就业与发展。
第二章无机非金属材料陶瓷材料的定义、结构特点；日用陶瓷和先进陶瓷的成分差异、性质差异；陶瓷键作用和其性质之间的联系；日用陶瓷和先进陶瓷的生产工艺；日用陶瓷和先进陶瓷制备原材料、制备方法上的差异性；陶瓷在航空、信息、电子等领域的最新发展。
玻璃的成分、定义和分类方法；晶态、无定形结构形式的区分；形成体、修改体的作用；退火的作用和机理；玻璃的化学性质的特点和外来侵蚀作用的主要机理；现代平板玻璃的生产工艺；玻璃在光电领域、通讯领域的应用。
水泥混凝土材料的基本技术性质和生产方法；水化反应过程、水化产物的成分、硬化浆体水泥的微观结构；新型特种混凝土简介：自密实混凝土、装饰混凝土、轻质混凝土、超高性能混凝土、大体积混凝土、聚合物混凝土和清水混凝土。
第三章金属材料金属的分类方法和结构特点；黑色金属的成分特点；铁和钢的基本区别；合金钢的基本类型和合金元素对其性质的影响、铸铁和钢的生产方法；有色金属的基本类型；镁及其合金、铝及其合金、铜及其合金的特点；典型金属与合金的物理、力学性能，稀有金属及其特点；金属晶体结构和性能之间的联系；常用的金属防腐处理方法；新型金属材料的设计与性能。
第四章高分子材料高分子材料的定义、结构；高分子材料和小分子材料的差异；结构和性质之间的联系；连锁聚合反应机理；逐步聚合反应机理；聚合方法：本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合；高分子材料生产过程和质量控制；功能高分子材料简介；高分子材料在生物、军事、医学上的最新发展。
第五章复合材料复合材料的定义；复合材料的主要成分和设计原则；复合材料的基本体系、典型物理、力学性质，及其优点；增强材料处理的基本方法和途径；复合材料结构对力学性质的影响；复合材料的制备和生产；复合材料在军事、结构上的应用；新型复合材料的发展趋势。
第四章 玻璃材料
3. 成型制度的确立
玻璃的成型制度：成型各阶段的粘度-时间或温度时间制度。 工艺参数：成型温度范围，各个操作工序的持续时 间，冷却介质或模型的温度。 （1）成型过程中的热传递
（2）玻璃冷却速度的计算
（3）确定成型制度 ① 成型粘度范围 102~106Pa•s ② 成型各阶段的持续时间 ③ 模型的温度制度
3. 配合料的调制 配合料的均匀性关系玻璃液的质量和熔制速度。 配合料的润湿可以改善配合料的均匀性； 配合料加入池窑时料层越薄越好。
4. 助熔剂的应用 提高熔化速度，降低转变温度，降低表面张力和粘 度，改善均化作用。 氟化物、氧化砷、硼酸盐、铵盐 5. 熔制温度、气氛 熔制温度决定玻璃的熔融速度、硅酸盐生成反应完全 及澄清时间。 气氛影响玻璃的颜色，稳定炉压有利于气泡排除， 避免负压。
一、玻璃的成型
1. 成型与定形 玻璃的成型：熔融的玻璃液转变为 具有固定几何形 状制品的过程。 分为成型和定形两个阶段。 成型阶段赋予制品一定的几何形状，决定因素为玻 璃的流变性，即粘度、表面张力、弹性及其与温度的变 化特征；定形阶段把制品的形状固定下来，决定因素为 玻璃的热性质和周围介质影响下玻璃的硬化速度。
3. 条纹和节瘤（玻璃态夹杂物） 条纹和节瘤富含二氧化硅或氧化铝，呈现绿色、棕 色和无色。 产生原因： （1）熔制不均匀 （2）窑旋玻璃滴 （3）耐火材料受侵蚀
第四节 玻璃的成型与退火
玻璃的成型 成型与定形 玻璃的主要成型性质 成型制度的制定 玻璃的成型方法 玻璃的退火 退火的定义与目的 玻璃的热应力 各种玻璃的允许应力 玻璃的退火工艺制度
（1）澄清过程中的气体转化与平衡
（2）气泡的消除方式 ① 使气体体积增大，加速上升，漂出玻璃表面后破裂 消失； ② 使小气泡中的气相组分溶解于玻璃液中，气泡被吸 收而消失。 等温等压下，气泡变大的因素： ① 多个小气泡集合为一个大气泡； ② 玻璃液中的溶解的气体渗入气泡，使之变大。
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• 结构特点： 基本结构单元为[BO3], O/B=1.5，无非桥氧； 低温时，属于层状结构； 温度较高时，转变为链状结构； 温度更高时，转变为短链状结构。 • 性能：软化点低（约450℃ ），机械强度低、热 膨胀系数大。无实用价值。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
B2O3玻璃的结构示意图
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
尽管石英玻璃 的X射线衍射 图与方石英不
同，但二者主
要衍射峰的位
置却基本相同。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
无规则网络学说
玻璃是由许多四面体（如[SiO4][PO4]）或三 角体（如[BO3]）通过共用氧原子（桥氧）联接而 成的无规则网络为骨架，碱金属或碱土金属离子 均匀而无序地分布于某些四面体或三角体的空隙 中所形成的。 该学说强调了玻璃中多面体在三维空间排列 的连续性、均匀性和无序性，可以解释玻璃的各 向同性以及玻璃的性质随成分连续变化等问题， 因而得到了较为广泛的应用。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
1. 石英玻璃的结构与性能
• 基本组成： SiO2
• 结构特点： 基本结构单元为[SiO4] ，O/Si=2，无非桥氧； [SiO4]四面体以角顶相连，形成向三维空间发展的 无规则的连续架状网络结构。 • 性能：机械强度高、热膨胀系数小、耐热性能好、 介电性能好、化学稳定性好、融体粘度高。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
四、无机非金属材料 3、玻璃
（1） 玻璃的结构
（2） 玻璃原料
（3） 玻璃的熔制过程
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
（1） 玻璃的结构
a. 玻璃的通性 1. 各向同性：玻璃的物理化学性质在任何方向 都相同。 2. 无固定熔点：玻璃从固体变为液体是在一定 的温度范围内进行的。 3. 亚稳性：玻璃的内能比晶体高，它不是处在 最低能量状态。但一般情况下，玻璃不会自 发转变成晶体。 4. 渐变性：玻璃转变过程中，其物理化学性质 的变化是逐渐而连续的，而且是可逆的。 5. 可调性：玻璃的成分和物理化学性质在一定 范围内连续可调。
第一章 玻璃的结构
6.钠硼硅玻璃的结构与性能
• 基本组成： Na2O-B2O3-SiO2
• 结构特点：
O/(B+Si)＞1.5； [BO3]部分转变为[BO4]； 层状结构转变为三维的架状网络结构。 • 性能：热膨胀系数小，热稳定性、化学稳定性和电 学性能良好；容易分相。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
氧化钙对钠硅玻璃的影响
• 由于钙离子的场强比钠离子大得多，对氧
离子的静电引力较大，在钠硅玻璃中加入
氧化钙能使玻璃的结构得到加强，钠离子 的活动受到限制，玻璃的物理化学性能得 到改善。 • 目前大多数实用玻璃都属于这个系统。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
4. B2O3玻璃的结构与性能
两种不同的“硼反常”
• 碱金属氧化物加入到B2O3玻璃中，使玻璃的结 构得到加强，物理化学性能得到改善。这与碱 金属氧化物加入到石英玻璃中的情形恰好相反。 这是一种硼反常。 • 在钠硅玻璃中加入B2O3，玻璃的结构随B2O3 增加而逐渐加强，玻璃的性质得到改善。但 B2O3的含量超过某数值时，将出现逆转：随着 B2O3的增加，玻璃结构逐渐弱化，玻璃的性质 逐渐劣化，在玻璃的性质变化曲线上出现极值。 这是另一种硼反常。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
无规则网络学说的钠硅 酸盐玻璃的结构模型： 硅氧四面体 [SiO4] 通
过共用氧原子（桥氧）
联接而成无规则的网络， 钠离子均匀而无序地分
布于硅氧四面体网络的
空隙中。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
c. 几种玻璃的结构与性能
石英玻璃的结构与性能 碱硅玻璃的结构与性能 钠钙硅玻璃的结构与性能 B2O3玻璃的结构与性能 碱硼玻璃的结构与性能 钠硼硅玻璃的结构与性能 磷酸盐玻璃的结构与性能 逆性玻璃的结构与性能
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
碱性氧化物加入
到石英玻璃中，
使完整的硅氧网
络断裂，形成不 连续的网络结构。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
3. 钠钙硅玻璃的结构与性能
• 基本组成： Na2O-CaO-SiO2
• 结构特点：
基本结构单元为[SiO4], O/Si＞2，有非桥氧； 网络结构也是不连续的。但CaO的加入，使玻璃 的结构得到加强。 • 性能：与钠硅玻璃相比，机械强度较高、热膨胀 系数较小、耐热性能、介电性能和化学稳定性较 好、融体粘度较高。
玻璃工艺学
Hale Waihona Puke 第一章 玻璃的结构2. 碱硅玻璃的结构与性能
• 基本组成： R2O-SiO2 • 结构特点： 基本结构单元为[SiO4], O/Si＞2，有非桥氧； 硅氧网络不连续，碱金属离子处于非桥氧附近的 网穴中。 • 性能：与石英玻璃相比机械强度下降、热膨胀系 数增大、耐热性能、介电性能和化学稳定性变差、 融体粘度降低。其性能的劣化程度与碱性氧化物 的含量密切相关。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
5.碱硼玻璃的结构与性能
• 基本组成： R2O-B2O3
• 结构特点：
O/B＞1.5；
[BO3]部分转变为[BO4]； 层状结构部分转变为三维的架状网络结构。 • 性能：与B2O3玻璃相比，玻璃的各种物理化学性能 得到改善。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
四配位的硼随 碱金属的增加
（查哈里阿森W. H. Zachariasen）
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
微晶子学说
• 微晶子学说的内容：
玻璃是由无数“微晶子”组成，这些微晶子具 有晶格变形的有序排列区域。它们分布在无定 形的介质中。 • 微晶子学说的依据：
1. 玻璃的折射率在520-590℃ 之间发生急
剧变化。 2. X射线衍射分析结果
而增加。但当
碱金属的摩尔 百分数增加到 30-40%以后， 四配位的硼却
随碱金属的增
加而减少。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
随着Na2O的增加,
钠硼玻璃中的桥氧 离子逐渐增加，热
膨胀系数下降。但
当Na2O的摩尔数 超过16%之后，进 一步增加Na2O， 玻璃中的桥氧离子
将会减少，热膨胀
系数增大。
玻璃工艺学
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
玻璃没有固定的熔点，其内能比晶体高，密度比晶
体小。因此，玻璃有转变成为晶体的趋势。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
在转变温度区间，玻璃性质的变化是逐渐而连续的。
玻璃工艺学
第一章 玻璃的结构
b. 玻璃的结构学说
1. 微晶子学说
（列别捷夫A.A. Лебедев ）
2. 无规则网络学说