whut无机非金属材料热工设备复习资料
武汉理工2022年11月《无机非金属材料工学(新)》在线考试网考复习资料
一、计算( 每题参考分值5分 )1、 2. 某水泥厂生料和煤灰的化学成分（干燥基，wt%）如下表，已知每97kg2、已知陶瓷生料釉的实验式，用理论组成的原料钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）、钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）、钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、高岭土、白云石及石英配料，试用矿物组成满足法列表计算生料釉的配料组成，计算精度0.01。
陶瓷生料釉实验式如下：钠长石（摩尔质量524.5）、钾长石（摩尔质量556.7）、钙长石（摩尔质量278.2）、白云石（摩尔质量184.4）、高岭土（摩尔质量258.1）、石英（摩尔质量60.1）。
正确答案：解：（1）列表计算各原料引入量3、玻璃的设计成分见表1表1 玻璃的设计成分（质量%）纯碱挥散率 3.10%；玻璃获得率 83.5%；萤石含率 0.85%；芒硝含率 15%；煤粉含率 4.7%；计算基础 200kg玻璃液；计算精度 0.01。
表2各种原料的化学成分（%）4、已知瓷坯及所用原料的化学组成如下表所示，试列表计算瓷坯的配方。
瓷坯及所用原料的化学组成表（%）19.00 39.000.19 0.47 0.30 0.780.50 0.1316.0012.60正确答案： 6、．某建筑工程采用钢筋混凝土结构,需要设计混凝土屋面板用的配合比,设计强度等级C30，其施工要求坍落度为30mm,保证率为95%。
工程采用32.5Mpa 普通硅酸盐水泥(实测强度为40.2Mpa),密度 3.10；采用中砂,表观密度 2.60,堆积1.45g/cm3；采用碎石,最大粒径为20mm, 表观密度为2.70,堆积密度1.52g/cm3；请用绝对体积法设计该混凝土的实验室配合比。
(已知:σ0=5Mpa，A=0.46，B=0.07，保证率为95%，t=-1.645, 混凝土含气量百分数α取1；混凝土的每立米用水量采用确定10/3（T+K ）,其中K 为53,砂率取34%) 正确答案：答: (1)混凝土试配强度:R h=R d－tσ0=30-(-1.645×5)=38.2Mpa;（1分）(2)水灰比:,则：W/C=0.47（2分）(3)用水量:W0=(3+53)×10/3=186kg（1分）(4)混凝土单位水泥用量:C0=186÷0.47=396kg（1分）(5)根据绝对体积法原理,可得方程式:代入数据可得:S0=617kg （2分）G0=1186kg （2分）即混凝土每立方米的各种材料用量为:C0=396kg, W0=186kg, S0=617kg , G0=1186kg;混凝土配合比为:C:S:G:=1:1.56:2.99,7、试计算硅酸盐水泥熟料中的SiO2全部形成C2S时，相应的石灰饱和系数KH。
无机材料复习资料
无机材料复习资料第一篇：无机材料复习资料1.获得高温的方法：各种高温电阻炉、聚焦炉、闪光放电、等离子体电弧、激光、原子核的分离和聚变、高温粒子。
2.常见高温电炉：电阻炉、感应炉、电弧炉、电子束。
3.高温测温仪表分为：接触式、非接触式(一)接触式热膨胀温度计（-200℃-600 ℃）压力表式温度计热电阻温度计（-258 ℃-900 ℃）热电偶（-200 ℃-1800 ℃）(二)非接触式光学高温计（800 ℃-3200 ℃）辐射高温计（400 ℃-2000 ℃）比色高温计（50 ℃-3200 ℃）4.热电偶高温计的工作原理：是以热电偶作为测温元件，以测得与温度相对应的热电动势，再通过仪表显示温度。
5.热电偶高温计的特点：1、体积小,使用方便；2、有良好的热感度；3、能直接与被测物相接触；4、测温范围较广；5、测量讯号可远距离传送6.高温合成反应类型：高温下的固相合成反应（制陶反应）；高温下的化学转移反应；高温下的固－气合成反应；高温下的熔炼和合金制备；高温下的相变合成；高温熔盐电解；等离子体激光、聚焦等作用下的超高温合成；高温下的单晶生长和区域熔融提纯7.获得低温的方法（常用的有气体绝热膨胀制冷和相变制冷）：一般半导体制冷；三级级联半导体制冷；菲利普制冷机；液体减压蒸发(He)；氦涡流制冷；He绝热压缩相变制冷；绝热去磁8、常见的低温源：冰盐共熔体系；干冰浴；液氮；相变致冷浴9、常见的低温温度计：低温热电偶、电阻温度计、蒸汽压温度计，实验室中最常用的是蒸汽压温度计。
10、低温的控制方法：恒温冷浴，低温恒温器，相变制冷浴，干冰浴11、低温分离的方法：低温下的分级冷凝、低温下的分级减压蒸发、低温吸附分离、低温分馏、低温化学分离12、静高压的定义：利用外界机械加载方式，通过缓慢逐渐施加负荷挤压所研究的物体或试样，当其体积缩小时，就在物体或试祥内部产生高压强。
由于外界施加载荷的速度缓慢(通常不会伴随着物体的升温)，所产生的高压力称为静态高压。
无机非金属材料热工设备重点
无机非金属材料热工设备重点1，无机非金属材料与有机（高分子）材料、金属材料并列为三大基础材料。
除了这三种基础材料以外，材料的另一个重要分支就是基于这三大基础材料而发展迅速的复合材料。
（P3）2，热工设备的主要代表就是：窑炉。
（P3）3，烧结的本质就是在物料温度低于融化温度的高温条件下，物料内部产生致密化的过程。
（P4）4，热工设备主要是指窑炉，窑炉是一个能够产生高温的空间，构成这个空间的窑体材料叫做：筑炉材料，显然筑炉材料包括耐火材料、保温材料、普通建筑材料。
（P9）5，新型干法水泥回转窑系统是以“悬浮预热”和“窑外分解”技术为核心。
（P19）6，“二磨一烧”：生料磨、水泥窑和水泥磨。
（P19）7，P20 图2.1 NSP窑系统的流程图（a）和（b）要求：注解物料流程新型干法水泥回转窑：预热器系统，分解炉，回转窑，熟料冷却机，燃料燃烧器。
8，整个系统内燃料燃烧所需要的助燃空气被分成三部分：第一部分来自窑头的鼓风机，被称为：一次空气（或称：一次风），其主要作用是：携带从窑头煤粉舱下来的煤粉经喷煤管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出的火焰有一定的“刚度”(平、顺、直)。
另外两部分的助燃空气则是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气，它们分别被称为：二次空气（或称：二次风）和三次空气（或称：三次风）。
二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧的主要助燃空气。
三次空气则是通过专门设立的三次风管进入分解炉而成为分解炉内煤粉燃烧所需的助燃空气。
在这三种空气中，二次空气和三次空气的预热温度不受限制，越高越好；而一次空气不允许被预热，否则温度较高的一次风会使煤粉中的挥发分在喷煤管中提前逸出，从而有可能造成煤粉爆炸的事故。
（P21）9，新型干法水泥回转窑系统的两个主要评价指标：一是产量；二是热耗。
即：产量是否达标（产量是否高于设计产量）；热耗是否达标（热耗是否低于设计热耗）。
（P21）10，表观分解率e：是指从窑尾入窑的下料管中取料样，经测定其烧失量后计算而得到的分解率。
西南科技大学 无机非金属材料热工设备 期末复习
热工设备复习试题填空题：1、悬浮预热器的每一个单元应具备：生料粉的分散与悬浮，气固相换热，气固相的分离、物料收集和保证锁风功能。
2、悬浮预热器的共性有：稀相气固系统直接悬浮换热；预热过程要求多次串联进行。
3、在悬浮预热器中气固之间的换热大部分在上升的管道中进行。
4、在悬浮预热器中气固相之间的分离大部分在旋风筒中进行。
4、生料的组分数越多，出现液相的温度越低，越有利于C3S的生成。
5、熟料煅烧设备按生料的制备方法分干法，湿法，半干法。
6、旋风筒的直径越小，风速越大，分离效率越高，流体阻力越小；内筒插入越深，流体阻力越大，分离效率越大。
9、旋风筒进风口的涡壳角度越大、分离效率越高，流体阻力越大。
10、分解炉下游或出口的气温900左右℃；该温度能表明物料燃烧与物料分解情况。
11、正常生产时，回转窑物料的运动速度与转速有关。
12、分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度，炉温分布均匀（850—950℃）不易形成高温、分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧。
13、料粉再分解炉中充分及均匀的分散是分解炉正常工作的前提。
14、旋风效应指旋风分解炉及预热器内气体流作旋回运动，使物料滞后于气流的效应。
15、旋风筒的直径越小，风速越大，分离效率越高，流体阻力越大；内筒插入越深，流体阻力越大，分离效率越大。
1、简述水泥生料在回转窑中物理化学变化。
答：物料进入回转窑后，在高温作用下，进行一系列的物理化学变化后烧成熟料，按照不同反应在回转窑内所占的空间，被称为“带”。
2、旋风预热器有哪些基本功能？答：1、能将生料粉分散与悬浮在废气中。
2、实现气、固相之间的高效换热，加热生料粉。
3、有助于气，固相之间的分离：气流被带走，生料粉被收集。
4、保证锁风功能。
3、一般对单系列的旋风预热器，为什么一级设计成2个直径小的旋风筒，其他为一个旋风筒？答：对于单系列的旋风预热器，一级设计成两个直径小的旋风筒的作用是：缩小了旋风筒直径，风速得到提高，气固分离效率也增大，且设置2个较设置一个时，降低了流体的阻力，从而降低电耗。
无机非金属复习资料
陶瓷的烧结过程：可分为初期、中期、后期三个阶段。
烧结初期只能使成形体中颗粒重排，空隙变形和缩小，但总表面积没有减小，并不能最终填满空袭；烧结中、后期则可能排出气体，使孔隙消失，得到充分致密的烧结体。
烧结方法还有热等静压、水热烧结、热挤压烧结、爆炸烧结、等离子体烧结、自蔓延高温烧结等。
自蔓延高温烧结是利用金属与硅、硼、碳、氮等互相作用的强烈放热效应，不利用外部加热源，而利用元素内部潜在的化学能将原始粉末在几秒到几十秒的极短时间内转化成化合物或致密烧结体。
优点：不需要高温炉，过程简单，几乎不消耗电能，制得的产品纯净，能获得复杂相和亚稳相等。
主要缺点：不易获得高密度材料，不易严格控制制品性能，所用原料往往易燃及有毒，存在一定的安全隐患。
陶瓷三相：晶相、玻璃相和气相。
晶相—是陶瓷的主要组成成分，一般数量较大，对性能的影响也较大。
它的结构、数量、形态和分布，决定了陶瓷的主要特点和应用。
又分为主晶相和次晶相；当陶瓷中有数种晶体时，数量最多、作用最大的为主晶相。
玻璃相—陶瓷中玻璃相的作用是：①将晶相颗粒粘结起来，填充晶相之间的空隙，提高材料的致密度；②降低烧结温度，加速烧结过程；③阻止晶体转变，抑制晶体长大；④获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光泽等。
玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等是不利的，因此不能成为陶瓷的主导组成部分，一般含量为20%-40%.气相—气相是指陶瓷组织内部残留下来而未排除的气体，通常以气孔形式出现。
根据气孔含量情况，可讲陶瓷分为致密陶瓷、无开孔陶瓷和多孔陶瓷。
除多孔陶瓷外，气孔都是不利的，它降低了陶瓷的强度和导热性能，也常常是造成裂纹的根源，所以应尽量减少制品中的气孔含量。
陶瓷的性能1.陶瓷的机械性能1）刚度刚度用弹性模量反映结合键的强度，所以具有强结合力化学键的陶瓷都有很高的弹性模量，陶瓷的弹性模量是各类材料中最高的。
比金属高若干倍，比高聚物高2-4个数量级。
弹性模量对组织（包括晶粒大小和晶体形态等）不敏感，但受气孔率的影响很大，气孔的存在往往会降低材料的弹性模量，温度升高也会是弹性模量降低。
无机非金属材料复习
⽆机⾮⾦属材料复习第⼀章原料1.重点粘⼟的定义和成因粘⼟是⼀种颜⾊多样，细分散的多种含⽔铝硅酸盐矿物的混合体。
各种富含硅酸盐矿物的岩⽯经风化，⽔解，热液蚀变等作⽤可变为粘⼟。
⼀次粘⼟、⼆次粘⼟风化残积型——⼀次粘⼟成因：深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长⽯岩）在原产地风化后即残留在原地，多成为优质⾼岭⼟的矿床，⼀般称为⼀次粘⼟（也称为残留粘⼟或原⽣粘⼟）；粘⼟的产地不同，其成分也有较⼤波动。
代表：我国南⽅的⾼岭⼟⼤多属于此类，如：江西星⼦⾼岭、景德镇⼤州⾼岭、龙岩⾼岭、⼴东飞天燕等粘⼟矿。
沉积型——⼆次粘⼟成因：风化了的粘⼟矿物借⾬⽔或风⼒的迁移作⽤搬离母岩后，在低洼地⽅沉积⽽成的矿床，成为⼆次粘⼟（也称为沉积粘⼟或次⽣粘⼟）。
代表：漳州⿊泥、⼭西紫⽊节等粘⼟矿。
特点：杂质多，塑性好，⼲燥强度⼤，收缩⼤。
按成因分：原⽣粘⼟（⼀次粘⼟）次⽣粘⼟（⼆次粘⼟）两者区别：化学组成耐⽕度成型性⼀次粘⼟较纯较⾼塑性低⼆次粘⼟杂质含量⾼较低塑性⾼⾼岭⼟结构特点化学通式：Ａl2Ｏ3 ·2ＳiＯ2·2Ｈ2Ｏ理论组成：Ａl2Ｏ339.5%，ＳiＯ2 6.54% Ｈ2Ｏ13.96%晶系：三斜晶系，细分散的晶体，外形呈⽚状、粒状、杆状，假六⽅⽚状。
晶体结构式：Al4［Si4O10]（OH）8，1:1型层状结构硅酸盐，Si－O四⾯体层和Al－（O，OH）⼋⾯体层通过共⽤氧原⼦联系成双层结构，构成结构单元层。
层间以氢键相连，结合⼒较⼩，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。
离⼦吸附与置换：晶格内部离⼦很少置换，在破裂时，边缘上有断键电荷不平衡时，才吸附其它阳离⼦［OH-］中的H+可被Ｋ+或Na+取代。
蒙脱⽯类（叶腊⽯）外观：微晶⾼岭⽯，胶岭⽯。
⽩⾊，灰⽩⾊，因含不同杂质呈黄、浅红、蓝⾄绿⾊。
化学通式：Ａl2O3·4ＳiO2·nＨ2O（蒙脱⽯n>2，叶蜡⽯n=1）晶系：单斜晶系，结晶程度差，颗粒极细⼩，属胶体微粒，故晶体轮廓不清。
无机非金属材料工业机械与设备考试复习题
.实用文档.1辊磨机与球磨机比较,它具有以下优点: @1.电耗低2.烘干能力大3.入磨粒度较大4.产品粒度较均齐,调整产品细度和成分容易,便于自动控制 5.工艺流程简单,占地面积小@6.噪音低,扬尘少,操作维修方便2通过式选粉机和离心式选粉机的定义和区别？@1通过式选粉机：是让气流将颗粒带入选粉机中,在其中使粗粒从气流中析出,细小颗粒跟随气流排出机外,然后在附属设备中回收 @2离心式选粉机：将颗粒喂入选粉机内部,颗粒遇到该机内部循环的气流,分成粗粉及细粉,从不同的孔口排出,这类设备称为密闭式选粉机,或称离心式选粉机区别：1、物料进入方式不同 2、气流不一样（一个是通过，一个为内部循环）。
3、细粉的排出方式不同3通过式选粉机调整细粉细度的方法:(1)改变气流速度,气流速度愈低,细粉的细度就愈高；(2)改变叶片的导向角度,叶片与径向夹角愈小,气流旋转速度愈小,细粉细度下降。
此外,有些尚可适当升降反射棱锥体的位置,以控制产品粒度分配。
4离心式选粉机的分级界限尺寸的大小主要是通过调整气流的上升和旋转速度以及增减小风叶的作用来实现：@1增加转子转速或增多大风叶,都会使上升气流速度增大,使细粉的细度下降, 反之,则可提高细粉的细度。
@2改变回风叶的角度,会影响到旋转气流速度,回风叶片偏向内筒壁时,叶片之间通道缩小,旋流速度增加,则可提高细粉的细度;反之,则会降低细粉的细度。
@3增加小风叶数目,旋转栅栏的作用加强,可增加碰击颗粒次数,有利于颗粒分离出来,可提高细粉的细度。
5袋式收尘器工作原理?把顶部封闭的圆筒形滤袋朝上并排悬吊在过滤窒内,含尘气体从下面送进滤袋内。
气体穿过滤袋经排风口排出。
尘粒被滤袋截留,积集在滤袋内壁上形成尘粒层。
为了使滤袋保持通畅,在适当的间隔时间内进行清理一次。
通过清灰机构使积聚在滤袋内表面上的尘粒振落到灰仓后排出。
过滤和清灰依次交替进行。
6袋式收尘器的性能及应用？优点：收尘效率高, 可达98%以上,且可用来捕集小至1um左右的粉尘；结构简单、操作简单可靠,维修方便,管理技术要求不高,投资费用低。
无机非金属材料复习大纲与答案
复习大纲
一、概念题
1.无机非金属材料
2.熔块釉
3.生料釉
4.二次烧成
5.开始烧结温度
6.示性矿物组成
7.耐火度
8.触变性
9.混凝土.
10.水泥
二、简答题
1. 简述釉的组成（按其在釉中所起的作用）。
2. 在陶瓷生产中对坯料质量有哪些基本要求？
3. 简述真空练泥的作用。
4. 简述耐火材料的使用性质。
5. 简述陈化的作用。
6. 玻璃退火和淬火的目的是什么？各包括几个阶段？
7. 粘土矿物的按照成因分类。
8. 坯料的类型有哪些？
9. 玻璃的通性是什么？
10. 石英在陶瓷生产中发挥的主要作用。
三、问答题
1.试述坯—釉中间层对坯釉适应性的影响。
2.试述陶瓷工业用二氧化硅原料主要结晶矿物—石英随温度变化发生晶型转化的情况。
3.试述我国传统细瓷生产的主要原料—瓷石的主要成分及其作用。
4.试述玻璃的两大结构学说，并比较两者的不同。
5.试述粘土在陶瓷生产中的主要作用。
6.试述轻质耐火材料的优缺点，并列举至少三个生产轻质耐火材料的方法。
7.试述陶瓷三大原料之一的长石的化学式、结构式及作用。
8.试述提高坯料可塑性的措施。
9.试述陶瓷配料的主要依据。
10.试述釉料配方常用的助熔剂并给出使用注意事项。
四、计算题
实验式的计算方法。
无机非金属材料复习
1、掌握硅酸盐晶体结构、熔体结构及无机非金属材料的性能。
答：（1）、在晶体结构上，其原子间的结合力主要为离子键、共价键或离子-共价混合键（2）、具有高熔点、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性（3）、具有宽广的导电性、导热性、透光性（4）、具有良好的铁电性、铁磁性、压电性、高温超导性2、了解玻璃原料，掌握玻璃原料的选择，玻璃组成的设计及确定。
答：主要原料：1.引入SiO2的原料：硅砂、砂岩2.引入Al2O3的原料：长石、高岭土3.引入Na2O的原料：纯碱、芒硝4.引入CaO的原料：石灰石、方解石5.引入MgO的原料：白云石6.引入B2O3的原料：硼酸、硼砂7.引入BaO的原料：硫酸钡、碳酸钡8.引入其它成分的原料：ZnO（ZnO粉、菱锌矿）PbO（铅丹、密陀僧）辅助原料：1.澄清剂氧化砷和氧化锑硫酸盐：硫酸钠氟化物2.着色剂离子着色剂胶体着色剂化合物着色剂3.脱色剂4.氧化剂和还原剂5.乳浊剂6.其它原料⏹碎玻璃⏹钽铌尾矿⏹珍珠岩⏹天然碱原料的选择与加工：1.选择原料的原则：⏹组成合格而稳定：化学（矿物）组成、粒度组成、含水量⏹易于加工处理⏹工艺性能合适⏹价廉而供应稳妥⏹不易扬尘而无害1.设计玻璃组成的原则满足预定的性能要求。
使形成玻璃析晶的倾向小。
能适应熔制、成型、加工等工序的实际要求。
原料易于获得，所设计玻璃成本低。
2.设计与确定玻璃组成的步骤列出设计玻璃的性能要求。
拟定玻璃的组成。
实验、测试、确定组成。
3、了解和掌握玻璃的熔制过程的物理和化学变化。
答：熔制过程分为五个阶段：1、硅酸盐形成2、玻璃形成3、澄清4、均化5、冷却物理过程：1.配合料加热 2.配合料脱水 3.各个组分熔化 4.晶相转化 5.个别组分的挥发。
化学过程：1.固相反应 2.各种盐分解 3.水化物分解 4.结晶水分解5.硅酸盐形成与相互作用。
物理化学过程：1.共熔体的生成 2.固态熔解、液态互熔 3.玻璃液、炉气、气泡间的相互作用4.玻璃液与耐火材料间的作用。
无机非金属材料热工设备重点
无机非金属材料热工设备重点1，无机非金属材料 与 有机（高分子）材料、金属材料 并列为三大基础材料。
除了这三 种基础材料以外，材料的另一个重要分支就是基于这三大基础材料而发展迅速的复合材料。
（P3）2，热工设备的主要代表就是：窑炉。
（ P3）3， 烧结的本质 就是在物料温度低于融化温度的高温条件下，物料内部产生致密化的过 程。
（P4） 4，热工设备主要是指窑炉，窑炉是一个能够产生高温的空间，构成这个空间的窑体材 料叫做： 筑炉材料 ，显然筑炉材料包括耐火材料、保温材料、普通建筑材料。
（ P9）5，新型干法水泥回转窑系统是以“ 悬浮预热 ”和“ 窑外分解 ”技术为核心。
（ P19） 6，“二磨一烧”： 生料磨、水泥窑和水泥磨。
（ P19）7, P20图2.1 NSP 窑系统的流程图 （玄）和（b ）要求：注解物料流程新型干法水泥回转窑：预热器系统，分解炉，回转窑，熟料冷却机，燃料燃烧器。
8，整个系统内燃料燃烧所需要的助燃空气被分成三部分： 第一部分来自窑头的鼓风机， 被称为： 一次空气 （或称：一次风） ，其主要作用是：携带从窑头煤粉舱下来的煤粉经喷煤 管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出的火焰有一定的“刚度” （平、顺、直 ）。
另外两部 分的助燃空气则是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气， 它们分别被称为： 二次空气 （或称： 二次风）和 三次空气 （或称：三次风） 。
二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧 的主要助燃空气。
三次空气则是通过专门设立的三次风管进入分解炉而成为分解炉内煤粉燃 烧所需的助燃空气。
在这三种空气中， 二次空气和三次空气的预热温度不受限制， 越高越好； 而一次空气不允许被预热，否则温度较高的一次风会使煤粉中的挥发分在喷煤管中提前逸 出，从而有可能造成煤粉爆炸的事故。
（P21）9，新型干法水泥回转窑系统的两个主要评价指标：一是 产量；二是 热耗 。
即：产量是 否达标（产量是否高于设计产量）；热耗是否达标（热耗是否低于设计热耗）。
无机非金属材料复习提纲
无机非金属材料复习提纲一、无机非金属材料的分类1.氧化物：包括氧化钙、氧化铝、氧化钛等；2.硅酸盐：如石英、长石、云母等；3.碳酸盐：如方解石、大理石、白云石等；4.硫酸盐：如石膏、明矾等；5.硼酸盐：如硼酸、硼砂等；6.磷酸盐：如磷灰石、三聚磷酸钠等；7.卤化物：包括氯化钠、溴化镁、碘化钾等。
二、无机非金属材料的特性1.物理特性：无机非金属材料通常具有高熔点、高硬度、高电阻率等特性，可以耐高温、有较好的绝缘性能等；2.化学特性：无机非金属材料通常具有良好的稳定性，能抵抗酸、碱等腐蚀；3.光学特性：无机非金属材料对光的吸收、透射和反射有着独特的特性，可以应用在光电子学、光纤通信等领域；4.热特性：无机非金属材料具有较低的热传导性能，可以应用于绝缘材料、隔热材料等领域；5.机械特性：无机非金属材料通常具有高硬度、高强度等特性，可以应用在磨料、陶瓷等领域。
三、无机非金属材料的应用领域1.陶瓷工业：无机非金属材料在制作陶瓷材料中有广泛应用，包括陶瓷器皿、建筑瓷砖、陶瓷电子元件等；2.玻璃工业：无机非金属材料在制作各种玻璃产品中有重要地位，包括玻璃器皿、玻璃窗、光学玻璃等；3.电子工业：无机非金属材料在电子元件、电子陶瓷、电池等产品中有广泛应用；4.建筑工业：无机非金属材料在建筑材料中具有重要地位，包括石、砖、水泥等；5.化工工业：无机非金属材料在制作化学原料、化学试剂等领域有广泛应用。
四、无机非金属材料的制备方法1.熔融法：利用高温将材料熔化，并通过凝固制备成型材料；2.溶液法：将物质溶解于溶剂中，通过溶剂的挥发或其他方法制备材料；3.凝胶法：通过溶胶-凝胶转变的方法制备材料；4.沉淀法：通过溶液中的化学反应生成沉淀而制备材料；5.气相法：通过气相反应或化学气相沉积制备材料。
五、无机非金属材料的发展趋势1.多功能化：无机非金属材料将向多功能方向发展，不仅具有传统的功能，还具备新的功能，如光学、化学传感等；2.纳米化：无机非金属材料将越来越倾向于纳米尺寸，以实现更好的性能；3.绿色环保：无机非金属材料的制备方法将越来越注重环境保护和可持续发展，减少对环境的污染和资源的浪费；4.应用拓展：无机非金属材料将向更广泛的应用领域发展，如能源领域、生物医学领域等。
whut无机非金属材料热工设备复习资料
热工设备复习资料第二章新型干法水泥回转窑系统1、新型干法水泥回转窑系统以悬浮预热和窑外分解为技术核心。
2、分解炉的主要目的是增产。
3、分解炉按主气流的运动形式分为四种基本形式：旋流式、喷腾式、悬浮式及流化床式。
4、窑外分解窑的优点：1、结构方面：在悬浮预热器和回转窑之间加了一个分解炉，分解炉高效地承担了原来主要在回转窑中的碳酸钙的分解任务，这样可以缩短回转窑，从而减少回转窑的占地面积，减少可动设备数和降低回转窑的成本。
2、热工过程方面：分解窑是预分解窑的第二热源，将传统上燃烧全部加入窑头的作法改为小部分加入窑头，大部分燃料加入分解炉，这样有效改善了整个窑炉的热力分布，有效减轻了窑中的耐火材料的热负荷，减少了高温下产生的氮氧化物，有利于保护环境。
3、工艺过程方面：将熟料烧成过程中热耗最大的部分转移到分解炉中，由于燃料和生料高度分散，所以燃料燃烧产生的热能快速的传给生料，于是，燃烧，换热和碳酸钙的分解都的到了优化，水泥工艺的烧成更加完善，熟料的产量、回转窑的单位容量、单机产量都得到了提高，热耗也因此有所降低。
缺点：窑外预分解窑的流体阻力大，电耗高，基建投资大，对原料燃料有一定的限制。
1.5 为什么悬浮预热器系统内气、固之间的传热效率极高？为什么悬浮预热器系统又要分多级串联的形式？答：（1）生料粉粉进入管道后，随即被上升的气流所冲散，使其均匀的悬浮于气流当中。
由于气、固之间的换热面积极大，对流换热系数也较高，因此换热速度极快。
（2）在管道内的悬浮态由于气流速度较大，气固相之间的换热面积极大，所以气固相之间的换热速度极快，气固相在达到动态平衡后，再增加气固相之间的接触面积，其意义已经不大，所以这时只有实现气固相分离进入下一级换热单元，才能起到强化气固之间传热的作用。
1.6 在旋风预热器系统中，旋风筒的作用是什么？气固相之间的换热主要是发生在连续各级旋风筒的管道内还是发生在旋风筒内？答：作用：完成气固相的分离和生料粉的收集。
无机非金属材料复习提纲
1.什么是无机非金属材料：由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、等原料和〔或〕氧化物、氮化物、碳化物等原料经一定的工艺制备而成的材料，是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称，与广义的陶瓷材料有等同的含义。
陶瓷，玻璃，水泥，耐火材料2.无机非金属材料构造中，主要含有离子键、共价键和既含离子键又含共价键的混合价键。
离子键：由正、负离子依靠静电库仑力而产生的键合无方向性无饱和性共价键：原子之间通过共用电子对或通过电子云有饱和性有方向性3．NaCl型构造：阴、阳离子以离子键结合，为离子晶体。
Cl-按立方最严密堆积方式堆积，Na＋充填于全部八面体空隙中，八面体之间共棱〔共用两个顶点〕连接，阴、阳离子配位数均为6。
4．CsCl型构造.：立方晶系，Z＝1，立方原始格子，Cl-处于立方原始格子的八个角顶上，Cs＋位于立方体中心〔立方体空隙〕， Cl-和Cs+的均为8。
CsBr、CsI、NH4Cl等5．CaF2〔萤石〕型构造：Ca2+作立方严密堆积，F-充填于全部四面体空隙，八面体空隙全部空着，因此在八个F-之间存在有较大的空洞，为F-的扩散提供条件。
BaF2、PbF2等6．硅酸盐表示法：氧化物方法：即把构成硅酸盐晶体的所有氧化物按一定的比例和顺序全部写出来，先是1价的碱金属氧化物，其次是2价、3价的金属氧化物，最后是SiO2。
例如，钾长石的化学式写为 K2O·Al2O3·6SiO2；无机络盐表示法：把构成硅酸盐晶体的所有离子按照一定比例和顺序全部写出来，再把相关的络阴离子用 [ ]括起来。
先是1价、2价的金属离子，其次是Al3+和Si4+，最后是O2-或OH—。
如钾长石为 K[AlSi3O8]。
7．硅酸盐构造根本特点：〔1〕构成硅酸盐晶体的根本构造单元[SiO4]四面体。
Si-O-Si键是一条夹角不等的折线，一般在145o左右。
〔2〕[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-离子最多只能为两个[SiO4]四面体所共用。
无机非金属材料 复习资料
玻璃共性（必考）：1 各向同性玻璃太无知因其致电排列的不规则和宏观的均匀性，所以，在任何方向上都具有相同的性质 2 介稳性玻璃态物质比相应的晶态物质含较大的内能，它不是处于能量最低的稳定状态，二十处于介稳状态 3 固态和熔融态间转化的架变形和可塑性当熔体向固态玻璃转化时，是在较宽的温度范围内完成的，随温度下降熔体年度剧增，最后形成固态玻璃，不会有新的晶相出现 4 性质随成分变化的连续性和渐变性。
综上，玻璃的物理化学性质除了随成分变化外，很大程度取决于它的热历史。
玻璃的结构学说（无规则网络学说与晶子学说）：异同点：（必考）无规则网络学说着重于玻璃的结构的无序、连续、均匀和统计学；晶子学说则强调玻璃结构的微不均匀性和有序性。
无规则网络学说将离子配位方式和相应的晶体比较指出了近程范围离子堆积的有序性。
晶子学说也注意到了晶子之间中间过渡层在玻璃中的作用。
两者比较一致的看法是，玻璃具有近程有序，远程无序的结构特点。
无规则网络学说（查哈里阿生）四个条件：1 阳离子的配位数要小为3-4 2一个氧离子不能与多于2个阳离子相连 3 氧多面体之间只能共角，不能共边或共面 4 每个氧多面体必须最少有三个角与另一个多面体共有分类：网络形成体网络外体和网络中间体着色方式：离子着色，金属胶体粒子着色，化合物着色脱色方式：化学脱色，物理脱色无机非金属材料研究内容：组成、合成、性质和效能（是指材料在使用条件下的表现，包括环境影响、受力状态、材料特征曲线，乃至寿命估计等）特点：1比金属的晶体机构复杂2没有自由电子3具有比金属键和纯共价键稳定的离子键和混合键4结晶化合物的熔点比许多金属和有机高分子高5硬度高，抗化学腐蚀能力强6绝大多数是绝缘体，高温导电能力比金属强7一般比金属的导热性低8光化学性能优良，制成薄膜时大多是透明的8在大多数情况下观察不到变形结构的定义：是指材料系统内各组成单元之间的相互联系和相互作用方式。
微观结构：是指高分辨电子显微镜所能分辨的结构范围，结构组成单元主要是原子、分子、离子或原子团等质点。
无机非金属材料复习资料(必考点摘抄)
无机非金属材料复习资料1. 自蔓延高温合成（P53） 自蔓延高温合成是利用金属与硅、硼、碳、氮等互相作用的强烈放热效应，不采用外部加热源，而利用元素内部潜在的化学能源将原始粉末在几秒到几十秒的极短时间内转化成化合物或致密烧结体。
优点：不需要高温炉，过程简单，几乎不消耗电能，制得的产品纯净，能获得复杂相和亚稳相等。
缺点：不易获得高密度材料，不易严格控制制品性能，所用原料往往易燃及有毒，存在一定的安全隐患。
2. 陶瓷的组成（P54） ①晶相：晶相是陶瓷的主要组成成分，一般数量较大，对性能的影响也较大。
它的结构、数量、形态和分布，决定了陶瓷的主要特点和应用。
包括主晶相和次晶相（硅酸盐、氧化物和非氧化物）。
②玻璃相：陶瓷中玻璃相的作用：a.将晶粒粘结起来，填充晶相之间的空隙，提高材料的致密度。
b.降低烧成温度，加速烧结过程。
c.阻止晶体转变，抑制晶体长大d.获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光泽等。
③气相：气相是指陶瓷组织内部残留下来而未排除的气体，通常以气孔形式出现。
根据气孔情况，可将陶瓷分为致密陶瓷、无开孔陶瓷和多孔陶瓷。
3. 陶瓷的性能（P55） ⑴ 力学性能 ① 刚度：陶瓷的弹性模量是各类材料中最高的。
② 硬度：陶瓷的硬度也是各类材料中最高的，硬度随温度的升高而降低，但在高 温下仍有较高的数值。
③ 强度：陶瓷的强度高，但是没有理论值高。
其原因：一是组织中存在着晶界，二是陶瓷的实际强度受致密度、杂质和各种缺陷的影响很大。
抗拉强度很低，抗弯强度较高，抗压强度则非常高。
④ 塑性：陶瓷的塑性极差，且随温度变化小，高温强度高 ⑤ 韧性或脆性：韧性极低或脆性很高。
⑵ 热学性能 ① 热膨胀：键强度高的材料其热膨胀系数很低，对于氧离子紧密堆积结构的氧化物，一般线膨胀系数较大。
② 导热性：比金属的导热性差，为较好的绝热材料。
③ 热稳定性：比金属的热稳定性低得多。
⑶其他性能 ① 导电性 良好的绝缘体，也有离子导体、半导体材料，导电性较差。
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热工设备复习资料第二章新型干法水泥回转窑系统1、新型干法水泥回转窑系统以悬浮预热和窑外分解为技术核心。
２、分解炉的主要目的是增产。
3、分解炉按主气流的运动形式分为四种基本形式:旋流式、喷腾式、悬浮式及流化床式。
4、窑外分解窑的优点:1、结构方面:在悬浮预热器和回转窑之间加了一个分解炉,分解炉高效地承担了原来主要在回转窑中的碳酸钙的分解任务，这样可以缩短回转窑,从而减少回转窑的占地面积，减少可动设备数和降低回转窑的成本。
2、热工过程方面：分解窑是预分解窑的第二热源,将传统上燃烧全部加入窑头的作法改为小部分加入窑头，大部分燃料加入分解炉,这样有效改善了整个窑炉的热力分布,有效减轻了窑中的耐火材料的热负荷,减少了高温下产生的氮氧化物，有利于保护环境。
3、工艺过程方面：将熟料烧成过程中热耗最大的部分转移到分解炉中,由于燃料和生料高度分散,所以燃料燃烧产生的热能快速的传给生料，于是，燃烧,换热和碳酸钙的分解都的到了优化,水泥工艺的烧成更加完善，熟料的产量、回转窑的单位容量、单机产量都得到了提高,热耗也因此有所降低。
缺点：窑外预分解窑的流体阻力大,电耗高,基建投资大，对原料燃料有一定的限制。
1．5 为什么悬浮预热器系统内气、固之间的传热效率极高？为什么悬浮预热器系统又要分多级串联的形式?答：（1)生料粉粉进入管道后,随即被上升的气流所冲散,使其均匀的悬浮于气流当中。
由于气、固之间的换热面积极大,对流换热系数也较高，因此换热速度极快。
（２)在管道内的悬浮态由于气流速度较大,气固相之间的换热面积极大，所以气固相之间的换热速度极快,气固相在达到动态平衡后,再增加气固相之间的接触面积,其意义已经不大,所以这时只有实现气固相分离进入下一级换热单元，才能起到强化气固之间传热的作用。
１.6 在旋风预热器系统中,旋风筒的作用是什么？气固相之间的换热主要是发生在连续各级旋风筒的管道内还是发生在旋风筒内？答：作用：完成气固相的分离和生料粉的收集。
气固相之间的换热主要是发生在连接各级旋风筒的管道内。
5、悬浮预热器是由若干级换热单元组成,每一级换热单元都是由旋风筒和联接管道构成。
６、悬浮预热器的工作原理：生料粉进入联接管道后，随即被上升的气流所冲散,使其均匀地悬浮在气流之中。
由于悬浮态时气体和固体之间的接触面积极大,，对流换热系数也较高，,因此换热速度极快,完成换热的时间极短。
７、气固之间的换热悬浮预热器内的气、固相之间的传热主要以对流换热为主。
根据传热学公式,气、固相之间换热量Q 的计算公式为：)(m g t t F Q -=α (ｋW ）.结合实际生产可知:受各种因素的影响和限制,α变化不大，)(m g t t -允许波动的幅度不大，因此，影响气、固之间换热的主要因素为接触面积Ｆ。
生料磨将生料磨的很细,因此其表面积很大，所以换热很快。
８、气、固换热主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速阶段,这时再增加气、固相之间的接触时间没多大意义，这时实现气、固分离进入下一个换热单元，才能够起到强化气、固相之间传热作用，所以串联基数越多，换热效果越好。
但由于级数越多，阻力越大，所以级数也应有一定的上限。
9、入窑生料有表观分解率和真实分解率的主要差别在什么地方?● 表观分解率是指从窑尾入窑的下料管中取料样,经测定烧失量后计算得到的分解率。
所取料样中即有预热生料也有被出窑废气携带出窑后又被旋风筒收集下来的飞灰。
● 真实分解率排除出窑飞灰对所取样品的影响的分解率。
入窑生料表观分解率与真实分解率的主要差别在于计算表观分解率时所取样品的分解率为预热生料和飞灰的综合分解率，而真实分解率排除了飞灰分解率对预热生料分解率的影响。
１0、回转窑的功能:（1） 回转窑是一个燃料燃烧的设备:它具有较大的燃烧空间和热力场，可以供给足够的的助燃空气,是一个装备优良的燃烧装置，能够保证燃料的充分燃烧,可以为水泥的煅烧提供必要的热量。
（2） 回转窑是个热交换设备：它是一个比较均匀的温度场，可以满足熟料生产过程中各个阶段的换热要求，特别是A 矿生成的要求。
（3）回转窑是个高温化学反应设备:熟料矿物形成的不同阶段有不同的要求，回转窑既可以满足不同阶段，不同矿物对温度、热量的要求,又可以满足它们对停留时间的要求。
（4）回转窑是一个输送设备：用来输送各种物料和让气流通过。
（5） 回转窑还具有降解和利用一些可燃废弃物的作用。
11、篦冷机是空气骤冷式冷却机,出窑熟料在篦床上铺一定厚度的熟料层,冷却空气垂直地穿过在蓖床上移动的熟料使其骤冷。
已经发展了四代，现在主要用的是第四代,推动篦式冷却机。
12、第四代篦冷机的特点（1）蓖床不再承担输送物料的任务，由新设置的机构来完成，蓖床只起到“充气床’作用,同时蓖床上靠近蓖板的一层静止的物料可保护蓖板及充气梁等部件免受高温侵蚀和磨损及降低蓖板压损。
（2）尽管篦冷机内仍有可动部件,但仅限熟料输送机构，所以可动部件大为减少,而且更换也较为方便，不会对熟料冷却有显著地影响，所以大大提高了冷却效率。
（3）由于是固定蓖床，所以不会通过可动蓖板和固定蓖板之间漏料，下部的收集漏料、输送物料的拉链机就被省了，蓖床下结构变简单,蓖床也可以降低高度。
（4）由于是固定蓖床，似的包括空气梁在内的供气系统与蓖床的联系以及冷却机的操作和调节变得简单,漏风量也大为减小，因此使用阻力蓖板时平衡充气梁内风压所用的空气密封装置被简化掉。
１3、篦冷机的显著特点：熟料的冷却和输送分别用两套机构、固定蓖床使得可动部件的数量大为减少,分区可控制流、不用高阻力蓖板。
第三章玻璃池窑及有关热工设备１、玻璃工艺流程:加料融化部冷却锡槽退火蓄热室2、玻璃是高温熔体冷却硬化后得到的非晶态物质。
3、平板玻璃池窑的熔制部分由投料部分、融化部(分隔设备前)、分隔设备(包括气体空间分隔设备和玻璃液分隔设备)、冷却部(分隔设备之后）、成型部五部分组成。
4、投料池受侵蚀作用比较严重，尤其是在投料池的拐角处,这是由于在拐角处两面受热,散热面小，冷却条件差,又经常受到配合料的强烈侵蚀和机械磨损作用。
5、为什么玻璃池窑的胸墙要单独支撑?玻璃池窑大暄暄喳的作用是什么？答：1．由于各部位耐火材料的损坏情况不同,所以其热修的时间有所差异。
为了便于分别进行热修,尽量减少胸墙和池壁的承重负荷，延长其使用寿命，所以将大暄，胸墙分别支撑；2．胸墙的重力通过挂钩砖及其托板和巴掌铁传到立柱上，由立柱再传到池底的次梁和主梁上。
这样大谴、胸培和窑池分成三个独立的支撑体系，最后都将负荷传递到窑底的窑柱上。
大谴的推力通过喳喳作用于立柱上。
6、玻璃材料选用耐火材料的原则?（1）根据窑炉的种类以及窑炉各部分的工作特点来合理选用耐火材料。
力求做到“合理搭配、与窑龄同步”（2）根据玻璃成分选用相应的耐火材料。
（3）根据耐火材料的使用性能来选用合适的耐火材料。
（4）尽可能选用成批生产的耐火材料。
（5）要避免不同耐火材料之间的接触反应。
７、冷却8、冷却水管为什么可以对玻璃液起到部分分隔作用？P1４1答：冷却水管是内部通有冷却水的无缝钢管。
由于冷却水管内流通的是冷却水,所以水管管壁附近的玻璃液因温度降低而粘度增大,从而对玻璃液的流动起到阻碍作用，于是就实现了它作为玻璃液分隔装置的目的。
９、分隔装置包括玻璃液分隔装置(为了选取质量较好的玻璃液去成型)和气体空间分隔装置（为了保持冷却部的作业制度)。
其中玻璃液分隔设备有两种：浅层分隔和深层分隔。
平板玻璃池窑浅层分隔装置包括卡脖、冷却水管、和窑砍,其中卡脖和冷却水管是主要的,窑砍是一种放在窑池深层的挡墙,是辅助分隔装置，不能单独使用，要和其他分隔装置配套使用。
气体空间分隔装置常在玻璃池窑的融化部和冷却部之间设置,有完全分隔和部分分隔两大类，平板玻璃池窑只用部分分隔装置，常见的气体空间分隔装置有矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。
１0、蓄热室内的具体的流型：废气作为高温的热气体从上向下通过蓄热室流动,而作为冷气体的助燃空气则从下向上通过蓄热室流动。
目的是使蓄热室内的格子体各个通道内的气流量及温度自然地保持均匀。
11、玻璃窑操作原理－------作业制度玻璃池窑的作业制度具体包括:温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度。
维持稳定的“四小稳”“一大稳”，“四小稳”指的是温度稳、压力稳、泡界线稳和液面稳。
“一大稳”指的是热工制度稳。
12、退火窑包括热绝缘区（保温区）：均热加热区(A区）、重要退火区（B区）、退火后区(C区）、热绝缘区与非热绝缘区的过渡区(D区)非热绝缘区(非保护区）：热风循环冷却区(Ｒeｔ区）、过渡区(E区)、强制冷却区（F区)第四章隧道窑与辊道窑1、常见陶瓷窑:隧道窑（连续式、窑车式)、辊道窑(快速烧成、高效节能、自动化程度高、环保程度高）和梭式窑（用于烧制小批量、高质量、高科技、高附加值的陶瓷产品以及实验室或试验室规模的陶瓷新产品小试、中试等)。
2、隧道窑的三个带:预热带、烧成带和冷却带。
3、冷却带分为:急冷部分（有利于保留玻璃体与防止Fe2+重新被氧化以及阻隔烧成带与冷却带之间的气流交换）、缓冷部分（适应5７3℃时α-石英向β－石英的晶型转变)和快冷部分(提高生产速度）。
４、隧道窑有哪几种气幕?各起什么作用？封闭气幕:将气体以一定的速度自窑顶或两侧墙喷入形成一道气帘幕,其作用是在窑头形成正压,避免冷空气通过窑门漏入窑内。
搅动气幕:将一定量的热气体以较大流速和一定角度通过位于窑顶的一排小孔喷入隧道窑内,其作用是迫使隧道窑预热带内的热气体向下流动产生搅动而使其内的气流温度更加均匀。
循环气幕：将隧道窑下部的冷气体抽出，再由循环风机将其送到同一断面的上部,其作用与搅动气幕类似。
气氛气幕:其作用是使整个断面的气氛均匀，较好的起到分隔气氛的效果。
冷却气幕：其作用是避免冷空气进入窑内。
5、隧道窑的砂封和曲折密封装置的作用是什么？砂封的作用：隔断窑车上下空间，不使热气体漏出窑外，不使冷空气漏入窖内。
曲折封闭的作用：为了防止烧成带的热量直接辐射给窑车金属部分,并使漏气阻力增加。
它是在窑车与窑墙衬砖之间，以及窑车与窑车之间。
6、预热带内冷热气体分层：从烧成带流向预热带的废气,其冷热气流的混合式不均匀的，二者密度的差异就是的热气团上浮，冷气团下降，从而照成预热带内明显的气体产生明显分层。
气体自然分层最直接的结果是在预热带内气流的温度不均匀。
采取措施：设立搅动气幕和循环气幕来加强气流的扰动等。
7、辊子为什么要做成空心结构/实验表明：辊子的抗弯强度与其壁厚成反比,即，管壁越薄,辊子的抗弯强度越高;但是辊子壁太薄，其工艺制造较为困难。
并且空心辊子节约材料、减轻自重。
8、为什么辊道窑能实现快速烧成/其一,制品所允许的最短总烧成时间能够大大缩短（可能性）：因为辊道窑烧成过程中，单片坯釉件受到双面加热或冷却,传热的厚度小，表面与中心的温差不大,因而由温差导致的热应力也不大,座椅允许快烧。