矿物加工工艺学复习题

1.矿物材料的概念、初加工步骤与深加工类型
矿物材料：以天然矿物（主要是非金属矿物）和岩石为主要原料，以利用其技术物理性能和化学性能为主要目的，经过必要的加工处理和制备后所获得的材料产品。

初加工步骤：破碎、筛分、磨矿、分级（图）
深加工类型：a.精选提纯
b.粉碎工程
c.改性（物理改性，热加工改性，表面化学改型，层间插层改性，离子交换改性）
d.物理与化学法剥片，松解与成膜
e.矿物胶体及凝胶制备，晶化合成
2.非金属矿形态处理主要工艺类型、加工目的、加工原则等
3.界面化学改性、阳离子交换改性
界面化学改性：利用矿物或岩石表面的界面化学性能及其在介质（水）或电介质溶液中的行为，使用某些药剂处理，以达到所要求的新的界面特性。

阳离子交换改性：
4.偶联剂概念及几类典型的偶联剂偶联过程
偶联剂：具两性结构的物质，其分子一端可与矿物表面的各种基团反应形成共价键等化学键合，另一端可与高分子聚合物发生化学反应或物理缠绕，将本不易粘结的矿物/聚合物界面牢固结合起来。

5.表面活性剂的类型及结构特点
表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂分子由性质截然不同的两部分组成，一部分是与油有亲和性的亲油基（也称憎水基），另一部分是与水有亲和性的亲水基（也称憎油基）。

（1）阴离子表面活性剂
（2）阳离子表面活性剂
（3）两性表面活性剂
（4）非离子型表面活性剂
（5）有机硅表面活性剂
6.表面改性评价方法
（1）表面润湿性评价方法a.接触角 b.粘度 c.渗透时间 d.吸油率 e.活化指数
（2）分析技术评价法红外光谱（IR）差热分析（DTA） X射线衍射（XRD）光电子能谱 (XPS) 二次离子质谱扫描电子显微镜(SEM) 透射电子显微镜(TEM) 原子力显微镜（AFM）扫描隧道显微镜(STM)
7.氢氧化钠高温熔融法提纯石墨的主要过程及反应方程式
8.矿物化学漂白方法、还原漂白实质及影响因素
9.化学浸出工艺的三种典型工艺流程及其特点
10.复合材料的含义与组成
11.复合材料中纤维或填料与基体作用的五种主要形式
（1）吸附与浸润
（2）扩散
（3）静电吸引
（4）化学键结合
（5）机械粘着
12.成型方法（注浆法、塑性成型、模压成型等）
注浆法：利用泥浆浇注成型将泥浆浇注到吸水性模型中泥浆密度要大，粘度要小配料混合均匀并分散
塑性成型：利用混合料的塑性含适当水分下塑制有手塑、旋塑等方法
模压成型：将预制好的压塑料、坯料等放入精确尺寸钢模具，单轴方向加压成型
13.减摩材料与摩阻材料
14.石棉纤维化学松解原理
（1）纤维表面呈较强极性，带正电荷
（2）阴离子表面活性剂（OT）吸附在带正电纤维表面，非极性端伸向溶液
（3）OT浓度增加，直至整个表面被紧密吸附，形成第一层吸附，为化学吸附
（4） OT浓度继续增加，过剩OT非极性端与“第一层吸附”OT非极性端以范德华力相互亲和，形成第二层吸附
（5） OT浓度再继续增加，第二层吸附扩大至临界胶束浓度，形成以单根纤维为核心，外围为第二层荷负电OT分子的亲水基。

OT极性基团相互排斥，致使纤维束产生松解倾向
15.石墨晶体结构与性质
晶体结构：六方晶系，层状结构。

每一层中的碳按六方环状排列，上下相邻层通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构。

每一网层间距为0.3354nm，同一网层中碳原子间距为0.142nm。

性质：耐高温性，导电性，导热性，润滑性，化学稳定性
16.石墨层间化合物、膨胀石墨、柔性石墨、氟化石墨
层间化合物：反应物质浸入层间与层内碳原子键合，形成具有新的夹层性质而且不破坏石墨层状结构的化合物。

可膨胀石墨是由天然晶质鳞片石墨，经酸性氧化剂处理后得到的一种石墨层间化合物，亦称为石墨酸、酸化石墨、氧化石墨。

膨胀石墨是将经酸化处理的层间化合物（可膨胀石墨），再经高温处理使其体积膨胀的产品。

它的外形卷曲似毛虫状，俗称蠕虫石墨。

柔性石墨是以膨胀石墨为原料，经过压成型的材料，克服了天然石墨硬而脆的特点，具有新的柔韧性。

氟化石墨是石墨粉加热至374~600℃，通入被N2稀释的氟反应制得氟化石墨
17.高岭石与蒙脱石矿物晶体结构特征
18.高岭石煅烧时的结构转变
19.膨润土改性产品的结构特点和吸附性能
20.云母矿物晶体结构特征
21.云母陶瓷、云母塑料及珠光云母的概念
云母陶瓷是将云母粉与特种玻璃粉或其他无机粉料按一定比例混合，经压坯、焙烧、成型、退火等工艺制成的复合材料，兼有云母、陶瓷、塑料三者的优点。

云母塑料是以热塑料树脂或热固性树脂为基体，以云母为增强材料的一类新型复合材料。

珠光云母是将湿法粉碎的超细云母粉，表面覆盖一层具有珍珠光泽的色彩而制成的一种无机珠光原料。

22.云母钛生产工艺
(1)制作鳞片状云母；
(2)在云母表面涂上二氧化钛水合物；
(3)焙烧氧化钛水合物，使其结晶。

方程式：。