西南科技大学硅酸盐工艺学重点复习资料 玻璃,陶瓷,水泥

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西南科技大学硅酸盐工艺学重点复习资料 玻璃,陶瓷,水泥

1.硅酸盐水泥熟料煅烧过程所发生的物理化学变化?答:1、干燥过程,即是指物理水的蒸发2、粘土矿物的脱水过程3、碳酸盐分解过程,包括碳酸钙和碳酸镁的分解4、固相反应,指粘土矿物分解产物、铁质校正原料与碳酸盐分解后的cao发生反应,生成硅酸二钙、铝酸三钙、铁相固溶体等矿物5、液相和熟料的烧成过程,液相在1250-1280℃出现,主要是由铝酸三钙、铁相固溶体等矿物形成,硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙6、熟料的快冷阶段

2.硅酸盐水泥熟料为什么要冷却?而且要急冷?答:回收熟料带走的热量,预热二次空气,提高窑的热效率,改善熟料质量与易磨性,便于熟料运输、储存与粉磨。急冷的目的:减少C3S分解,防止β—C2S向γ—C2S转化,提高熟料质量,防止方镁石晶体长大,有利于水泥安定性,急冷熟料晶粒小,活性高,C3A主要呈玻璃体,抗硫酸盐性能提高,提高熟料易磨性等。

3、请解释什么是烧结范围?水泥的烧结范围指水泥生料加热至出现烧结所必需的、最少液相量时的温度(开始烧结温度)与开始出现结大块(超过正常液相量)时的温度差值。生料中的液相量随温度升高而缓慢增加,其烧结范围就宽,生料中的液相量随温度升高增加很快,则烧结范围就窄。烧结范围不仅仅是液相量的函数,而且和液相的粘度,表面张力以及这些性质随温度变化的规律有关。

4、提高水泥耐久性的途径有哪些?1调整水泥熟料的矿物组成2在硅酸盐水泥中掺混合材3提高混凝土密实度

5、某厂的水泥熟料煅烧设备为预分解窑,采用的原料有石灰石、页岩、硅石、铁粉配料,其中页岩的AL2O3含量偏高,需要用硅石和铁粉作校正原料,使用的煤品质有保证,说明影响水泥生料易烧性的因素有哪些?建议该厂在生产中需要注意什么问题?答:1生料的潜在矿物组成:KH、SM高,生料难烧;反之易烧,但可能结圈;SM、IM高,难烧,要求较高的烧成温度。2原料的性质和颗粒组成:原料中石英和方解石含量多,难烧,易烧性差;结晶质粗粒多,易烧性差。3生料中次要氧化物和微量元素:适量存在,有利于烧成,易烧性好,但含量过多,不利于煅烧。4生料的均匀性及细度:生料均匀性好,粉磨细度细,易烧性好。5矿化剂:掺加各种矿化剂,均可改善生料的易烧性。6液相:生料煅烧时,液相出现温度低,数量多,液相粘度小,表面张力小,离子迁移速度大,易烧性好,有利于熟料的烧成。7燃料性质:燃煤热值高、煤灰分少、细度细,煅烧速度快,燃烧温度高,有利于熟料的烧成。8窑内气氛:窑内氧化气氛煅烧,有利于熟料的烧成。9生料的热处理:生料的易烧性差,要求烧成温度高,煅烧时间长。生料煅烧过程中升温速度快,有利于提高新生态产物的活性,易烧性好。该厂煅烧设备为预分解窑,煅烧条件有保障,但其使用的原料中用了硅石作校正原料,这种原料含结晶二氧化硅多,比较难磨,反应活性也差,因此在配料和生产控制上要注意以下几点:1注意控制生料细度,尤其是0.2mm方孔筛筛余要严格控制2配料时,石灰饱和系数、硅率不宜太高3由于原料品种多,注意原料的均化和生料均匀性。

6、硅酸盐水泥熟料含有那些物相?各自的性能如何?硅酸盐水泥熟料中含A矿(C3S或C3S 固溶体)、B矿(C2S或C2S固溶体)、C3A、铁相固溶体。f-CaO、玻璃体等。A矿:早期硬化水化大、强度增进率大(早期强

度高)、后期强度稳定、水化热大且放热速率大、凝结正常、抗淡水侵蚀性较差。B矿:早期水化速率较慢、早期强度较低,后期强度持续增长,水化热较低且放热速率小,凝结慢,抗淡水侵蚀及抗硫酸盐侵蚀性好。C3A:水化硬化快,早期强度发展快但绝对值不大,后期可能倒缩,快凝(无石膏存在时),抗硫酸盐性能差,水化热大及放热速率大,其含量大时水泥的需水量大。铁相固溶体:早期水化速率较大,后期能持续水化,早期强度较高,后期强度能持续增长,水化热较大且放热速率较快,耐磨性及抗冲击性好,抗硫酸盐性较C3A好。f-CaO:水化放热多,可能导致熟料或水泥体积安定性不良。玻璃体:能水化且发挥强度,易磨性好,抗硫酸盐性较C3A好,其组成对性质影响较大。

7、水和水汽那个对玻璃侵蚀更厉害?为什么?答:水汽比水溶液具有更大的侵蚀性。水溶液对玻璃的侵蚀是在大量的水存在的情况下进行的,因此从玻璃中释放出的碱不断转入水溶液中,所以在侵蚀过程中玻璃表面附近的PH值没有明显的改变。水汽是以微粒水滴黏附在玻璃表面。玻璃中释放出的碱不能被移走,而是在玻璃表面的水膜中不断积累。随着侵蚀的

进行,碱浓度越来越大,PH值迅速上升,最后类似于碱对玻璃的侵蚀,从而大大加速了对玻璃的侵蚀。因此水汽对玻璃的侵蚀先是以离子交换为主的释碱过程,后来逐步过渡到以破坏网络为主的溶蚀过程。

8、玻璃配合料的质量要求有那些?答:1、具有正确性和稳定性2、合理的颗粒级配3、具有一定的水分4具有一定的气体率5必须混合均匀6一定的配合料的氧化还原态势

9、何谓玻璃液的均化?影响均化过程的因素有那几个方面?使整个玻璃液在化学成分上达到一定均匀性的过程。因素:一是不均体的溶解、扩散均化过程,二是玻璃液的热对流和气泡上升的搅拌作用促进玻璃液均化,三是玻璃液与不均匀体的表面张力对均化的影响。当玻璃液的表面张力小于不均匀体的表面张力时,不均匀体的表面积趋于减小。

10、增强玻璃强度的方法有哪些?1减少消除玻璃的表面缺陷,如采用表面火焰抛光、氢氟酸腐蚀,2使玻璃表面形成压应力,如采用淬冷使表面离子交换

11、分析影响玻璃化学稳定性的因素。答:1、化学组成:1)SiO2:硅酸盐玻璃的化稳性决定于SiO2与R2O(RO)的相对含量,其含量越高,化稳性越好。2)含有一定的Al2O3、B2O3的玻璃,则Al、B具有一定的补网作用,可提高化稳性。较高则出现反常现象。3)含有一定的Al2O3、P2O5,可提高化稳性。4)含有少量的Li2O取代Na2O,可提高化稳性。5)玻璃中同时存在两种碱金属氧化物时,其化稳性比单一的要好,混合碱效应。2、热处理:退火玻璃比淬火玻璃的结构紧密,化稳性要好。玻璃钢化处理后,其化稳性要好。硼硅酸盐玻璃,有时退火比淬火的化稳性差,因退火时有分相产生。3、表面状态:用表面处理的方法改变玻璃的表面状态,以提高化稳性。从玻璃表面层移除对侵蚀介质具有亲和力的成分(Na2O、K2O等),可用酸性气体、水和酸性溶液等处理,使玻璃表面生成一定厚度的高硅氧膜。玻璃表面涂以对玻璃具有良好粘附力,对侵蚀介质有低亲和力的物质。可涂有机物与无机物。4温度与压力:温度升高侵蚀加快。每温高10℃,侵蚀速度增加50-150%,100℃以上,侵蚀作用始终是剧烈的,只有含锆多的玻璃才是稳定的。压力提高,一方面使侵蚀介质的吸附加快,侵蚀速度提高。另一方面又使侵蚀物回收能力增加使扩散减慢,则降低侵蚀速度。在低压下,影响不显著,高压(29.4~98×105Pa)下,玻璃在短时间内遭剧烈的破坏。

12、影响玻璃溶制过程的工艺因素。1配合料的化学组成:配合料的化学组成不同,熔化温度亦不同。配合料内助溶剂含量愈多,即配合科中碱金属氧化物和碱土金属氧化物等总量对二氧化硅的比值愈高,则配合料愈易熔化。2原料的性质:原料的性质及其种类的选择,对熔制的影响很大。如原料中杂质的难熔性,粒度及用量等3配合料的调制:配合料的均匀性是一项重要的工艺指标,混合均匀与否对玻璃液质量和熔制速度有极大关系。4加速剂的使用:在配合料中引入适量的氟化合物、氧化砷、硝酸盐、硼酸盐、铵盐等,均能加速玻璃的形成过程。5加料方式:加料方式影响到熔化速度,熔化区的温度、液面状态和液面高度的稳定,从而影响产量和质量。6玻璃的熔制温度、气氛和窑压:熔制温度决定玻璃的熔化速度,温度愈高,硅酸盐生成的反应愈剧烈,石英颗粒熔解愈快,玻璃形成速度也愈快。7熔窑气氛性质和压力制度:如熔化部是正压,则成型部的正压更大,如成型部为负压,则熔化部的负压更甚。窑内各处气氛的性质不一定相同,按其化学组成可为氧化、中性或还原状态,视配合料和玻璃的组成和各项具体工艺要求而定。8耐火材料的性质:玻璃池窑中所使用的耐火材料和坩埚的性质,对于玻璃池窑的作业和玻璃的质量和产量均有显著的影响。使用质量不高的耐火材料不但限制熔制温度,还会缩短池窑寿命,降低熔窑的产量,而且还会使玻璃带有各种缺陷(结石、条纹等),降低玻璃的质量。玻璃池窑的结构和砌筑质量等都有影响。

13.作为稀释剂的电解质必须具备的条件是什?答:1能离解成水化能力强的一价阳离子2能直接离解或水解,提供足够的OH-,使粘土质泥浆呈碱性3它的阴离子能与料浆中引起絮凝的有害离子形成难溶的盐类或稳定的络合物

14.泥浆的喷雾干燥过程从工艺上主要由哪些工序组成?答:1泥浆的制备与输送2热源的发生与热气流的供给3雾化与干燥4干粉的收集与废气分离

15.长石在普通陶瓷工业生产中有何作用?1坯料中碱金属氧化物的主要来源,降低陶瓷坯体组分的熔化温度,利于成瓷和降低烧成温度2减少气孔率,增大致密度,提高瓷体的机械强度和化学稳定性3提高陶瓷制品的透光度4作为瘠性原料,提高坯体疏水性,提高干燥速度,

减少坯体的干燥收缩和变形5在釉料中做熔剂,形成玻璃相。

16、请简要回答陶瓷生产中坯料进行陈腐有怎样的意义?1球磨后的注浆料放置一段时间后,流动性提高,性能改善2压滤的泥饼,水分和固相颗粒分布不均匀,含有大量空气,陈腐后水分均匀,可塑性强3造粒后压制粉料,陈腐后水分更加均匀

17.试论述说明生产中常采用那些措施来提高泥团(坯料)的可塑性?答:1将粘土原矿进行淘洗,除去夹杂的非可塑性物料或长期风化2把湿润了的粘土或坯料施以长期陈腐3对泥料进行真空练泥4掺用少量的强可塑性粘土5控制球磨的细度6必要时加入增塑剂,如糊精、羧甲基纤维素等。

18.阐述确定配方时需要考虑那些依据?坯料和釉料的组成应满足产品的物理、化学性质和使用要求,拟定配方时应考虑生产工艺及设备条件,拟定配方时应考虑经济上的合理性,借鉴成熟配方,弄清楚各原料在陶瓷材料中的作用

19、影响硅酸三钙的反应能力的因素:与含有的少量氧化物有关,与晶体类型有关,与阿利特晶体尺寸和发育程度有关

20、硅酸盐水泥熟料各主要氧化物的组成范围是多少?CaO:62—67%,SiO2:20—24%,Al2O3:4—7%,Fe2O3:2.5—6.0%

21、硅酸盐水泥熟料中主要有哪些熟料矿物存在?硅酸三钙C3S,硅酸二钙C2S,铝酸三钙C3A,铁相固溶体C4AF

22、什么是熟料的粉化?怎样才能避免?是由于C2S在低于500℃时发生晶型转变所致,粉化后的熟料一般呈黄色,粉化后熟料强度很低,甚至没有强度。避免:合理配料,煅烧时合理通风,及时增减粉煤用量,保证正常煅烧;熟料出窑后尽快冷却,冷却机合理用风

23、熟料中哪些物相会影响水泥的安定性?游离氧化钙,游离氧化镁

24、制造水泥的原料应满足什么工艺要求?1、化学成分必须满足配料的要求,以能制得成分合适的熟料,否则会使配料困难,甚至无法配料。2、有害杂质的含量应尽量少,以利于工艺操作和水泥的质量。3、应具有良好的工艺性能,如易磨性、易烧性、热稳定性,易混合性,湿法生产时料浆的可泵性,半干法生产的成球性等。

25、常用来生产水泥熟料的石灰质原料和黏土质原料有哪些?有哪些有害成分需要控制?石灰质原料有:石灰岩,泥灰岩,白垩,贝壳等。黏土质原料有:黄土,粘土,页岩,泥岩,粉砂岩及河沙等。在石灰石中应控制MgO含量小于3%,控制燧石含量小于4%,使生料中200μm颗粒的方解石小于1.0—1.5%,石英含量小于0.5—1.0%,碱含量小于1.0%。粘土中,控制碱含量小于4.0%,悬浮预热窑用生料中碱含量应不大于1.0%,要求0.08mm方孔筛筛余不超过10%,0.2mm方孔筛筛余不超过5%,粘土的可塑性指数不超过12,MgO含量应小于3.0%

26、物料破碎的目的?以便粉磨烘干、输送和储存。提高磨机和烘干机的效率。加速物料的烘干过程。使入磨物料粒度减小,能明显提高磨机的粉磨效率,同时,降低磨机的粉磨电耗。27、影响粉磨作业动力消耗和生产能力的因素:(1)物料的性质;(2)被粉磨物料的粒度与产品细度;(3)粉磨作业系统与设备性能

28、大型水泥厂,从矿山开采到合格生料共有哪几个均化环节?其哪两个环节均化效果最为明显?1矿山的原料按质量情况计划开采矿石搭配使用2原料预均化堆场及储库内的预均化3生料在粉磨中的配料与调节4生料入窑前在均化库内的变化。其中2和3环节均化最明显29、水泥厂中物料粉磨的目的是什么?物料粉磨后,水泥的细度越细,水化与硬化反应越快,水化越完全,水泥胶凝性质的有效利用率就越高,水泥的强度,尤其是早期强度越高,而且还能改善水泥的泌水性和易性等

30、影响碳酸盐分解速率的因素:1石灰石的种类和物理性质:结构致密,结晶粗大的石灰石,分解速率慢;2生料细度和颗粒级配:生料细度细,颗粒均匀,粗粒少,分解速率快;3反应条件:提高反应温度,分解反应的速度加快,同时促使CO2扩散速度加快,加强通风,及时地排出反应生成的CO2气体,则可加速分解反应。4生料悬浮程度:生料悬浮分散良好,相对减小颗粒尺寸,增大了传热面积,提高了碳酸盐分解速率;5生料中粘土质组分和性质:粘土质中的矿物组分的活性依次按高岭土、蒙脱石、伊利石、石英降低.粘土质原料活性越大,可加速碳酸盐的

分解过程.

31.影响固相反应的主要因素:1生料的细度和均匀性:生料愈细,比表面积越大,组分接触面越大,同时表面质点的自由能越大,使扩散和反应能力增强,因而反应速率加快;生料的均匀混合,可增加各组分间接触,也有利于加速反应;2温度和时间:当温度较低时,固体的化学活性低,质点的扩散和迁移速度很慢。提高温度,加速离子的扩散和迁移,促进固相反应的进行。3原料性质:当原料中含有结晶SiO2和结晶方解石时,由于破坏晶格困难,使固相反应速度明显降低。4矿化剂:矿化剂可通过与反应物形成固溶体使晶格活化,反应能力加强;形成低共熔物,使物料在较低温度下形成液相,从而加速扩散和和固相的溶解作用

32.微量元素和矿化剂对熟料煅烧和质量的影响:改善生料易烧性,加速熟料矿物的形成,提高熟料质量,降低能耗等

33.碱对熟料煅烧的影响:(1)形成结皮,严重时会出现堵塞现象(2)碱含量高时会出现煅烧困难、同时碱熟料矿物反应生成含碱矿物和固溶体RC23S12和RC8A3 (3)R2SO4存在时易造成飞砂严重(4)立窑中造成β-C2S粉化成γ-C2S(5)发生“碱-集料反应”

34.熟料矿物水化的原因:硅酸盐水泥熟料矿物结构的不稳定性,熟料矿物中钙离子\氧离子配位不规则,晶体结构有“空洞”,易于水化反应。

34、造成熟料矿物不稳定的原因:1熟料烧成后快速冷却2工业熟料中的矿物不是纯的C3S、C2S。3微量元素的掺杂使晶格排列的规律性受到某种程度的影响。

35影响水泥凝结速度的因素:熟料矿物组成、水灰比、细度、养护温度、外加剂、混合材的种类和掺量。

36.影响水泥水化速率的因素:熟料矿物组成、水泥的细度、水灰比、养护温度、外加剂。

37.假凝的主要原因?预防假凝的措施?原因:(1)水泥粉磨时,由于磨内温度过高,或磨内通风不良,二水石膏受到高温(有时超过150℃)作用,有一部分脱水生成半水石膏。当水泥调水后,半水石膏迅速溶解析出针状二水石膏,形成网状结构,从而引起水泥浆固化。(2)含碱较高的水泥所含的K2SO4 与石膏反应生成K2SO4.CaSO4.H2O,钾石膏结晶迅速长大,造成假凝。(3)水泥颗粒表面,由于某些原因带有相反电荷,使水泥颗粒搭接,实质是触变性的假凝。措施:防止二水石膏脱水,在水泥粉磨时采用必要的降温措施,将水泥适当存放一段时间,或者在制备混凝土时延长搅拌时间等。掺加混合材料的水泥

38、快凝的主要原因和措施:(1)由于C3A水化迅速生成足够数量的水化铝酸钙(有人认为是C4AH13)互相搭接形成松散的网状结构,因而很快凝结(2)在掺氟硫复合矿化剂低温烧成的硅酸盐水泥熟料中,由于形成的含铝相C11A7 ·CaF2水化和凝结比C3A更快,特别是C11A7 ·CaF2含量较高时,水泥往往急凝。措施:从生产工艺方面,通过降低铝率,提高KH值特别是提高煅烧温度,改变其矿物组成的结构,延长其凝结时间。

39.熟料矿物组成的作用:熟料的矿物组成决定了水泥的水化速度、水化产物本身的强度、形态与尺寸,以及彼此构成网状结构时各种键的比例,对水泥强度的增长起着最为重要的作用。

40.影响水泥强度因素:主要有浆体组成和强度的关系;熟料矿物组成的作用;水灰比、水化程度对强度的影响;温度和压力的效应;水泥细度与强度的关系;石膏和混合材掺量对强度的影响等

41、影响水泥水化的因素:除熟料矿物组成及其固溶体情况外,还有熟料的煅烧与冷却条件、水泥的粉磨细度、水灰比、养护温度、水泥储存时间等,

42、影响水泥耐久性的因素和耐久性的改善途径:抗渗性、抗冻性以及对环境介质的抗蚀性,则是衡量硅酸盐水泥耐久性的三个主要方面。另外,在某些特定场合,碱集料反应也可能是工程过早失效的一个重要因素。途径:提高密实性、改善孔结构;调整硅酸盐水泥熟料的矿物组成;在水泥中掺混合材

43、抗渗性的影响因素:硬化龄期,水灰比,孔结构

44、抗冻性的影响因素:水泥品种与矿物组成,水灰比,遭受冰冻前的养护龄期,孔结构(孔的大小、孔径及其分布、孔的开口与否和连通情况),硬化水泥浆体的充水程度

45、提高掺混合材硅酸盐水泥早期强度的措施:适当提高水泥熟料硅酸三钙和铝酸三钙含量,控制混合材的质量和掺量,提高水泥的细度,适当增加石膏掺入量,采用减水剂或早强剂

1、影响离子交换能力的因素:1离子性质2粘土矿物的种类:蒙脱石>伊利石>高岭石—结构决定3粘土矿物的有序度及分散度:有序度高则交换能力差;——吸附在表面,分散度大则交换能力高:——颗粒越细,断键多4有机物质的含量:活性基因-OH,-COOH具有吸附阳离子的能力。5粘土矿物结晶程度:结晶程度差,存在类质同晶置换,交换能力强。

2、硅灰石的作用:1降低烧成温度,节省能耗2改善生坯质量,提高产品性能3可以快速烧成4提高釉面质量5烧成范围窄6坯体白度降低

3、粘土在陶瓷生产中的作用:保证泥坯的可塑性;使注浆料与釉料具有悬浮性和稳定性;在坯料中结合其它瘠性原料,使具有一定干坯强度及最大堆积密度;影响坯体的烧结性能。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。

4、滑石的作用:1在坯料中加少量滑石,可降低烧成温度,在较低温度下形成液相,促进莫来石的生长,扩大烧成温度范围2提高坯体白度,透明度,机械强度和热稳定性3在精陶坯体中用滑石代替长石,可降低釉的后期龟裂4提高釉的弹性,热稳定性,增加釉的熔融温度范围。

5、产生触变性的原因:1粘土片状颗粒的活性边面上尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部边-边或边-面结合,使粘土颗粒之间常组成封闭的网络状结构2大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使整个粘土-水系统好像水分减少,粘度增加,变稠及固化现象3网络状结构是疏松和不稳定的,当稍有剪切力的作用或振动时,网络即被破坏,又呈流动状态。

6、透辉石的作用:1降低烧成温度2快速烧成3减少烧成收缩4提高机械强度5改善热稳定性

7、配方原料的选择:原料特性实验,塑性原料(粘土),瘠性原料,化学分析,可塑性,流动性,干燥敏感性,烧结性能(收缩率,吸水率,烧好颜色),灼减量(有机物,碳酸盐,硫酸盐等)

8、坯料的品质要求和种类:配方准确,各组分混合均匀,颗粒细度符合工艺要求,空气含量少。分类:注浆料,可塑料,压制料。1注浆坯料的品质要求:流动性好。悬浮性好。触变性恰当。滤过性好。泥浆含水量少。细度合理。泥浆的气泡要少。泥浆的空浆性能要好。脱模性好。2可塑泥料的品质要求:良好的可塑性,细度合理,含水量适当,空气含量小于1%,干燥强度高,收缩率小3压制粉料的品质要求:流动性好,堆积密度大,含水率及水分均匀性,团粒形状、大小及粒度分布,一定的可塑性

9、坯料制备的主要工序及设备:一、原料的处理(原料精选、原料预烧)二、原料粉碎(粗碎、中碎和细碎(磨))三、筛分、除铁、搅拌四、泥浆脱水(浆料,泥团;浆料,粉料)五、练泥(塑性泥料)六、造粒(压制粉料)七、陈腐

10、影响球磨机效率的主要因素:球磨转速、研磨介质(多少、大小、形状、级配、密度)、料球水比、加料粒度、加料方式。

11、真空练泥的作用:经真空练泥后,可排除空气,使泥料水分、组成分布均匀,收缩减小,提高干燥强度,提高泥料的可塑性、致密度。

12、影响泥料质量的因素?1)泥饼的水分高低及均匀性2)加料速度3)真空度4)泥饼的温度和练泥机室内的温度5)练泥机结构。

13、坯料制备过程工艺控制:一、原料水分的测定及配料的调配二、球石质量的检查三、泥料的细度控制四、泥浆性能的控制(水分、比重、流动性、稠化度等)五、坯粉性质的控制(一)坯粉干容重(二)坯粉流动性(三)坯粉水分

14、影响坯料(泥团)可塑性的因素?1粘土矿物结构的影响2吸附阳离子的影响3颗粒大小和形状的影响4分散介质的影响

15、压力注浆特点:缩短注浆时间;减少坯体干燥收缩,提高坯体致密度;压力注浆降低坯体脱模后留有的水分

16、选用有机塑化剂(主要是粘合剂)时应该满足的要求:1具有极性,能良好地湿润和吸附在坯料颗粒表面上2希望粘合性能和表面张力大些,以便成型和保证坯体强度3不和坯料

颗粒发生化学反应4挥发温度范围宽些,灰分少些

17:粉料的工艺性质:1 粒度和粒度分布2 粉料的堆积特性—最紧密堆积—容重3 粉料的含水率4 粉料的拱桥效应5 粉料的流动性

18、影响泥浆浇注性能的因素?1.流动性:固相含量、颗粒大小和形状;泥浆的温度—T↑粘度↓流动性↑;粘土及泥浆处理方法(水化膜的厚度);电解质的作用—改变泥浆中胶团的双电层的厚度和ξ电位;陈腐—稳定注浆性能、提高流动性和增加坯体强度;泥浆的pH值(主要用于提高瘠性料浆的流动性)—调节PH值,使胶粒δ电位最大值 2.吸浆速度:减少模型的阻力—控制模型制造工艺;降低泥层阻力—泥浆性质和坯体结构(适当减少塑性原料,增加瘠性原料,减少细颗粒的含量,增加粗颗粒的含量,减少水分含量—加稀释剂);提高吃浆过程的推动力(石膏模:具有最大的毛细管力,采用压力注浆、真空注浆、离心注浆等加速注浆方法);提高泥浆的温度,提高模型的的温度3脱膜性:离模系数G:吸浆完到离模时坯体中固体粒子所占体积百分比的变化—反映水分变化(G大:坯体致密,水分含量少,强度大。G小:坯体疏松,水分含量大,强度低);影响离模系数的因素:透水性—透水性小,G 小,模型和坯体界面的结合力—界面结合力小,G大,坯体的形状4挺实能力:脱模时,坯体有足够的硬度和湿强度,不致变形的能力5加工性:与生坯强度有关

19影响坯体密度的因素?1 成形压力2 加压方式3 加压速度和保压时间4 添加剂的选用20、各种添加物的共同要求?和坯料颗粒不发生化学反应,不会影响产品性能;分散性好,便于和坯料混合均匀;希望有机物在较低温度下烧尽,灰分少,氧化分解的温度范围宽些,以防引起坯体开裂。

21、影响干燥速率的因素?1物料的性质和结构2坯体形状和大小,是单面干燥还是双面干燥3坯体最初含水量和干燥后残余水分要求4干燥介质的温度和湿度5干燥介质的流速6加快对物料的传热7使热扩散和湿扩散的方向一致

22、干燥缺陷及原因分析?1、缺陷:变形、开裂2、产生缺陷的本质原因:干燥→颗粒表面自由水膜变薄→颗粒之间靠近→发生收缩;在收缩过程中,坯料部分颗粒的取向性排列→收缩的各向异性→产生内应力3 具体原因:1)配方设计和坯料制备的原因:坯料配方中塑性粘土太多、太少。坯料细度太粗、太细。坯料含水率太高,组分分布不均匀。练泥和成形过程造成颗粒的定向排列从而导致不均匀应力。2)成形过程的原因:成形时泥料受力不均匀,造成致密度不一致,收缩不均匀。成形所用坯料含气、泥浆未陈腐、颗粒定向排列。模型吸水能力不均匀,造成不均匀收缩。模型的不均匀干燥;模型制作、使用过程局部油污。3)干燥过程的原因:干燥制度不合理:温度、湿度、流速和方向控制不当。干燥太快;介质湿度太大引起水分冷凝于坯体上。坯体放置不平衡或放置方法不当局部收缩阻力太大。4)器型设计不合理:结构复杂、薄厚不均匀。

23、解决干燥缺陷的措施:1坯体配方稳定;2控制水分;3成形按规程,且均匀、合理;4边缘隔湿处理;5双面干燥;6控制干燥制度;7加强质量监控;8产品形状设计合理。24、制定陶瓷烧成制度的依据?(一)坯体在加热过程中的物理化学(性状)变化(二)坯体形状、厚度、大小和入窑水分(三)烧成方法(四)根据坯料中氧化钛和氧化铁的含量确定气氛制度(五)窑炉的结构、燃料种类、装窑密度

25、烧成制度与产品性能的关系?1、烧成温度对产品性能的影响:在达到烧结温度之前,温度越高,通常气孔率越低,材料的强度越高,吸水率越低。2、保温时间对产品性能的影响3、升温速度对产品性能的影响:一种坯料烧成温度相同时:慢速升温:气孔率较低,强度高,收缩率大。快速升温:气孔率较高,强度低,收缩率小。4、冷却速度对产品质量的影响:快速烧成的产品,缓慢冷却,二次莫来石异常生长,强度降低;缓慢升温的产品,缓慢冷却,强度提高;高温阶段冷却速度慢,可能导致低价铁氧化产品泛黄,釉析晶;有晶型转变的产品,快速冷却可能导致产品炸裂。5、烧成气氛对产品性能的影响

26、釉料配方的配制原则?1满足制品对釉面的性能要求2釉料组成能适应坯体性能及烧成工艺的要求3坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应4坯釉的化学组成相适应5合理选择原料

玻璃工艺学

简述玻璃结构与熔体结构的关系。 玻璃态是热力学不稳定、动力学稳定的状态,在玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程中,由于粘度增长很快、析晶速度很小而保持熔融态的结构,因此。玻璃结构与熔体结构的关系体现在以下几个方面: (1)玻璃结构除了与成分有关以外,在很大程度上与硅酸盐熔体形成条件、玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程有关,不能以局部的、特定的条件下的结构来代表所有玻璃在任何条件下的结构状态。即不能把玻璃结构看成是一成不变的。(2)玻璃是过冷的液体,玻璃结构是熔体结构的继续。即玻璃结构与熔体结构有一定的继承性。 (3)玻璃冷却到室温时,它保持着与这温度区间的某一温度相应的平衡结构状态和性能。即玻璃结构与熔体结构有一定的结构对应性。 1828年法国工人罗宾发明了第一台吹制玻璃瓶的机器。 1905年英国欧文斯发明了第一台玻璃瓶自动成型机。 1959年英国皮尔金顿公司经30年的研究将浮法应用于平板玻璃的生产,是玻璃发展史上的一次重大变革,并不断取代其它方法。 石英砂的主要成分是SiO2,常含有:Al2O3、TiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O、Cr2O3、V2O5等杂质成分,其中Fe2O3、Cr2O3、V2O5、TiO2能使玻璃着色,降低玻璃的透明度,是有害杂质。 B2O3是玻璃的形成氧化物,它以硼氧三角体[BO3]和硼氧四面体[BO4]为结构组元,在硼硅酸盐玻璃中与硅氧四面体[SiO4]共同组成结构网络。 B2O3能降低玻璃的膨胀系数,提高玻璃的热稳定性,当B2O3引入量过高时,由于硼氧三角体[BO3]增多,玻璃的膨胀系数反而增大,发生反常现象。--硼反常现象 一般选择引入氧化钠的原料时,可优先选择纯碱,在纯碱供应紧张时或为降低成本,可引入适量的芒硝(2-3%)。原因有以下几点: A)热耗大,难分解; B)侵蚀性大(包括芒硝蒸汽、“硝水”:硝酸钾或者硝酸钠的溶液,此处指熔融的芒硝,还原剂用量不足时产生的) C)需加入适量的还原剂:量不足时不分解的芒硝易生成侵蚀性较大的硝水;过量时会还原Fe2O3、Na2SO4生成FeS、Fe2S3和硫化物,并生成硫铁化物,最终导致着色,而还原剂的实际用量需根据实际情况调整; D)运费高,储存加工费用大。 E) 容易导致芒硝泡(硝水进入成形流,在冷却时熔融的硫酸盐硬化而析出白色的结晶状小滴)和硫酸盐结石(硫酸盐在玻璃中的溶解度很小); 为什么在芒硝完全分解前后须分别保持还原气氛和氧化气氛? 为保证芒硝能以较低的温度分解在熔化前期,芒硝未完全分解之前,须保持还原气氛;在熔化后期,为防止硫酸盐进一步被还原而生成硫化物并与铁的硫化物生

玻璃复习题

玻璃工艺学课后答案 第1章: 1、名词解释 硼反常: 由于Na2O的加入,氧化钠所提供的氧使【BO3】三角体变成【BO4】四面体,导致B2O3玻璃结构由两度空间转变为三维的架状结构。 混合碱效应:在二元碱硅玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物的含量不变时,用一种碱金属氧化物取代另一种氧化物时,玻璃的性质不是呈直线变化,而是出现明显的极值。这一效应叫做混和碱效应。 压制效应:在含碱硅酸盐中随RO的升高,使R﹢在扩散中系数下降,这种现象叫做压制效应。 铝反常:氧化铝的结构状态依氧化铝和碱金属相对含量的不同而变化的这种现象称为铝反常现象。 金属桥:认为在铅四方椎体中,在靠近4个氧离子的一面,因惰性电子被推开,相当于失去两个电子,可以把一面近似看作是零价的铅离子,这样,四方锥体中铅离子。这样,四方锥体中的铅离子可以“1/2Pb4+-1/2Pb0”称为“金属桥”。 2、简答 (1)、玻璃的热历史对玻璃的结构和性能的影响? 答:玻璃的热历史是指玻璃从高温热态冷却,通过转变区域和退火区域的经历。对于玻璃的成分来说,热历史必然有其对应的结构状态,而一定的结构状态必然反应在外部的性质上。急冷淬火玻璃较慢冷淬火玻璃具有较大的体积和较小的黏度。在加热过程中淬火玻璃加热到300~400℃ 时,在热膨胀曲线上出现体积收缩,伴随着体积还有着放热效应。 (2)、硅酸盐玻璃结构中氧化物的分类及作用? 答:当加入碱金属氧化物时,石英玻璃中原有的“大分子”发生解聚作用,这是由于碱金属提供氧使硅氧值发生变化所致。 当加入碱土金属时,钠钙硅玻璃的性质和结构发生明显变化,主要表现在结构的加强和一系列的物理性质的变好。 (3)、含铅玻璃的结构特点及其应用? 答:铅是元素,核外电子层多,离子半径大,电子云易变形,这些都决定了铅玻璃电阻大,介电损耗小,折射率和色散高以及吸收高能辐射等性能。 第3章: 1、在硼硅酸盐玻璃中,分相结构对性能的影响? 答:在硼硅酸盐玻璃的生产中,必须注意分相对化学稳定性的影响。就化学稳定性性来说,如果富碱硼相以滴状分散嵌入富硅氧基相中时,由于化学稳定性来说,如果富碱硼相以滴状分掩护碱硼相免受介质的侵蚀,这样的分相将提高玻璃的化学稳定性,反之,如果在分相过程中,高钠硼相和高硅氧形成相互连接的结构时,由于化学稳定性不良的硼碱相直接暴露在侵蚀介质中,玻璃的化学稳定性将发生急剧恶化。 2、微晶玻璃的制备原理及其工艺过程。 答:有控制的析晶和诱导析晶是制备微晶玻璃的基础。成核和晶体长大是实现控制析晶的关键,对成核相晶体长大的控制,可使玻璃形成具有一定数量和大小的

水泥工艺学考试必备

第二章1■硅酸盐水泥的技术指标有哪些,为何要作出限定或要求答:硅酸盐水 泥的技术指标有:1)不溶物:为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量及限制某些组分材料的掺量。2)烧失量:主要是为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量以及限制某些组分材料的掺量;3)细度(筛余,比表):控制水泥颗粒有一定级配以保证水泥能够水化更完全及在使用中能具有良好的和易性、不泌水等施工性能;4)凝结时间:初凝时间是为了保证水泥使用时,砂浆或混凝土有足够的时间进行搅拌、运输及砌筑;终凝时间是为了使混凝土能较快硬化或脱模等;5)安定性:为防止因某些成分的化学反应发生在水泥水化过程中甚至硬化后,致使剧烈而不均匀的体积变化(体积膨胀)使建筑物强度明显降低,甚至溃裂;6)氧化镁 含量:水泥中MgO<5%,压蒸试验合格可放宽6.0%。防止安定性不良;7)三氧化硫含量:水泥中SO3<3.5%防止安定性不良;8)碱含量:防止发生碱-脊料反应。6■何谓安定性?如何判别水泥的安定性是否良好?答:安定性是指:水泥硬化后 体积变化的均匀性。可以用压蒸实验法、雷氏夹或试饼法检验水泥的安定性。 7影响水泥安定性的因素有哪些?为确保水泥安定性良好应作哪些限量要求?答:影响水泥安定性的因素有:熟料中f-CaO,方镁石,水泥中SO3的含量。因此,为确保水泥安定性良好应限制水泥中f-CaO,MgO,SO3等的含量在合适的值以内。 10■硅酸盐水泥熟料通常由哪些矿物组成?如果采用萤石-石膏作复合矿化剂生 产硅酸盐水泥熟料时,其熟料可能的矿物是哪些?答:硅酸盐水泥熟料通常有 C3S、C2S、C3A、C4AF、f-CaO、方镁石等。如采用萤石-石膏作复合矿化剂生产硅酸盐水泥熟料时,其矿物有:C3S、C2S、C11A7 ?CaF2、C4AF、3CA - CaSO4 等。 11■简述硅酸盐水泥熟料中四种主要矿物的特性。答:1)矿物特性:C3S:在1250C 以下分解为C2S和C3S的分解速度十分缓慢,只有在缓慢降温且伴随还原气氛条件下才明显进行,所以C3S在室温条件下可以呈介稳状态存在。C2S:硅酸二钙通常因溶有少量氧化物一A12O3、Fe2O3、MgO、R2O等面呈固溶体存在。在硅酸盐水泥熟料中,贝利特呈圆粒状,但也可见其他不规则形状。在反光显微镜下,工艺条件正常的熟料中贝利特具有黑白交叉双晶条纹。 B -C2S转化为丫-C2S 体积膨胀,丫-C2S无水硬活性。C3A :通常,在氧化铝含量高的慢冷熟中,结晶出较完整的晶体,在反光镜下呈矩形或粒形;当冷却速度快时,铝酸三钙溶入玻璃相或呈不规则的微晶体析出,在反光镜下成点滴状。在反光镜下,铝酸三钙的反光能力弱,呈暗灰色,并填充在A矿与B矿中间。C4AF :铁铝酸四钙常显棱柱和圆粒状晶体。在反光镜下由于它反射能力强,呈亮白色,并填充在A矿和B矿间,故通常又把它称作为白色中间相。2)水化特性:C3S:a.水化较快,水化反应主要在28d以内进行,约经一年后水化过程基本完成;b .早期强度高,强度的绝对值和强度的增进率较大。c .水化热较高,水化过程中释放出约500J/g 的水化热;抗水性较差。C2S:a .水化反应比C3S慢得多,至28d龄期仅水化20%左右,凝结硬化缓慢。b .早期强度低,但28d以后强度仍能较快增长,一年后其强度可以赶上甚至超过阿利特的强度;c .水化热250J/g,是四种矿物中最小者;抗水性好。 C3A : a .水化迅速,凝结很快,如不加石膏等缓凝剂,易使水泥急凝°b .早期强度发展较快,但绝对值不高。它的强度3d之内就大部分发挥出来,以后却几乎不再增长,甚至倒缩。c .水化热高,干缩变形大,脆性大,耐磨性差,抗硫酸盐性能差。 C4AF: a .水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间,但随后的发展不如硅酸三钙。b .早期强度类似于铝酸三钙,而后期还能不断增长,类似于硅酸二钙。C ?水化热较铝酸三钙低,其抗冲击性能和抗硫酸盐性

玻璃工艺学重点内容

玻璃的定义:结构上完全表现为长程无序的、性能上具有玻璃转变特性的非晶态固体。 玻璃的通性:各向同性、介稳性、无固定熔点、性质变化的连续性、性质变化的可逆性 晶子学说:玻璃是由无数“晶子”所组成的,晶子是具有晶格变形的有序排列区域,分散在无定形介质中,从“晶子” 部分到无定形部分是逐步过渡的,二者之间并无明显界线。 无规则网络学说:玻璃的近程有序与晶体相似,即形成阴离子多面体,多面体顶角相连形成三维空间连续的网络,但其排列似拓扑无序的。 玻璃结构和熔体结构的关系: ⑴玻璃结构除了与成分有关以外,在很大程度上与熔体形成条件、玻璃的熔融态向玻璃态转变的过程有关。(玻 璃的结构不是一成不变的) ⑵玻璃似过冷的液体,玻璃的结构是熔体结构的继续。(继承性) ⑶玻璃冷却至室温时,它保持着与该温度范围内某一温度相应的平衡结构状态和性能。(对应性) 单元系统玻璃的结构主要有:石英玻璃结构、氧化硼玻璃结构、五氧化二磷玻璃结构。 硼氧反常现象:当氧化硼与玻璃修饰体氧化物之比达到一定值时,在某些性质变化曲线上出现极值或折点的现象。根据无规则网络学说的观点,一般按元素与氧的单键能的大小和能否生成玻璃,将氧化物分为:网络生成体氧化物、网络外体氧化物和中间体氧化物。 混合碱效应:二元碱硅玻璃中,碱金属氧化物总含量不变,用另一种逐渐取代一种时,玻璃的性质出现极值。 T f:玻璃膨胀软化温度 T g:玻璃转变温度 玻璃的形成方法:熔体冷却法和非熔融法 三元玻璃形成区: ①由于新的共熔区的形成,三元系统形成区中部出现突出部分。 ②含有两种网络形成体(F)的三元系统,突出位置受到共熔点位置的影响,即突向低熔点的一侧。 ③三元系统只有一种网络形成体(F)时,突出部分偏向低熔点氧化物的一侧。 ④网络中间体(I)可使网络修饰体(M)较多的区域重新形成玻璃,在有I的三元系统中,形成区突向偏M的一侧,呈半圆形。 ⑤F-M、F-I等不能形成玻璃的二元系统加入新的氧化物,由于新的共熔物形成,可以在其中间部位形成较小的不稳定的玻璃形成区。 玻璃的分相:玻璃在高温下为均匀得熔体,在冷却过程中或在一定温度下热处理时,由于内部质点迁移,某些组分发生偏聚,从而形成化学组成不同得两个相,此过程称为分相 玻璃分相的原因:一般认为氧化物熔体的液相分离是由于阳离子对氧离子的争夺所引起的。当网络外体的离子势较大、含量较多时,由于系统自由能较大而不能形成稳定均匀的玻璃,它们就会自发的从硅氧网络中分离出来,自成一个体系,产生液相分离。 分相对玻璃析晶的影响: ①为成核提供界面:玻璃的分相增加了相间的界面,成核总是优先产生于相的界面上。 ②分散相具有高的原子迁移率:分相导致两液相中的一相具有较母相明显大的原子迁移率,这种高的迁移率能够 促进均匀形核。 ③使成核剂组分富集于一相:分相使加入的成核剂组分富集于两相中的一相,因而起晶核作用。 微晶玻璃:是用适当组成的玻璃控制析晶或者诱导析晶而成,它含有大量(95%~98%)细小的(在1μm以下)晶体和少量残余玻璃相。 影响玻璃黏度的因素 ⑴玻璃的黏度随温度的升高连续变化,温度越高粘度越低。 ⑵玻璃的结构对黏度影响分两个方面:玻璃网络结构越稳定,玻璃的黏度越大; 玻璃中碱金属离子或者碱土金属离子使玻璃网络聚合,玻璃的黏度越大。 ⑶玻璃组成对黏度的影响主要为: ①玻璃中氧化物的性质与数量:倾向于形成更大的阴离子基团的氧化物,使玻璃黏度增大;碱性氧化物使玻璃形成的网络解离,玻璃的黏度降低; ②氧-硅比:氧硅比越大,硅氧四面体群解离,玻璃黏度降低

玻璃工艺学第四章答案

1试述黏度在生产中的应用。2试述玻璃表面张力的工艺意义。3 影响玻璃黏度的主要因素有哪些?4 何谓玻璃的料性?对成型和退火有何影响?5 为何使用粘度描述玻璃生产工艺过程更为科学?6玻璃表面组成与主体玻璃有何不同?分析原因。 1答:在生产中玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等工艺过程的温度制度,一般是以其对应的黏度为依据制定的。 2答:在熔制过中,表面张力在一定程度上决定了玻璃液中气泡的长大和排除,在一定条件下,微小气泡在表面张力作用下,可溶解于玻璃液中。均化时,条纹及节瘤扩散和溶解的速度取决于主体玻璃和条纹表面张力的相对大小。如果条纹的表面张力较小,则条纹力求展开成薄膜状,并包围在玻璃体周围,这种条纹就很快的溶解而消失。相反,如果条纹(节瘤)的表面张力叫主体玻璃大,条纹力求成球形,不利于扩散和溶解,因而较难消除。 在玻璃成形过程中,人工挑料或吹小泡及滴料供料时,都要借助表面张力使之达到一定的形状。拉制玻璃管、玻璃棒、玻璃丝时,由于表面张力的作用才能获得正确的圆柱形。玻璃制得拱火、火抛光也是借助表面张力。 3答:影响玻璃黏度的因素主要有化学组成和温度,在转变温度范围内,还与时间有关。 4答:是指玻璃随着温度变化其年黏度变化的速度称为玻璃的料性。黏度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃,反之称为长性玻璃。这一性质对成型作业有直接的关系,如用压延法辊压出花纹之后,随温度的降低,黏度能迅速地增长,形成可以快速固定下来,从而保证压出的花纹清晰,退火是通过粘滞流和弹性来消除玻璃中的应力。故这一性质对退火效率也有很大影响。 5在玻璃生产中,许多工序(和性能)都可以用黏度作为控制和衡量的标志。使用黏度来描述玻璃生产全过程较温度更加确切与严密,但由于温度测定简便、直观、而黏度和组成关系的复杂性和习惯性,因此习惯上用温度来描述和规定玻璃生产工艺过程的工艺制度。 6玻璃表面与玻璃主体的化学组成有一定差异,即沿玻璃截面(深度)的各成分的含量不是恒值,其组成随深度而变化。熔制、成形、热加工过程中,高温造成某些组分的挥发;各组分对表面能贡献的不同使有些组分在表面富集,有些减少。

1-10-1-国内外玻璃冷加工的具体内容

细分课题总结报告 ——国内外玻璃冷加工的具体内容 冷加工即在不加热的情况下,通过机械的方法来改变玻璃制品的外形和表面状态的过程。通常包括切割、研磨、抛光、车刻、钻孔、磨砂等。 一、切割 切割是玻璃生产和加工过程中必不可少的基本工序。其质量要求为:尺寸准确、断面平整垂直,无崩边掉角。这对于玻璃后续的加工至关重要。 伴随着玻璃工业的发展,传统切割技术延用至今,基本满足了大多数玻璃产品的切割要求。近10多年来,随着科学技术的迅猛发展,以及某些切割难度较大的玻璃制品的大量应用。如何高质量、高精度、高效率、低成本、低损伤的对玻璃制品进行切割,并尽量减少后续加工的工作量,成为人们迫切需要解决的问题。 通过对传统切割技术的不断改进提升,对新技术的不断探索,一些针对性较强的切割技术发展较快:如坚硬刀轮切割、水刀切割、激光切割等。这些切割技术针对性强,应用效果好,在一些新型玻璃产品制造中发挥了重要的作用。 1)传统切割技术 所谓切割并不是通常意义上的直接切裁,而是制造划痕,造成应力集中然后裂片。玻璃是一种典型的脆性材料,根据脆性材料断裂的微裂纹理论,脆性材料的断裂可以分为两个过程,一是微裂纹的产生,二是微裂纹的扩展。当外力施加于脆性材料时,微裂纹尖端应力将成倍数增加并且随着外力的增大微裂纹的长度也在增长,即微裂纹扩展。另外脆性材料断裂的微裂纹理论还表明,存在一个临界长度当微裂纹的长度大于临界长度后,它就会自动迅速扩展从而使材料断裂。 基于以上理论:传统切割技术使用坚硬、锐利硬质材料刀头刻划玻璃表面,形成的划痕线可等效认为是由很多的微裂纹组成,每个微裂纹的长度沿着刀头刻划的方向,在划痕线的下方会形成一定深度的破坏区域,这一深度可认为是微裂纹的端面半径。由于微裂纹的端部是应力集中的地方。切割压力使微裂纹端部的应力增大,使得微裂纹很快向玻璃厚度方向扩展,形成纵向微裂纹。在良好的切割状况下。连续的纵向微裂纹的末端几乎都在同一条水平线上。 在划痕完成后,就需要进行裂片即对玻璃施加外力,增大纵向微裂纹端部的应力,使纵向微裂纹迅速扩展,贯穿到玻璃的底部。达到使玻璃分离的目的。 由于在整个切割过程中直接与玻璃表面接触的是切割刀头,所以刀头的材料和参数对于切割质最有着重要的影响。随着切割经验的积累和现代工业的发展切割刀头不断得到了改进,切割的质量、精度、效率也不断提升。 2)水刀切割技术 外形由复杂曲线构成的工艺美术玻璃的切割,以及超厚玻璃、夹层玻璃,都对玻璃切割技术提出了更专业化的要求。1979 年,Mohamed Hashish 博士在福禄研究室工作,开始研究增加水刀切割能量的方法,以便切割金属和其它硬质材料。Hashish 博士被公认为加砂水刀之父,他发明了在普通水刀中添加砂料的方法。他使用石榴石作为砂料。凭借这种方法,水刀(含有砂料)能够切割几乎任何材料。1980 年,加砂水刀第一次被用于切割金属、玻璃和混凝土。1983 年,世界上第一套商业化的加砂水刀切割系统问世,被用于切割汽车玻璃。该技术的第一批用户是航空航天工业,他们发现水刀是切割军用飞机所用的不锈钢、钛和高强度轻型合成材料以及碳纤维复合材料的理想工具(已用于民用飞机)。从那以后,加砂水刀被许多其它工业采纳,例如加工厂、石料、瓷砖、玻璃、喷气发动机、建筑、核工业、

玻璃工艺学考试复习2

1.玻璃主要原料:指向 玻璃中引入各种氧化 物的原料。 2.玻璃辅助原料:指使 玻璃获得某些必要的 性质和加速熔制过程 的原料。 3.澄清剂:向玻璃配合 料或玻璃熔体中加入 一种高温时自身能汽 化或分解放出气体, 以促进除玻璃中气泡 的物质。 4.着色剂:使玻璃着色 的物质。 5.乳浊剂:是玻璃生产 不透明的乳白色的物 质。 6.助溶剂:能使玻璃熔 制过程加速的原料。 7.氧化剂:在玻璃熔制 时,能分解放出氧的 原料。 8.还原剂:在玻璃熔制 时,能夺取氧的原料。 9.玻璃原料的选择原 则:a原料的质量必须 符合要求,而且稳定; b易于加工处理;c成 本低,能大量供应;d 少用过轻和对人体健 康、环境有害的原料; e对耐火材料的侵蚀 要小。 10.石英砂颗粒与颗粒组 成对玻璃生产有何影 响?a颗粒粒度适中。 颗粒大时会使熔化困 难,并常常产生结石、 条纹等缺陷;b粒度组 成合理。细级别含量 高,其表面能增大, 表面吸附和凝聚增 大。当原料混合时, 发生成团现象,另外 细级别多,在贮存、 运输过程中受震动和 成锥作用的影响与粗 级别间产生强烈的离 析,这种离析的结果 使得进入熔窑的原料 化学成分处于极不稳 定状态。 11.引入二氧化硅、氧化 钠、氧化钙、氧化铝、 氧化硼常用的原料有 哪些? a二氧化硅:石英砂、 砂岩、石英岩、石英; b氧化钠:纯碱和芒 硝;c氧化钙:方解石、 石灰石、白垩、沉淀 碳酸钙;d氧化铝:长 石、粘土、蜡石、氢 氧化铝、含氧化铝的 矿渣、含长石的尾矿; e氧化硼:硼酸、硼砂 和含鹏矿物。 12.玻璃组成设计的原则 有哪些?a根据组成、 结构、和性质的关系, 使设计的玻璃能满足 预定性能要求;b根据 玻璃形成图和相图, 使设计的组成能够形 成玻璃,析晶倾向小; c根据生产条件使设 计的玻璃能适应熔 制、成形、加工等工 序的实际要求。d玻璃 的化学组成设计必须 满足绿色、环保的要 求;e所设计的玻璃应 当价格低廉,原料易 获取。 13.配合料计算步骤有哪 些?计算配合料时, 采用联立方程式法和 比例计算相结合的方 法。列联立方程时, 先以适当未知数表示 各种原料的用量,再 按照各种原料所引入 玻璃中的氧化物与玻 璃组成氧化物的含量 关系。 14.配合料的质量要求有哪 些?a具有正确性和稳 定性;b合理的颗粒级 配;c具有一定的水分; d具有一定气孔率;e必 须混合均匀;f一定的配 合料的氧化还原态势。 15.配合料料仓的两种布 置方式,以及它们各 自的优缺点。a塔仓。 优点:占地面积小, 可以将几个料仓紧凑 地布置在一起,合用 一套称量系统,除尘 系统和输送系统,可 以减少设备,节约投 资。缺点:对设备维 护保养要求很高,布 局紧凑,给维修带来 一定的困难。b排仓。 优点:每个料仓都设 置独立的称量系统和 输送系统,生产能力 较大。维修方便。缺 点:占地面积大,投 资高,设备利用率不 足,集中治理粉尘有 困难。 16.在玻璃熔制过程中, 配合料发生哪些物 理、化学和物理化学 变化?a物理:1配合 料加热,2吸附水的排 除,3个别组分的熔 化,4多晶转变5个别 组分的挥发;b化学:

玻璃工艺学复习练习题.docx

玻璃工艺学复习练习题 分相结构对玻璃的性质有何影响? 对第一类性质的影响:由离子的迁移特性决定的性质,如电阻率、化学 稳定性等对玻璃的分相结构十分敏感。若性质较差的相以连通结构的形 式存在,玻璃的性质将明显变坏。若性质较差的相呈孤立液滴状分布于 性质较好的连续基相中,则能保持较好的性质。 对玻璃析晶的影响——分相有利于析晶 1.为成核提供界面。 2.分相导致其中的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率,这有利于晶核的形成和长大。 3.分相使成核剂浓集于其中的一相,从而促进晶核的形成。 4.分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成,这有利于结晶。 对光学性质的影响 1.使玻璃的透光率下降 分和产生的相界面使光线发生散射,导致透光率下降,严重时,会产生乳浊现象。 2.影响玻璃的颜色 分相过程屮,过渡元素几乎全部集中在微相液滴中。这种选择性富集可 以用来发展有色玻璃,激光玻璃、光敏玻璃和光色玻璃等。 1.玻璃分相对析晶有何影响? 对玻璃析晶的影响分相有利于析晶 1.为成核提供界面。 2.分相导致其屮的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率,这有利于晶核的形成和长大。 3.分相使成核剂浓集于其中的一相,从而促进晶核的形成。 4.分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成,这有利于结晶。 2.玻璃成型后为何还要退火 原因之一:玻璃生产过程屮,因经受激烈的、不均匀的温度变化会产生热应力。 这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。成型后的玻璃制品和经过热加工 的玻璃制品,若不经过退火处理,让其自然冷却,在以后的存放和机械加工过程 中很可能会自行破裂。 原因之二:玻璃制品从高温自然冷却室温,其内部结构是不均匀的,由此会造成玻璃光学性质的不均匀。对玻璃进行退火处理就是让玻璃的结 构趋向均匀,使玻璃中的热应力消除或减小的热处理过程。 16.玻璃的料性?短性玻璃?长性玻璃?对成型和退火过程有何影响? 答:生产上常把玻璃的粘度随温度变化的快慢称为玻璃的料性,粘度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃,反之称为长性玻璃?这一性质对成型作业有直接的关系,例如用压延法生产压花玻璃时最好选择料性较短的玻璃,这样玻璃被轧花辗压出花纹之后,随温度降低,粘度能迅速地增长,形状可以快速固定下来,从而保证压出的花纹清晰.退火是通过粘滞流动和弹性来消除玻璃中的应力,故这一性质对退火的效率也有很大影响 23 ?试述水对硅酸盐玻璃的侵蚀机理。 答:硅酸盐玻璃在水中的溶解比较复杂。水对玻璃的侵蚀开始于水中的1< 和

无机非金属材料工程

无机非金属材料工程本科专业人才培养方案专业代码:080203 一、培养目标 本专业培养德智体美全面发展,掌握无机非金属材料工程专业的基本理论和基本知识,具备无机非金属材料的结构分析、材料制备、成型与加工等基本能力,能够在玻璃、水泥等行业从事生产技术开发、工艺设备设计、经营管理等工作,具有创新意识和创业精神的高素质应用型专门人才。 二、培养措施与要求 围绕高水平应用型创新创业人才的培养目标,以社会需求为依据,按照“整体素质高、知识结构优、专业应用能力强、实践动手能力强、创新创业能力强、个性化发展能力强”的总体要求,改革人才培养模式,优化课程体系和教学内容,改革教学方法和手段,创新培养体制和机制,使毕业生具备全面的素质、优良的知识结构、突出的实践技能和创新创业能力。 1、构建学校、企业和科研院所合作培养人才新模式。学校与企业、科研院所共同研制人才培养方案,合作开办“蚌埠玻璃设计院玻璃材料班”、“德力班”等冠名班,聘请实践经验丰富和教学能力较强的技术人员参与教学工作,学生进入合作单位顶岗实习,建立学校、企业和科研院所联合培养人才的新模式,培养适应职业岗位需求的高素质应用型人才。 2、围绕地方经济,设置专业方向。 根据当地“优化产业结构、培育特色支柱产业”的战略规划和“千亿元硅产业”发展对人才的需求,结合我校区位和资源优势,设置玻璃和水泥两个专业方向。 3、建立“平台+模块”的课程架构,优化课程体系。构建通识教育和专业教育两个平台,搭建专业方向、创新创业和个性化拓展三个模块,旨在培养学生的综合素质和能力。厘清课程性质、层次以及课程间的相

互关系,构建层次分明、科学合理的课程体系。 4、加强实验平台和实习基地建设,强化实践教学。 加大现有无机非金属材料工程专业实验平台的建设力度,利用政府、企业资源,分别在凤阳县质检中心组建无机非金属材料重点实验室,在德力日用玻璃股份有限公司、蚌埠八一化工厂、凤阳染化厂等企业建立稳定的学生实习基地。在优化通识教育课程和学科基础课程体系的基础上,增加实验课学时;增加综合实验、课程实习等实践教学比重;结合大学生创新课题、大学生科研技能培训、假期社会实践、大学生创新创业实践及学生毕业设计(论文)等,加强学生实践技能和创新创业能力的培养。 5、改革课程考核评价方式。改变传统单一的考核形式,合理采用开卷、口试、技能操作、课程小论文等方式,着重过程考核和动态评价,建立以知识、能力、素质为核心的综合评价体系,重点考察学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,发挥学生学习的积极性和主动性,最大限度地激发学生学习的潜能。 三、专业方向 1、玻璃方向:学习和掌握玻璃材料的检测分析、原料配方、产品设计与加工及产品质量监测等方面的基本技能,能够在玻璃行业从事材料的生产、加工、质检、技术监督等工作。 2、水泥方向:学习和掌握水泥材料的检测分析、原料配方、产品设计与加工及产品质量监测等方面的基本技能,能够在水泥行业从事材料的生产、加工、质检、技术监督等工作。 四、素质与能力分析表(表一)

玻璃工艺学复习资料

第一章玻璃的定义与结构 1、解释转变温度、桥氧、硼反常现象和混合碱效应。 转变温度:使非晶态材料发生明显结构变化,导致热膨胀系数、比热容等性质发生突变的温度范围。 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。 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。 硼反常性:在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时,往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值,这现象也称为硼反常性。 混合碱效应:在二元碱玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物的总含量不变,用一种碱金属氧化物逐步取代另一种时,玻璃的性质不是呈直线变化,而是出现明显的极值。这一效应叫做混合碱效应。 2、玻璃的通性有哪些? 各向同性;无固定熔点;介稳性;渐变性和可逆性; ①.各向同性 玻璃态物质的质点总的来说都是无规则的,是统计均匀的,因此,它的物理化学性质在任何方向都是相同的。这一点与液体类似,液体内部质点排列也是无序的,不会在某一方向上发现与其它方向不同的性质。从这个角度来说,玻璃可以近似地看作过冷液。 ②.无固定熔点 玻璃态物质由熔体转变成固体是在一定温度区域(软化温度范围)内进行的,(从固态到熔融态的转变常常需要经历几百度的温度范围),它与结晶态物质不同,没有固定的熔点。 ③.介稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷而得到。在冷却过程中粘度过急剧增大,质点来不及作有规则排列而形成晶体,因而系统内能尚未处于最低值而比相应的结晶态物质含有较高的能量。还有自发放热转化为内能较低的晶体的倾向。 ④.性质变化的渐变性和可逆性 玻璃态物质从熔融状态到固体状态的过程是渐变的,其物理、化学性质变化是连续的和可逆的,其中有一段温度区域呈塑性,称“转变”或“反常”区域。 3、分别阐述玻璃结构的晶子学说和无规则网络学说内容。 答:(1)玻璃的晶子学说揭示了玻璃中存在有规则排列区域,即有一定的有序区域,这对于玻璃的分相、晶化等本质的理解有重要价值,但初期的晶子学说机械地把这些有序区域当作微小晶体,并未指出相互之间的联系,因而对玻璃结构的理解是初级和不完善的。总的来说,晶子学说强调了玻璃结构的近程有序性、不均匀性和不连续

水泥工艺学重点知识

1、耐久性:硬化水泥石结构在一定环境条件下长期保持稳定质量和使用功能的性质称为。耐久性的因素:抗渗性,抗冻性,对环境介质的抗蚀性,碱集料反应等。 2、什么叫硅酸盐水泥熟料:凡以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸盐为主要成分的产物。 3、无机胶凝材料分哪几类?具体包括哪些材料? 无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。只能在空气中硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料,如石灰、石膏和水玻璃等;既能在空气中,还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料,如各种水泥。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中,而不宜用于潮湿环境,更不可用于水中。 4、水泥指凡细磨成粉末状,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。凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型:不掺加混合材料的称为I类硅酸盐水泥,代号·PI。在粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称为II类硅酸盐水泥,代号P·II。 5、通用水泥有七大品种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥。其中硅酸盐水泥生产量大、使用面最广,是重要的建筑和工程材料。 6、硅酸盐水泥用代号P.I或代号P.1I表示,它的基本组分材料是硅酸盐水泥熟料、混合材料(石灰石或粒化高炉矿渣)、石膏。硅酸盐水泥熟料是一种由主要含CaO、SiOz、Al203、Fe203的原料按适当比例配合磨成细粉(生料)烧至部分熔融,所得以主要矿物为C3S、C2S、C3A、C4AF,另外还有少量的游离氧化钙(CaO)、方镁石(即结晶氧化镁)、含碱矿物以及玻璃体等成分的水硬性胶凝物质。混合材料是用以改善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的矿物质材料,如粒化高炉矿渣、石灰石等。石膏是用作调节水泥凝结时间的组分,是缓凝剂;同时适量的石膏也可以提高水泥的强度。 7、分解窑分为预热、分解、烧成三个带。 8、高炉矿渣的质量评定有哪些?化激发强度学成分分析评定,试验法. 游离氧化钙类型:二次游离氧化钙:未经过高温死烧,结构疏松多孔,对安定性不大影响。一次游离氧化钙: 9、水泥熟料哪些矿物同质多晶:C3S,C2S………C2S粉 10、凝结时间:水泥凝结时间是水泥从加水开始到失去流动性,从可塑状态发展到固体状态所需要的时间,凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间:水泥从加水开始到标准稠度净浆失去流动性并开始失去塑性的时间;终凝时间:水泥从加水开始到标准稠度净浆完全失去塑性,开始产生机械强度的时间。(硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝不得迟于6.5h,普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝不得迟于10h。) 11、不溶物指水泥经酸和碱处理,不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶SiO2, 其次是R2O3(指Al2O3、Fe2O3),是水泥中的非活性组分之一。 I型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%,II型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。 12、烧失量烧失量是指水泥在950~1000℃高温下煅烧失去的质量百分数。 I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0%。II型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。普通硅酸盐水泥中烧失量不得大于5.0%。 13、细度:细度即水泥的粗细程度,通常用比表面积或筛余百分数表示。水泥细度过粗,不利于水泥活性的发挥;而细度过细时需水量增加,粉磨电耗增加。硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg,普通水泥80μm方孔筛筛余不得超过10.0%。

玻璃工艺学考试重点

1、玻璃态物质具有以下五个特性: 1. 各向同性 2. 无固定熔点 3. 亚稳性 4. 变化的可逆性 5. 可变性 2、论述硼酸盐和硅酸盐玻璃结构的桥氧对其结构和性能的影响。 从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构,可以看出,桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多,结构愈强固,许多物理性能向好的方面转变。反之,桥氧愈少,结构和性能就愈不好。 3、逆性玻璃。 如果玻璃中同时存在两种以上金属离子,而且它们的大小和所带的电荷也不相同时,也能制成玻璃。用y代表每个多面体的桥氧平均数,当y<2也能制成玻璃,而且某些性能随金属离子数的增大而变好。一般把这种玻璃称为逆性玻璃。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。逆性玻璃在性质上也发生逆转性。 4、论述玻璃的逆性 第一,在结构上它与通常玻璃是逆性的。一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体,金属离子处于网络的空穴中,它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反,多面体的短链反而为大量的金属离子所包围。如果金属离子比作“海洋”,那末,多面体就是“海洋”中的岛屿。因此,决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连结,而是金属离子与多面体短链中的氧离子之间的结合。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。 第二,逆性玻璃在性质上也发生逆转性。一般玻璃的性质是随着Si02的减少(即Y值减少)而降低。而逆性玻璃则相反,碱金属和碱土金属含量愈多(即Y值愈小),结构愈强固,而某5、晶子学说 认为玻璃是由无数“晶子”所组成。晶子是具有晶格变形的有序排列区域,分散在无定形介质中,从“晶子”部分到无定形部分是逐步过渡的,两者之间并无明显界线。 6、无规则网络学说 认为像石英晶体一样,熔融石英玻璃的基本结构单元也是硅氧四面体,玻璃被看作是由硅氧四面体为结构单元的三度空间网络所组成,但其排列是无序的,缺乏对称性和周期性的重复,故不同于晶态石英结构。当熔融石英玻璃中加入碱金属或碱土金属氧化物时,硅氧网络断裂,碱金属或碱土金属离子均匀而无序地分布于某些硅氧四面体之间的空隙中,以维持网络中局部的电中性。 从目前有关玻璃性质及其玻璃结构的研究资料来看,可以认为短程有序和长程无序是玻璃态物质结构的特点.在宏观上玻璃主要表现出无序均匀和连续性,而在微观上它又是有序,微不均匀和不连续性的。无规则网络学说宏观上强调了玻璃中多面体相互间排列的连续性,均匀性和无序性方面。这可以说明玻璃的各向同性,以及玻璃性质随成分变化的连续性等基本特性。晶于学说强调玻璃的有序性,不均性和不连续性方面,它反映了玻璃结构的另一重要特性。 7、硼反常现象 在钠硅酸盐玻璃中加入氧化硼时,往往在性质变化曲线中产生极大值和极小值,这现象也称为硼反常性。这种在钠硼玻璃中的硼反常性,是由于硼加入量超过一定限度时,它不是以硼氧四面体而是以硼氧三角体出现于玻璃结构中,因此,结构和性质发生逆转现象。 8、“硼—铝反常”现象 在钠硼铝硅玻璃中,当中不存在B203时,A1203代替Si02能使折射率、密度等上升。当玻璃中存在B203时,同样地用A1203代替Si02,随B203含量不同出现不同形状的曲线。当Na20/B2O3=4时出现极大值,而当NagO/B2O3≥>1时,nD(折射率)与d (密度)显著下降。

玻璃工艺学复习练习题样本

玻璃工艺学复习练习题 一、解释以下概念 1.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 化学性能得到改进。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, 玻璃的性质得到改进。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。 2.逆性玻璃: 结构和性质的变化趋势( 变化方向) 与一般玻璃相反的玻璃。 3.玻璃的转变温度区间: 玻璃从流动性的熔体转变为具有刚性的固体, 要经 过一个过渡温度区。这个过渡温度区称为玻璃的转变温度区。 4.玻璃的热历史: 玻璃在转变温度区和退火温度区的经历。 5.双减效应: 在简单的硅酸盐玻璃系统( R2O-SiO2) 中, 一种碱金属氧化物被 另一种碱金属氧化物替代时, 随着替换量的增加, 在性质-成分曲线上, 第一类性质会出现极大值或极小值。这种现象称为混合碱效应( 或中和效应) 。 6.临界冷却温度: 能生成玻璃的最小冷却速度。 7.结晶容积分率: 晶体体积与熔体体积之比 8.稳定分相: 在液相线以上就存在的分相。 9.亚稳分相: 在液相线以下才开始发生的分相。 10.不混溶区: 玻璃发生分相的组成-温度范围。 11.均匀成核: 在宏观均匀的熔体或玻璃中, 没有外来物参与, 与相界、缺陷 无关的成核过程。又称本征成核、自发成核。 12.非均匀成核: 依靠相界或基质的缺陷而发生的成核过程。 13.晶核: 具有一定大小能够稳定生长的结晶区域称为晶核。 14.微晶玻璃: 微晶玻璃是经过往玻璃中加入成核剂, 再经过热处理、光照射 或化学处理等手段使玻璃均匀析出大量微小晶体所形成的致密的微晶相与

玻璃工艺学-130425

《玻璃工艺学》课程教学大纲 课程编号:4102105 英文名称:Glass Technology 编写人:赵彦钊编写日期:2013年7月 审核人:杨海波 一、课程说明 1.课程类别/课程性质:专业课/必修课 2.开课学期:第六学期 3.学时与学分:64/4 4.适用专业:无机非金属材料工程(玻璃方向) 5.先修课程:无机材料物理化学、硅酸盐热工设备 6.推荐教材或参考书目: 推荐教材赵彦钊、殷海荣主编. 玻璃工艺学. 化学工业出版社.2006 参考书目 [1]西北轻工业学院主编.玻璃工艺学.轻工业出版社.1982 [2]华东化工学院等主编.玻璃工艺原理.中国建筑工业出版社.1981 [3]作花济夫等编(蒋国栋等译).玻璃手册.中国建筑工业出版社.1985 [4]上海玻璃与搪瓷研究所主办.玻璃与搪瓷(杂志) 7. 考核方式:闭卷考试,平时成绩25%-35% 8.课外自学要求:按教学进程布置作业。 9. 主要实践教学环节:工艺综合实验40学时(实验单独设置) 二、课程的目的和任务 玻璃工艺学是材料科学与工程学院材料专业(玻璃方向)的专业必修课。本课程是研究玻璃的结构、性能、制备工艺以及玻璃组成、结构、性能三者关系等综合性应用技术科学。本课程要求学生系统地深入理解并掌握玻璃组成、结构、性能以及三者之间联系的玻璃物理化学;玻璃工艺原理、工艺流程、工艺因素;了解各种制品的生产流程、生产技术。 本课程的先修课程为无机材料物理化学、硅酸盐热工设备。 三、能力培养要求 通过学习本课程,培养学生在实践中运用课程所学的理论知识,分析和解决生产实践中的工艺技术问题,增长实践操作技能,巩固理论知识。 四、教学基本要求 通过本课程的各个教学环节,达到以下基本要求: 第一章玻璃的结构与组成

玻璃工艺学复习题

玻璃试题及解答 T 1.1玻璃态物质具有以下五个特性:1. 各向同性2. 无固定熔点3. 亚稳性4. 变化的可逆性5. 可变性 L1.1.论述玻璃态物质具有的五个特性 (一)各向同性:玻璃态物质的质点排列总的说是无规则的,是统计均匀的,因此,它的物理化学性质在任何方向都是相同的。 (二)无固定熔点 玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域(软化温度范围)内进行的,它与结晶态物质不同,没有确定的熔点。 (三)亚稳性 玻璃态物质一般是由熔融体过冷却而得到。在冷却过程中粘度急剧增大,质点来不及作有规则排列而形成晶体,没有释出结晶潜热(凝固热),因此,玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。它不是处于能量最低的稳定状态,而属于亚稳状态。 (四)变化的可逆性 玻璃态物质从熔融状态冷却(或相反加热)过程中,其物理化学性质产生逐渐和连续 的变化,而且是可逆的。 (五)可变性 玻璃的性质(在一定范围内)随成分发生连续和逐渐的变化 T1.2从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构,可以看出,桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多,结构愈强固,许多物理性能向好的方面转变。反之,桥氧愈少,结构和性能就愈不好。 J1.2论述硼酸盐和硅酸盐玻璃结构的桥氧对其结构和性能的影响。 从一系列硼酸盐和硅酸盐玻璃结构,可以看出,桥氧在结构中起着重要的作用。一般桥氧愈多,结构愈强固,许多物理性能向好的方面转变。反之,桥氧愈少,结构和性能就愈不好。 M1.3逆性玻璃。如果玻璃中同时存在两种以上金属离子,而且它们的大小和所带的电荷也不相同时,也能制成玻璃。用y代表每个多面体的桥氧平均数,当y<2也能制成玻璃,而且某些性能随金属离子数的增大而变好。一般把这种玻璃称为逆性玻璃。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。逆性玻璃在性质上也发生逆转性。 第一,在结构上它与通常玻璃是逆性的。一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体,金属离子处于网络的空穴中,它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反,多面体的短链反而为大量的金属离子所包围。如果金属离子比作“海洋”,那末,多面体就是“海洋”中的岛屿。因此,决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连结,而是金属离子与多面体短链中的氧离子之间的结合。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。 第二,逆性玻璃在性质上也发生逆转性。一般玻璃的性质是随着Si02的减少(即Y值减少)而降低。而逆性玻璃则相反,碱金属和碱土金属含量愈多

水泥复习

题型: 1、名词解释:4*4 2、填空:11-35*1 3、判断:10*1 4、简答:3*5 5、问答:3*8 1、绪论 一、名解 1、水泥:加入适量水后可形成可塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料。 2、胶凝材料:在物理化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。 二、填空 1、水泥分为:通用水泥、专用水泥、特性水泥 2、通用硅酸盐水泥:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。 3、胶凝材料分为有机(沥青、树脂)&无机,无机包括:水硬性&非水硬性。 4、水泥生产工艺流程:干法&湿法。 三、判断 1、水硬性:既能在空气中硬化,又能在水中硬化; 2、非水硬性:只能在空气中硬化,不能在水中硬化。 3、干法—生料粉;半干法—生料球;湿法—生料浆。 2、水泥熟料的组成 一、名解 1、熟料:主要由含CaO、SiO 2、Al2O 3、Fe2O3的原料,按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。 2、熟料粉化:在熟料煅烧过程中,若通风不良、还原气氛严重、烧成温度低、液相量不足、冷却缓慢,则C2S 易由β型转变为 型,体积膨胀,导致熟料粉化。 二、填空 1、熟料的化学成分:CaO、SiO 2、Al2O 3、Fe2O3(>95%) 2、熟料的组成落在C3S-C2S-C3A的三角形区域 3、熟料的矿物组成:[C3S、C2S、C3A、铁相固溶体(C4AF)](>95%);f-CaO、方镁石、含碱矿物、玻璃体 4、C3S&C2S-硅酸盐矿物;C3A&C4AF-溶剂矿物 5、硅酸盐水泥熟料在反光显微镜下的岩相照片: (1)C3S:黑色多角形颗粒 (2)C2S:黑白双晶条纹圆形颗粒 (3)C3A:黑色中间相 (4)C4AF:白色中间相 6、四种矿物性能比较:28d内绝对强度:C3S>C4AF>C3A>C2S 水化速度:C3A>C4AF>C3S>C2S 水化热:C3A>C3S>C4AF>C2S 28天硬化速度:C3A>C4AF>C3S>C2S 7、鲍格法:化学成分、矿物组成、率值之间的关系。 四、简答 1、为什么将C3A&C4AF称为溶剂矿物?

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