下载文档第一篇：无机非金属材料工学所涉及简答题及答案解析
202_级无机非金属自命考题
无机非金属工学1 第一题：什么是无机非金属材料？不同于金属和有机高分子材料的五个特性是？ 答案：
（1）某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
（除了有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的总称）
（2）1-耐高温；2-化学稳定性高；3-高强度和高硬度；4-电绝缘性好；5-韧性差。
第二题：叙述浮法生产平板玻璃流程。答案：
砂岩经过煅烧后粗碎，和粉碎和过筛后的硅砂、白云石、石灰石、纯碱、芒硝、萤石以及烟道灰和来自切裁和成型留下的碎玻璃经不同的运输方式进入排式集料器，经称量混合除铁之后，进入熔窑熔炼，后经锡槽，退火窑，切断得到平板玻璃。
第三题：什么是黏土的可塑性、离子交换性和触变性。答案：
可塑性：黏土与适量水混练后形成的泥团，在外力的作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力处去后，仍能保持该形状不变的性能。离子交换性：黏土颗粒因表面层的断裂和晶格内部的不等价置换而带电，使其能够吸附溶液中的异性离子，这些被吸附的离子又可被其他离子所置换。
触变性：黏土泥浆或可塑泥团在静置后会变稠或凝固，若此时受到搅拌或振动，则可使其黏度降低而流动性增加，再放置一段时间后又恢复原来的状态。第四题：表示煤的组成有哪几种基准？
答案：收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。第五题.长石的种类和作用是什么？ 答案：
种类:钠钾长石族:透长石、正长石、微斜长石。斜长石族中的斜长石。
作用:在陶瓷工业中:（1）提供碱金属氧化物，有利于降低烧成温度。（2）长石熔体能熔解黏土及石英等原料，促进莫来石的形成和长大，提高坯体的机械强度和化学稳定性。（3）长石熔体填充于各颗粒间，促进坯体致密化，提高陶瓷制品的透光度。
在玻璃工业中:引入三氧化二铝的主要原料，同时引入氧化钠，氧化钾。第六题.粉磨机械按施力方式可分为哪几种类型？ 答案：
以磨剥为主的研磨介质类磨机。以挤压为主的料床挤压类磨机，以冲击为主的机械冲击或流能冲击类磨机。第七题：简述球磨机的优缺点。答案: 优点:1.结构简单坚固，运行可靠，维护方便，可长期运行； 2.密闭性好，无扬尘； 3.可进行干发或湿法操作，也可同时操作； 4.对物料适应性强，生产能力大，粉碎比高。缺点:1.效率低，大部分能量转化为噪音和热量 2.机体笨重
3.物料和金属衬板之间磨损量大。
第八题：粉碎的施力方式有哪些?简述其适用范围。答案: 1.压碎:用于中，粗，细碎，尺寸较大的中等坚硬物料和尺寸较小的坚硬物料及腐蚀性物料。
2.击碎，用于粗，中，细碎和粉磨。3.磨剥，用于粉磨，适用于各种物料。
4弯折，用于粗碎和中碎，适用于硬脆性物料的破碎。5劈碎，用于中碎和细碎，适用于韧性和脆性物料。第九题：气力输送系统类型与性能大体有何规律? 答案：
按系统具体类型顺序：低压式气力输送、机械式气力输送、高压式气力输送和栓流式气力输送。按其顺序性能规律为：输送速度高到低，单位能耗高到低，固气比低到高，输送能力小到大，输送距离短到长，系统组成配置简单到复杂。第十题：物料混合运动有哪三种形式？ 答案：对流混合、剪切混合、扩散混合。第十一题：玻璃的主要成型性质有哪些？
答案：粘度，表面张力，弹性，比热,热导率,热膨胀系数,表面辐射强度和透热性。
第十二题：玻璃退火的目的是什么？玻璃退火工艺包括哪几个阶段？
答案：消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的永久应力。加热，保温，慢冷，快冷。
第十三题：物料去湿的方法有哪些？其中喷雾干燥器的主要原理是什么？ 答案：
（1）机械去湿法，化学去湿法，加热（冷冻）去湿法。
（2）采用雾化器将原料液分散为雾滴（1分），利用小液滴较平面液体的饱和蒸汽压值高（1分），以及小液滴比表面积大（1分），与热气流能充分接触的干燥原理（2分），使原料干燥。
第十四题：回转窑的功能,以及悬浮预热器的功能分别是哪几个 答案：
1.燃料燃烧功能 2.热交换功能 3.化学反应功能 4.物料输送功能 5.降解利用废弃物功能
1.气固分离2.迅速换热3.高效分离 第十五题：煅烧与烧成的三个传递过程 答案：热量传递，质量传递，动量传递
第十六题：某些用石灰浆砂浆抹面的墙体有时会出现鼓包或放射状裂纹的原因。答案：
出现鼓包是因为生石灰里面含有过火石灰，其在石灰硬化后才开始熟化，体积膨胀，引起隆起和开裂以及石灰在硬化过程中蒸发大量的游离水而引起的干缩裂纹。第十七题：什么是黏土的耐火度？ 答案：材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度 第十八题：水泥如何分类？ 答案: 水泥按用途和性能可以分为：通用水泥、专用水泥、特性水泥；按所含的主要水性矿物分为：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、氟酸盐水泥以及工业废渣为主要成分的水泥。
第十九题：根据C3S水化放热曲线，可将其水化过程分为哪几个阶段？简述各阶段反应的特点。答案：
（1）初始水解期：加水后立即发生急剧反应迅速放热，钙离子和氢氧根离子迅速从硅酸三钙粒子表面释放，几分钟内PH值上升超过12，溶液具有强碱性，此阶段大约在15阶段内结束。
（2）诱导期：此阶段水解反应很慢，又称为静止期或潜伏期，一般维持2-4小时，是硅酸盐水泥能在几小时内保持塑性的原因。
（3）加速期：反应重新加快，反应速率随时间而增长，出现第二个放热峰，在峰顶达最大反应速率，相应为最大放热速率，加速期处于4-8小时，然后开始早期硬化。
（4）衰减期：反应速率随时间下降，又称减速期，处于12-24小时，由于水化产物CH和C-S-H从溶液中结晶出来而在C3S表面形成包裹层，故水化作用受水通过产物层的扩散控制而变慢。
（5）稳定期：反应速率很低并且稳定的阶段，水化完全受扩散速率的控制。第二十题：硅酸盐水泥主要由哪些矿物组成？28d内绝对强度、水化速度、水化热由高到低如何排序？ 答案：
（1）硅酸二钙 硅酸三钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙（2）C3S C4AF C3A C2S（3）C3A C3S C4AF C2S（4）C3A C3S C4AF C2S
无机非金属工学3
1、粉碎施力方式有哪些？
答：压碎；击碎；磨剥；弯折；劈碎。
2、急冷对改善熟料质量的作用？（1）防止或减少硅酸三钙的分解；
（2）避免β—硅酸二钙转变为γ—硅酸二钙；（3）改善了水泥的安定性，抑制氧化镁晶体长大；
（4）使熟料的铝酸三钙晶体减少，提高水泥的抗硫酸盐性能；（5）改善熟料的易磨性
3、悬浮预热器的功能？
答：使气、固两相能充分分散均布；迅速换热；高效分离
4、物料混合运动又哪三种基本形式？并简要描述其运动特点。
（1）对流混合：颗粒在较大范围内做位置相互交换移动，其混合速度较快，是混合物居于宏观均匀；
（2）剪切混合：颗粒因移动速度或方向的差异，在滑移面之间做错位移动；（3）扩散混合：在移动过程中，因颗粒密度、尺寸、形状等差异，在相邻颗粒之间做穿插掺和移动，其混合速度相对缓慢，使混合趋于微观均匀。
5、黏土的工艺性质有哪些
答：可塑性、离子交换性、触变性、膨化性、收缩性、烧结性能、耐火度
6、长石的基本类型及理论化学组成
答：Na[AISi3O8]钠长石、K[AISi3O8]钾长石、Ca[Al2Si2O8]钙长石、Ba[Al2Si2O8]钡长石。
7、降低旋风筒的阻力课采用哪些措施？
答：可以采用下列10项措施，以降低旋风筒的阻力：①加阻流型导流板；②设置偏心内筒，扁圆内筒或“靴形”内筒；③采用大蜗壳内螺旋入口结构；④适当降低气流入口速度；⑤蜗壳底面做成斜面；⑥旋风筒采用倾斜入口及顶盖结构；⑦加大内筒面积；⑧缩短内筒插入深度；⑨适当加大旋风筒高径比；⑩旋风筒下部设置膨胀仓等。
8、煤在不同状态下的组成可用哪四个基准表示？（1）收到基：指工厂实际收到的煤（2）空气干燥基：指将干燥后（风干），与大气达到平衡状态时的煤（3）干燥基：指绝对干燥的煤，精确地反映煤的真实组成（4）干燥无灰基：假象的无水无灰的煤。只表示煤的可燃成分
9、硅酸盐水泥的矿物组成有哪些？
答：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙
10、导致水泥安定性的不良的三个主要因素是什么？
答：熟料中的游离氧化钙；熟料中的结晶氧化镁；水泥中掺入的石膏过多。
11、什么是可塑性？
答：可塑性是指黏土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力去除后，仍能保持该形状不变的性能。
12、影响水泥安定性的物质有哪些？ 答:游离氧化钙，方镁石，过量石膏。
13、气力输送系统的类型有哪些？
答：按照工作压力分类：正压输送、负压输送、混合输送 按照气固浓度分类：稀相输送、密相输送
具体又分为低压式气力输送、机械式气力输送、高压式气力输送、脉冲式气力输送和空气输送斜槽。
14、水泥如何分类？
（1）按用途和性能：通用水泥、专用水泥、特性水泥
（2）按所含的主要水硬性矿物：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸水泥、氟铝酸盐水泥、以工业废渣为主要组成的水泥。
15、水泥煅烧过程中都发生了哪些反应？影响这些反应的因素有哪些？
答： 水泥熟料在煅烧过程中，发生了干燥与脱水、碳酸盐的分解、固相反应等。影响碳酸盐的分解的因素：①石灰石的结构和物理性质；②生料粒度和颗粒配度；③反应条件；④生料悬浮分散程度；⑤黏土质组分的性质。影响固相反应的主要因素：①生料的细度和均匀性；②温度和时间；③原料性质；④矿化剂。
16、什么是无机非金属材料？如何分类？
答：无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、氯酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的品种和名目极其繁多，用途各异，因此还没有一个统一而完善的分类方法。通常把他们分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属材料两大类。
17、正触变性和负触变性分别是什么？
答：正触变性：在一定的剪切速率下，浆料的粘度随时间的增加而减少 负触变性：在一定的剪切速率下，浆料的粘度随时间的增加而增加
18、石灰石砂浆抹面的墙体，有时会出现鼓包或者颗粒周围呈放射状，有时甚至会出现局部崩裂，原因是？
答：主要是因为过火石灰的存在。当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀引起已经变硬的石灰体的隆起鼓包和开裂。
19、喷雾干燥器的主要原理是什么？ 答：喷雾干燥器是采用雾化器将原料液分散为雾滴，利用水液滴较平面液体的饱和蒸气压值高，以及小液滴比表面积大与热气流能充分接触的干燥原理，使原料液干燥。
20、玻璃退火的目的是什么？玻璃退火工艺包括哪几个阶段？
答：玻璃退火的目的是防止炸裂和提高玻璃的机械强度。玻璃退火工艺包括加热、保温、慢冷及快冷四个过程。
无机非金属工学4
1、水泥回转窑有何功能? 答案：热交换功能、燃料燃烧功能、化学反应功能、物料输送功能、降解利用废弃物功能
2、玻璃退火的的目的是什么?玻璃退火工艺过程包括哪几个阶段？ 答案：目的：防止炸裂和提高玻璃的机械强度
阶段：加热，保温，慢冷，快冷
3、水泥预分解窑为何对原料、燃料中的碱、氯、硫含量有所限制？
答案：因为与分解窑对原料的适应性差，为避免结皮和堵塞，故对碱、氯、硫含量有所限制
4、煅烧温度和煅烧时间对石灰的质量有何影响? 答案:煅烧温度过低或时间不足，会使生石灰中残留有未分解的CaCO3，称为欠火石灰，欠火石灰中CaO含量低，降低了其质量等级和石灰的利用率;若煅烧温度过高或煅烧时间过长，将会出现烧石灰（过火石灰），过火石灰质地密实，消化十分缓慢。后期还会引起墙体隆起甚至开裂。
5、球磨机存在哪些问题？ 答案：功耗大 体型大 要配置昂贵的减速装置 研磨体和撑板金属磨耗大 工作噪音大
6、什么是陶瓷泥浆的触变性?
答案：在一定剪切速率下，浆料的黏度随时间的增加而减小；或浆料的黏度随时间的增加而增加。
前者为正触变性，后者为负触变性
7、玻璃退火的目的和分为哪几个阶段？
答案：目的：防止炸裂并且提高玻璃的机械强度。
阶段：加热、保温、慢冷、快冷
8、旋风筒的主要功能。答案：气固分离。经上一级预热单元加热后的生料通过旋风筒的分离后才能进入下一预热单元继续加热升温。
9、混凝土浆体的密实成型方式。
答案：振动密实成型、压制密实成型、离心脱水密实成型
10、黏土具有的主要性能
答案：可塑性 触变性 离子交换性 收缩性 膨化性 烧结性能 耐火度
11、试述干燥的的三个阶段
答案：(1)加热阶段(2)等速干燥阶段(3)降速干燥阶段
12、简述球磨机的性能特点。
答案：对物料的适应性强，生产能力大;粉碎比高(可达300 以上)，易于调整产品粒度；可进行干 法 或湿法 操 作，也可将干燥与粉磨 合 并 操 作;结 构 较简单，坚固耐用，运行可靠，维护管理方便,且能长期连续运行;密闭性好,可负压操作，基本无扬尘现象。
13、煅烧温度和煅烧时间对石灰的质量有什么影响？
答案:煅烧温度过低或时间不足，产生欠火石灰（生烧石灰）；煅烧温度超过烧结温度或烧结时间过长，将出现过烧石灰（或称过火石灰）
14、过火石灰的危害？怎样消除？ 答案:危害：熟化很慢，当石灰硬化后，其中过火颗粒才开始熟化，体积膨胀，引起隆起和开裂
消除：石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两个星期以上，“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化
15、什么叫做浮法？浮抛金属应具备什么条件？
答案:浮法:指玻璃液漂浮在熔融金属表面生产平板玻璃的方法。
浮抛金属液条件:a.在1050℃下的密度要大于玻璃 b.金属的熔点低于600℃，沸点高于1050℃，1000℃的蒸气压应尽可能低 c.1000℃不与玻璃发生反应
16、什么是耐火度？
答案:材料在高温作用下达到特定软化程度的温度。
17、物料混合运动有哪三种形式？
答案:对流混合，剪切混合，扩散混合。
18、影响固相反应的因素。
答案：生料的细度和均匀性、温度和时间、原料性质、矿化剂
19、发热量得定义。答案：单位质量固体或液体燃料或单位体积气体燃料完全燃烧，且当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时，所放出的热量。20、石英有哪些晶型转变其特征是什么? 答案：重建型转变：体积变化大，转化速度慢
位移型转变：体积变化小，转化速度快
无机非金属工学4 1.什么是无机非金属材料？
答：无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的总称。2.什么是黏土的耐火度？
答：是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度 3.表示煤的组成有哪几种基准和方法？
答：收到基，空气干燥基，干燥基，干燥无灰基
方法：元素分析法、工业分析法 4.粉碎的施力方式主要有哪些？
答：压碎 ②击碎 ③磨剥 ④弯折 ⑤劈碎
5.什么是黏土的触变性？什么叫正触变性？什么叫负触变性？
答：黏土的触变性：黏土泥浆或可塑泥团在静置后会变粘稠或凝固，在搅拌或震动时，粘度降低流动性增加，在放置一段时间后又可恢复到原来的状态。正触变性：在一定的剪切速率下，浆料的粘度随时间增加而减少的性质。负触变性：在一定的剪切速率下，浆料的粘度随时间增加而增加的性质。6.硅酸盐水泥的的化学成分和矿物组成是什么？ 答：化学成分：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 矿物组成:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙 7.混泥土浆体的密实成型有哪几种工艺？
答:振动密实成型、压制密实成型、离心脱水密实成型
8.玻璃退火的目的是什么？玻璃退火工艺过程包括哪几个阶段？ 答：目的是防止炸裂，提高玻璃的机械强度，消除永久应力
工艺过程包括加热、保温、慢冷及快冷四个阶段 9.简述悬浮预热器的功能。
答：使固气两相充分分散均匀、迅速换热、高效分离 10.简述石膏在水泥中的作用？
答：石膏的作用主要是调节凝结时间，而且适量的石膏对提高水泥强度有利。但若石膏的量过多会使水泥产生体积膨胀而使强度降低，甚至影响水泥的安定性。11.什么是击碎，什么是压碎？
答：击碎是指粗中细碎及粉磨，适用于尺寸较大的中等坚硬物料和尺寸较小坚硬物料，对多组分混合物料有选择性粉碎作用 压碎主要用于粗中细碎，适用于尺寸较大的中等坚硬物料和尺寸较小的坚硬物料及磨蚀性较强的物料
12.简述过火石灰的危害，分析其原因和避免其危害的措施。
答:过火石灰表面常被黏土杂志融化形成物的玻璃釉状物包覆，熟化很慢，当石灰硬化后，其中过火颗粒才开始熟化，体积膨胀，引起隆起和开裂。
原因：煅烧温度超过烧结温度
措施：石灰浆在储灰坑中“陈伏”两星期以上的世界。13.什么是水泥安定性？什么是泥浆的触变性？
答：水泥安定性指水泥浆硬化后体积变化是否均匀的性质
泥浆触变性是指泥浆在静置后便稠，而一经搅拌又立即恢复流动的性质 14.水泥回转窑的功能。
答：燃料燃烧、热交换、化学反应、物料输送 15.有哪些类型的水泥熟料煅烧设备？
答：立窑：机械化立窑、普通立窑
回转窑：湿法回转窑、干法回转窑、半干法窑 16.粉碎的施力方式有哪些？
答：压碎，击碎，磨剥，弯折，劈碎 17.简述石灰硬化的原理。
答：干燥时，石灰浆体中的多余水分蒸发或被砌体吸收而使石灰粒子紧密接触，获得一定强度。同时游离的水减少，氢氧化钙结晶出来，形成结晶结构网。此外，氢氧化钙在有水的条件下与二氧化碳反应生成碳酸钙，碳酸钙晶体相互交叉连生或与氢氧化钙共生，形成较紧密的结晶网，使强度进一步提高。
18.破碎机械分为哪两大类？相应的施力方式和应用特性是什么？
答：按照施力方式主要分为挤压式和冲击式两大类。挤压式破碎机包括颚式、旋回、圆锥、辊式和辊压机等类型，这些破碎机在破碎物料过程中，主要通过固定面和活动面对物料的相互挤压力，并可能兼施剪切力而实现粉碎。冲击式破碎机主要指锤式破碎机和反击式破碎机。其特点是利用高速旋转体上的锤子或冲击板来击碎物料，同时兼施剪切力和磨剥作用力。冲击式破碎机具有很大的破碎比，一般用来中细碎大块中硬或软质物料 19.促进均化的主要因素有哪些？ 答:扩散、表面张力、玻璃液的对流 20.物料的去湿方法有哪些？
答：机械去湿法、化学去湿法、加热去湿法
第二篇：无机非金属材料工学（本站推荐）
1无机非金属材料的制备方法可以分为两大类：普通烧制和高技术制备，前者主要包括集中具体的制备方法？不论哪一种方法，烧制过程又包括哪几个阶段？
固相烧结、液相烧结、熔化；预热 烧成 冷却三个阶段。根据作业性质来，无机非金属热工设备（窑炉）可分为间歇式、连续式窑炉，各举一例。按火焰进行的方向，无机非金属热工设备（窑炉）可分为哪几种，并解释什么是倒烟炉。间歇式：倒烟窑 连续式：隧道窑 按火焰进行方向分可以分为：直烟窑 横烟窑 倒烟窑 倒烟窑：是一种间歇式窑炉。燃烧所产生的火焰都从燃烧室的喷火口上行至窑顶然后下降经匣钵柱间传热给窑炉，窑炉气氛对材料的烧制具有重要的影响，根据气体的性质，窑内气氛可分为哪几种，与空气过剩系数之间的关系如何？
分为氧性气氛 还原气氛 中性气氛；空气过剩系数：a>1为氧化气氛 a<1为还原气氛 a=1中性气氛目前工业上水泥窑有哪两大类？SP窑和NSP窑分别指的什么窑？其主要差别是什么？ 立窑和回转窑；SP窑是指悬浮预热器窑，NSP窑是指窑外分解窑；SP窑没有分解炉吗，窑尾只有悬浮预热器；NSP窑有分解炉。新型干法水泥回转窑系统由哪几大部分组成？每一级旋风预热器由哪两部分组成？什么是悬浮预热技术？
预热器系统、分解炉、回转窑、熟料冷却机、燃料燃烧器等设备组成。每一级旋风预热器由旋风筒及其联接管道所构成。旋风预热技术：水泥回转窑系统中通入空气被分为三个部分（一次、二次、三次风），各有什么作用？对他们的温度有何要求，为什么？
一次风的作用：携带从窑头煤粉仓下来的煤粉经喷煤管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持刚喷出的火焰有一定的“刚度”；二次风的作用：是从窑头进入回转窑内成为窑内煤粉燃烧的主要助燃空气；三次风的作用：成为分解炉内煤粉燃烧所需的助燃空气。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，从而造成煤粉爆炸事故。一般来说，玻璃制品的生产过程，都要经过哪几个阶段？洛阳浮法
配合料制备、玻璃液熔制、玻璃制品成型、玻璃产品退火浮法平板玻璃生产过程的三大热工设备是什么？玻璃池窑通常要用什么样的耐火材料做成？
玻璃池窑 锡槽 退火窑；玻璃池窑使用耐火砖砌成。在浮法平板玻璃的热源供给部分，为什么要设置蓄热室？其结构中最重要的部分是什么？简述蓄热室的工作原理？
蓄热室不仅仅是回收余热，节能，也是为了达到熔制高质量玻璃所要求的高温而必须采取的措施。格子体结构是蓄热室结构中最重要的部分。工作原理：利用废气与空气交替地通过其内的格子体，以格子体为传热的中间体，从而使得空气间接地获得废气的余热。10 影响玻璃带成型的因素是？玻璃的自然厚度约为？
重力 粘度 表面张力；6~7mm在成型部，如何控制玻璃的厚度？如想得到薄玻璃，如何操作？
生产薄玻璃的控制方法：机械拉边法；生产厚玻璃：挡墙法 负角度机械拉边法 挡墙拉边法； 得到薄玻璃可采用机械拉边法，在锡槽中段玻璃原版的两边放置若干个横向拉边器，玻璃越薄，拉边器越多。在锡槽内为什么要通入保护气体？何种气体？
为防止锡液被氧化；N2、H2
13什么叫泡界线，它有何作用？
在横焰玻璃池窑的熔化部，由于热点与投料池的温度差，表层玻璃液会向投料池方向回流，使得五泡沫的玻璃和有泡沫的玻璃之间有一条明显的成分界限，称为泡界线。泡界线的为之和形状是判断横焰窑熔化作业正常与否的标志，它还会影响到玻璃池窑的产量和玻璃池窑的质量。玻璃池窑的作业制度包括:温度制度，压力制度，泡界线制度，液面制度，气氛制度！一大稳:热工制度稳，四小稳:温度稳，压力稳，泡界线稳，液面稳！山型，桥型桥型 15 隧道窑用来制备:陶瓷制品包括微晶玻璃，烧结型耐火材料，砖瓦！通过曲折密封的方式！16采用由许多平行排列的转动的辊子组成的辊道来代替窑车来作为被烧制胚件的盛载工具，胚件可以直接放在辊道上，也可以放在垫板上！
17传统的余热锅通常由省煤器，蒸发器，过热器和汽包等几部分组成，汽包的作用:汇集省煤器来的水，汇集蒸发器来的汽水混合物。提供合格的饱和蒸汽进入过热器或供给用户！加热蒸发器，过程的分界点，有一定蓄热能力，能快速适应外界负荷度，提高蒸汽品质，使运行安全！自然循环和强制循环的余热锅炉中，汽包是必不可少的重要部分。汽包内装有汽水分离设备，来自蒸发器的汽水混合物进行分离！
第三篇：无机非金属材料工学专业词汇
Inorganic Nonmetallic Materials Principles «无机非金属材料工学»基本专业词汇
一、水泥与混凝土
（一）产品
1.Portland cement 硅酸盐水泥
18.curing
养护
24.decomposition 分解
25.chemical processes 化学过程
27.fineness 细度
28.chemical composition 化学成分32.hydration reaction 水化反应
33.microstructure 微观结构
二、玻璃
（一）产品
1.flat glass
平板玻璃
2.quartz glass 石英玻璃
5.float glass 浮法玻璃
19.glass-ceramics
微晶玻璃
23.prescription glass
（二）生产
51.glass component
玻璃组分
95.bubbl气泡
三、陶瓷
(433个词)
任课教师：徐晓虹○+邢伟宏
2.concrete
混凝土
40.organic chemistry
有机化学
41.inorganic chemistry 无机化学
42.surface chemistry 表面化学
50.harden 硬化
59.clinker
熟料
60.cement-water ratio
灰水比
24.parent glass 原玻璃
76.fusing
熔化
bubble 77.fusing point
熔化温度
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Inorganic Nonmetallic Materials Principles
（一）产品
14.fine ceramics
精细陶瓷 12.structural ceramics
结构陶瓷 15.engineering ceramics
工程陶瓷
13.advanced ceramics 先进陶瓷
7．conductive ceramics 导电陶瓷
（二）生产
14.slip casting 注浆成型 56.heat densification
热致密化
57.self-propagatinghigh-temperature synthesis
42.twice firing
二次烧成
54.plasma furnace 等离子炉 自蔓延高温合成 55.reacti on sintering 反应烧结
五、性能
1.elasticity 弹性
16.soundness
安定性
3.hardness
硬度
23.density
密度
4.surface tension 表面张力
26.flexural strength 弯曲强度
5.viscosity
粘度
28.modulus of elasticity
弹性模量
6.thermal shock resistance 耐热震性
孔隙率 9.strength
强度
29.porosity
耐腐蚀性
11.refractoriness under load 荷重软化温度
Corrosion resistance
14.durability 耐久性
34.compressive strength
抗压强度
35.bending strength
抗弯强度 15.moisture 湿度
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第四篇：无机非金属
姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
纳米银/聚酰亚胺复合材料
电子封装技术的发展对嵌入式电容器材料不断提出新的要求。当前，高性能嵌入式电容器迫切需要拥有高介电常数、低介电损耗、与电路基板具有良好的粘结力以及良好加工性等综合性能的介电材料。然而，目前没有任何材料能够全部满足这些要求。银纳米粒子具有优异的导电率和奇特的纳米特性（即库仑阻塞效应），是制备金属/聚合物高介电复合材料的理想填料。聚酰亚胺作为高聚物基体则具有优异的热稳定性、低介电损耗和易合成加工性等优点。银/聚酰亚胺纳米复合材料可望将银纳米粒子的介电性能与聚酰亚胺的力学、热学性能很好的结合起来。因此，探索制备Ag/PI纳米复合材料的新方法是很有意义的。
高介电材料是一种能够储存电荷和均匀电场的绝缘材料，其在电子、电气工业领域有着非常重要的应用。随着电子工业中对电子器件高速化、微型化和稳定性要求的不断提高，电子封装技术从第一代分立元件封装、第二代芯片级封装（Chip Scale Packaging）和多芯片模块封装（Multichip-Module）发展到第三代的系统封装（System-on-Packaging）[1, 2]，每次技术换代都对材料研究提出新的挑战。当前，易加工的高性能嵌入式电容器需要采用拥有高介电常数、低介电损耗、高介电强度和与电路基板良好的粘结力等综合性能的薄膜材料，是该领域最迫切需要解决的难题之一。许多传统的单一高介电材料，比如铁电陶瓷材料，因为加工过程中需要高温烧结，耗能大且工艺复杂，再加上其与电路基板之间差的粘结性能，已不能满足此要求。而聚合物基复合材料，因为能够结合聚合物的易加工性、与基板良好的粘结性以及填料的高介电性能两方面的优点，自然成为人们的首选研究对象[3-5]。另外，这种轻质、易加工和高性能的高介电材料在其他先进电子、电气设备中也有许多应用，比如储能器、微驱动器、传感器、电磁屏蔽设备和电缆接头等[6-10]。因此，对既有优异的介电性能又有良好加工性能的聚合物基高介电纳米复合材料的研究，是一个很有意义的课题。银纳米粒子的制备方法
近年来,纳米银制备技术迅速发展,方法多种多样。总的来说有化学法、物理法和生物法三大类。其中化学法主要有化学还原法、光还原法、微波辅助还原法、电化学法、超声波化学法、微乳液法。物理法主要有激光烧蚀法、蒸发冷凝法、机械球磨法。生物方法主要分为微生物体系法和天然材料制备法。目前应用的最多的是液相化学还原法、电化学还原法、光化学还原法。
姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学 介电原理
在外电场作用下，任何材料中存在的电荷体系将发生位移或位形变化，这种响应在宏观上主要体现为所谓的电传导和电极化现象；前者对应于导体中自由电荷对电场能的传输，后者则对应于介电体中束缚电荷对电场能的储存与释放。材料的介电性质主要与极化现象有关[11, 12]。2.1 极化的微观机制
1.电子位移极化（electronic displacement polarization）
在外电场下，原子内的电子云相对原子核向电场相反方向偏移，使原来互相重合的正负电荷中心发生相对位移，从而产生一个诱导偶极矩。这种极化方式存在于所有材料中，而且对电场的响应非常之快，一般发生在大于1014Hz的可见-紫外甚至X射线的频率范围。
2.离子位移极化（ionic displacement polarization）
离子晶体中，由正负离子构成的固有偶极矩（由于晶格的空间对称性，该固有偶极矩总和为零），虽然在晶格的限制下不能转动，但也会发生类似于电子极化那样的相对位移，从而产生一个诱导偶极矩。其发生在大约1011~1013Hz的红外和高频微波频段。
3.偶极取向极化（dipole orientation polarization）
极性分子中也具有非零的固有偶极矩，不同于离子晶体的是，该偶极矩是空间上互不依赖而能够转动的，虽然由于分子热运动其统计效果一般也等于零，但在外加电场作用下，每个偶极子都有转向电场方向的趋势，即发生取向极化。其主要发生在10~10Hz的微波、射频和音频区域。与电子极化和离子极化属于与温度几乎无关的共振型极化不同的是，偶极极化是弛豫型极化，受温度影响很大，其弛豫效应与电子技术应用关系很密切。
4.界面极化（interfacial polarization）
又称为空间-电荷极化（space-charge polarization）或麦克斯韦-瓦格纳效应（Maxwell-Wagner effect）。与前三者极化方式都是基于某种分子水平的束缚不同的是，界面极化来源于材料组成的不均匀性（相界面、缺陷、颗粒或杂质等）。由于不同的组分具有不同的电学响应，在外电场作用下自由电荷（离子或电子）会在这些不同组分间的界面处聚集，从而导致空间电荷的不均匀分布，即产生宏观偶极矩。界面极化主要发生在低于103Hz的音频区域，也具有明显的弛豫效应。聚合物基复合材料因为包含至少两种组分，存在大量的相界面，而且基体高聚物一般存在大量晶体缺陷等，界面极化尤其明显。
310姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
对于一个给定的材料，各种极化机制都是普遍存在的，总的极化强度由它们的效果的叠加所决定；但是在通用电子技术领域，频率范围主要覆盖在低频、中频、中高频波段，一般可以忽略电子和离子位移极化，而只需要重点考虑取向极化和界面极化。各种高介电材料及其特点
为了满足嵌入式电容器对高介电材料严格的要求，近些年来人们对各种材料的介电性能作了大量的研究，也不断发现和合成出新的具有高介电常数的物质。然而，迄今没有一种介电材料能够实现嵌入式电容器的真正实际应用，其中主要原因就是这些材料未能全面的具备优异的电学、力学以及加工成型性能。尽管如此，这些材料因具有某些特点或潜在的应用性，仍然值得去考察。下面大致按照组分的不同，从单一组分的材料到复合材料来介绍各种高介电材料。3.1 陶瓷类介电材料
铁电陶瓷材料一直以来是一大类具有高介电常数的无机材料。其最突出的特征就是不仅在外电场下有很强烈的极化效应，而且在外电场撤离之后由于晶格阻滞效应（钙钛矿结构），会残留一些离子极化。铁电陶瓷材料，比如钛酸钡（BaTiO3），钛酸锶钡（BaSrTiO3），锆钛酸铅（PbZrTiO3）等[13]，因为拥有很高的介电常数而广泛用于需要大电容值的去耦电容器中。尤其是近年来，通过添加一些导体到这些铁电陶瓷材料引入许多渗流电容，可以进一步提高铁电陶瓷的介电性能，例如，Pecharroman等[14]发现BaTiO3/Ni复合材料在Ni的含量达到渗流临界值（vol.30%）时具有高达80000的介电常数，而且保持相对较低的介电损耗（0.05，10kHz）。另外，人们发现一些非铁电陶瓷，如CaCu3Ti4O12(CCTO)和Li0.01SixNi0.99-xO(LSNO)[15-16]也有很高的介电常数，当然它们的极化效应主要来源于热激发电荷传输及其引发的界面极化，而不是铁电类材料中那样的固有偶极矩。然而，陶瓷类高介电材料由于存在烧结温度很高的固有缺点，在某些领域，如嵌入式封装材料领域，不能得到广泛应用。3.2 高聚物介电材料
与陶瓷类材料不同，大部分用于微电子工业的高聚物，如环氧树脂，聚酰亚胺，苯并环丁烯，硅酮等，都可以很方便地通过较低温度的热处理（一般低于300℃）获得很薄的涂层，而且与有机基质的印刷电路板之间的相容性也非常良 姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
好，从而非常有利于在嵌入式封装领域中的应用。一般来说，高聚物的介电常数很低（<10），但拥有比铁电陶瓷材料低得多的介电损耗；其虽然服役温度比不上陶瓷材料，但具有对温度和频率等服役环境的依赖性不大的优点。
为了提高高聚物的介电常数，人们在高聚物分子结构中引入强极性基团（如C-F，C≡N等）或共轭基团（结构）。聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物就是高介电高聚物的一类典型代表。由于高分子链中CF2基团所具有的强偶极矩以及在某些晶型下产生的偶极矩定向作用，在室温和1kHz下PVDF就拥有11左右的介电常数[17]；其二元共聚物聚（偏氟乙烯-三氟乙烯）[P(VDF-TrFE)] 在辐照处理之后更是获得高达40的介电常数（室温）[18]；通过引入三氟氯乙烯(CTrFE)，其三元共聚物聚（偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯）[P(VDF-TrFE-CTrFE)]在不需要辐照处理的情况下就能获得60左右的高介电常数（@1kHz，33℃），介电损耗约0.1[19]。上面提到的高聚物都是非共轭高聚物，其介电性能具有明显的频率依赖性，介电损耗偏高，而且最严重的是热稳定性不好。近年来人们发现，许多带共轭主链的导电高聚物具有更高的介电常数，比如，聚苯胺（PANI）在半结晶态时的介电常数超过100，而且提出了解释该现象的异相无序模型[20]。另外，添加具有超高介电常数的共轭有机半导体小分子或寡聚物到基体中去，也制备出一系列全有机高介电复合材料，比如将一种介电常数超过105的有机半导体材料铜酞菁（CuPc）寡聚物分散到P(VDF-TrFE)基体中，P(VDF-TrFE)复合材料在CuPc含量为40wt%时的介电常数达到225，介电损耗0.4（@1kHz，室温，<50kV/cm）。此类复合材料介电损耗比基体高聚物的更高，这是来源于铜酞菁中的离域电子在分子之间的长程跳跃（long-range hopping）；虽然由于高聚物基体的隔绝作用，该复合材料的介电损耗已经远远小于铜酞菁填料本身，但仍然偏大，且性能很不稳定[9]。
3.3 铁电陶瓷/高聚物复合介电材料
不管是铁电陶瓷高介电材料还是铁电或共轭高介电高聚物，单一组分的材料不能集优良的介电、热稳定、机械和加工性能于一身，因此不能胜任在嵌入式电容器中的应用。将铁电陶瓷材料高介电性的优点和高聚物的易加工性、良好柔韧性和低成本等优点结合起来，制备出高介电的陶瓷/高聚物复合材料，已经成为嵌入式电容器材料主要的备选方法之一。该方法最大的特点是，先通过高温处理使其获得高介电常数，然后再与高聚物溶液复合，并以薄膜形式旋涂或丝网印刷在有机基板上，最后对薄膜施以有机基板能承受的热处理，得到复合介电薄膜。
然而，这种高介电复合材料目前在实际应用过程中也遇到了一些很具挑战性的问题，总的说来，就是介电性能与粘结强度以及机械性能之间的矛盾。一方面，姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
铁电陶瓷/铁电（或共轭）高聚物复合材料虽然在低频区具有较高的介电常数，但铁电高聚物基中的极性基团（或共轭高聚物中的离域电子）的存在也同时增加了复合材料的介电损耗，尤其是在（中）高频区[21]。另一方面，研究发现0-3型复合材料的介电常数主要取决于基体，因此要想在非铁电和非共轭高聚物基复合材料中实现相对高的介电常数就需要加大铁电陶瓷的填充量，比如Rao等人[2]报道一种拥有150的高介电的铅镁铌酸-钛酸铅-钛酸钡/环氧树脂（PMN-PT-BaTiO3/Epoxy）复合材料，其陶瓷填料高达85 vol%（98 wt%）。如此高的填充量不仅使填料难以在基体中均匀分散，甚至形成空气隙使复合材料的介电和力学性能恶化，以致复合薄膜与基板之间几乎没有基本的结合力。3.4 导体/高聚物复合介电材料
导体/高聚物复合材料是另一种有望实现嵌入式电容器应用的非常有潜力的材料。渗流理论表明，当导体填充量接近发生绝缘体/导体转变（insulator-conductor transition）的渗流阈值（percolation threshold）时，导体的有效隧穿范围开始相互重叠，以至形成至少一个维度的导电网络，如图1-3(c)；而在接近但又未发生整体导通时，导电颗粒被高聚物隔离开来，如图1-3(b)，整个复合材料实际上等效为一种“微型电容器网络”。这些“微型电容器”极板间距极小，能在材料中形成非常强的局域电场，使材料中界面处的载流子相对活跃地迁移和积聚，发生强烈的界面极化响应。再加上“微型电容器”极板总面积巨大，因此使整个复合材料拥有非常大的电容值。
实验发现，导体/高聚物复合材料的介电常数大部分遵从标度理论（scaling theory）[3, 22]，即：
rM/|ffc|q,（1-9）
其中，M为高聚物基体的介电常数，f和fc分别为导体填料的体积分数和复合材料发生绝 缘体-导体转变的渗流阈值，q为标度参数（与各组分的性质、微观结构以及空间分布有关）。从上式可以看出，复合材料的介电常数与高聚物的介电常数成正比，对比公式（1-3）发现，如果将高聚物作为有效介质，添加导体到基体中去等效于降低介质的有效厚度或增加增大极板面积，这也可以作为一种形象理解导体/高聚物复合材料高介电响应的方法。
当导体填充量接近渗流阈值时，许多导体/高聚物复合材料不仅显示出非常高的介电常数，有时比基体的介电常数高出3-4个数量级，而且所需填料的体积分数远远小于陶瓷/高聚物复合材料。因此，这种材料很好的解决了陶瓷/高聚物 姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
复合材料高介电常数和填充量大之间的矛盾。然而从前面的分析容易看出，导体/高聚物复合材料的介电性能一般伴随有较大的介电损耗、较低的介电强度以及非常窄的加工窗口的缺点，这正是当前需要集中注意力去解决的几个大问题[23]。高聚物基纳米复合材料的制备方法
纳米复合材料是指其中至少一种组分为纳米材料的复合材料。一般来说，由于纳米材料奇特的结构和物化性质，纳米复合材料表现出独特的物理、化学和生物学性能，远非相应的微米复合材料所能比拟。将纳米填料添加到高聚物基体中，可以结合纳米材料和高聚物各自的优势，制备出高性能材料。
不仅在纳米材料制备过程中要通过控制好纳米微粒生长情况来获得合适的微粒形貌并防止其团聚，在复合过程中，纳米填料在基体中的分散问题也至关重要，它已成为纳米复合材料商业化的一个重要障碍。分散问题至少包括两方面的内容：一方面，纳米微粒因其自身高活性而在基体中极易发生团聚（aggregation）这类似于传统意义上纳米材料制备中的分散（dispersion）问题；另一方面，在复合成型过程中各种其他因素（如薄膜的表面张力、热处理时的热流、外部电场力等）的驱动下，纳米微粒有时会趋向于某些特定的区域，形成结块（agglomeration），这属于纳米填料的分布（distribution）问题。纳米复合材料制备过程中，应该要把复合过程中纳米填料的分散问题和分布问题结合起来考虑：分散性描述的是纳米填料之间的团聚程度，分布性描述的是整个复合材料中纳米填料的空间分布均匀性。高聚物基纳米复合材料的制备方法主要有三种：共混法、高聚物原位聚合法和纳米微粒原位合成法。本文意义
电子封装技术的发展对嵌入式电容器材料不断提出新的要求。当前，易加工的高性能嵌入式电容器迫切需要拥有高介电常数、低介电损耗、高介电强度和与电路基板具有良好的粘结力以及良好加工性等综合性能的介电材料。传统的陶瓷/聚合物高介电复合材料虽然研究得比较广泛，但不仅很难获得非常高的介电常数（最多上百），而且所需陶瓷的填充量一般很高（远大于50 vol.%）。这样，一方面导致复合材料的介电损耗增大，更严重的是使其加工性能和粘结性能大大下降，从而严重制约了它的大范围应用。根据渗流理论，导体/聚合物纳米复合材料可以在导电填料填充量低的情况下就获得良好的介电性能，从而能有效避免复合材料机械性能的破坏，这使制备同时拥有优异的介电性能和机械性能的介电材料成为了可能。有报道称，一种纳米片状石墨/聚偏氟乙烯复合材料拥有107数量 姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
级的介电常数，而其中石墨的含量只有大约2 vol.%。然而，这种材料在获得超高介电常数的同时，介电损耗也随之剧增（甚至上百上千），严重限制了其在电容器材料领域的广泛应用。介电损耗除了跟基体的种类有关外，更与填料的形貌、分散分布情况密切相关。最近实验发现，将极少量（< 0.06 wt.%）金属钠米微粒添加到绝缘高聚物中竟然可以进一步提高材料的绝缘性能和大大降低介电损耗，这可以解释为作为“库仑岛”的金属纳米微粒阻碍载流子迁移的库仑阻塞效应（单电子隧穿效应）；而将少量的金属纳米微粒添加到介电常数高、但介电损耗也偏高的高聚物复合材料中，则不仅可以使其介电损耗得到一定程度上的抑制，而且使其介电常数进一步提高，后者一般认为是金属微粒的引入使复合体系中的界面极化进一步加强的缘故。因此，综合考虑嵌入式电容器对介电材料的要求，金属/高聚物纳米复合材料有望成为最有潜力的候选材料。
姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
参考文献
[1] Rao Y., Ogitani S., Kohl P., et al.Novel polymer-ceramic nanocomposite based on high dielectric constant epoxy formula for embedded capacitor application.Journal of Applied Polymer Science, 202_, 83(5): 1084-1090 [2] Rao Y., Wong CP.Material characterization of a high-dielectric-constant polymer-ceramic composite for embedded capacitor for RF applications.Journal of Applied Polymer Science, 202_, 92(4): 2228-2231 [3] Shen Y., Lin Y., Li M., et al.High dielectric performance of polymer composite films induced by a percolating interparticle barrier layer.Advanced Materials, 202_, 19(10): 1418-1422 [4] Dang Z.M., Peng B., Xie D., et al.High dielectric permittivity silver/polyimide composite films with excellent thermal stability.Applied Physics Letters, 202_, 92: 112910 [5] Dang Z.M., Shen Y., Nan C.W.Dielectric behavior of three-phase percolative Ni–BaTiO/polyvinylidene fluoride composites.Applied Physics Letters, 202_, 81: 4814 [6] 卓金玉.电力电缆设计原理.机械工业出版社, 1999.[7] Chung D.D.L.Materials for electromagnetic interference shielding.Journal of Materials Engineering and Performance, 202_, 9(3): 350-354 [8] Bai Y., Cheng Z.Y., Bharti V., et al.High-dielectric-constant ceramic-powder polymer composites.Applied Physics Letters, 202_, 76: 3804 [9] Zhang Q.M., Li Hengfeng, Poh Martin, et al.An all-organic composite actuator material with a high dielectric constant.Nature, 202_, 419(6904): 284-287 [10] 党智敏, 王海燕, 王岚.新型高温高介无机/有机功能复合材料.复合材料学报, 202_, 22(5): 9-15 [11] 殷之文.电介质物理学.科学出版社, 202_.[12] 赵孔双.介电谱方法及应用.化学工业出版社, 202_.[13] Haertling G.H.Ferroelectric ceramics: history and technology.Journal of the American Ceramic Society, 1999, 82(4): 797-818 [14] Pecharroman C., Esteban-Betegon F., Bartolome JF, et al.New Percolative BaTiO3-Ni Composites with a High and Frequency-Independent Dielectric Constant(εr ≈ 80000).Advanced Materials, 202_, 13(20): 1541 [15] He L., Neaton JB, Cohen M.H., et al.First-principles study of the structure and 姓名：王丽丝 学号：123111008 专业：材料物理与化学
lattice dielectric response of CaCu_ {3} Ti_ {4} O_ {12}.Physical Review B, 202_, 65(21): 214112 [16] Subramanian MA, Li D., Duan N., et al.High dielectric constant in ACu3Ti4O12 and ACu3Ti3FeO12 phases.Journal of Solid State Chemistry, 202_, 151(2): 323-325 [17] Li J., Sleight AW, Subramanian MA.Evidence for internal resistive barriers in a crystal of the giant dielectric constant material: CaCu3Ti4O12.Solid state communications, 202_, 135(4): 260-262 [18] Kakutani H.Dielectric absorption in oriented poly(vinylidene fluoride).Journal of Polymer Science Part A-2: Polymer Physics, 1970, 8(7): 1177-1186 [19] Zhang Q.M., Bharti V., Zhao X.Giant electrostriction and relaxor ferroelectric behavior in electron-irradiated poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)copolymer.Science, 1998, 280(5372): 2101-2104 [20] Chung TC, Petchsuk A.Synthesis and properties of ferroelectric fluoroterpolymers with Curie transition at ambient temperature.Macromolecules, 202_, 35(20): 7678-7684 [21] Joo J., Long SM, Pouget JP, et al.Charge transport of the mesoscopic metallic state in partially crystalline polyanilines.Physical Review B, 1998, 57(16): 9567 [22] Popielarz R., Chiang CK, Nozaki R., et al.Dielectric properties of polymer/ferroelectric ceramic composites from 100 Hz to 10 GHz.Macromolecules, 202_, 34(17): 5910-5915 [23] Xu J., Wong CP.Low-loss percolative dielectric composite.Applied Physics Letters, 202_, 87(8): 082907-082907-3
第五篇：无机非金属材料
绪论
1.在晶体结构上，某结合力主要包括离子键，共价键或离子共价键混合离子。由于这些化学键的特点，例如高的键能和强大的键极性等，赋予了这一大类材料以高熔点，高强度，耐磨损，高硬度，耐腐蚀及抗氧化的基本属性和宽广的导电性，导热性，透光性以及良好的铁电性，铁磁性和压电性等特殊性能，高温超导性也是新近在这类材料上发现的。
2.在化学组成上，随着无机新材料的发展，无机非金属材料已不局限于硅酸盐还包括其他含氧酸盐，氧化物，氮化物，碳与碳化物，硼化物，氟化物，硫系化合物，硅，锗，Ⅲ-V族及Ⅱ-VI族化合物等，其形态和形状也趋于多样化，复合材料，薄膜，纤维，单晶和非晶材料占有越来越重要的地位。
第一章 玻璃的结构 和性质 玻璃的结构
晶态：周期性，对称性，几何形态，质点排列，自限性，均一性，异向性，稳定性，远程有序。非晶态：进程有序，远程无序。玻璃的通性
1）各向同性
2）介稳性：
玻璃是由熔体急剧冷却而得，由于在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及形成晶体的有规则排列，系统的内能尚未处于最低值，从而处于介稳态，在一定的外界条件下，它们仍具有 自发转化为内能较低的晶体的趋势。
3）无固定熔点
4）性质变化的连续性和可逆性 无规则网络学说
1）玻璃结构与晶体一样，具有三位方向发展的连续无序网架形式，硅氧四面体为最小结构单位，但不象晶体那样，对称均匀地联结成空间网络（有序），而是相互不规则地联结在一起（无序），配位数小的结构团构成无限伸展的无序空间网络。）玻璃中的质点虽然不具有规则的格子 排列，但在大致固定的平衡位置上震动的玻璃网络中的正常离子数与晶体中的配位数 也应该近似。）网络外体的离子填充在网络结构空隙中，对于整体来说 是统计分布的，为了使网络结构
具有一定的稳定性，这些阳离子必须是半径大而电荷小的。
4）形成氧化物玻璃必须满足的四条规则: A 每个氧离子应该与不超过两个阳离子相联。
B 在中心阳离子周围的氧离子 配位数必须小于或等于4；
C 氧多面体相互共角而不共棱或共面。
D 每个多面体至少有三个顶角是共用的。
形成的氧多面体为三角体或四面体
RO2,R2O2,R2O5类型氧化物能满足这一条件，并以玻璃形式出现
简答题： 石英玻璃-碱硅玻璃-钠钙硅玻璃结构性能发生很大的变化，分析碱金属，碱土金属氧化物在其中的作用：
1）熔融石英玻璃其硅氧比值1：2与SiO2分子式相同，可以把它近似的看成是由硅氧网络形成的独立‘大分子’
2）如果在熔融石英玻璃中形成加入碱金属氧化物(如Na2O).就使原来的大分子发生解聚 作用，由于氧的比值增大，玻璃中每个氧已不可能都为两个硅原子所共用，开始出现非桥氧，使硅氧网络产生断裂，非桥氧的存在，使【SiO4
】四面体失去原有 完整性和对称性，结果使玻璃结构减弱，疏松，并导致一系列物理化学性质的变坏，而且碱金属含量越高，性能变差越 严重，因此，二元碱硅玻璃一般无使用价值
3）当在碱性二元玻璃中加入CaO时，性能变差情况大为改观，使玻璃结构和性能发生明显变化，主要表现 为使结构加强，从而表现为一系列物化性质的加强，从而使钠钙硅玻璃性能优良，CaO的这种作用，是由钙离子和钠离子半径相似，但电荷比钠离子大一倍，因此场强比钠离子大得多，具有强化玻璃结构和限制钠离子活动的作用
补网作用：使中间体氧化物全部或部分由6 配位变成4 配位的作用，主要是铝离子取代硅离子。硼氧反常性：
碱金属或碱土金属氧化物加入B203玻璃中，将产生硼氧四面体[B04],而形成硼酸盐玻璃。在一定范围内，碱金属氧化物提供的氧使硼氧三角体[B03]转变为完全由桥氧组成的硅氧四面体，导致B203玻璃从原来的两度空间的层状结构部分转变为三度空间的架状结构，从而加强了网络，使玻璃的各种物理性质与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，相应地向着相反的方向变化。玻璃结构中的阳离子的分类
1）按元素与氧结合的单键能（即化合物分解能与配位数之商）的大小和能否生成玻璃，将氧化物分成：网络生成体氧化物，网络外体氧化物和中间体氧化物。2）网络生成体氧化物应满足以下的条件：
A 每个氧化物应与不超过两个阳离子相连；
B 在中心阳离子周围的 氧离子配位数必须小于或等于4；
C氧多面体相互共角而不共棱或共面；
D 每个多面体至少有三个顶角共用。3）这类氧化物主要有SiO2,B2O3,BO5,GeO2,As2O5等。网络外体或网络修饰体：某些氧化物不能单独生成玻璃，不参加网络而使其阳离子分布在四面体之间的空隙中，以保持网络中局部地区的电中性，因为他们的主要作用是提供额外的氧离子，从而改变网络，故称为网络外体或网络修饰体。如Li2O,Na2O,K2O,CaO,SrO,BaO等。
1）中间体氧化物:比碱金属和碱土金属化合价高而配位数小的阳离子，可以部分地参加网络结构，如BeO,MgO,ZnO, Al2O3等。各种氧化物在玻璃中的作用：
1）碱金属氧化物
A 碱金属氧化物加入到熔融石英玻璃何总，促使硅氧四面体间连接断裂，出现非桥氧，使玻璃结构疏松，导致一系列性能变化，但由于碱金属离子的断网作用使它具有了高温助熔，加速玻璃融化的性能。
B 混合碱效应：在二元碱硅玻璃中，当碱金属氧化物的总量不变，用 一种碱金属 氧化物取代另一种时，玻璃的性质不是呈直线变化的，而出现明显的极值。2）二价金属氧化物：
CaO是网络外体氧化物，Ca2+离子的配位数一般为6，有极化桥氧和减弱硅氧键的作用，CaO的引入可以降低玻璃的高温粘度，玻璃中CaO含量过多，一般会使玻璃的料性变短，脆性增大。
MgO在硅酸盐矿物中存在着两种配位状态（4或6），但多数位于八面体中，属于网络外体，在钠钙硅玻璃中，若以MgO取代CaO，将使玻璃结构疏松，导致玻璃的 密度，硬度下降，但却可以降低玻璃的析晶能力和调节玻璃的料性，含镁玻璃在水和碱液的作用下，易在表面形成硅酸盐薄膜，在一定条件下剥落进入溶液，产生脱片现象。
PbO 铅离子位八个氧离子所包围，其中四个氧离子与铅离子距离较远（0.429nm）,另外四个较近（0.23nm）.形成不对称配位铅离子外层的 惰性电子对，受较近的四个氧的排斥，推向另外四个氧离子的一边，因此在晶态 PbO中组成一种四方锥体[PbO4]的结构单元，一般 认为，在高铅玻璃中均存在这种四方锥体，它形成一种螺旋形的网络，这种网络使PbO-SiO2系统
具有很大的 玻璃形成区，同时也决定了PbO在硅酸盐熔体中的高度助熔性。2）其他金属氧化物：
玻璃中Al3+离子与在硅酸盐矿物中一样，有两种配位状态，在钠硅酸盐玻璃中，当Na2O/Al2O3大于1 时，Al3+均位于四面体中，小于1时，则作用为网络外体位于八面体中，当Al3+位于铝氧四面体[AlO4]中时，则与硅氧四面体组成了统一的网络，在一般的钠钙硅玻璃中，引入少量的Al2O3，Al3+就可以夺取非桥氧形成铝氧四面体，进入硅氧网络中，把由于Na+的引入而产生的断裂网络通过[AlO4]重新连接起来，使玻璃结 构趋向紧密，并使玻璃的许多性能得以改善，但它对玻璃的电学性能有不良影响，在硅酸样玻璃中，当以Al2O3取代SiO2时，介电损耗和导电率升高，故在真空玻璃中，一般不含或少含Al2O3.B2O3是玻璃形成氧化物，有良好的助熔性，可降低玻璃的高温粘度和提高玻璃的低温粘度，但使用B2O3时要注意硼反常现象。玻璃的生成规律及其相变
简答题： 怎样避免在降温过程中玻璃析晶？
为了避免玻璃析晶，关键是从动力学角度研究以多快速度冷却给定熔体，以避免出现可探测的晶体，卡曼认为：A 晶核生成速率。B 晶体生长速度起主要作用。随着典型玻璃熔体过冷度增加，粘度迅速增大，而成核速率和过冷度关系曲线，晶核生长速率与过冷关系曲线都是具有限量最大值，对典型玻璃熔体，其两个极大值所在的过冷度，分开越大时，越容易冷却成玻璃，因此成速率出现极大值时，熔体在此温度设有适宜的结晶条件，当 两个极大值重合在一个过冷度时，熔体即具有最大的成核速率，又具有最大的生长速率，熔体较易析出晶体而不形成玻璃。影响玻璃生成的因素：
1）热力学条件 2）动力学条件 3）结晶化学条件:
①键强---元素与氧结合的单键强度，负离子团[SiO4] 4-,[Si2O7] 6-
A 网络形成体单键强度大于334.9。
B中间体251.2~334.9。
C 网络外体（修饰体）小于251.2。
②键型---A 离子键化合物----离子，如NaCl.B 金属键物质—电子，正离子状态，无方向性。C 共价键化合物---分子结构---分子间范德华力。
D 离子键金属键---共价键过度时或极性过渡键具有离子共价的双重性质，形成玻璃的概率越大.极性共价键成分促使生成具有固定结构的配位多面体，构成进程有序性而离子成分促使配位多面体不按一定方向连接，造成不对称变形，构成远程无序的网络结构，形成玻璃的倾向大。
③熔体结构----[SiO4] 4-,[Si2O7] 6,[Si6O8]12-,[SiO3]2n-n,[Si4O14]6n-n。O/Si从2到4，聚合程度降低，粘度变小，结晶易，形成玻璃难。O/Si决定着负离子团的大小和聚合度。负离子团结构越大，越易形成玻璃。熔体和玻璃体的成核过程
1）均匀成核
定义：指在宏观均匀的玻璃中，在没有外来物质参与下相界、结构缺陷等无关的成核过程，又称为本征成核或自发成核。
当玻璃熔体处于过冷态时，由于热运动引起组成和结构上的起伏，一部分变成晶相。晶相内质点的有规则排列导致体积自由能减小。然而在新相产生的同时，又将在新生相和液相之间形成新的界面，引起界面自由能的增加，对成核造成势垒。当新相颗粒太小时，界面对体积的比例增大，整个体系自由能增大。当新相达到一定大小（临界值）时，界面对体积的比例就减小，系统的自由能减小，这时新生相就可能稳定成长。这种可能稳定成长的新相区域成为晶核。那些较小的不能稳定成长的新相区域成为晶胚。
2）非均匀成核
定义：依靠相界、晶界或基质的结构缺陷等不均匀部位而成核的过程，又称为非本征成核。晶体生长
晶体的生长速度随着过冷度的增大而增大。
影响结晶的因素主要有：
1）温度
当熔体从Tm冷却时，ΔT增大，成核和晶体生长的驱动力增大；与此同时，粘度上升，成核和晶体生长的阻力也增大。
2）粘度 当温度降低时（远在Tm点以下），粘度对质点扩散的阻碍作用限制着结晶速度，尤其是限制晶核长大的速度。
3）杂质 杂质的引入会促进结晶，杂质起成核作用，同时增加界面处的流动度，使晶核更快的长大。杂志往往富集在分相玻璃的一相中，富集到一定浓度时将促使这些微相由非晶相转变为晶相。4）界面能 固体的界面能越小，核的生长所需的能量越低，结晶速度越大。11 玻璃的分相
定义：玻璃在高温下为均匀的熔体，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，某些组分分别浓集（偏聚），从而形成化学组成不同的两个相，此过程称为分相。玻璃的理论强度和实际强度
1）实际玻璃的抗折强度比理论强度小2~3个数量级，是由于实际玻璃的脆性和玻璃中存在有微裂纹及不均匀区所致。
2）提高玻璃机械强度的方法： 退火，钢化，表面处理与涂层，微晶化与其他材料成复合材料等。
钢化：均热后自然冷却，形成温度梯度内应力由粘滞流动而松弛；冷却到最后，温度梯度消失，松弛的应力保留为永久应力。
表面处理：膨胀系数小的涂层。
微晶化：析出细小晶体，分散应力，阻止裂纹扩散。
第二、三章 玻璃原料及配合料制备
玻璃辅助原料: 澄清剂，着色剂，脱色剂，氧化剂和还原剂，乳浊剂和其他原料。
玻璃熔制的综合结果是使隔着原料的化合物形成透明的玻璃液。玻璃熔制的五个阶段：
硅酸盐形成的阶段：玻璃形成的阶段；玻璃液的澄清阶段； 玻璃液的均化阶段；玻璃液的冷却阶段。硅酸盐形成阶段的七点变化：
多晶转变； 盐类分解； 生成低共融混合物； 形成复盐； 生成硅酸盐； 排出结晶水和吸附水； 固相熔融向液相转变。玻璃的形成
玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶解扩散速度。
石英砂的分解扩散过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解，而后溶解的SiO2向外扩散 玻璃液中气体的三种状态：（1）可见气泡，（2）物理溶解的气体，（3）化学结合的气体。5 玻璃液的均化
玻璃液的均化包括对其化学均化和热均化两个方面的要求
1）定义：在玻璃形成阶段结束后，在玻璃液中，仍带有与主体玻璃化学成分不同的不均体，消除这种不均体的过程成为玻璃液的均化。
玻璃液的均化过程：
2)不均体的溶解与扩散的均化过程；玻璃液的对流均化过程；因气泡上升而引起的搅拌均化作用。玻璃液的冷却
产生二次气泡的原因:（1）硫酸盐的热分解；（2）物理溶解的气体析出；（3）玻璃中某些组分易产生二次气泡。玻璃的熔制制度：
温度制度，压力制度和气氛制度 坩埚窑中玻璃熔制的温度制度五个阶段：
加热熔窑；熔化；澄清与均化；冷却；成型 玻璃的浮法成型
定义：指熔窑熔融的玻璃液流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻璃的方法。
金属锡液的优缺点: 1)锡中所含各种杂质都是组成玻璃的元素；
2）锡的密度大大高于玻璃的密度，有利于对玻璃托浮；
3）锡熔点远低于玻璃出锡槽口的温度，有利于保持玻璃的抛光面； 4）锡的导热率为玻璃的60~70倍，有利于玻璃版面温度的均匀等； 5）锡液的表面张力高于玻璃的表面张力，有利于玻璃的拉薄；
6）锡液有极低的粘度，这表明有良好的热对流的运动性能，这对均匀浮法表面温度有较大的影响。7）使用锡液作浮抛介质的主要缺点是Sn极易氧化为SnO和SnO2，它不利于玻璃的抛光，同时又是产生虹彩、沾锡、光畸变等玻璃缺陷的主要原因，为此采用保护气体。
第四章 玻璃的退火与淬火
玻璃的应力：
热应力、结构应力和机械应力
1）热应力：玻璃中由于 存在温差而产生的应力。
按其存在特点分为：暂时应力和永久应力。
暂时应力： 在温度低于应变点时，处于弹性变形温度范围内（即脆性状态）的玻璃在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力，随着温度梯度的存在而存在，随温度梯度的消失而消失，这种应力成为暂时应力。
永久应力: 当玻璃内外温度 相等所残留的热应力
将一玻璃板加热到高于玻璃应变点以上的某一温度，待均热后板两面均匀自然冷却，经一定时间后玻璃中的温度场呈抛物线分布。玻璃外层为张应力而内层为压应力，由于应变点以上的玻璃具有粘弹性，即此时的玻璃为可塑状态，在受力后会产生位移和变形，使由温度梯度 所产生的内应力消失。这个过程成为应力松弛过程，这时的玻璃内外层虽存在着温度梯度但不存在应力。当玻璃冷却到应变点以下，玻璃已成为弹性体，以后的降温与应力变化与前述的产生暂时应力情况相同，待冷却到室温时，虽然消除了应变点以下产生的应力，但不能消除应变点以上所产生的应力，此时，应力方向恰好相反，即表面为压应力，内部为张应力，这种应力为永久应力。
结构应力：玻璃因化学组成不均导致结构上的不均而产生的应力。
机械应力： 由外力作用在玻璃上引起的应力，当外力除去时应力随之消失，此应力为机械应力。玻璃的退火
定义：为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到低于玻璃转变温度Tg附近的某一温度进行保温均热，以消除玻璃各部分的温度梯度，使应力松弛。
这个选定的温度成为退火温度。玻璃的淬火
定义：将玻璃制品家人到转变温度Tg以上50~60度，然后在冷却介质中（淬火介质）急速均匀冷却，在这一过程中玻璃的内层和表面将产生很大的温度梯度，由此引起的应力由于玻璃的粘滞流动，所以造成了有温度梯度而无应力的状态。
玻璃淬火后所产生的应力大小与淬火温度，冷却速度，玻璃的化学组成以及厚度等有直接关系。
第五章 玻璃的缺陷
通常所谓玻璃缺陷是指 玻璃体内存在的、引起玻璃体均匀性破坏的各种夹杂物，如 气泡、结石、条纹、节瘤等。
结石：是出现在玻璃中的结晶夹杂物。结石是玻璃制品中最严重的缺陷，它不仅 破坏了玻璃制品的外观和光学均一性，而且降低了制品的使用价值。
玻璃夹杂物（条纹和节瘤）：玻璃主体内存在的异类玻璃夹杂物
第六章 建筑玻璃及其深加工
深加工的产品主要有： 钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃等。
微晶玻璃：把加工晶核剂（或不加晶核剂）的特定组成的玻璃在有控条件下进行晶化处理，使原单一的玻 璃形成了有微晶和玻璃相均匀分布的复合材料，称之为微晶玻璃。
微晶玻璃与传统玻璃不同，它是利用晶核剂或紫外辐射等方法使玻璃内形成晶核，再经过 热处理使晶核长大，成为一种受控结晶过程，形成玻璃与某些晶体共存的材料，能制成零膨胀，高强度及特定的电性质和机械性质的微晶玻璃。
夹层玻璃：是由两片或两片以上的玻璃用合成树脂胶片（是聚乙烯丁醛薄膜）粘结在一起而制成的一种安全玻璃。
为什么又叫安全玻璃？ 由于透明树脂胶片的粘结作用使得玻璃保持良好的透明性外，玻璃体的抗冲击能力也得到提高。
第七章 陶瓷原料
陶瓷原料的分类：粘土，石英和长石。
可塑性：指粘土与适量的水混炼以后形成的泥团，可在外力的作用下产生变形但不开裂；并在外力除去后，仍能保持原有形状的性质。
触变性:指粘土泥浆或泥团受到振动或搅拌时，粘度降低而流动性增加，静置后渐恢复原状或泥料在放置一段时间后，在水分不变时泥料变稠和固化的性质。
石英在陶瓷生产中的作用：
1）是瘠性料，可降低可塑性，减少收缩变形，加快干燥；
2）在高温时可部分 溶于长石玻璃中，增加液相粘度，减小高温时的坯体变形； 3）未熔石英与莫来石一起可构成坯体骨架，增加强度；
4）在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融温度和粘度，提高釉的耐磨性和抗化学腐蚀性。长石类原料对陶瓷的作用: 1)高温下熔融在乳白色玻璃，溶解石英颗粒和部分高岭土，分解物促进成瓷反应的进行--助熔作用。2）高温形成的玻璃具较大粘度，起到高温热塑作用和高温胶结作用，防止高温变形。
3）高温形成的玻璃在冷却时，不析晶，以透明玻璃体状态存在，增加瓷的透明度，提高光泽度，改善瓷的外观质量和使用性能。
4）极性物料可提高坯的疏水性和干燥速度。硅灰石 Ca[SiO3]或CaO.SiO2 无水
因本身不含有机物和结构水，干燥收缩和烧成收缩都很小，作为陶瓷原料有特殊的优良性能，故用途很广。其热膨胀系数小，适于快速烧成。烧成后，瓷坯中的针状硅灰石晶体交叉排列成网状，使制品的强度提高，并有抗热冲击性能高、介电损失小等优点。
第八章 配料计算及坯料制备
传统陶瓷的坯料组成：瓷器、炻器、精陶
区别： 瓷器有良好的色泽，一定的透明度和热稳定性，机械强度
炻器介于陶器和瓷器之间，于陶的区别是气孔率较低，是致密烧结；于瓷器的区别是坯体带色且无半透明性。如铺地砖，缸器，茶具。多孔性坯体结构，机械强度不高，且有吸湿膨胀性。如建筑釉面瓷砖和卫生器皿
其中瓷器分为三种：长石质瓷、骨灰质瓷、日用滑石质瓷。
第九章 成型
坯料在加入（或含有）液体（一般是水）后，可形成一种特殊状态，具有了锁需要的工艺性能。加入大量的 水（28%~~35%）可使 坯料颗粒形成稠厚的悬浮液、为注浆坯料；少量的水时，则形成能捏成团的粉料，在8%~15%时为水量干压坯料；3%~~7%之间为 干压坯料；水量适中时（18%~~25%）则形成可塑坯料。影响可塑性的因素：
1）液相含量与性质； 2）颗粒尺寸和形状； 3）矿物种类； 4）吸附阳离子 可塑成型工艺：
1）雕塑与拉坯； 2）旋压成型； 3）滚压成型； 4）挤压与车坯成型； 5）塑压成型； 6）注塑成型； 7）轧模成型 注浆成型工艺：
1）空心注浆； 2）实心注浆； 3）真空注浆； 4）离心注浆； 5）压力注浆 压制成型工艺：
1）干压或半干压成型 2)等静压成型
第十章 釉料制备及施釉 釉的分类：习惯以主要溶剂的名称命名如铅釉、石灰釉、长石釉等。
长石釉----釉式中的K2O+Na2O的摩尔数等于或少大于RO的摩尔数，长石釉的高温粘度大，烧成范围宽，硬度较大。各成分在釉料中的作用：
1）玻璃形成剂； 2）助溶剂； 3）乳浊剂； 4）着色剂； 5）其他辅助剂 釉料配方的总原则是--釉料必须适应于坯料。釉料配方的经验规律：
1）(SiO2+B2O3):(R2O+RO)=(1:1)~(3:1),这样不致使熔块温度太高而引起PbO,B22O3和碱性氧化物大量挥发； 2）在熔块中碱性金属氧化物与碱土金属氧化物之比应小于1；
3）含硼熔块中，SiO2/B2O3应在2以上； 4）熔块中Al2O3的摩尔数应小于0.2.4 坯釉中间层的形成与作用
由于坯釉化学组成上的差异，烧釉时釉的某些成分渗透到坯体的表层中，坯体的某些成分也会扩散到釉中，熔解到釉中。通过熔解与扩散的作用，使接触带的化学组成和物理性质介于坯体与釉层之间，结果形成中间层。具体地说，该层吸收了坯体中的Al2O3,SiO2等成分，又吸收了釉料中的碱性氧化物及B2O3等。它对调整坯釉之间的差别、缓和釉层中应力、改善 坯釉的结合性能起一定的作用。釉的熔融温度范围
化学组成对熔制性能的影响主要取决于釉式中的Al2O3, SiO2含量的增加，釉的成熟温度相应提高，而Al2O3的贡献大于SiO2..碱金属和金土金属氧化物作为熔剂 可降低釉的熔融温度。Li2O,Na2O,K2O,PbO和B2O3都是强助溶剂，又称软熔剂，在低温下起助熔作用。而CaO,MgO,ZnO 等，主要在较高温度下发挥熔剂作用而成硬熔剂。坯和釉的适应性
坯釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体，不开裂，不剥落的能力。
影响坯、釉适应性的因素主要有四个方面： 1）热膨胀系数对坯、釉适应性的影响
因釉和坯是紧密联系着的，对釉的要求是釉熔体在冷却后能与坯体很好的结合，既不开裂也不剥落，为此要求坯和釉的热膨胀性系数相适应。一般要求釉的热膨胀系数略小于坯。2）中间层对坯、釉适应性的影响
中间层可促使坯釉间的热应力均匀。发育良好的中间层可填满坯体表面的隙缝，减弱坯釉间的应力，增大制品的机械强度。
3）釉的弹性、抗张强度对坯、釉适应性的影响
具有较高弹性（即弹性模量较小）的釉能补偿坯、釉接触层中形变差所产生的应力和机械作用所产生的应 变，即使坯、釉热膨胀系数相差较大，釉层也不一定开裂、剥落。釉的抗张强度高，抗釉裂的能力就强，坯釉适应性就好。化学组成与热膨胀系数、弹性模量、抗张强度三者间的关系较复杂，难以同时满足这三方面的要求，应在考虑热膨胀系数的前提下使釉的抗张强度较高，弹性较好为佳。4）釉层厚度对坯、釉适应性的影响
薄釉层在煅烧时组分的改变比厚釉层大，釉的热膨胀系数降低得多，而且中间层相对 厚度增加，有利于提高釉中的压力，有利于提高釉适应性。对于厚釉层，坯、釉中间层厚度相对降低，因而不足以缓和两者之间因热膨胀 系数差异而出现的有害应力，不利于坯釉适应性。
釉层厚度对于釉面外观质量有直接影响，釉层厚会加重中间层的负担，易造成釉面开裂及其它缺陷，而釉层过薄则易发生于釉想象，一般釉层通常小于0.3mm或通过实验来确定。7 基本施釉的方法有浸釉、烧釉和喷釉。
发展中的施釉方法：流化床施釉、热喷施釉、干压施釉。
第十一章 干燥 坯体在干燥过程中变化的主要特征是随干燥时间的延长，坯体温度升高，含水率降低，体积收缩；气孔率提高，强度增加。影响干燥速度的因素及其作用
1）坯料的性质 粘土的可塑性越强，加入量越多，颗粒越细，干燥速度就越难提高；瘠性物料越多，颗粒越粗，越有利于提高干燥速度。
2）坯体形状、大小和厚度 形状复杂，体大壁厚的坯体在干燥时易产生收缩应力，故其干燥速度应加以控制，不宜太快。
3）坯体温度 坯体温度高，水的粘度小，有利于水分表面移动。
4）干燥介质的性质 干燥介质温度越高，湿度越小，则吸收水分的能力越大。增大干燥介质速度，减小边界层的厚度，增大对流传质系数，则可加快干燥速度。
5）使热扩散与湿扩散的方向一致 坯体中水分的内扩散包括湿扩散和热扩散。湿扩散是坯体内部由于存在湿度梯度引起的水分移动，其方向由坯体内部指向坯体外部；热扩散是坯体内部由于存在温度梯度而使水分移动，其方向由坯体表面指向坯体中心。当温度梯度与湿度梯度方向一致时会显著加快内扩散速度。
第十二章 烧成 烧成过程中的物理化学变化
1）低温阶段（室温~300度）
低温阶段也成坯体水分蒸发期。主要是排除在干燥过程中没有除掉的残余水分。随水分的 排除，组成坯体的固体颗粒逐渐靠拢，坯体发生少量收缩哦，气孔率增加。2）中温阶段（300~950度）
坯体内部发生较复杂的物理化学变化，瓷坯中所含有机物、碳酸盐、硫酸盐及铁的化学物等，大多要在此阶段发生氧化与分解，此外还伴随有晶型转变，结构水排除和一些物理变化。
坯体中存在的碳素及有机物在600度以上开始氧化分解，这类反应一直要进行到高温。碳素、硫化物及有机物必须在本阶段氧化，产生的气体必须完全排除掉，不然会引起坯体起泡。3）高温阶段（950度~~最高烧成温度）
高温阶段也称为玻化成瓷期，是烧成过程中温度最高的阶段。在本阶段坯体开始烧结，釉层开始融化。由于各地陶瓷制品晶胚、釉组成和性能的不同，对烧成温度和烧成气氛的要求也不相同。
弱还原阶段：在此阶段，由于熔融长石和其他低共融物形成的液相大量增加液相的表面张力作用，使坯体颗粒重新排列紧密，使颗粒相互胶结并填充空隙，颗粒间距缩小，坯体逐渐致密。同时促进莫来石的生成和发育，降低烧成温度，促进烧结。莫来石晶体长大并 形成‘骨架’，坯体强度增大。2 烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。气氛的作用：
1）气氛对陶瓷坯体过烧膨胀的影响
瓷石-高岭土瓷坯在还原气氛中过烧，产生的膨胀比在氧化气氛小得多；高岭土-长石-石英-膨润土瓷坯却在还原气氛下的过烧膨胀较大。2）气氛对坯体的收缩和烧结的影响
二者在还原气氛中的烧结温度都比在氧化气氛中低，随含铁量的减少而减小。瓷石质坯体在还原气氛中的收缩大，长石和膨润土坯则相反。
3）气氛对坯的颜色和透光性以及釉层质量的影响 A 影响铁、钛的价数
氧化焰烧成产生胶态Fe2O3而显黄色，还原焰则形成FeO显淡青色。含钛坯料应避免还原焰，因为其会使坯体颜色加深，而失去增白作用。
B 使SiO2和CO还原 SiO2经还原分解作用，生成单质硅，产生黑斑；CO则会分解出C而产生烟熏，也可产生釉泡。瓷器的烧成缺陷： 记五个
开裂；变形；气泡； 毛孔和桔釉； 色黄、火刺、落渣、斑点、烟熏； 生烧和过烧； 釉裂（惊釉）； 釉缕与缺釉。
第十四章 气硬性胶凝材料 石膏的脱水转变图 P170-图14-2 2 石膏浆体的硬化
石膏哦浆体硬化并形成具有强度的人造石，一般认为其结构变化经历两个阶段，即凝聚结构形成阶段和结晶结构网的形成和发展阶段。在凝聚结构形成阶段，石膏浆体中的微粒彼此之间存在一个薄膜，粒子之间通过水膜以范德华分子引力互相作用，仅具有低的强度，这种结构具有触变复原的特性。在结晶结构网的形成和发展阶段，水化物晶粒已大量形成，结晶不断长大，且晶粒之间相互接触和连生，使整个石膏浆体形成一个结晶结构网，具有较高的强度，并且不再具有触变复原的特点。
尤为指出的是，石膏浆体在其自身硬化过程中，存在着结构的形成和结构的破坏这一对矛盾，其影响因素是多方面的，但是最本质的因素是与过饱和度有关。过饱和度较高时液相中形成的晶核数量多，晶粒细小，因而产生的结晶接触点多，容易形成结构网，反之，过饱和度较低则液相中形成的晶核数量少，晶粒粗大，因而结晶接触点也较少，形成同等结晶结构网所消耗的水化物较多。在初始结构形成以后，水化物继续生成，有利于结晶结构网的密实强化。但是，当达到某一限度值后，若过饱和度仍然过大，水化物势必会继续增加，就会对已形成的结晶结构网产生一种内应力（成为结晶应力），当结晶应力大于结构所能承受的限度时，就会导致结构破坏。此外，在结晶接触点的区段，晶格不可避免地发生歪曲和变形，因此，它与规则晶体相比较，具有较高的溶解度。所以，在潮湿条件下，产生接触点的溶解和较大晶体的再结晶，也会明显地影响石膏硬化浆体的结构强度。实际生产中，应注意控制石膏的质量和细度、养护温度、水灰比以及外加剂的 种类和掺量，从而保证石膏制品的质量。
3石灰浆体的硬化： 干燥硬化和碳化硬化。
第十五章 硅酸盐水泥 煅烧过程中的物理和化学变化
1）干燥和脱水； 2）碳酸盐分解； 3）固相反应； 4）孰料烧结； 5）孰料冷却。水泥孰料中各种氧化物的作用;1)CaO.CaO是水泥孰料的主要成分。作用：与酸性氧化物作用，生成C2S,C3S,C3A,C4AF等孰料矿物，其中C3S是由CaO与C2S作用后形成的，因此CaO的含量会直接影响到C3S的含量。CaO含量过少，生成的C3S就少； 若CaO过量，会产生游离CaO，使水泥的安定性不良。一般含量在62~68%。
2）SiO2.SiO2也是水泥的主要成分之一，其含量决定水泥孰料中CaSiO3矿物的数量。当CaO含量一定时，SiO2的含量影响C3S和C2S的相对含量。SiO2含量较高时，C3S的生成量减少，其含量一般在20~24%。
3）Al2O3,Fe2O3.与CaO作用，生成C3A,C4AF.在CaO-Al2O3-Fe2O3组成中，首先是CaO+ Al2O3形成C3A，随后C3A+ Fe2O3生成C4AF.只有Fe2O3及时作用完了，才有C3A的存在，所以配比应考虑Al2O3/ Fe2O3比。4）MgO.MgO超过一定含量时，会以方镁石的形式存在，使水泥安定性不良。水泥孰料的组成：
1）硅酸三钙
A矿：硅酸三钙并不以纯的形式存在，而是含有少量氧化镁，氧化铝等形成的固溶体。
硅酸三钙加水调和后，凝结时间正常。它水化较快，粒径为40μm~45μm的硅酸三钙颗粒，加水后28D其水化程度可达到70%左右。所以硅酸三钙强度发展比较快，早期强度较高，且强度增进率较大，28D强度可以达到其一年强度的70%~80%。但硅酸三钙水化热较高，抗水性较差，且孰料中硅酸三钙含量过高时，会给煅烧带来困难，往往使孰料中游离氧化钙增高，从而降低水泥强度，甚至影响水泥安定性。2）硅酸二钙
B矿：以固熔有少量氧化物的β-C2S的形式存在的硅酸二钙。
贝利特水化较慢，至28D 龄期仅水化20%左右，凝结硬化缓慢，早期强度较低，但28D以后，强度仍能较快增长，在一年后，可以赶上阿里特。贝利特水化热较小，抗水性较好，因而对大体积工程或处于一定侵蚀环境下的工程用水泥，适量提高贝利特含量，降低阿里特含量是有利的。3）中间相
填充在阿里特，贝利特之间的铝酸盐，铁酸盐，组成不定的玻璃体和含碱化合物等成为中间相。
A.铝酸钙：铝酸三钙水化迅速，放热多，凝结很快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。铝酸三钙硬化也很快，它的强度3天内就大部分发挥出来；故其早期强度较高，但绝对值不高，以后几乎不再增大，甚至倒缩。铝酸三钙的干缩变形大，抗硫酸盐性能差。
B.铁铝酸四钙的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。它的强度早期发展较快，后期还能不断增长，类似于硅酸二钙，才利特（C矿）的抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好，但有一定的水硬性。
4）游离氧化钙和方镁石 4 孰料的率值
率值作为生产控制的一种指标，可以比较方便地表示化学成分和矿物组成之间的关系，明确地表示对水泥孰料的性能和煅烧的影响。
1）硅率：表示孰料中SiO2与Al2O3,Fe2O3之和的质量比值，以SM或n表示。
硅率表达了水泥孰料矿物中硅酸盐矿物与熔剂性矿物C3A+C4AF)之间的数量对比关系。硅率越大，则硅酸盐矿物含量越高，熔剂性矿物含量越少，煅烧过程中出现的液相含量越小，所要求的烧成温度越高；但硅率过小，则煅烧过程中容易形成孰料大块甚至结圈。通常硅率控制在1.7~2.7之间。
2）铝率：又称铁率，表示孰料中Al2O3和Fe2O3含量的质量比，以IM或P表示。
若孰料中Al2O3和Fe2O3的总含量已确定，那么铝率表示C3A和C4AF的相对含量。3）石灰饱和系数
在水泥孰料中，氧化钙总是与酸性氧化物Al2O3,Fe2O3饱和生成C3A，C4AF，在生成上述矿物后，所余下的CaO与使SiO2饱和形成C3S所需的CaO的比值成为石灰饱和系数，以KH表示。它表示SiO2与CaO 饱和形成C3S的程度。C3S的水化
C3S的水化作用、产物以及所形成的结构对硬化水泥浆体的性能起主导作用。P198-图15-4说明C3S的水化过程五个阶段。表15-10.6 硅酸盐水泥的水化（三个阶段）：
1)钙矾石形成期 C3A率先水化，在石膏存在条件下，迅速形成钙矾石，是导致第一放热峰的主要因素。2）C3S水化期 C3S开始迅速水化，大量放热，形成第二放热峰。有时会有第三放热峰或在第二放热峰上，出现一个‘峰肩’，一般认为是由于钙矾石转化成单硫型水化硫铝（铁）酸钙而引起的，当然，C2S与铁相亦以不同程度参与了这两个阶段的反应，生成相应的 水化产物。
3)结构形成和发展期 放热速率很低，趋于稳定。随着各种水化产物的增多，填入原先由水所占据的空间，再逐渐连接，相互交织，发展成硬化的浆体结构。水化速度 ：常以单位时间内的水化程度或水化深度来表示。8 水泥浆体的水化硬化：
水泥的水化反应在开始主要为化学反应所控制；当水泥颗粒四周形成较为完整的水化物膜层后，反应历程又受到离子通过水化产物层时扩散速率的影响。随着水化产物层的不断增厚，离子扩散速率即成水化历程动力学行为的决定性因素。在所生成的水化产物中，有许多是属于胶体尺寸的晶体。随着水化反应的不断进行，各种水化产物逐渐填满原来由水所占据的空间，固体粒子 逐渐接近。由于钙矾石针、棒状晶体的相互搭接穿插，特别是大量箔片 状、纤维状C-S-H的交叉攀附，从而使原先分散的水泥颗粒以及水化产物连结起来，够长一个三维空间牢固结合、密实的整体。孔分布及总孔隙率
在水化过程中，水化产物的体积要大于孰料矿物的体积。据计算，每1cm³的水泥水化后约需占据2.2cm³的空间。即约45%的水化产物处于水泥颗粒原来的周界之内，成为内部水化产物；另有55% 则为外部水化产物，占据着原来冲水的空间。这样，随着水化过程的进展，原来冲水的空间减少，而没有被水化产物填充的空间，则逐渐被分割成形状极不规则的毛细孔。另外，在C-S-H凝胶所占据的空间内还存在着孔，尺寸极为细小，用扫描电镜也难以分辨。
一般在水化24h以后，硬化浆体中绝大部分（70~80%）的孔已经在100nm以下。随着水化过长的进展，孔径小于10nm，即凝胶孔的数量由于水化产物的增多而增加，毛细孔则逐渐填充减小，总的孔隙率则相应降低。凝结速度
从矿物组成后，铝酸三钙水化最为迅速，硅酸三钙水化也快，数量也多，因而这两种矿物与凝结速度的关系最为密切。强度及影响因素： 1）浆体组成和强度的关系； 2）密实度和强度的关系； 3）温度和压力对强度的影响 环境介质的侵蚀
对水泥侵蚀的环境介质主要有：淡水、酸和酸性水、硫酸盐溶液和碱溶液等。其侵蚀作用可以概括为：溶解浸析、离子交换以及膨胀性产物等三种形式。
第十六章 掺混合材料的水泥 水泥混合材料
常用的激发剂有两类:碱性激发剂（石灰或水化时能析出Ca(OH)2的 硅酸盐水泥孰料）和硫酸盐激发剂（二水石膏、半水石膏、无水石膏或以CaSO4为主要成分的化工废渣，如磷石膏、氟石膏等），起作用机理如下: 碱性激发剂的Ca(OH)2与活性混合材料中所含呈活性状态的SiO2和Al2O3发生化学反应，发生水化硅酸钙和水化铝酸钙。在同时有硫酸盐激发剂存在的条件下，石膏与活性Al2O3化合，生成水化硫铝酸钙。矿渣水泥的水化硬化过程
矿渣水泥调水后，首先是 孰料矿物与水作用，生成水化硅酸盐，水化铝酸钙、氢氧化钙、水化硫（铁）铝酸钙等。还可能生成水化铝硅酸钙（C2ASH3）等水化产物。因此，矿渣水泥早期硬化速度就较慢。矿渣水泥的性质和用途：矿渣水泥早期强度低，后期强度可赶上甚至超过硅酸盐水泥。
第十七章 其他品种水泥
高铝水泥的水化，主要是铝酸一钙的水化，其水化产物与温度关系极大。2 膨胀水泥:是指在水化过程中，由于生成膨胀性水泥产物，使水泥在硬化后体积不收缩或膨胀的水泥。由强度组分和膨胀组分组成。
铝酸盐自应力水泥
铝酸盐自应力水泥加水拌和后，高铝水泥中的CA和CA2等铝酸盐矿物与石膏进行水化。
在水化形成钙矾石的同时，会析出相当数量的氢氧化铝（AH3）凝胶，不但有效地增进了水泥石的密实性，而且在钙矾石晶体生长、膨胀过程中，起着极为重要的塑性衬垫作用，使水泥石在不断增高强度的情况下，具有较大的变形能力。又由于钙矾石析晶时的过饱和度较小，生成的钙矾石就比较分散，而且分布均匀，结晶压力不会过分集中，对水泥石结构的破坏就相对较小。因此，可以任务钙矾石和氢氧化铝凝胶共同构成了强度因素和膨胀因素。
第十八章 耐火材料的组成、结构和性能 耐火材料
定义: 是由多种不同化学成分及不同结构矿物组成的非均质体。
耐火材料的若干性质取决于其中的物相组成、分布和各相的特性。
1）化学组成： 是耐火材料的基本特征。为了抵抗高温作用，必须选择高熔点化合物。2）矿物组成
耐火材料一般是多相组成体，其矿物相可分为结晶相和玻璃相两类，又可分为主晶相和基质。主晶相是构成耐火材料的主题，一般来说，主晶相是熔点较高的晶体，其性质、数量及结合状态决定制品性质。基质又称为结合相，是填充在主晶相之间的结晶矿物和玻璃相。其含量不多，但对制品的某些性质影响极大，是制品使用过程中容易损坏的薄弱环节。耐火材料中气孔可分为三类:（1）封闭气孔；（2）开口气孔；（3）贯通气孔 高温蠕变性： 在高温条件下，承受应力作用的耐火制品随时间变化而发生的等温变形 4 抗热震性
耐火材料对于急热急冷式的温度变动的抵抗能力较抗热震性，又称为抗温度急变性、耐火热崩裂性、耐热冲击性、热震稳定性、热稳定性、耐急冷急热性等。
第十九章 耐火材料生产工艺 陶瓷结合：主晶相间低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成的结合较陶瓷结合 2 化学结合
化学结合指耐火材料制品中由化学结合剂形成的结合，即加入少量结合物质，在低于烧结温度的条件下，发生一系列的化学反应使制品硬化而形成的结合。直接结合
由耐火主晶相直接接触所产生的一种结合方式称之为直接结合，它既不同于化学结合，也不属于陶瓷结合。
