濟(jì)南大學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料工藝性能與測(cè)試期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、材料工藝性能與實(shí)驗(yàn)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)1 .火山灰反應(yīng)：材料本身不具備水硬性，但是在堿性條件下，其水硬性能夠被激發(fā)，發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)度。2 .當(dāng)硅酸鹽水泥混凝土建筑工程遇到硫酸鹽侵蝕的條件，應(yīng)如何調(diào)整？答：減少熟料中的CA的含量；增加活性混合才摻量，減少水化產(chǎn)物中Ca（OH）的含量；增加水泥細(xì)度，提高水泥混凝土的致密度；使用抗硫酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥。3 .水泥的三個(gè)率值：石灰石飽和系數(shù)、硅率、鋁率。IM鋁率又稱(chēng)鐵率，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：IM=Al2O/Fe2O鋁率表示熟料中氧化鋁與氧化鐵含量的質(zhì)量比，也表示熟料熔劑礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的比例。硅率表示熟料中氧化硅含量氧化鋁、氧化鐵之和的質(zhì)量比。（

2、表示熟料中硅酸鹽礦物與熔劑礦物的比例。）SMSiO2Al 2O3 Fe2O3KHCaO165Al2O30.35Fe2O3石灰飽和系數(shù)kh是熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣2.8SiO2（C3SC2s）所需的氧化鈣量與全部二氧化硅理論上全部生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。（即KH表熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度.4 .碳酸鈣滴定值的測(cè)定意義及測(cè)定原理：測(cè)定原理：水泥生料中所有的碳酸鹽（包括碳酸鈣、碳酸鎂）均能與標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液作用，生成相應(yīng)的鹽與碳酸（又分解為CO與H2O）,然后用NaOHfe準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的鹽酸，根據(jù)消耗NaOHfe準(zhǔn)溶液的體積毫升數(shù)與濃度、計(jì)算生料中的碳酸鈣的滴定值。

3、測(cè)定意義：水泥生料的主要成分是石灰石，提供所需的CaC量，以確保熟料中形成足夠的GS;G）控制生料中CaO含量，亦即控制KH;0）控制生料成分的均勻性；。4是對(duì)生料質(zhì)量控制的主要項(xiàng)目之一，可以很好地控制水泥的連續(xù)化生產(chǎn)。5 .游離氧化鈣：游離氧化鈣是指熟料中沒(méi)有以化合狀態(tài)存在而是以游離狀態(tài)存在的氧化鈣，又稱(chēng)游離石灰（f-CaO）。6 .為什么過(guò)量的游離氧化鈣會(huì)引起水泥安定性不良？答：游離氧化鈣水化很慢，在水泥漿體硬化后體積繼續(xù)膨脹，造成硬化水泥局部膨脹應(yīng)力。因而若游離氧化鈣過(guò)量，會(huì)使水泥的強(qiáng)度下降，造成水泥的安定性不良。7 .為什么過(guò)量的游離三氧化硫會(huì)引起水泥的安定性不良？答：水泥熟料在粉磨過(guò)

4、程中，必須加入適量的石膏起到緩凝作用，石膏和C3A反應(yīng)生成鈣磯石，包裹在GA表面，阻止了快速水化和閃凝，AFt（鈣磯石）形成需要大量結(jié)晶水，如果水泥中含有過(guò)量的SO,水化后會(huì)有該反應(yīng)，在硬化后的水泥中產(chǎn)生針棒狀的Aft晶體，造成水泥體積膨脹，從而造成水泥安定性不良。8 .水泥細(xì)度的檢驗(yàn)方法：篩析法、比表面積測(cè)定法、顆粒平均直徑與顆粒組成的測(cè)定等方法。篩析法：包括用負(fù)壓篩法、水篩法、干篩法。用篩余百分?jǐn)?shù)表示細(xì)度高低。比表面積法：用比表面積表示。測(cè)定顆粒平均直徑與顆粒組成方法：用平均粒徑尺寸以及不同顆粒尺寸范圍的顆粒的含量來(lái)表示。9 .水泥細(xì)度對(duì)水泥性能的影響：水泥過(guò)細(xì)會(huì)引起水泥比表面積增加，增大

5、水泥需水量，降低水泥性能，增大電耗和水泥生產(chǎn)成本。水泥過(guò)粗也會(huì)影響水泥的性能，如凝結(jié)時(shí)間、水化速度和力學(xué)性能。因此水泥的細(xì)度必須合理的控制。10 .水泥密度測(cè)定的注意事項(xiàng)有哪些？答：。李氏比重瓶?jī)纱魏銣氐臏囟缺仨氁恢?；水泥必須仔?xì)地裝入李氏比重瓶中，防止水泥黏附在上部的細(xì)頸壁上或?yàn)R出瓶外；裝樣時(shí)可用細(xì)鐵絲捅搗，以免塞瓶頸；搖動(dòng)李氏比重瓶時(shí)，不要使煤油濺出瓶外，也不要使水泥黏附在上部的細(xì)頸壁上；排除李氏比重瓶?jī)?nèi)水泥顆粒之間的空氣，是一個(gè)重要的操作環(huán)節(jié)，必須將氣泡排除干凈，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；恒溫水的溫度一般控制在20C,因?yàn)槔钍媳戎仄康娜莘e刻度是以這個(gè)溫度為基準(zhǔn)的。同時(shí)這一溫度也是水泥物

6、性檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度。較其他溫度容易達(dá)到。11 .水泥比表面積的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理：答：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的水泥粉末所具有的總表面積稱(chēng)為水泥比表面積，用m2/kg表示。它也是水泥細(xì)度的一種表示方法。水泥比表面積測(cè)定原理：根據(jù)一定量的空氣通過(guò)具有一定孔隙率和固定厚度的水泥層時(shí)，所受阻力不同而引起流速的變化來(lái)測(cè)定。在一定孔隙率的水泥層中，孔隙的大小和數(shù)量是顆粒尺寸的函數(shù)，同時(shí)也決定了通過(guò)料層的氣流速度。水泥顆粒越粗，空氣透過(guò)固定厚度的水泥層所受阻力越小，所需時(shí)間越短，因而測(cè)得的比表面積也越??；反之，顆粒越細(xì)，所測(cè)得的比表面積越大。12 .水泥比表面積的測(cè)定使用的主要儀器為：勃氏透氣儀。13 .水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：是

7、按國(guó)家規(guī)定的方法和指定的儀器，將水泥調(diào)制成具有標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿所需要的用水量。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度是以用水量與水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。14 .凝結(jié)時(shí)間：水泥從加水開(kāi)始到失去流動(dòng)性，即從流體狀態(tài)發(fā)展到較致密的固體狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)凝結(jié)時(shí)間。15 .水泥假凝：假凝是指水泥的一種不正常的早期固化或過(guò)早變硬現(xiàn)象。在水泥用水拌和的幾分鐘內(nèi)物料就顯示凝結(jié)。假凝放熱量極微，而且經(jīng)劇烈攪拌后，漿體又可恢復(fù)塑性，并達(dá)到正常凝結(jié)，對(duì)強(qiáng)度并無(wú)不利影響；但仍會(huì)給施工帶來(lái)一定困難。急凝是指水泥的一種不正常的早期固化或過(guò)早變硬現(xiàn)象。在水泥用水拌和的幾分鐘內(nèi)物料就顯示凝結(jié)。16 .硅酸鹽水泥一般水泥初凝不早于45min,終

8、凝不遲于6.5h。其余礦渣、火山灰、粉煤灰水泥終凝時(shí)間不遲于10h。17 .測(cè)定水泥凝結(jié)時(shí)間的儀器設(shè)備有：凈漿攪拌機(jī)、凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀、玻璃板、小刀、養(yǎng)護(hù)箱、計(jì)時(shí)表。18 、影響水泥凝結(jié)時(shí)間的因素：熟料礦物組成；熟料中堿含量；水泥細(xì)度；混合材摻量；熟料用量；水泥儲(chǔ)存時(shí)間。19 .膠砂的質(zhì)量配合比應(yīng)為1份水泥、3份標(biāo)準(zhǔn)砂、0.5份水（水灰比為0.5）。20 .可塑性指數(shù)法：是表示泥料呈可塑性狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍，它雖不是評(píng)定泥料可塑性的直接方法，但應(yīng)用不過(guò)極廣。是測(cè)定塑性泥料對(duì)形態(tài)變化的抵抗力。21 .可塑性指標(biāo)法：是測(cè)定應(yīng)力-應(yīng)變的關(guān)系。是用一定大小的泥球在受壓力到出現(xiàn)裂紋時(shí)所產(chǎn)生的變形大小與

9、變形力的乘積，表示黏土或坯料的可塑性，對(duì)黏土或坯料的可塑性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，對(duì)陶瓷的成型和干燥性能進(jìn)行分析。22 .影響天然粘土可塑性的主要因素：口黏土顆粒的分散度，。2非黏土礦物雜質(zhì)（如石英、云母、長(zhǎng)石等）的含量，。3黏土礦物的組成形式（如高嶺石、微晶高嶺石、水云母質(zhì)黏土等），為可溶性雜質(zhì)的存在等。23 .表征陶瓷泥漿黏度的方法有相對(duì)黏度和絕對(duì)黏度，分別用恩格勒黏度計(jì)和旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定。24 .稠化度（厚化度）：溶膠和凝膠的恒溫可逆變化或震動(dòng)之則獲得流動(dòng)性、靜置之則重新稠化的現(xiàn)象表征觸變性（或稠化性）。觸變性以稠化度或厚化度表示則等于泥漿在黏度計(jì)中靜置30min后的流出時(shí)間對(duì)靜置30s后的時(shí)間之比

10、值。觸變性：漿體在剪切速率不變的條件下，剪切應(yīng)力隨時(shí)間減小的性能。25 .陶瓷泥漿為什么加電解質(zhì)（電解質(zhì)稀釋泥漿的原理）？3個(gè)方面：答：在黏土水系統(tǒng)中，黏土粒子帶負(fù)電，在水中能吸附正離子形成膠團(tuán)。一般天然黏土粒子上吸附各種鹽的正離子，如Ca2*Mg2+Fe3+、A13+。其中Ca2錢(qián)多。在黏土水系統(tǒng)中，黏土粒子還大量吸附H+。在未加電解質(zhì)時(shí)，由于H璃子半徑小，電荷密度大，與帶負(fù)電的黏土粒子作用力也越大，易進(jìn)入膠團(tuán)吸附層，中和黏土粒子的大部分電荷，使相鄰?fù)?hào)電荷離子間的排斥力減小，致使黏土粒子易于黏附凝聚，降低流動(dòng)性。Ca2未A13+等高價(jià)粒子由于其電價(jià)高（與一價(jià)陽(yáng)離子相比）及黏土粒子間的靜電引

11、力大，易進(jìn)入膠團(tuán)吸附層，同樣降低流動(dòng)性。如加入電解質(zhì)，這種電解質(zhì)的陽(yáng)離子離解程度大且所帶水膜后，與黏土粒子間的靜電引力不很大，大部分僅能進(jìn)入膠團(tuán)的擴(kuò)散層，使擴(kuò)散層加厚，電動(dòng)電位增大，黏土粒子間排斥力增大，從而提高泥漿的流動(dòng)性，即電解質(zhì)起到了稀釋作用。泥漿的最大稀釋度（最低黏度）與其電動(dòng)電位的最大值相適應(yīng)，如加入過(guò)量的電解質(zhì)，泥漿中這種電解質(zhì)的陽(yáng)離子濃度過(guò)高，會(huì)有較多的陽(yáng)離子進(jìn)入膠團(tuán)的吸附層，中和黏土膠團(tuán)的負(fù)電荷，從而使擴(kuò)散層變薄，電動(dòng)電位下降，黏土膠團(tuán)不易移動(dòng)，使泥漿黏度增加，流動(dòng)性下降。26 .開(kāi)口氣孔：陶瓷制品或多或少含有大小不同、形狀不一的氣孔。浸漬時(shí)能被液體填充的氣孔或和大氣相通的氣孔

12、稱(chēng)為開(kāi)口氣孔。閉口氣孔：浸漬時(shí)不能被液體填充或不大和大氣相通的氣孔。開(kāi)口氣孔率（顯氣孔率）：陶瓷體中所有開(kāi)口氣孔的體積與其總體積之比值。閉口氣孔率：陶瓷體中所有閉口氣孔的體積與其總體積之比值。總體積：陶瓷體中固體材料，開(kāi)口氣孔及閉口氣孔的體積總和。吸水率：陶瓷體中所有開(kāi)口氣孔所吸收的水的質(zhì)量與干燥材料的質(zhì)量之比值。體積密度：陶瓷體中固體材料的質(zhì)量與其總體積之比值。真氣孔率：陶瓷體中所有開(kāi)口氣孔和閉口氣孔的體積與其總體積之比值。27 .干燥靈敏性系數(shù)（干燥靈敏指數(shù)廣黏土或坯料在自然干燥過(guò)程中，由于自由水的排出產(chǎn)生收縮和造成孔隙，這種體積收縮和空隙率之比值稱(chēng)為-0比值越大，則干燥靈敏性系數(shù)越大，生

13、成裂紋的傾向也越大。28 .漫反射決定了陶瓷器表面的心幺鏡面反射決定了陶瓷表面的光澤度，鏡面透射決定了陶瓷器的透光度。29 .白度：在日用陶瓷器白度測(cè)定方法規(guī)度的條件下，測(cè)定照射光逐一經(jīng)過(guò)主波長(zhǎng)為620nm520nm420nm三塊濾光片濾光后，試樣對(duì)標(biāo)準(zhǔn)白板的相對(duì)漫反射率，并按規(guī)定的公式計(jì)算，所得的結(jié)果為日用陶瓷器的白度。30 .玻璃的熔制過(guò)程：配合料在高溫作用下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，變成均勻、無(wú)氣泡且符合成型要求的玻璃液，此即玻璃的熔制過(guò)程。它可分為：燒結(jié)體形成、玻璃液形成、澄清、均化和冷卻五個(gè)過(guò)程。31 .電導(dǎo)率法測(cè)定玻璃配合料均勻度的主要原理及測(cè)定意義：答：將配合料溶于水中，配

14、合料中可溶性鹽電離成離子。在配合料溶液中插入電極并通電，則在電極的兩極片間便產(chǎn)生電場(chǎng)。在電場(chǎng)作用下，溶液中的陽(yáng)離子便移向陰極，陰離子便移向陽(yáng)極，此時(shí)溶液中就會(huì)有電流通過(guò)。電流的大小與電壓及溶液的電導(dǎo)率成正比，當(dāng)電壓一定時(shí)，則與后者有關(guān)。溶液的電導(dǎo)率是溶液中所有各種離子的導(dǎo)電能力的總和，每一種離子的導(dǎo)電能力與離子濃度、離子電荷和離子遷移速度成正比。對(duì)于濃度相同的確定的配合料的溶液，在一定的溫度條件下，可認(rèn)為溶液的電導(dǎo)率與溶液中總離子濃度成正比，即與配合料中水溶性鹽的含量成正比。意義：如果把各式樣中水溶性鹽的含量差別作為判斷配合料均勻度的指標(biāo)，則根據(jù)各配合料溶液電導(dǎo)率的差別便可判斷各配合料的均勻度

15、。32 .造成熱應(yīng)力的原因：玻璃在生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)中各部位溫差造成的。33 .造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力的原因：由特定材料構(gòu)建成的一個(gè)功能性物體叫做結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)部纖維受到結(jié)構(gòu)自身重力或者外界作用力下，纖維會(huì)產(chǎn)生變形，這種變形的能量來(lái)自于材料所受的應(yīng)力，這種應(yīng)力就叫結(jié)構(gòu)應(yīng)力。34 .梯溫爐法測(cè)定玻璃析晶性能的原理：按熱力學(xué)觀點(diǎn)，介穩(wěn)態(tài)的玻璃相自由始高于其晶相。玻璃有自發(fā)析品傾向。但玻璃的析品也是一個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。晶核形成速度、晶體生長(zhǎng)速度與黏度有關(guān)。前三者都與溫度有關(guān)，只有在一定溫度范圍內(nèi)才能析品，只要冷卻速度足夠大，就能迅速越過(guò)析晶溫度范圍。玻璃的化學(xué)組成是決定玻璃析品傾向大小的主要因素，不同組成

16、的玻璃具有不同的析晶性能。玻璃的析晶性能還與某些外界條件有關(guān)，如過(guò)冷度、雜質(zhì)、界面、表面等。梯溫爐法是將玻璃試樣放在有一定溫度梯度的爐內(nèi)，保溫一定時(shí)間，隨后在空氣中冷卻，測(cè)定析晶溫度范圍。從高溫開(kāi)始，由無(wú)析品過(guò)渡到有析晶的臨界溫度稱(chēng)為析晶溫度上限（在理論上為熱應(yīng)力產(chǎn)生的直接原因是溫度場(chǎng)的變化熔點(diǎn)），再?gòu)挠形銎愤^(guò)渡到無(wú)析品的臨界溫度稱(chēng)為析晶溫度下限（理論上為晶體生長(zhǎng)速度為零的溫度）。35 .玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性：玻璃抵抗水、酸、堿、鹽、大氣等介質(zhì)侵蝕的能力。36 .測(cè)定玻璃密度的意義：玻璃的密度主要取決于玻璃的成分和熱歷史。玻璃成分及其均勻性的波動(dòng)對(duì)玻璃的密度變化較敏感。當(dāng)玻璃的密度值（g/cm3）

17、改變0.1%0.15%寸，玻璃的成分已有明顯的波動(dòng)。配合料稱(chēng)量不準(zhǔn)，料方計(jì)算錯(cuò)誤，錯(cuò)用其他種類(lèi)原料，原料成分改變，溫度制度波動(dòng)等因素都能引起玻璃質(zhì)量的波動(dòng)。這些改變都可以在密度上得到反映，如配合料的水分波動(dòng)3%10%導(dǎo)致密度變化100X10-4g/cm3;同時(shí)由于測(cè)定密度的方法比較簡(jiǎn)單，快速，測(cè)定的精度可達(dá)0.0001g/cm3.采用測(cè)定玻璃的密度來(lái)掌握玻璃成分的波動(dòng)情況，以便及時(shí)尋找原因，采取措施，達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。用化學(xué)分析測(cè)定玻璃成分變化，由于較費(fèi)時(shí)，對(duì)及時(shí)監(jiān)督和控制工藝就不太理想。若與測(cè)定密度相配合，頗具使用價(jià)值。37 .水泥原料：石灰石質(zhì)原料，黏土質(zhì)原料，校正與輔助原料（鐵粉）

18、，石膏，混合材料（包括粒狀高爐礦渣，火山灰質(zhì)材料，粉煤灰等）。38 .水泥密度的測(cè)定的方法：液體排代法，氣體排代法。39 .液體排代法：將水泥倒入裝有一定質(zhì)量液體介質(zhì)的李氏比重瓶?jī)?nèi)，并使液體介質(zhì)充分地浸透水泥顆粒。根據(jù)阿基米德定律，水泥的體積等于它所排開(kāi)的液體體積，從而推出水泥單位體積的質(zhì)量即為密度。40 .水泥體積安定性，簡(jiǎn)稱(chēng)安定性：反映水泥硬化后體積變化的均勻性。41 .引起水泥安定性不良的原因：1）熟料中含有游離氧化鈣：水泥硬化后游離氧化鈣遇水水化生成氫氧化鈣時(shí)體積膨脹97.9%,在硬化水泥內(nèi)部造成局部膨脹應(yīng)力，使水泥制品變形或開(kāi)裂，導(dǎo)致水泥石的破壞。2）游離氧化鎂：游離氧化鎂在水泥硬化后，以方鎂石形成結(jié)晶出來(lái)，方鎂石遇水水化生成氫氧化鎂，體積膨脹148%導(dǎo)致水泥安定性不良。3）石膏摻量過(guò)多：石膏摻量過(guò)多時(shí)，剩余石膏中SO會(huì)在水泥硬化后與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成針棒狀的鈣磯石，體積膨脹94%導(dǎo)致水泥安定性不良。42 .影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定準(zhǔn)確率的因素： 水泥熟料礦物組成，C3A較大，C2s較小，堿含量和Cag量較大，都會(huì)增大需水量； 水泥細(xì)度，水泥細(xì)度增大，需水量增大；混合材種類(lèi)及其添加量。43 .水泥凝結(jié)時(shí)間反常，可能是什么原因造