無機非金屬材料工學

1、總分-一-二二二四五六七八閱卷教師復核教師安徽建筑大學試卷（試卷_C）共_3_頁第_1_頁（20162017學年第2學期）考試課程：無機非金屬材料工學_班級：13_無機非學號：姓名：考生注意答題內(nèi)容勿超過裝訂線左側(cè)2懸浮預熱器的主要構(gòu)件有哪些？分別有什么作用？主要構(gòu)件有旋風筒和換熱管道；旋風筒的作用是氣固分離，換熱管道的作用是承擔著上下兩級旋風筒間的連接和氣固分離的輸送任務(wù)和物料分散、均布、鎖風和氣固兩相間的換熱任務(wù)。3.什么是陳腐？陳腐有何作用？陳腐是指在對粉體進行處理之后成型之前放置一段時間的過程。作用：使得各種組分分散更加均勻，溶劑（一般為水分）能夠充分在粉體顆粒表面形成一層水膜，極大提

2、高成型過程中的可塑性、坯體收縮均勻性和坯體的干燥強度，降低坯體干燥開裂的幾率。一.名詞解釋（5*2=10）窯外分解技術(shù)是指將已經(jīng)過懸浮預熱后的水泥生料，在達到分解溫度前，進入到分解爐內(nèi)與進入爐內(nèi)的燃料混合，在懸浮狀態(tài)下迅速吸收燃料燃燒熱，使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術(shù)。1. 堿循環(huán)在水泥回轉(zhuǎn)窯及預熱器系統(tǒng)生產(chǎn)過程中，堿的揮發(fā)及凝聚往復循環(huán)陶瓷顯微結(jié)構(gòu)指的是在各類顯微鏡下分辨的陶瓷中的晶相的種類，大小，數(shù)量，形狀,發(fā)育程度及分布。2. 玻璃微晶學說認為玻璃結(jié)構(gòu)是一種不連續(xù)的原子集合體，即無數(shù)微晶”分散在無定形介質(zhì)中；微晶是晶格極度變形的微小有序區(qū)域，微晶的化學性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的組成，

3、從微晶部分到無定形部分無明顯界限。3. 玻璃料性指玻璃液隨溫度降低粘度增加的速度，料性短則硬化快，長則慢。二.簡答題（5*6=30）硅酸鹽水泥組成、熟料主要化學成分、礦物組成？凡是由硅酸鹽水泥熟料、0%5石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，都稱為硅酸鹽水泥。注：1.請命題老師用黑色的墨水工整的書寫，作圖準確，以保證試卷字跡清晰。1. 請命題老師在試題后面留出答題空間。3.學生不得在草稿紙上答題安徽建筑大學試卷（試卷_c）共_3頁第_2頁考試課程：_無機非金屬材料工學班級：_13_無機非_學號：姓名：4. 混合鍵為何容易形成玻璃？三種純鍵型在一定條件下都不能形成玻璃，只有混合

4、鍵才能形成玻璃。因為：混合鍵既具有離子鍵易改變鍵角、易形成無對稱變形的趨勢，有利于造成玻璃的遠程無序，又有共價鍵的方向性和飽和性，不易改變鍵長和鍵角的傾向，造成玻璃的近程有序，因此容易形成玻璃。5. 簡述玻璃的澄清原理。（1）化學澄清機理：化學澄清劑應(yīng)在較高溫度下形成高壓分解（蒸發(fā)壓），即在熔化的配合料排氣過程基本結(jié)束而熔體的粘度足夠低時，即可使氣泡足夠大使得速度提升。（2）物理澄清機理：根據(jù)采用的方法不同，機理也不同。 降低的方法：設(shè)法將溫度提高，達到氣泡快速離開玻璃的目的；利用玻璃液流的作用，將盡可能的在熔體表面受到盡可能高的溫度作用； 采用機械法攪動熔體，使熔體劇烈運動，從而使熔體受熱均

5、勻、化學均勻和排氣，對消除作用不大；通過聲波或超聲波將能量傳到分子范圍而使其產(chǎn)生強烈運動，從而加速熔體中氣體的擴散，促使氣泡核的形成，有助于熔體中的氣體的排岀； 采用真空或加壓的方法，將熔體上的壓力降到極小，使氣泡長大，加速氣泡上升，并且還有減少熔體中氣體含量的作用；在使過飽和熔體排岀氣或避免熔體到達過飽和的方法中，使玻璃熔體析晶后再熔化一次，在析晶時可以形成大量的氣泡核，而且由于溶解度條件的改變使氣體排岀形成氣泡。三問答題（4*10=40）什么是水泥生料的易燒性？影響其主要因素有哪些？指生料在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，通過復雜的物理化學變化，形成熟料的難易程度。影響生料易燒性的主要因素：生料的潛在礦

6、物組成：KHSM高，生料難燒；反之易燒，但有可能結(jié)圈；SMIM高，難燒，要求較高的燒成溫度；原料的性質(zhì)和顆粒組成：原料中石英和方解1. 水泥熟料三率值對煅燒及其性能有什么影響？硅率（SM：熟料中氧化硅與氧化鋁、氧化鐵之和的質(zhì)量百分數(shù)的比值。表示熟料中硅酸鹽礦物與熔劑礦物的比例?？刂芐iO2與Ai3O2和Fe3O2相對含量，達到控制C3S和C2S與C3A和C4AF相對含量和液相量。如果熟料中硅率過高，則煅燒時由于液相數(shù)量少而使得鍛煉困難，特別使氧化硅含量低而氧化硅含量高時，熟料中含有較多硅酸二鈣，易與粉化；硅率過低，則熟料中硅酸鹽礦物較少，會影響水泥的強度，且由于液相過多，易岀現(xiàn)結(jié)大塊，結(jié)爐瘤等

7、現(xiàn)象，影響窯的操作。鋁率（IM）：熟料中氧化鋁與氧化鐵質(zhì)量百分數(shù)的比值。表示熟料溶劑礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的比例?？刂艫13O2與Fe3O2相對含量，達到控制C3A與C4AF相對含量和液相粘度。鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，鐵鋁酸四鈣少，高溫液相粘度大，物料難燒；鋁率低，高溫液相粘度小，液相中質(zhì)點易于擴散，對硅酸三鈣形成有利，但窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操作。石灰飽和系數(shù)（KH）:熟料中全部SiO2生成硅酸鈣（C2S和C3S）所需的CaO含量與SiO2全部生成C3S所需CaO最大含量的比值，即表示熟料中SiO2被CaO飽和形成C3S的程度?？刂艭aO與其他氧化物相對含量，達到控制C3S與C2S相

8、對含量。KH越大，則硅酸鹽礦物中的C3S的比例越高，熟料質(zhì)量（主要為強度）越好，故提高KH有利于提高水泥質(zhì)量。KH過高，熟料煅燒困難，保溫時間長，否則會出現(xiàn)游離CaQ同時窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。2. 陶瓷如何做到透明化？石含量多，難燒，易燒性差；結(jié)晶質(zhì)粗粒多，易燒性差。生料中次要氧化物和微量元素：適量存在，有利于燒成，易燒性好，但含量過多，不利于煅燒。生料的均勻性和生料粉磨細度：生料均勻性好，粉磨細度細，易燒性好。礦化劑：摻加各種礦化劑，均可改善生料的易燒性。生料的熱處理：生料的易燒性差，要求燒成溫度高，煅燒時間長。生料煅燒過程中升溫速度快，有利于提高新生態(tài)產(chǎn)物的活性，易燒性好。

9、液相：生料煅燒時，液相出現(xiàn)溫度低，數(shù)量多，液相粘度小，表面張力小，離子遷移速度大，易燒性好，有利于熟料的燒成。燃煤的性質(zhì)：燃煤熱值高、煤灰分少、細度細，煅燒速度快,燃燒溫度高，有利于熟料的燒成。窯內(nèi)氣氛：窯內(nèi)氧化氣氛煅燒，有利于熟料的燒成。1. 原料的純度必須很高；原料的結(jié)構(gòu)必須是光學異向性比較小的晶體;2. 生產(chǎn)工藝必須使光的散射減低到最小。注：1.請命題老師用黑色的墨水工整的書寫，作圖準確，以保證試卷字跡清晰。2.請命題老師在試題后面留出答題空間。3.學生不得在草稿紙上答題安徽建筑大學試卷（試卷C）共_3頁第_3頁考試課程：_無機非金屬材料學班級：_13_無機非學號：姓名：3. 分相結(jié)構(gòu)對

10、玻璃的性質(zhì)有何影響？舉例說明分相的應(yīng)用？影響：與遷移有關(guān)的性質(zhì)一第一類性質(zhì)：由離子的遷移特性決定的性質(zhì)，如電阻率、化學穩(wěn)定性等對玻璃的分相結(jié)構(gòu)十分敏感。若性質(zhì)較差的相以連通結(jié)構(gòu)的形式存在，玻璃的性質(zhì)將明顯變壞，若性質(zhì)較差的相呈孤立液滴狀分布于性質(zhì)較好的連續(xù)基相中，則能保持較好的性質(zhì)。 對析晶的影響：有利于析晶。A為成核提供界面；B分相導致其中的一相比均勻母相具有較大的質(zhì)點遷移率，這有利于晶核的形成和長大。C分相使成核劑濃集于其中的一相，從而促進晶核的形成。D分相使其中的一相或兩相更加接近某種晶體的組成，這有利于結(jié)晶。 對光學性質(zhì)的影響：A使玻璃的透光率下降；分相產(chǎn)生的相界面使光線發(fā)生散射，導致

11、透光率下降，嚴重時，會產(chǎn)生乳濁現(xiàn)象。B影響玻璃的顏色；分相過程中，過渡元素幾乎全部集中在微相液滴中。這種選擇性富集可以用來發(fā)展有色玻璃、激光玻璃、光敏玻璃和光色玻璃等。應(yīng)用：制作多孔玻璃、高硅氧玻璃；制作Pyrexglass:提高玻璃或瓷釉的乳濁度；利用分相促進析晶，制成微晶玻璃；利用多次分相制作鐵瓷釉；利用AgCl析晶制成析晶玻璃。已知某廠熟料化學成分為:SiO2Al2QFqQCaO?-CaO24%7%4%64%1%試計算熟料的率值三個率值及礦物組成。SM=24/(7+4)=2.18IM=7/4=1.75KH=(64-1.65*7-0.35*4)/2.8*24=0.76四計算題(1*20=2

12、0)1.已知某瓷坯的化學式如下表所示:組成SOAI2OFezQCaOMgOK2ONaO灼減總計%63.3724.870.811.150.322.051.895.541004.232Si®求該瓷坯的實驗式。例1:瓷坯的化學組成為表21組成SiO2A12O3Fc2O3CaOMgOK2ONa2O灼減總計%0.811.15100求瓷坯的實驗式，h將該瓷坯的化學組成換算為不含灼減的化學組成百分數(shù)表22SiO2AL2O3Fe2O3CaOMgOK?ONa>0-%67.0926330.S575L217033882.1702.0011004_氧化物SiQA1QFq()3CaOMgOICONa2O系數(shù)5、將所得的氧化物的系數(shù)按規(guī)定的順序排列，得實驗式。0.0872K200.1224Na20I097950.0823CaO'002q50,0319MgOJ2.將善氧化物白分數(shù)除以售氧化物的麾K處量*幽到各気化物的露爾數(shù)°表H3療爾數(shù)SiO2AL2O5FcOjCaOMgOK2ONa2O3、將中性氧化物