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文檔簡介

水泥--陶瓷---玻璃資料1、論述主要的四種熟料礦物的生成條件、性能特點及在反光顯微鏡下如何區(qū)分它們。C3S:生產(chǎn)條件:高溫液相作用下,由C2S吸收CaO形成性能特點:水化熱高,抗水性差,早期強度高區(qū)分:黑色多角形顆粒C2S:生產(chǎn)條件:CaO與SiO2化合性能特點:水化熱小,耐水性好,早期強度低區(qū)分:圓粒狀C3A:生產(chǎn)條件:CaO與C17A7化合性能特點:水化迅速,放熱多,凝結快區(qū)分:快冷呈點滴狀,慢冷呈矩形或柱狀C4AF:生成條件:CaO與C2F和C12A7化合性能特點:早期強度似C3A,后期增長似C2S,水化熱較C3S低區(qū)分:亮白色2、游離氧化鈣的產(chǎn)生原因是什么?欠燒f-CaO:熟料煅燒過程中因欠燒、漏生、在1100-1200℃低溫下形成;一次f-CaO:因配料不當、生料過粗或煅燒不良,尚未與二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵反應而殘留的氧化鈣;二次f-CaO:熟料慢冷或還原氣氛下,由C3S分解而形成的3、水泥熟料三大率值(KH、SM和IM)的意義及其對熟料性能和技術經(jīng)濟效益的影響。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。高,C3S生成量多,熟料強度高,但KH過高,熟料難于煅燒,必須延長保溫時間,否則會導致f-CaO增加,反讓熟料質(zhì)量下降。KH過低,C3S生成量少,C2S多,熟料早期強度低,易粉化。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。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,不易形成C3S。特別氧化鈣含量低時,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,強度降低,且由于液相過多,易出現(xiàn)結大塊,結爐瘤等現(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。鋁率高,熟料中鋁酸三鈣多,液相粘度大,物料難燒,水泥凝結快;鋁率低,雖然液相粘度小,但是液相中質(zhì)點易于擴散,對硅酸三鈣形成有利,窯內(nèi)易結大塊,不利于窯的操作。另:率值與礦物組成關系,率值與化學組成關系,礦物組成與化學組成關系。(注:紅色字體是與化學組成關系,黑色字體是與礦物組成關系)KH高,CaO多。C3S/C2S高,SM一定時,C3S多,C2S少;SM低,C3S不一定高,SM越高,硅酸鹽礦物越多,熔劑礦物越少?;蜢褵涣?,f-CaO多。KH低,CaO少。C3S/C2S低,SM一定時,C3S少,C2S多。SM高,SiO2多。硅酸鹽礦物多,溶劑礦物少;若KH低,C2S多。SM低,SiO2少。硅酸鹽礦物少,溶劑礦物多。IM高,Al2O3多,F(xiàn)e2O3少。C3A/C4AF大,SM一定,C3A多,C4AF少;SM高,C3A不一定。IM低,Al2O3少,F(xiàn)e2O3多。C3A/C4AF小。4、何謂水泥生料的易燒性,影響其主要因素?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。

主要因素:①生料的潛在礦物組成:KH、SM高,生料難燒;反之易燒,但有可能結圈;SM、IM高,難燒,要求較高的燒成溫度;②原料的性質(zhì)和顆粒組成:原料中石英和方解石含量多,難燒,易燒性差;結晶質(zhì)粗粒多,易燒性差。③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。④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。⑤礦化劑:摻加各種礦化劑,均可改善生料的易燒性。⑥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。⑦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。⑧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。⑨窯內(nèi)氣氛:窯內(nèi)氧化氣氛煅燒,有利于熟料的燒成。5、水泥生料在煅燒過程中主要經(jīng)歷了哪幾個物理化學變化過程?干燥、脫水、碳酸鹽分解、固相反應、熟料燒結、熟料冷卻結晶或:水泥熟料的形成主要有哪些物理和化學變化?生料在加熱過程中,依次發(fā)生自由水的蒸發(fā)、粘土質(zhì)原料脫水與分解、碳酸鹽分解、固相反應、熟料的燒結及熟料的冷卻等重要的物理化學反應。6、某水泥廠原生產(chǎn)強度等級42.5的硅酸鹽水泥,現(xiàn)改產(chǎn)強度等級42.5R的硅酸鹽水泥,早期強度不足。請問其熟料礦物組成如何調(diào)整?熟料率值如何調(diào)整?7、某水泥廠的熟料率值中KH未變,而SM由2.0降為1.8,IM由1.2升為1.4,請問此時在磨制水泥時石膏的用量應如何調(diào)整,并簡述理由。石膏用量適當增加。因為KH未變時,SM降低,IM升高,則水泥熟料礦物中C3A含量大大增加,使水泥凝結硬化加快,需增加適量石膏,緩凝。8、推導石灰石飽和系數(shù)公式KH見第10周作業(yè)第10題9、熟料冷卻的目的?為何還要急冷?熟料急冷有什么目的?冷卻的目的:(1)提高熟料質(zhì)量;(2)改善熟料易磨性;(3)回收余熱;(4)有利于運輸、儲存和粉磨。急冷的原因:急冷熟料的玻璃體含量高、內(nèi)部存在應力裂紋,易磨碎。急冷的目的:防止C3S晶體長大而強度降低且難以粉磨,防止C3S分解和C2S的晶型轉(zhuǎn)變使熟料強度降低,減少MgO晶體析出,使其凝結于玻璃體中,避免造成水泥安定性不良,減少C3A晶體析出,不使水泥出現(xiàn)快凝現(xiàn)象,并提高水泥的抗硫酸鹽性能,使熟料產(chǎn)生應力,增大熟料的易磨性,急冷還可以收回熱量,提高熱的利用率。另:為什么回轉(zhuǎn)窯燒制出來的水泥熟料要進行快速冷卻一,急冷熟料有利于發(fā)揮水泥的強度和水硬性,增強水泥抗硫酸鹽性能與防止水泥瞬凝或快凝;二,冷卻熟料能有效回收熟料的余熱來預熱助燃空氣等來改善燃料燃燒,節(jié)省燃料和節(jié)約能源;三,熟料被急冷后.可改善其易磨性(急冷產(chǎn)生的溫度應力導致熟料內(nèi)有微裂紋存在,從而改善其易磨性)四,熟料被冷卻后其溫度較低,可使其輸送設備、儲存設備免受高溫侵蝕。10、影響阿利特礦形成的影響因素有哪些?阿利特礦是含有少量MgO,Al2O3和Fe2O3的硅酸三鈣固溶體。影響阿利特礦的因素:煅燒溫度高溫有利于A礦形成;煅燒時間時間長,A礦增加;微量元素的影響微量元素高,降低液相出現(xiàn)溫度,增加液相量,有利于A礦形成11、與其他回轉(zhuǎn)窯相比,為什么NSP窯在節(jié)能、高產(chǎn)方面具有優(yōu)勢?窯外預分解窯的優(yōu)點主要體現(xiàn)在:一是在流程結構方面:它在懸浮預熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增加了一個分解爐。分解爐高效的承擔了原來主要在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行的大量CaCO3分解的任務,縮短回轉(zhuǎn)窯,減少占地面積、減少可動部件數(shù)以及降低窯體設備費用;二是在熱工過程方面:分解爐是預分解窯系統(tǒng)的第二熱源,小部分燃料加入窯頭、大部分燃料加入分解爐。有效地改善了整個窯系統(tǒng)的熱力布局,從而大大減輕了窯內(nèi)耐火材料的熱負荷,延長窯齡。另外減少了NOX(有害成分)的含量,有利于保護環(huán)境。三是在工藝過程方面:將熟料煅燒過程中熱耗量最大的CaCO3分解過程移至分解爐內(nèi)進行后,燃料燃燒產(chǎn)生的熱量能及時高效的傳遞給預熱后的生料,于是燃燒。換熱及CaCO3分解過程得到優(yōu)化熟料質(zhì)量、回轉(zhuǎn)窯的單位容積產(chǎn)量。單機產(chǎn)量得到大幅提升,燒成熱火也因此有所降低,也能夠利用一些低質(zhì)燃料。12、懸浮預熱器的主要構件,分別有什么作用。筒體:進行氣固相間換熱;進風管、出風管:換熱;卸料管:裝有鎖風閥,防止卸料時下部空氣向上泄漏而降低收塵效率;分解爐:完成燃料的燃燒,換熱和碳酸鹽分解13、簡述旋風筒的功能及機理。功能:料粉的分散與懸?。粴夤滔嚅g換熱;氣固相分離;料粉收集。當氣流攜帶料粉進入旋風筒后,被迫在旋風筒筒體與內(nèi)筒間環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動,并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運動,由筒體到錐部,一直可以延伸到錐體的端部,然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升,由排氣管排出。14、預熱器的功能是什么?怎樣才能有效地實現(xiàn)這些功能?預熱器有三個功能:生料粉在廢氣中的分散與懸浮;氣、固相之間的換熱;氣、固相之間的分離。懸?。哼x擇合理的喂料位置;選擇適當?shù)墓艿里L速;在喂料口加裝撒料裝置;注意來料的均勻性。換熱:合理的換熱級數(shù)。分離:合理的旋風筒尺寸及形狀;適當?shù)男L筒高度;適當?shù)呐艢夤艹叽绾筒迦肷疃龋缓侠淼男L筒直徑15、新型干法水泥生產(chǎn)中的分解爐應該具備什么功能?怎樣實現(xiàn)這些功能?燃料放熱;懸浮態(tài)傳熱;物料吸熱分解。具體實施這些功能:1.合理將下料口、下煤口及三次風口合理布局,確保燃料迅速著火,完全燃燒。2.下料口設置撒料器或撒料箱,讓粉料進入分解爐后盡快分散且均勻分布,實現(xiàn)懸浮高效傳熱。3.增大分解爐的體積,形成爐體加管道結構,延長氣體在分解爐內(nèi)停留時間,實現(xiàn)CaCO3有效分解。16、簡述回轉(zhuǎn)窯的功能。燃料燃燒;熱交換;化學反應;物料輸送;降解利用廢棄物17、為什么懸浮預熱器系統(tǒng)內(nèi)氣固之間的換熱速率極高?為什么旋風預熱器系統(tǒng)又要分成多級換熱單元相串聯(lián)的形式?在管道內(nèi)的懸浮態(tài),由于氣流速度較大,氣、固相之間換熱面積極大,所以氣、固相之間的換熱速率極高。經(jīng)過0.02—0.04s的時間,氣、固相之間就可以達到溫度的動態(tài)平衡,而且氣、固相換熱過程主要發(fā)生在固相剛剛加入到氣相后的加速段。這時,再增加氣、固相之間的接觸時間,其意義已經(jīng)不大,所以這時分成多級換熱單元相串聯(lián)的形式,才能夠起到強化氣、固相之間換熱的作用。18、在旋風預熱器系統(tǒng)中,旋風筒的主要作用是什么?氣(廢氣)、固(生料)之間的換熱主要是發(fā)生在聯(lián)接各級旋風筒的管道內(nèi),還是發(fā)生在旋風筒內(nèi)?旋風筒的作用主要是氣固分離,傳熱只占6%~12.5%。氣固之間的換熱主要在進口管道內(nèi)瞬間完成的。19、為什么連接各級旋風筒的管道內(nèi)風速不能太大也不能太小,而要有合理的范圍?管道風速太低,熱交換時間延長,不僅影響傳熱效率,甚至會使生料難以懸浮而沉降積聚,從而使旋風預熱器的預熱效果以及分離效率大大降低;風速過高,則會增大系統(tǒng)阻力,增加電耗,并影響旋風筒的分離效率。20、為什么旋風預熱器系統(tǒng)首先要求第一級旋風筒的氣固分離效率最高,其次是強調(diào)最下一級旋風筒的分離效率最高,然后才考慮其他幾級旋風筒的分離效率要較高?因為第一級旋風筒排出的粉塵量對整個系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的影響最大、重要性最大。最下一級的分離效率不僅對整個預熱器系統(tǒng)的熱效率有很大影響,而且還直接決定著回流到上一級旋風筒的生料量的多少,而且在高溫下增大顆粒生料的循環(huán)量容易造成預熱生料的發(fā)粘堵塞,從而影響到整個窯系統(tǒng)的正常運行,因此分離效率要高。21、為什么一列的旋風預熱器,人們有時會將第一級旋風筒制成兩個直徑較小旋風筒并聯(lián)放置的形式,如2-1-1-1-1這一做法的出發(fā)點是什么?目的在于提高它的氣固分離率,減少飛塵的飛損,而其他級旋風筒的分離率要求相對較低,固選用較小的單筒旋風筒,以期降低整個預熱器系統(tǒng)的阻力損失。22、為什么旋風預熱器往往是中間幾級旋風筒用低壓損旋風筒?中間幾級旋風筒對氣固分離的效率較低,因此可以降低中間幾級旋風筒的壓損,補償整個預熱器系統(tǒng)壓損的增加值。23、旋風預熱器的級數(shù)是否越多越好?太少了有什么問題?太多了有什么問題?不是太少了,預熱器出口的廢氣溫度會大大降低,便會大大降低系統(tǒng)熱效率,物料預熱溫度會大大降低。太多了,動力消耗增大。24、在懸浮預熱器里,影響換熱效果的因素有哪些?生料粉進入管道內(nèi)分散與懸浮的均勻程度;管道內(nèi)的氣固換熱程度;旋風筒內(nèi)的氣固分離;漏風;表面散熱;生料粉沉降的好壞25、入窯生料的表觀分解率一般控制在85%-95%,過高過低有何影響分解率過低,沒有充分發(fā)揮分解爐的作用,加大窯內(nèi)負擔,對增產(chǎn)與節(jié)能都不利。分解率過高,使剩余不足5~10%的碳酸鈣也在分解爐內(nèi)完成分解,在分解爐及預熱器內(nèi)發(fā)生燒結堵塞。26、論述NSP窯系統(tǒng)結皮與堵塞的原因及處理辦法。原因:堿、硫、氯等有害成分的富集;局部溫度過高;燃料不完全燃燒;生料成分和喂料量波動;系統(tǒng)漏風;MgO含量高辦法:避免使用高堿、硫、氯原料;采用旁路放風;避免使用高灰分和灰分熔點低的煤;保持各部的溫度、壓力穩(wěn)定及喂料量穩(wěn)定;定期檢查吹掃,清除結皮;安裝檢測報警器。27、何為堿循環(huán)?對水泥生產(chǎn)有何影響及措施旋風預熱器內(nèi)的堿循環(huán)分為:內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)內(nèi)循環(huán):是指堿、硫、氯在窯內(nèi)高溫帶從生料及燃料中揮發(fā),到達窯系統(tǒng)最低兩級預熱器等較低溫度區(qū)域時,隨即冷凝在溫度較低的生料上,它們隨著生料沉集-起進入窯內(nèi),形成一個在預熱器和窯之間的循環(huán)和富集過程。外循環(huán):是指凝聚生料中的堿、硫、氯等成分,隨末被預熱器收集的生科一起排出預熱器系統(tǒng),當這部分粉塵在收塵器、增濕塔及生料磨、烘干機系統(tǒng)中被收集重新入窯時,在預熱器與這些設備之間存在循環(huán)過程。如果在收塵設備中收集的窯灰丟棄,外循環(huán)則基本消除。但是,由于在預熱器系統(tǒng)中K2O的冷凝率高達79~81%,而Na2O的冷凝率較低,因而預熱器廢氣中帶出的含堿、硫、氯等有害成分相當?shù)?,因此窯灰重新回窯產(chǎn)生的外循環(huán),對生產(chǎn)影響不大。措施:路旁放風28、新型干法水泥熟料煅燒過程中,一次、二次、三次風的作用分別是說明?一次風:輸送煤粉,并提供煤中揮發(fā)份燃燒所需的氧。二次風:有利于碳的燃燒;調(diào)節(jié)火焰長短、窯溫高低;提供燃料焦炭粒子燃燒所需的氧;回收熟料的熱量。三次風:供分解爐中煤燃燒所需的氧。29、立磨制備生料的原理(工作原理):電動機通過減速器帶動磨盤轉(zhuǎn)動,物料通過鎖岡喂料裝置落到磨盤中央,由于離心力作用形成環(huán)形料床并被鉗到磨輥與磨盤之間,受到擠壓作用而被粉碎,并由于相對滑動產(chǎn)生剪切力,使物料被磨細。30、生料均化的原理生料均化原理主要采用空氣攪拌及重力作用下產(chǎn)生的漏斗效應,使生料粉向下降落時切割盡量多層料面予以混合。同時,在不同流化空氣的作用下,使沿庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用,有的區(qū)域卸料,有的區(qū)域流化,從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生徑向傾斜,進行徑向混合均勻。31、硅酸鹽水泥組成、熟料主要化學成分、礦物組成?硅酸鹽水泥組成:硅酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或?;郀t礦渣、適量石膏;熟料的化學成分:CaO、SiO2、Al2O3、FeO3礦物組成:C3S、C2S、C3A、C4FA32、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。33、什么是懸浮預熱技術,什么是預分解技術?懸浮預熱技術是指低溫粉體物料均勻分散在高溫氣流中,在懸浮狀態(tài)下進行熱交換,使物料得到迅速加熱升溫的技術。預分解(或稱窯外分解)技術是指將已經(jīng)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。

陶瓷1、燒結和晶粒長大的推動力各是什么?試比較兩者的大???燒結的推動力是粉狀物料的表面能大于多晶燒結體的晶界能。晶粒生長的推動力是晶界兩側自由焓差。燒結的推動力約為4-20J/g,因而燒結推動力比晶粒生長推動力約大十倍。2、列出影響陶瓷制品常溫強度的基本因素。氣孔率:陶瓷材料的強度隨氣孔率的增加而降低,氣孔的存在一方面使承受負荷的有效截面積減少;另一方面會引起應力集中而強度降低。材料的性質(zhì)晶粒的大小與裂紋:晶粒越大強度越小,陶瓷坯體出現(xiàn)的裂紋通常和晶粒尺寸成正比;晶相的數(shù)量和形貌:晶相的強度比玻璃相高,對于含玻璃相多的陶瓷來說,瓷坯中晶相含量愈多則其強度越大;晶界:由單一晶相組成的陶瓷材料在外力作用下擴展的裂紋遇到晶界往往會終止。若晶界上有氣孔存在而出現(xiàn)應力集中,則裂紋會沿晶界伸長。生產(chǎn)工藝另:提高陶瓷常溫強度,降低脆性措施有哪些細化晶粒,保持純度在保證氣孔率不高的條件下,減少玻璃相含量成型工藝:等靜壓>雙面加壓>單面加壓提高瓷坯致密度3、如何提高有釉陶瓷生產(chǎn)的坯-釉適應性。降低釉的熱膨脹系數(shù):工藝許可條件下降低K2O,Na2O的使用量,改用Li2O或其他膨脹系數(shù)低的原料。同時提高釉的燒成溫度和保溫時間,使釉料中石英熔融。從而降低釉的熱膨脹系數(shù);要在工藝允許的條件下,盡量提高燒成溫度,延長燒成時間,增加釉料細度以增加坯釉適應性;引入離子半徑小,極化能力強的氧化物,比如MgO;降低釉層厚度。另:影響坯釉適應性的因素有哪些?各因素對坯釉適應性的具體影響?如何改善坯釉適應性?見作業(yè)3月10日第3題4、為什么常規(guī)燒結方法得到的陶瓷材料密度最多只能達到95%的理論密度?可采取哪些措施使陶瓷燒結后達到或接近理論密度?晶粒頂角氣孔不能完全排除;隨燒結進行,T升高,氣孔逐漸縮小,氣孔內(nèi)壓增大,當?shù)扔?γ/r時,燒結停止。但溫度繼續(xù)升高,引起膨脹,對燒結不利;采取措施:氣氛燒結、真空燒結、熱壓燒結等。5、試舉例說明對某些原材料在使用前進行預燒處理的作用。(以滑石、氧化鋁為例)石英預燒的目的,利用石英晶型轉(zhuǎn)變發(fā)生瞬間膨脹,而使石英內(nèi)部結構疏松,利于粉碎;滑石預燒,破壞滑石明顯的片狀結構;粘土預燒的目的,減少收縮,提高純度;氧化鋅預燒的目的:避免氧化鋅在釉料中含量過多時引起縮釉的缺陷6、燒成氣氛對陶瓷產(chǎn)品性能有何影響?燒結溫度:在還原氣氛下的燒成溫度比在氧化氣氛中低;最大燒成線收縮:瓷石質(zhì)坯體在還原氣氛下比在氧化氣氛中大。長石質(zhì)瓷坯在在氧化氣氛中低;過燒膨脹的影響:所有瓷質(zhì)坯體在還原氣氛過燒40℃的膨脹系數(shù)比在氧化氣氛小。當長石質(zhì)坯體加入膨潤土,在還原氣氛過燒40℃的膨脹系數(shù)比在氧化氣氛大;線收縮速度的影響,除個別外,瓷坯在還原氣氛的最大線收縮率比在氧化氣氛要大;瓷坯顏色、透光度及釉面質(zhì)量的影響8、如何實現(xiàn)陶瓷材料的低溫燒成?1.坯釉料要適應低溫燒成條件:干燥收縮和燒成收縮??;坯料熱膨脹系數(shù);坯料的熱傳導性、抗熱震性能能好;坯料少含晶型轉(zhuǎn)變的物質(zhì);釉料始熔溫度高,高溫粘度低。2.減少坯體入窯水分,提高坯體入窯溫度。3.控制坯體形狀、大小、厚度。4.選用溫差小和保溫性能良好的窯具。9、為什么陶瓷材料的實際強度比理論強度低很多?陶瓷的實際強度比理論強度低得多的原因是其組織中存在晶界,晶界對其強度的破壞作用很大。因為晶界上存在晶粒間的局部分離或空隙,晶界上原子間鍵被拉長、鍵強度被削弱,相同電荷離子的靠近產(chǎn)生斥力、可能造成微裂紋。影響陶瓷強度的主要因素是晶界的存在,同時受陶瓷組織的致密度、雜質(zhì)和其他各種缺陷的影響也很大,另外陶瓷強度對應力狀態(tài)特別敏感。10、燒成制度包括哪些內(nèi)容?溫度制度又包括哪幾個階段?如何分析各階段的作用?燒成制度:溫度制度、氣氛制度和壓力制度升溫速度:干燥連續(xù)、氧化分解、晶型轉(zhuǎn)變燒成制度:坯體開始收縮,釉層融化保溫時間:使坯體內(nèi)物理、化學反應更加完全,坯體組織趨于均一冷卻速度:防止液相析晶、晶粒長大及低價鐵的氧化11、試分析陶瓷的燒結驅(qū)動力和阻力。驅(qū)動力:表面能;燒結過程中,原有氣固界面消失,生成能量較低的固固界面,造成表面積減少和表面自由能降低,推動燒結阻力:雜志;雜志阻礙了晶界移動,使氣孔難以排除,從而阻礙燒結。12、簡述凝集粒子對于燒成的影響?過細的顆粒易吸附大量氣體或離子。吸附物在很高的溫度下才能除去,妨礙顆粒間的接觸,阻礙了燒結;顆粒過細容易產(chǎn)生二次再結晶。16、燒成過程的化學物理變化坯體的水分蒸發(fā)期:排除殘余水分氧化分解及晶型轉(zhuǎn)化期:排除結構水;碳酸鹽分解;有機物、碳素和硫化物被氧化;石英晶型轉(zhuǎn)變玻化成瓷期:繼續(xù)氧化分解和排除結構水;固相溶解形成液相;硫酸鹽分解和高價鐵還原分解。冷卻階段:液相析晶,玻璃相的行程,游離石英晶型轉(zhuǎn)變18、特種陶瓷對粉末顆粒要求化學組成均勻性好;純度高;適當小的顆粒尺寸;球形顆粒且尺寸均勻單一;分散性好,無團聚19、陶瓷材料的晶粒細小有什么好處?為什么?請說明要制備出細小晶粒的陶瓷材料應當采用什么措施。(細化陶瓷晶粒有什么益處,原理是什么?可采取哪些措施)好處:晶粒越細小,機械強度越高原因:晶粒越細小,比表面積越大,晶界越多,裂紋擴展阻力越大;粗大晶粒應力集中效應明顯晶粒越大,非等軸晶體各向異性表現(xiàn)越明顯措施:控制原料細度制定科學合理的燒成制度選擇適當、適量的添加劑20、陶瓷如何做到透明化?1.原料的純度必須很高;2.原料的結構必須是光學異向性比較小的晶體;3.生產(chǎn)工藝必須使光的散射減低到最小。21、石英在加熱過程中的晶型轉(zhuǎn)變以及對陶瓷生產(chǎn)的影響?對生產(chǎn)的影響:1、可以通過控制升溫和冷卻速率,避免體積效應引起的開裂;2、利用熱膨脹效應,有利于其破碎。

玻璃1、混合堿效應在二元堿硅玻璃中,當玻璃中堿金屬氧化物的含量不變時,用一種堿金屬氧化物取代另一種氧化物時,玻璃的性質(zhì)不是呈直線變化,而是出現(xiàn)明顯的極值。這一效應叫做混和堿效應。2、硼反常Na2O-B2O3-SiO2系統(tǒng)玻璃中,如果氧化硼的含量超過一定限度時,結構和性質(zhì)會發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,在性質(zhì)變化曲線上則出現(xiàn)極大值或極小值,這種現(xiàn)象稱為“硼反?!爆F(xiàn)象。3、混合鍵為何容易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,又具有共價鍵的方向和飽和性,不易改變鍵長和鍵角的傾向。前者造成玻璃的長程無序;后者賦予玻璃的短程有序,因此易形成玻璃。4、簡述玻璃的通性具有各向同性;無固定熔點;介穩(wěn)性;性質(zhì)變化的連續(xù)性與可逆性5、澄清劑工作原理(以As2O3為例說明澄清劑的工作原理)澄清的過程就是:首先使氣泡中的氣體、窯內(nèi)氣體與玻璃液中物理溶解和化學結合的氣體之間建立平衡,再使可見氣泡漂浮于玻璃液表面而加以消除。在高溫澄清過程中,溶解在玻璃液內(nèi)的氣體、氣泡中的氣體及爐氣這三者間會相互轉(zhuǎn)移與平衡,它決定于某類氣體在上述三相中的分壓大小,氣體總是由分壓高的一相轉(zhuǎn)入分壓低的另一相中。澄清劑的原理就是使氣泡體積增大,使氣泡上升速度加快。澄清過程中,氣泡的消除有兩種方式:(1)使氣泡體積增大,加速上升,漂浮于玻璃液表面后破裂消除(大于臨界泡徑的氣泡升到液面后排除);(2)使小氣泡中的氣體組分溶解于玻璃液中,氣泡被吸收而消失(小于臨界泡徑的氣泡,在玻璃液的表面張力作用下氣泡中的氣體溶解于玻璃液而消失)。另:簡述玻璃的澄清原理。(1)化學澄清機理:化學澄清劑應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。①降低的方法:設法將溫度提高,達到氣泡快速離開玻璃的目的;②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;③采用機械法攪動熔體,使熔體劇烈運動,從而使熔體受熱均勻、化學均勻和排氣,對消除作用不大;④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出;⑤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;⑥在使過飽和熔體排出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出形成氣泡。6、如何用3T曲線來判斷玻璃形成的能力大?。?、何為玻璃分相?分相對玻璃的性質(zhì)有何影響?分相有何應用?高溫下均勻的玻璃態(tài)物質(zhì)在冷卻過程中或在一定的溫度下熱處理時,由于內(nèi)部質(zhì)點遷移,而分成兩種或兩種以上化學組分不同的互不溶解的液相或玻璃相。對第一類性質(zhì)的影響: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構十分敏感。若性質(zhì)較差的相以連通結構的形式存在,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);對第二類性質(zhì)的影響:分相對性能影響視分相形態(tài)而定;對玻璃析晶的影響:分相有利于析晶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。應用:①制作多孔玻璃、高硅氧玻璃;②制作Pyrexglass;③提高玻璃或瓷釉的乳濁度;④利用分相促進析晶,制成微晶玻璃;⑤利用多次分相制作鐵瓷釉;⑥利用AgCl析晶制成析晶玻璃。8、論述玻璃粘度和表面張力在生產(chǎn)中的應用或工藝意義粘度:在生產(chǎn)中玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等表面張力:在熔制過中,表

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