二工大材料科學(xué)基礎(chǔ)答案(編輯修改稿)
2025-02-06 15:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 態(tài)、和分布決定陶瓷材料的主要性能和應(yīng)用。 玻璃相 玻璃轉(zhuǎn)變溫度 Tg，低于此溫度時，物質(zhì)表現(xiàn)出明顯的脆性。 氣相是陶瓷內(nèi)部殘留的 孔洞 ；成因復(fù)雜，影響因素多。氣孔對陶瓷的性能不利 2. 陶瓷材料的主要結(jié)合鍵是什么 ?從結(jié)合鍵角度分析陶瓷材料的性能特點 ？ 答： 主要由金屬元素和非金屬通過離子鍵或兼有離子鍵和共價鍵的方式結(jié)合起 來。 由于離子鍵及共價鍵很強，故陶瓷的抗壓強度很高，硬度極高。因為原子以離子鍵和共價鍵結(jié)合時，外層電子處于穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，不能自由運動，故陶瓷材料的熔點很高，抗氧化性好，耐高溫，化學(xué)穩(wěn)定性高。 3．陶瓷材料的晶體相有哪幾種常見主要結(jié)構(gòu)？舉例說明？ 答： AX型陶瓷晶體 （ 1） CsCl 型 （ 2） NaCl型（ 3） ZnS閃鋅礦型結(jié)構(gòu)（ 4）纖維鋅礦型結(jié)構(gòu) AmXp型陶瓷晶體 （ 1）螢石（ CaF2）型結(jié)構(gòu) 與 逆螢石型結(jié)構(gòu)（ 2）剛玉（ Al2O3）結(jié)構(gòu) 尖晶石型結(jié)構(gòu)（ AB2O4） 正常尖晶石型結(jié)構(gòu)、反尖晶石型結(jié)構(gòu) 鈣鈦礦型結(jié)構(gòu) 4．硅酸鹽化合物有那幾種基本類型？ 答： 按照連接方式劃分，硅酸鹽化合物可以分為以下幾種類型：①孤立狀硅酸鹽②復(fù)合狀硅酸鹽 ③環(huán)狀或鏈狀硅酸鹽④層狀硅酸鹽⑤立體網(wǎng)絡(luò)狀硅酸鹽 陶瓷材料的 主要成分 ？ 陶瓷材料的 主要成分 是氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等。 陶瓷材料的分類 ？ 答： 按化學(xué)成分分類 可將陶瓷材料分為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。 按使用的原材料分類可將陶瓷材料分為普通陶瓷和特種陶瓷 按性能和用途分類可將陶瓷材料分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩類。 通常按組織形 態(tài)，陶瓷材料可分為三大類：無機玻璃、微晶玻璃、 陶瓷 簡述工程陶瓷的生產(chǎn)過程 ？ 答： 工程陶瓷的制造工藝：原料制備、坯料成形和制品燒成或燒結(jié)。 ①原料制備 將礦物原料經(jīng)揀選、粉粹后配料、混合、磨細等得到坯料。原料經(jīng)過坯料制備后，依成型工藝的要求，可以是粉料、漿料或可塑泥團。 ②坯料成型 將坯料加工成一定形狀和尺寸并有必要機械強度和致密度的半成品。成型方法主要有可塑法（如傳統(tǒng)陶瓷），注漿法（如形狀復(fù)雜、精度要求高的普通陶瓷）和壓制法（如特種陶瓷和金屬陶瓷） 一系列 ③ 燒結(jié) 干燥后的坯料加熱到高溫， 進行一系列的物理、化學(xué)變化而成瓷的過程。 8. 簡述常用工程結(jié)構(gòu)陶瓷的種類、性能特點及應(yīng)用 ？ 答： （一）普通陶瓷 性能特點：這類陶瓷質(zhì)地堅硬，不會氧化生銹、不導(dǎo)電，能耐寒1200OC高溫，加工成型性好，成本低廉，產(chǎn)量大。缺點是因含有較多的玻璃相，固強度較低，且在高溫下玻璃相易軟化，所以其耐高溫性及絕緣性不如特種陶瓷 。 應(yīng)用：除日用陶瓷、瓷器外，大量用于電器、化工、建筑、紡織等工業(yè)部門。用來制作低于 200OC的耐蝕器皿和容器、反應(yīng)塔管道、供電系統(tǒng)的絕緣子、紡織機械中的導(dǎo)沙零件等 （二）新型結(jié)構(gòu)陶瓷 氧化鋁陶 瓷 性能特點： 耐高溫性能好，可使用到 1950℃ ,。具有良好的電絕緣性能及耐磨性。微晶剛玉的硬度極高 (僅次于金剛石 ). 應(yīng)用：氧化鋁陶瓷被廣泛用作耐火材料，如耐火磚、坩堝、 熱偶套管，淬火鋼的切削刀具、金屬拔絲模，內(nèi)燃機的火花塞，火箭、導(dǎo)彈的導(dǎo)流罩及軸承等。 ⑵ 氮化硅（ Si3N4）陶瓷 (以 Si3N4為主要成分的陶瓷 ) 性能特點：氮化硅的強度高；硬度僅次于金剛石、碳化硼等；摩擦系數(shù)僅為 ~；有自潤滑作用、熱膨脹系數(shù)小；抗熱震性大大高于其他陶瓷材料；化學(xué)穩(wěn)定性高。 應(yīng)用：熱壓燒結(jié)氮化硅用于形狀 簡單、精度要求不高的零件，如切削刀具、高溫軸承等。反應(yīng)燒結(jié)氮化硅用于形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的零件，如機械密封環(huán)等 ⑶ 碳化硅（ SiC）陶瓷 性能特點：碳化硅的最大特點是高溫強度高，有很好的耐磨損、耐腐蝕、抗蠕變性能，其熱傳導(dǎo)能力很強，僅次于氧化鈹陶瓷。 應(yīng)用：碳化硅陶瓷用于制造火箭噴嘴、澆注金屬的喉管、熱電偶套管、爐管、燃氣輪機葉片及軸承，泵的密封圈、拉絲成型模具等。 ⑷ 氧化鋯陶瓷 性能特點：完全穩(wěn)定氧化鋯 (FSZ)，其力學(xué)性能低，抗熱沖擊性差。部分穩(wěn)定氧化鋯的導(dǎo)熱率低，絕熱性好；熱膨脹系數(shù)大 ，接近于發(fā)動機中使用的金屬，抗彎強度與斷裂韌性高，除在常溫下使用外，已成為絕熱柴油機的主要侯選材料，
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