最新考研復(fù)試題庫無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)-資料下載頁
2025-03-25 03:49本頁面
【正文】 體，由于制品的形狀、厚度和入窯水分的不同，升溫速度和燒成周期都應(yīng)有所不同。壁薄、小件制品入窯前水分易于控制，一般可采取短周期快燒，大件、厚壁及形狀復(fù)雜的制品升溫不能太快，燒成周期不能過短。坯體中含大量可塑性粘土及有機(jī)物多的粘土?xí)r，升溫速度也應(yīng)放慢。有學(xué)者根據(jù)不穩(wěn)定傳熱過程的有關(guān)參數(shù)推算出，安全升、降溫的速度與陶瓷坯體厚度的平方成反比。⑶ 窯爐結(jié)構(gòu)、燃料性質(zhì)、裝窯密度它們是能否使要求的燒成制度得以實(shí)現(xiàn)的重要因素。所以在擬定燒成制度時(shí)，還應(yīng)結(jié)合窯爐結(jié)構(gòu)、燃料類型等因素一道考慮，也就是把需要的燒成制度和實(shí)現(xiàn)燒成制度的條件結(jié)合起來，否則先進(jìn)的燒成制度也難以實(shí)現(xiàn)。⑷ 燒成方法同一種坯體采用不同的燒成方法時(shí)，要求的燒成制度各不相同。日用瓷的素?zé)郎囟瓤偸堑陀诒緹臏囟?。釉面磚素?zé)臏囟韧哂谟詿臏囟?。一些特種陶瓷可在常壓下燒結(jié)外，還可用熱壓法、熱等靜壓法等一些新的方法燒成。熱壓法及熱等靜壓法的燒成溫度比常壓燒結(jié)的溫度低得多，燒成時(shí)間也可縮短。因此擬定燒成制度時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮所用的燒成方法。？答：1）添加劑 實(shí)踐中使用的加速玻璃融化的添加劑有助熔劑、澄清劑。2）攪拌與鼓泡 在池窯上增設(shè)攪拌與池底鼓泡裝置可提高玻璃液的澄清和均化速度。3）電助熔與全電熔 電助熔是在燃料加熱的同時(shí)，在池窯融化部、加料區(qū)和作業(yè)部增加電加熱，以提高玻璃液的熔化速度。4）富氧燃燒 富氧燃燒可提高燃料利用率，提高熔化溫度，加速熔化過程。5）高壓與真空熔煉 高壓與真空熔煉有利于玻璃中可見氣泡的消除，前者可使可見氣泡中氣體溶解至玻璃液，后者可導(dǎo)致可見氣泡的迅速膨脹而加速上浮。？答：1)Al2O3原料有兩種晶型α、γ型，γAl2O3易燒結(jié)但得到的剛玉晶體大小不均，以αAl2O3為原料得到的剛玉晶體不會異常長大，大小均勻，利于提高強(qiáng)度；2)滑石瓷：采用優(yōu)質(zhì)滑石，分解出充足的無定形石英與鋇形成鋇質(zhì)玻璃3MgO4SiO2H2O→3(MgOSiO2)+SiO2+H2O3)配比：例如鎂質(zhì)瓷，配方中滑石與其他成分的不同，可以制成多種類型的鎂質(zhì)瓷，如滑石+粘土質(zhì)瓷，塊滑石瓷，鎂橄欖石瓷，堇青石瓷等。顆粒大小、分布、聚集程度影響最為明顯。1）顆粒大小影響成瓷后晶粒尺寸。a、粗粒多：成瓷后晶粒尺寸增加??；b、細(xì)粒多：成瓷后晶粒尺寸增加大，因?yàn)楸缺砻娲?，利于晶粒發(fā)育長大。2）粒度分布范圍影響產(chǎn)品的密度：即氣孔率分布范圍窄，則密度高，粉末要求聚集成團(tuán)，因團(tuán)粒之間的空隙往往大于顆粒之空隙。 1）摻雜物進(jìn)入固溶體，增加晶格缺陷，促進(jìn)晶格擴(kuò)散，使坯體致密，減少氣孔；2）晶粒周圍形成連續(xù)的第二相，促進(jìn)繞結(jié)。如第二相不易移動，則阻礙晶界移動，抑制晶粒長大，多數(shù)情況下?lián)诫s物會抑制晶粒粗化，減緩晶界移動速度，但也會加速晶粒生長，與其數(shù)量種類有關(guān)。 1）燒成氣氛是影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能的重要因素之一。氣孔率、晶粒尺寸、缺位形成、陽離子價(jià)態(tài)、礦物組成如：TiO2在還原氣氛下，顏色加深, Ti4+→Ti3++O2空位↑ Fe2O3在氧化氣氛下→FeO+O2↑,使氣孔率↑2）升降溫度影響坯體密度，晶粒大小，相的分布。控制速率煅燒，中間溫度下維持較長時(shí)間——促進(jìn)坯體致密；快速燒成時(shí)高溫下維持較短時(shí)間——抑制晶粒粗化。冷卻速度對顯微結(jié)構(gòu)影響表現(xiàn)在各相分布。a、快速冷卻：越過第二相的析出溫度，則第二相形成數(shù)量少；b、緩慢冷卻：不同溫度會析出不同的第二相。？生坯與干燥介質(zhì)接觸時(shí)，生坯表面的水首先汽化，內(nèi)部的水借助擴(kuò)散作用向表面移動，并在表面汽化，然后干燥介質(zhì)將汽化的水帶走。干燥速度取決于內(nèi)部擴(kuò)散速度和表面汽化速度兩個(gè)過程。干燥過程可分為四個(gè)階段：升速階段 短時(shí)間內(nèi)，坯體表面被加熱到等于干燥介質(zhì)濕球溫度的溫度，水分蒸發(fā)速度很快增大，到A點(diǎn)后，坯體吸收的熱量和蒸發(fā)水分耗去的熱量相等。時(shí)間短，排除水量不大。等速干燥階段 坯體表面蒸發(fā)的水分由內(nèi)部向坯體表面源源不斷補(bǔ)充，坯體表面總是保持濕潤。干燥速度不變，坯體表面溫度保持不變，水分自由蒸發(fā)。到臨界水分點(diǎn)后，坯體內(nèi)部水分?jǐn)U散速度開始小于表面蒸發(fā)速度，坯體水分不能全部潤濕表面，開始降速階段，體積收縮。降速干燥階段 表面停止收縮，繼續(xù)干燥僅增加坯體內(nèi)部孔隙。干燥速度下降，熱能消耗下降，坯體表面溫度提高。平衡階段 坯體表面水分達(dá)到平衡水分時(shí)，干燥速度為0，取決于干燥介質(zhì)的溫度和濕度——干燥最終水分。？答：硅酸鹽水泥：與氧化鈣一起形成硅酸鈣。如果熟料中 SiO2 過高，熟料煅燒困難，特別當(dāng)氧化鈣含量低，硅酸二鈣含量多時(shí)，熟料易于粉化。硅率過低，則熟料中硅酸鹽礦物太少而影響水泥強(qiáng)度，且影響窯的操作。 在玻璃中：SiO2是玻璃形成氧化物，以硅氧四面體[SiO4]的結(jié)構(gòu)組元形成不規(guī)則的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，成為玻璃的骨架。 在陶瓷產(chǎn)品燒成過程中， 二氧化硅的體積膨脹可以起著補(bǔ)償坯體收縮的作用。高溫下石英部分地溶解于液相中，增加熔體的粘度，而未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架，減少變形的可能性。由于石英屬瘠性原料，因而可減小坯體的干燥收縮和縮短干燥時(shí)間。
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