【正文】 維。利用光導(dǎo)纖維可進(jìn)行光纖通信。光纖通信與電波通信相比，光纖通信能提供更多的通信通路，可滿足大容量通信系統(tǒng)的需要。從光導(dǎo)纖維一端入射的光線，經(jīng)內(nèi)芯反復(fù)折射而傳到末端，由于兩層折射率的差別，使進(jìn)入內(nèi)芯的光始終保持在內(nèi)芯中傳輸著。用最新的氟玻璃制成的光導(dǎo)纖維，可以把光信號(hào)傳輸?shù)教窖蟊税抖恍枞魏沃欣^站。用光纜代替通信電纜，可以節(jié)省大量有色金屬， t、鉛2～3 t。光纖通信與數(shù)字技術(shù)及計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，可以用于傳送電話、圖像、數(shù)據(jù)、控制電子設(shè)備和智能終端等，起到部分取代通信衛(wèi)星的作用。生物陶瓷人體器官和組織由于種種原因需要修復(fù)或再造時(shí)，選用的材料要求生物相容性好，對(duì)肌體無免疫排異反應(yīng)；血液相容性好，無溶血、凝血反應(yīng)；不會(huì)引起代謝作用異?，F(xiàn)象；對(duì)人體無毒，不會(huì)致癌。利用這些材料制造了許多人工器官，在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。例如，不銹鋼在常溫下是非常穩(wěn)定的材料，但把它做成人工關(guān)節(jié)植入體內(nèi)，三五年后便會(huì)出現(xiàn)腐蝕斑，并且還會(huì)有微量金屬離子析出，這是生物合金的缺點(diǎn)。納米陶瓷從陶瓷材料發(fā)展的歷史來看，經(jīng)歷了三次飛躍。精細(xì)陶瓷粉體的顆粒較大，屬微米級(jí)（10 m），有人用新的制備方法把陶瓷粉體的顆粒加工到納米級(jí)（10 m），用這種超細(xì)微粉體粒子來制造陶瓷材料，得到新一代納米陶瓷，這是陶瓷材料的第三次飛躍。如室溫下合成的TiO2陶瓷，它可以彎曲，其塑性變形高達(dá)100%，韌性極好。納米陶瓷被稱為21世紀(jì)陶瓷紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分都是Al2O3（剛玉）。1900年，科學(xué)家曾用氧化鋁熔融后加入少量氧化鉻的方法，制出了質(zhì)量為2g4g的紅寶石。綜上所述是集中高溫結(jié)構(gòu)材料的簡(jiǎn)介，而這僅僅是無機(jī)非金屬材料的一小部分而已。我知道如果想在無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域有一番作為并非易事?，F(xiàn)在，而我所能做的就是認(rèn)認(rèn)真真的學(xué)好所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)為將來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。既然無機(jī)非金屬材料是一個(gè)前沿學(xué)科，那么單單的本科學(xué)歷顯然是不夠的，是無法滿足社會(huì)對(duì)此領(lǐng)域的需求的，因此，考研成為了我們繼續(xù)深造的基本要求。如果可能的話我想我會(huì)去國(guó)外繼續(xù)深造，學(xué)習(xí)更先進(jìn)的理論知識(shí)，將來能為祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的一份力量??！我會(huì)在河南工業(yè)努力學(xué)習(xí)，為自己的明天而奮斗??！第三篇：無機(jī)非金屬材料專業(yè)試題(無機(jī)非金屬材料專業(yè))試卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、單選：（每題1分，共20分）影響熟料安定性的主要因素是（A）。SM減小，鋁率增大。SM增大，鋁率增大。SBPFDP ℃℃℃℃1電爐爐溫為12501400℃可采用的電熱體是（C）。（C）1干燥過程中，最容易引起坯體變形的階段是（B）1改善泥漿流動(dòng)性一般不用NaOH作稀釋劑的原因是（B）(OH)2溶解度較大(OH)2溶解度較大1超薄型瓷片的成型可以采用的方法是（A）1壓制成型四種加壓方式，坯體密度更加均勻的是（C） 釉與玻璃的不同之處是（D）二、多選：（每題2分，共20分）水泥的凝聚時(shí)間主要有下列哪些礦物控制（AC）影響熟料燒結(jié)過程的因素有哪些（A B C E）改善硬化水泥漿體耐久性的措施有（A C D E）當(dāng)原料的變異系數(shù)Cv為（AB）時(shí)，不需要進(jìn)行預(yù)均化影響水泥水化程度主要因素是（B CD） 影響泥漿流變性的因素是（BCE） 骨質(zhì)瓷是指以磷酸鈣Ca3(PO4)2為熔劑的“磷酸鹽高嶺土石英長(zhǎng)石”系統(tǒng)瓷，燒成后坯體構(gòu)成主要有（BDE）。對(duì)于什么樣的產(chǎn)品我們采用注漿成型方法（ADE）三、判斷：（對(duì)“”，錯(cuò)“”，每題1分，共15分）硅酸鹽礦物主要指C3A、C4AF。通過固相反應(yīng)能形成的礦物有C3S。熟料的熱耗表示生產(chǎn)1kg熟料所消耗的熱量。礦渣中玻璃體的含量越多，礦渣的活性越好。石灰飽和系數(shù)表示熟料中二氧化硅被飽和成硅酸三鈣的程度。1B2O3是玻璃形成體，以硼氧三角體和硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單元，在硼硅酸鹽玻璃中與硅氧四面體共同組成結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)?！?雙面注漿的模型比較復(fù)雜，而且與單面注漿一樣，注件的均勻性并不理想，通常遠(yuǎn)離模面處致密度大。√1結(jié)晶方向不同的、直接接觸的同成分晶粒間的交界處稱為相界四、簡(jiǎn)答（每題5分，共25分）熟料冷卻的目的是什么？為什么要急冷？答 ：熟料冷卻的目是：改善熟料質(zhì)量與易磨性；(1分)降低熟料溫度，便于熟料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和粉磨；(1分)部分回收熟料出窯帶走的熱量，預(yù)熱二、三次空氣，從而降低熟料熱耗，提高熱利用率。(1分)與硅酸鹽水泥相比，為什么摻有混合材料的水泥的早期強(qiáng)度低而后期強(qiáng)度卻較高？ 答： 由于礦渣水泥中水泥熟料礦物相對(duì)地減少了（與硅酸鹽水泥相比），而礦渣的 潛在活性早期尚未得到充分激發(fā)與發(fā)揮，水化產(chǎn)物相對(duì)較少，因而礦渣水泥的早期硬化較漫，所表現(xiàn)出來的是水泥的 3d、7d強(qiáng)度偏低。(3分)什么是泥漿觸變性？解釋泥漿觸變性產(chǎn)生的原因。(2分)黏土類礦物大多數(shù)是板狀顆粒，在板面上往往帶負(fù)電荷，而端面處帶有一定的正電荷，端——板面相互吸引，形成棚架結(jié)構(gòu)．很多水被包圍在棚架中，不能自由流動(dòng)，(2分)所以泥漿的流動(dòng)性差．這種結(jié)構(gòu)對(duì)著攪動(dòng)而逐步打開，一旦靜止時(shí)又漸漸恢復(fù)．(1分)影響泥漿壓濾效率的因素（1）壓力大小壓力大小和加壓方式。(1分)（2）加壓方式。(1分)（3）泥漿溫度。一般控制在3050 ℃，太高影響泥料的可塑性。泥漿的密度小，往往要延長(zhǎng)壓濾時(shí)間。顆粒越細(xì)，粘性越強(qiáng)的泥料濾泥越困難。(3分)南方制瓷原料大多采用原生高嶺土和瓷石，含鐵量較多而含氧化鈦、有機(jī)物較少，粘性和吸附性較小，適宜用還原氣氛燒成。它的強(qiáng)度3d之內(nèi)就大部分發(fā)揮出來，以后卻幾乎不再增長(zhǎng)，甚至倒縮；(2分)C 4 AF早期強(qiáng)度類似于鋁酸三鈣，而后期還能不斷增長(zhǎng)，類似于硅酸二鈣。(2分)燒結(jié)過程中出現(xiàn)晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象可能與哪些因素有關(guān)？其對(duì)燒結(jié)是否有利？為什么？答：晶粒的異常長(zhǎng)大是指在長(zhǎng)大速度較慢的細(xì)晶基體內(nèi)有少部分區(qū)域快速長(zhǎng)大形成粗大晶粒的現(xiàn)象。(2分)燒結(jié)過程中的晶粒異常長(zhǎng)大同樣會(huì)降低燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力，對(duì)燒結(jié)樣品的結(jié)構(gòu)均勻性和性能均勻性都不利，通常提高原始材料的純度及混料均勻性等方法均能避免晶粒異常長(zhǎng)大現(xiàn)象的發(fā)生。由于這些化學(xué)鍵的特點(diǎn)，例如高的鍵能和強(qiáng)大的鍵極性等，賦予了這一大類材料以高熔點(diǎn)，高強(qiáng)度，耐磨損，高硬度，耐腐蝕及抗氧化的基本屬性和寬廣的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，透光性以及良好的鐵電性，鐵磁性和壓電性等特殊性能，高溫超導(dǎo)性也是新近在這類材料上發(fā)現(xiàn)的。第一章 玻璃的結(jié)構(gòu) 和性質(zhì) 玻璃的結(jié)構(gòu)晶態(tài)：周期性，對(duì)稱性，幾何形態(tài)，質(zhì)點(diǎn)排列，自限性，均一性，異向性，穩(wěn)定性，遠(yuǎn)程有序。玻璃的通性1）各向同性2）介穩(wěn)性：玻璃是由熔體急劇冷卻而得，由于在冷卻過程中粘度急劇增大，質(zhì)點(diǎn)來不及形成晶體的有規(guī)則排列，系統(tǒng)的內(nèi)能尚未處于最低值，從而處于介穩(wěn)態(tài)，在一定的外界條件下，它們?nèi)跃哂?自發(fā)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較低的晶體的趨勢(shì)。）玻璃中的質(zhì)點(diǎn)雖然不具有規(guī)則的格子 排列，但在大致固定的平衡位置上震動(dòng)的玻璃網(wǎng)絡(luò)中的正常離子數(shù)與晶體中的配位數(shù) 也應(yīng)該近似。4）形成氧化物玻璃必須滿足的四條規(guī)則: A 每個(gè)氧離子應(yīng)該與不超過兩個(gè)陽離子相聯(lián)。D 每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角是共用的。硼氧反常性：堿金屬或堿土金屬氧化物加入B203玻璃中，將產(chǎn)生硼氧四面體[B04],而形成硼酸鹽玻璃。玻璃結(jié)構(gòu)中的陽離子的分類1）按元素與氧結(jié)合的單鍵能（即化合物分解能與配位數(shù)之商）的大小和能否生成玻璃，將氧化物分成：網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，網(wǎng)絡(luò)外體氧化物和中間體氧化物。3）這類氧化物主要有SiO2,B2O3,BO5,GeO2,As2O5等。如Li2O,Na2O,K2O,CaO,SrO,BaO等。各種氧化物在玻璃中的作用：1）堿金屬氧化物A 堿金屬氧化物加入到熔融石英玻璃何總，促使硅氧四面體間連接斷裂，出現(xiàn)非橋氧，使玻璃結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致一系列性能變化，但由于堿金屬離子的斷網(wǎng)作用使它具有了高溫助熔，加速玻璃融化的性能。2）二價(jià)金屬氧化物：CaO是網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，Ca2+離子的配位數(shù)一般為6，有極化橋氧和減弱硅氧鍵的作用，CaO的引入可以降低玻璃的高溫粘度，玻璃中CaO含量過多，一般會(huì)使玻璃的料性變短，脆性增大。PbO 鉛離子位八個(gè)氧離子所包圍，其中四個(gè)氧離子與鉛離子距離較遠(yuǎn)（）,另外四個(gè)較近（）.形成不對(duì)稱配位鉛離子外層的 惰性電子對(duì)，受較近的四個(gè)氧的排斥，推向另外四個(gè)氧離子的一邊，因此在晶態(tài) PbO中組成一種四方錐體[PbO4]的結(jié)構(gòu)單元，一般 認(rèn)為，在高鉛玻璃中均存在這種四方錐體，它形成一種螺旋形的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)使PbOSiO2系統(tǒng)具有很大的 玻璃形成區(qū)，同時(shí)也決定了PbO在硅酸鹽熔體中的高度助熔性。玻璃的生成規(guī)律及其相變簡(jiǎn)答題： 怎樣避免在降溫過程中玻璃析晶？為了避免玻璃析晶，關(guān)鍵是從動(dòng)力學(xué)角度研究以多快速度冷卻給定熔體，以避免出現(xiàn)可探測(cè)的晶體，卡曼認(rèn)為：A 晶核生成速率。隨著典型玻璃熔體過冷度增加，粘度迅速增大，而成核速率和過冷度關(guān)系曲線，晶核生長(zhǎng)速率與過冷關(guān)系曲線都是具有限量最大值，對(duì)典型玻璃熔體，其兩個(gè)極大值所在的過冷度，分開越大時(shí)，越容易冷卻成玻璃，因此成速率出現(xiàn)極大值時(shí)，熔體在此溫度設(shè)有適宜的結(jié)晶條件，當(dāng) 兩個(gè)極大值重合在一個(gè)過冷度時(shí)，熔體即具有最大的成核速率，又具有最大的生長(zhǎng)速率，熔體較易析出晶體而不形成玻璃。~。②鍵型A 離子鍵化合物離子， 金屬鍵物質(zhì)—電子，正離子狀態(tài)，無方向性。D 離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵過度時(shí)或極性過渡鍵具有離子共價(jià)的雙重性質(zhì)，構(gòu)成進(jìn)程有序性而離子成分促使配位多面體不按一定方向連接，造成不對(duì)稱變形，構(gòu)成遠(yuǎn)程無序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成玻璃的傾向大。O/Si從2到4，聚合程度降低，粘度變小，結(jié)晶易，形成玻璃難。負(fù)離子團(tuán)結(jié)構(gòu)越大，越易形成玻璃。當(dāng)玻璃熔體處于過冷態(tài)時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)引起組成和結(jié)構(gòu)上的起伏，一部分變成晶相。然而在新相產(chǎn)生的同時(shí)，又將在新生相和液相之間形成新的界面，引起界面自由能的增加，對(duì)成核造成勢(shì)壘。當(dāng)新相達(dá)到一定大?。ㄅR界值）時(shí)，界面對(duì)體積的比例就減小，系統(tǒng)的自由能減小，這時(shí)新生相就可能穩(wěn)定成長(zhǎng)。那些較小的不能穩(wěn)定成長(zhǎng)的新相區(qū)域成為晶胚。晶體生長(zhǎng)晶體的生長(zhǎng)速度隨著過冷度的增大而增大。2）粘度 當(dāng)溫度降低時(shí)（遠(yuǎn)在Tm點(diǎn)以下），粘度對(duì)質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的阻礙作用限制著結(jié)晶速度，尤其是限制晶核長(zhǎng)大的速度。雜志往往富集在分相玻璃的一相中，富集到一定濃度時(shí)將促使這些微相由非晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫唷?1 玻璃的分相定義：玻璃在高溫下為均勻的熔體，在冷卻過程中或在一定溫度下熱處理時(shí)，由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)遷移，某些組分分別濃集（偏聚），從而形成化學(xué)組成不同的兩個(gè)相，此過程稱為分相。2）提高玻璃機(jī)械強(qiáng)度的方法： 退火，鋼化，表面處理與涂層，微晶化與其他材料成復(fù)合材料等。表面處理：膨脹系數(shù)小的涂層。第二、三章 玻璃原料及配合料制備玻璃輔助原料: 澄清劑，著色劑，脫色劑，氧化劑和還原劑，乳濁劑和其他原料。玻璃熔制的五個(gè)階段：硅酸鹽形成的階段：玻璃形成的階段；玻璃液的澄清階段； 玻璃液的均化階段；玻璃液的冷卻階段。玻璃的形成玻璃形成過程的速度實(shí)際上取決于石英砂粒的溶解擴(kuò)散速度。5 玻璃液的均化玻璃液的均化包括對(duì)其化學(xué)均化和熱均化兩個(gè)方面的要求1）定義：在玻璃形成階段結(jié)束后，在玻璃液中，仍帶有與主體玻璃化學(xué)成分不同的不均體，消除這種不均體的過程成為玻璃液的均化。玻璃液的冷卻產(chǎn)生二次氣泡的原因:（1）硫酸鹽的熱分解；（2）物理溶解的氣體析出；（3）玻璃中某些組分易產(chǎn)生二次氣泡。金屬錫液的優(yōu)缺點(diǎn): 1)錫中所含各種雜質(zhì)都是組成玻璃的元素；2）錫的密度大大高于玻璃的密度，有利于對(duì)玻璃托?。?）錫熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于玻璃出錫槽口的溫度，有利于保持玻璃的拋光面； 4）錫的導(dǎo)熱率為玻璃的60~70倍，有利于玻璃版面溫度的均勻等； 5）錫液的表面張力高于玻璃的表面張力，有利于玻璃的拉??；6）錫液有極低的粘度，這表明有良好的熱對(duì)流的運(yùn)動(dòng)性能，這對(duì)均勻浮法表面溫度有較大的影響。第四章 玻璃的退火與淬火玻璃的應(yīng)力：熱應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力1）熱應(yīng)力：玻璃中由于 存在溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力。暫時(shí)應(yīng)力： 在溫度低于應(yīng)變點(diǎn)時(shí)，處于彈性變形溫度范圍內(nèi)（即脆性狀態(tài)）的玻璃在經(jīng)受不均勻的溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，隨著溫度梯度的存在而存在，隨溫度梯度的消失而消失，這種應(yīng)力成為暫時(shí)應(yīng)力。玻璃外層為張應(yīng)力而內(nèi)層為壓應(yīng)力，由于應(yīng)變點(diǎn)以上的玻璃具有粘彈性，即此時(shí)的玻璃為可塑狀態(tài)，在受力后會(huì)產(chǎn)生位移和變形，使由溫度梯度 所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力消失。當(dāng)玻璃冷卻到應(yīng)變點(diǎn)以下，玻璃已成為彈性體，以后的降溫與應(yīng)力變化與前述的產(chǎn)生暫時(shí)應(yīng)力情況相同，待冷卻到室溫時(shí)，雖然消除了應(yīng)變點(diǎn)以下產(chǎn)生的應(yīng)力，但不能消除應(yīng)變點(diǎn)以上所產(chǎn)生的應(yīng)力，此時(shí)，應(yīng)力方向恰好相反，即表面為壓應(yīng)力