无机材料工艺学考试试题库(5)

2018-11-19 22:52

48、玻璃纤维:P-F-H(2分)。 陶瓷:P-F-H(1分)。 水泥:P-H-P(1分)。

49、与硝酸盐组合使用时,能在低温吸收氧气(2分),在高温放出氧气而起澄清作用(2分)。

50、流动性、粘聚性、保水性;

51、包括抗渗性能、抗冻性能、抗侵蚀性能、耐热性能等; 52、是由混凝土中的某些骨料与水泥石及其他来源的碱在水的长期作用下发生的化学反应,引起混凝土体积膨胀开裂,甚至造成破坏。

53、使用非活性骨料;使用低碱水泥,限制混凝土碱含量;使用掺活性混合材的水泥;使用碱-骨料反应抑制剂;改善混凝土结构排水、防水设施。 54、增加玻璃的热膨胀系数(1分),降低玻璃热稳定性(1分),化学稳定性和机械强度(2分);

55、分解反应温度降低(2分);

侵蚀耐火材料产生芒硝泡(1分)

需使用还原剂,来降低分解温度(1分)

56、配合料入窑及熔化(1分) 玻璃的形成(1分) 火焰燃烧(1分) 空气换向(1分)

57、成形流:依靠成形的玻璃液流出造成的高低差而形成的流动(2分); 自然流:依靠玻璃液温度差而形成的流动(2分);

58、溶解气体(1分) 可见气泡(2分) 化学结合气体(1分) 59、作为还原剂,来降低芒硝的分解温度度(2分),以防止产生芒硝而侵蚀耐火材料度(2分);

60、玻璃制品热加工的原理

利用玻璃粘度随温度改变的特性以及表明张力(2分)与导热系数来改变玻璃的形状或表面状态(2分)。

61、煤粉作为还原剂(2分),Fe2O3被还原成硫化亚铁而使玻璃着成棕色(2分)。

62、影响玻璃研磨效率的主要因素

1)磨料的性质与粒度(1分)

2)磨料悬浮液的浓度和给料量(1分) 3)研磨盘转速和压力(1分) 4)磨盘材料

5)玻璃的化学组成(1分)

63、玻璃的内能高于同成分晶体的内能(2分),因此,烧结体的冷却必然导致析晶(2分)。

64、阶梯温度制度或等温温度制度(1分) 热处理时,玻璃中先后发生分相(1分),晶核形成和晶体生长(1分),二次结晶等过程(1分)图略

65、不均匀收缩(2分)

产生不均匀收缩应力 表面受张力(2分)

66、在烧成带,硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙的过程中,其化学反应热效应基本上等于零(微吸热反应),只有在生成液相时需要少量的熔融净热,但是,为使游离氧化钙吸收得比较完全,并使熟料矿物晶体发育良好,获得高质量的熟料,所以~。

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67、浮在锡液上的玻璃带,横向没有约束力,当纵向拉力增加时,宽度缩小,而厚度改变不大(2分)。即使利用拉边器暂时保持宽度,玻璃带短期被拉薄,随后又会在表面张力作用下,缩小宽度,厚度又回到平衡厚度(2分),这就是~。

68、用75%二氧化硅、20%三氧化二硼和5%氧化钠熔融形成玻璃,然后在773K~873K热处理,分成两相一相主要是为纯二氧化硅,而另一相富含氧化钠和三氧化二硼(2分),这种玻璃经酸处理除去氧化钠和三氧化二硼后,可制得包含40~150埃气孔的纯二氧化硅多孔玻璃(2分)。

69、立窑中部氧浓度较高时,燃料已接近燃烧完毕(2分),而立窑上部挥发物、一氧化碳以及碳的燃烧又发生在缺氧的条件下,因此,这是立窑内燃料不完全燃烧,出窑废气中一氧化碳较回转窑高(2分);

70、立窑内充满料球,料球之间的空隙产生的通风阻力较料球与窑内壁产生的阻力大,特别是在熟料烧结时,料球会产生收缩,从而使料球与窑内壁之间的空隙更大,造成便风过剩(2分)。同时,窑中心部分燃料燃烧时容易产生还原气氛,是物料中三氧化二铁还原成氧化亚铁,形成硅酸亚铁等低溶液相,易使料球粘结成大块,进一步使窑内中部通风不良(2分)。

71、1)燃料燃烧不完全(1分);2)中部通风不良(1分),边部通风过剩(2分);

72、因为在各种水化产物中氢氧化钙溶解度最大,所以,首先被溶解,在流动水中,特别是在水压作用下,且混凝土渗透性有较大的情况下,水流就不断将氢氧化钙溶出带走(2分);

孔液中氢氧化钙浓度降低,还会使其他水化产物发生水解(2分); 73、水化产物与高PH值的孔液处于稳定状态(2分);

当直接接触到酸性、低碱性环境介质时,硅酸盐水泥浆体必将处于化学部平衡状态(2分);

74、1 熟料矿物结构的不稳定(2分)

2 钙离子的阳离子配位不规则,晶体结构有空洞(2分) 75、(1)由于水泥水化造成的体积变化,粗骨料与砂浆界面产生裂纹; (2)泌水后,水分蒸发后造成界面裂缝; (3)在力的作用下,产生应力集中;

76、水泥加水拌合后,由于水泥颗粒间分子引力的作用,而产生许多絮状物,形成絮凝结构,在这种结构中,水泥颗粒周围包裹着很多拌合水,从而降低了混凝土拌合物的和易 性,若加入适量的减水剂,则由于其表面活性作用,致使憎水基端定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基端指向水溶液,于是使水泥颗粒表面均带上相同的电荷,加大了水泥颗粒间的静电斥力,导致水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,包裹的游离水被释放出来,从而有效地增加了混凝土拌合物的流动性。

77、因为生石膏加水时不会生成新矿物,没有粘结性。 78、化学上需要水量:18%

为了成形时的流动度,为了形成很多吸水的孔隙;

79、f(σ,ε)=0,描述材料的应力和应变之间的关系。 林尉:

80、无机非金属材料工业对大气污染主要来自哪三个方面?

答:无机非金属材料工业对大气的污染主要有:燃料燃烧所产生的烟尘和物料处理

过程中所产生的粉尘;燃料燃烧或矿石分解所产生的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物等有毒气体;物料在高温反应时所产生的有毒气体或尘粒,包括氟、镉、铅、砷等及它们的氧化物。

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81、简述电收尘器的工作原理?

答:在高压直流电形成的非匀强电场中,由于电晕放电使电场内充满流动的电子、

负离子、正离子,当含尘气体进入电场后,离子流与粉尘颗粒碰撞而附着在尘粒上,荷电粉尘在电场力的作用下,分别向两极运动,到达两极后放出电荷,粉尘便松散地沉积在极板上,然后在振打装置和重力作用下聚集到集灰斗中排出。 82、根据下图说明旋风除尘器的工作原理。

答:含尘气体从进风口以较高的速度沿外圆的切向进入收尘器内,沿排气管外的环

形空间产生强烈的旋转气流。由于受到内外圆筒及顶盖的限制,气体在内外圆筒之间作上而下的螺旋运动,形成一股外旋流。在旋转过程中,大部分尘粒在惯性离心力的作用下甩向筒体的周边,撞击到器壁,失去动能,沿器壁滑下,落到灰仓中,并经锁风闸门卸出。旋转下降的外旋气流随锥体的收缩而向收尘器中心靠拢,脱除尘粒后的气流接近锥筒底部时便折回,旋转上升,形成一股自下而上的螺旋运动的内旋流,并经过中心排气管从顶部作为净化气体排出。

83、烟尘污染如何防治?

答:改进燃料构成;改进燃烧设备和燃烧方法;采取收尘措施。收尘措施有:

重力收尘:沉降室 惯性收尘:旋风收尘器 过滤收尘:袋式收尘器 湿式收尘:水浴收尘器 静电收尘:各种电收尘器

84、简述袋式收尘器的工作原理?

答:主要是利用过滤的方法将含尘气体中的尘粒截留在织物上,从而使气体得到净

化的收尘设备。含尘气体进入除尘箱,然后由外向内进入滤袋。净化后的气体进入排气箱排出。粉尘阻留在袋外侧,一部分可借助重力掉落,其余则没隔一定时间用压缩空气进行喷吹。收集的粉尘经螺旋输送机排出。

85、工业废水处理中常用沉淀法,什么是混凝沉淀法?常用的无机混凝剂有哪些?

答:对于不易沉淀的废水,为加速沉降速度,有时向废水中投放某些化学药剂,即

混凝剂,使其易于沉降的沉淀法叫混凝沉淀法。无机絮凝剂应用最广泛的是铝盐(硫酸铝、明矾等),其次是铁盐。

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86、请说明如何在传播途径上降低噪声?

答:(1)从声源上根治噪声。选用低噪声设备,改进工艺和操作方法。

(2)在传播途径上降低噪声。厂区分开布置,绿化环境等方法。声学控制方法

有吸声、隔声、消声、隔振、阻尼。

(3)在噪声接受点进行防护。带防声用具如:耳塞、头盔、耳罩、防声棉。

87、粉尘污染如何防治?

答:使工艺流程合理化;密闭抽尘和抽风吸尘;收尘净化;湿式作业和个人防护。 88、为什么说淬火玻璃是安全玻璃?

淬火玻璃破坏时首先产生于内层,由张应力作用引起破坏的裂纹传播速度很大,同

时外层的压应力有保持破碎的内层不易散落的作用(2分),因此,淬火玻璃在破裂时,只产生没有尖锐角的小碎片,不会对人体造成伤害。因此,称之为安全玻璃(2分)。 89、镁质耐火材料为什么抗铁炉渣能力好?

答:MgO与铁介质或在还原气氛下与铁氧化物接触,形成连续固溶体;方镁石与

铁的氧化物在氧化气氛中形成铁酸镁(MgOFe2O3) 90、陶瓷坯体配方确定的原则是什么。

答:考虑产品的物理化学性能和使用性能;参考前人的经验和数据;了解各种原料

对产品性质的影响;应满足工艺要求;成本最低。 91、简述陶瓷釉的作用。

答:使坯体对液体气体具有不透过性;美观;防污易清洗;与坯形成整体。

92、简述长石原料在陶瓷生产中的应用。

答:是作为熔剂使用的。其作用主要是:提供碱金属氧化物,降低烧成温度;促进

莫来石的形成和长大,提高机械强度和化学稳定性;其液相过冷成为玻璃相,提高透光度。

93、玻璃退火工艺中,保温阶段的目的

主要目的是消除快速加热时产生的温度梯度(2分),并消除制品中所固有的内应力(2分)。

94、简述陶瓷在烧成过程中为什么要从最高温度急冷到850°C?

答:快冷可以缩短烧成周期,加快整个烧成过程;可以有效防止液相析晶和晶粒长

大以及低价铁的再度氧化;提高坯体的机械强度、白度和釉面光泽度。 95、简述陶器与瓷器的区别。

答:普通陶瓷按其基本物理性能如吸水率、透明性、色泽等可分为和陶器和瓷器。

陶器的吸水率一般大于3%,不透光,断面粗糙,玻化程度较差。瓷器的吸水率一般小于3%,透光,断面呈贝壳状,玻化程度良好。

96、试解释粘土的烧结温度和烧结范围。

答:粘土是多种矿物的混合物,没有固定的熔点,当粘土加热到一定的温度后开始

出现液相并逐渐增加。在液相表面张力作用下,未熔颗粒相互靠拢,使体积收缩,气孔率下降,密度提高。对应体积开始剧烈变化的温度称为开始烧结温度,当粘土完全烧结,其气孔率降至最低值,收缩率达最大值,该温度称为烧结温度;如果继续升温,因液相太多发生变形,出现这种情况的最低温度称为软化温度。烧结温度至软化温度之间的温度区间称为烧结温度范围。

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97、如何用差热分析法确定玻璃的退火温度? 玻璃体在加热或冷却过程中,分别产生吸热或放热效应。加热过程中吸热峰的起点为最低退火温度,最高点为最高退火温度(2分)。冷却过程中放热峰的最高点为最高退火温度,而终止点为最低退火温度(2分)。 巴学为:

98、玻璃生产所用原料的分类

用于制备玻璃配合料的各种物质,统称为玻璃原料。根据它们的用量和作用不同,分为主要原料和辅助原料两类。

主要原料,指往玻璃中引入各种组成氧化物的原料,如石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸、铅化合物、钡化合物等。按所引入的氧化物的性质,又分为酸性氧化物原料;碱金属氧化物原料;碱土金属氧化物和二价金属氧化物原料;多价氧化物原料。按所引入氧化物在玻璃结构中的作用,又分为玻璃形成氧化物原料;中间体氧化物原料;网络外体氧化物原料(2分)。

辅助原料,是使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。根据作用的不同,分为澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、氧化剂、助熔剂(加速剂)等(2分)。

99、简要叙述玻璃的通性。 (1)各向同性(1分)

玻璃态物质的质点排列总的说是无规则的,是统计均匀的,因此,它的物理化学性质在任何方向都是相同的。 (2)无固定熔点(1分)

玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区域(软化温度范围)内进行的,它与结晶态 物质不同,没有确定的熔点。

(3)亚稳性(1分)

玻璃态物质一般是由熔融体过冷却而得到。在冷却过程中粘度急剧增大,质点来不及作有规则排列而形成晶体,没有释出结晶潜热(凝固热),因此,玻璃态物质比相应的结晶态物质含有较大的能量。它不是处于能量最低的稳定状态,而属于亚稳状态。

(4)变化的可逆性(2分)

玻璃态物质从熔融状态冷却(或相反加热)过程中,其物理化学性质产生逐渐和连续的变化,而且是可逆的。

100、解释“逆性玻璃”中逆性的含义。

“逆性”的含义有下列两个方面:

第一,在结构上它与通常玻璃是逆性的。一般玻璃的结构以玻璃形成物为主体,金属离子处于网络的空穴中,它仅起补助性作用。逆性玻璃恰恰相反,多面体的短链反而为大量的金属离子所包围。如果金属离子比作“海洋”,那末,多面体就是“海洋”中的岛屿。因此,决定玻璃聚结程度的不是多面体之间的连结,而是金属离子与多面体短链中的氧离子之间的结合。逆性玻璃的结构与无规则网络学说的结构模型是完全相反的。

第二,逆性玻璃在性质上也发生逆转性。一般玻璃的性质是随着SiO2的减少(即Y值减少)而降低。而逆性玻璃则相反,碱金属和碱土金属含量愈多(即Y值愈小),结构愈强固,而某些物理性质却向着一般玻璃的相反方向变化,如粘度、膨胀系数和介电损耗等。 101、简述石英玻璃结构

石英玻璃结构主要是无序而均匀的。石英玻璃的键角分配是比较宽的,大约为120~180o,中心点大约落在145o角上,键角的分配范围要比结晶态的方石英宽(1分)。Si-O和O-O

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