第6章习题及答案无机材料科学基础汇总(3)

2018-11-23 20:28

图6-26 K2O-Al2O3-SiO2三元系统配料三角形与产物三角形

6-42炼铁高炉用的耐火材料是粘土-高铝质制品(属Al2O3-SiO2系统),在使用中常受到炉渣、炉料和炉气的侵蚀作用,最后遭致破坏。经分析,炉渣、炉料和炉气主要成分为CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O等。请用有关相图知识分析讨论可能发生的侵蚀作用。

6- 43参看图6-27 (CaO-A12O3-SiO2系统相图),回答下列问题:(1)组成为 66%CaO、26%SiO2、8%A12O3的水泥配料将于什么温度开始出现液相?这时生成的最大液相量是多少;(2)为了得到较高的C3S含量,(1)中组成的水泥烧成后急冷好.还是缓冷让其充分结晶好?(3)欲得到(l)中组成的水泥,若只用高岭土和石灰石(A12O3·2SiO2·2H2O和CaCO3)配料,能否得到该水泥的组成点?为什么?若不能,需要加入何种原料?并计算出所需各种原料的百分含量。

图6-27 CaO-Al2O3-SiO2系统相图

6-44根据图6-28 (Na2O-CaO-SiO2系统相图)回答:(1)组成为13%Na2O,13%CaO,74%SiO2玻璃配合料将于什么温度熔化?在什么温度完全熔融?(2)上面组成的玻璃,当加热到 1050℃、 1000℃、 900℃、 800℃时,可能会析出什么晶体?(3)NC3S6晶体加热时是否会不一致熔化?分解出什么晶体,熔化温度如何?

图6-28 Na2O-CaO-SiO2系统相图

6-45在陶瓷生产中一般出现 35%液相就足以使瓷坯玻化,而当液相达到45%时,将使瓷坯变形,成为过烧。根据MgO-A12O3-SiO2系统相图(图6-29)具体计算含10%偏高岭石、90%偏滑石的配料的烧成温度范围。

图6-29 MgO-Al2O3-SiO2系统高硅部分相图

6-46根据K2O-A12O3-SiO2系统相图(图6-30),计算含50%高岭石、30%长石、20%石英的一个瓷器配方在 1250℃烧成达到平衡时的相组成及各相的相对量。

图6-30 K2O-Al2O3-SiO2系统相图

6-47根据K2O-A12O3-SiO2系统相图(图6-30),如果要使瓷器中仅含有40%莫来石晶相及60%的玻璃相,原料中应含K2O多少?若仅从长石中获得,K2O原料中长石的配比应是多少?

6-48高铝水泥的配料通常选择在CA相区范围内,生产时常烧至熔融后冷却制得,高铝水泥主要矿物为CA,而C2AS没有水硬性,因此希望水泥中不含C2AS。这样在CA相区内应取什么范围的配料才好,为什么(注意生产时不可能完全平衡,可能会出现独立结晶过程)?

6-49对某硅酸盐水泥进行岩相分析,得知熔剂矿物中C 3A先于C4AF析出晶相,问此配方是高铝配方(P>l.38),还是高铁配方(P<1.38)?对于这两种不同配料在烧成带的降温速度应如何控制?

第六章答案

6-1 略。

6-2 什么是吉布斯相律?它有什么实际意义?

解:相律是吉布斯根据热力学原理得出的相平衡基本定律,又称吉布斯相律,用于描述达到相平衡时系统中自由度数与组分数和相数之间的关系。一般形式的数学表达式为F=C-P+2。其中F为自由度数,C为组分数,P为相数,2代表温度和压力两个变量。应用相率可以很方便地确定平衡体系的自由度数。

6-3 固体硫有两种晶型,即单斜硫、斜方硫,因此,硫系统可能有四个相,如果某人实验得到这四个相平衡共存,试判断这个实验有无问题?

解:有问题,根据相律,F=C-P+2=1-P+2=3-P,系统平衡时,F=0 ,则P=3 ,硫系统只能是三相平衡系统。

图6-1 图6-2

6-4 如图6-1是钙长石(CaAl2Si2O)的单元系统相图,请根据相图回解:(1)六方、正交和三斜钙长石的熔点各是多少?(2)三斜和六方晶型的转变是可逆的还是不可逆的?你是如何判断出来的?(3)正交晶型是热力学稳定态?还是介稳态?

解:(1)六方钙长石熔点约1300℃(B点),正钙长石熔点约1180℃(C点),三斜钙长石的熔点约为1750℃(A点)。

(2)三斜与六方晶型的转变是可逆的。因为六方晶型加热到转变温度会转变成三斜晶型,而高温稳定的三斜晶型冷却到转变温度又会转变成六方晶型。

(3)正交晶型是介稳态。

6-5 图6-2是具有多晶转变的某物质的相图,其中DEF线是熔体的蒸发曲线。 KE是晶型 I的升华曲线;GF是晶型II的升华曲线;JG是晶型III的升华曲线,回答下列问题:(1)在图中标明各相的相区,并写


第6章习题及答案无机材料科学基础汇总(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:厦门市2011~2012学年初三化学用语竞赛试题(含答案)

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: