陶瓷习题及答案.doc

二、填空题（每空1分共23分）：1.按照坯料的性能可将陶瓷成型方法分为 压制成型 、可塑成型 和注浆成型 三类，其中注浆成型又可分为 普通注浆 、 热压注浆 、 流延法2. 普通陶瓷的分类依据，常是以 概念 、 用途 为标准划分的，按此标准，普通陶瓷可分为 日用陶瓷 、 建筑卫生陶瓷 、 化工陶瓷 。3.宋代的五大名窑 汝窑 、 定窑 、 钧窑 、 哥窑 、 官窑4.普通陶瓷常用的石英矿物原料 脉石英 、 石英岩 、 砂岩 。5.钾长石和钠长石相比：前者熔化温度范围 宽 ，高温粘度 增大 ，高温粘度系数 降低 ，在熔融状态下对石英的溶解速度 较慢 。6.绢云母质瓷坯的主要原料有 绢云母 、 石英 和 高岭土 ，它们在坯料配方中的质量分数范围分别为30-50、15-25和30-50。7.影响熔融温度范围的因素 釉料的组成 、 细度 、 均匀程度 、 烧成温度 、 烧成时间 。8.粘土按成因分为 原生粘土 、 次生粘土 ，前者可塑性 较差 ，耐火度 较高 ，杂质含量 较低 。9.影响可塑性的原因 泥团固液相 、 泥团固液相的相对数量 、 吸附离子种类、 颗粒的形状、大小 。10.釉料中提高SiO2的含量，可以使釉的成熟温度 增大 、高温粘度 增大 、热膨胀系数 降低 、强度 增大 ；如果提高K2O的含量，可以使釉的成熟温度 增大 、高温粘度 增大 、热膨胀系数 降低 、强度 降低 。11.影响陶瓷制品白度的主要因素是坯釉料化学组成中的 氧化铁 和 氧化铬 等 着色 氧化物。为缓解这些氧化物的影响一般加入 磷酸盐 、 滑石 和 氧化钡 物质。12.坯料按成熟温度分为 烧成温度 、 烧结温度 。13. 陶瓷原料按工艺特性分为 可塑性 原料、 非可塑性 原料和 熔剂性 原料，它们在长石坯料的示性矿物组成的质量分数范围分别为、和。14.泥浆的浇注性能包括 流动性 、 吸浆速度 、 脱膜性 、 挺实性 、 加工性 。15.调节坯料性能的添加剂种类 解凝剂 、 结合剂 、 润滑剂16.釉料中提高SiO2的含量，可以使釉的成熟温度 增大 、 高温粘度 增大 、热膨胀系数 降低 、抗张强度增大 ；如果提高Na2O的含量可以使釉的成熟温度 增大 、高温粘度 增大 、热膨胀系数 降低 、抗张强度 降低 。17.传统窑炉使用不洁燃料，装窑时需将产品装入封闭的窑具中烧成是为了： 避免与污染物接触 、 支撑制品 和 拖放与叠装18.网络形成剂的特征 氧化物键能大 ， 氧化物场强大 ， 氧化物键具有极性 、和 熔体结构 ，高温粘度系数 大 ，在熔融状态下对石英的溶解速度 加快 。19.乳浊釉按乳浊剂的形态分类有 气相 、 液相 和 固相 乳浊剂。20.骨灰瓷的瓷质特点： 白度高 、 透明度好 、 瓷质软 、 光泽柔和 ； 脆性较大 、 热稳定性差 、 烧成范围狭窄 。21.坯和釉的热膨胀系数是影响坯釉适应性的主要因素之一，如果二者相差太大，釉 坯，俗称 负 釉，釉面受 张 应力，使釉层 下凹 和产生 开裂 缺陷，釉 2) 2：1型层状结构，两端（SiO4）四面体，中间夹一个AlO6八面体，构成单元层。7.瓷石的矿物成分。绢云母，石英为主要成分，含长石，高岭石等杂质矿物。8.石英多晶转变的体积效应一级转变的体积变化大，但由于其转化速度慢，体积效应小，且在高温下有液相存在，对胚体影响不大。二级转变的体积变化小，但转化速度快，瞬间完成，体积效应大，无液相，对内应力，胚体影响大，必须严格控制。9.陶瓷坯体烧成后石英形成何种方式的石英？实际生产中，由于烧成温度的限制（一般在1300），最终石英以半安定方石存在，即所说的方石英。10.n（Al2O3）/m（SiO2）的基本规律？n（Al2O3）/m（SiO2）= 1:5 坯料中的Al2O3不低于2mol11.硅藻土如何形成溶于水的部分二氧化硅，被微细的硅藻类水生物吸取，沉淀演变而成为含水的非晶质二氧化硅12.熔剂性原料的定义小于1400烧成温度范围内，某一原料本身产生熔体，或与其他原料共熔形成熔体，由于熔体的产生使产品在低温下烧成，具有这一特性的原料叫熔剂性原料13.骨灰瓷最后的形成什么岩相成分？化学反应式？岩相组成： 玻璃相40% ，-Ca3（PO4）2 40%, Ca-长石20%，少量的方石英，气孔，莫来石3Ca3(PO4)23H2O = 3Ca3(PO4)2 +CaO +H2O +CO2CaO + Al2O32SiO2 = 3Ca3(PO4)2 + CaOAl2O32SiO2偏高岭石 钙长石14.滑石瓷最后的形成什么岩相成分？化学反应式？岩相组成：原顽火辉（MgOSiO2）石为主晶相，少量的斜顽火辉石和方石英，少量的玻璃相。15.长石化学式，结构特点。长石为架状硅酸盐结构，据结构特点分为：钾长石：K2OAl2O36SiO2钠长石：Na2OAl2O36SiO2钙长石：CaO. Al2O3.2SiO2钡长石：BaOAl2O32SiO216.酸度系数计算公式酸度系数：酸性氧化物与碱性氧化物和中性氧化物的分子数之比 C.A=(R2O2)/(R2O+RO+R2O3)17.什么是釉？釉的作用是什么？釉的概念：附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体的连续粘着层釉的作用：A 装饰：提高艺术、欣赏价值 B改善制品的各种性能：化学稳定性、防污性（平滑、表面积减少）、力学性能、电学性能、抗菌性能等等。18.制备熔块的原因配制低温釉必须引入含有铅、硼的氧化物或化合物，而这些物质大多是有毒或溶于水的，直接使用可能导致工人中毒或坯釉料化学组成发生变化。此外经过一次熔制后，使难熔原料变得易熔，使釉料均匀釉面质量提高。19.我国陶瓷工艺发展的三个重大突破？三大重大突破即是原料的选择和精制、炉窑的改进和烧成温度的提高、釉的发现和使用。前一个突破是陶向瓷发展的内因根据，后两个是陶向瓷发展的外因条件。20.窑炉，窑具的定义窑炉是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备，是陶艺成型中的必备设施。为避免火焰直接接触制品而造成窑内污损，为承载、叠装制品，需要一定形状，性能的耐火材料来达到这个目的，通称窑具。21.风化残积型粘土的成因？成因：深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残留在产地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土（也称为残留粘土或原生粘土）；粘土的产地不同，其成分也有较大波动。22.干燥收缩的原因？23.解凝剂、结合剂、润滑剂的用途。解凝剂：用来改善泥浆的流动性，使其在低水分的情况下粘度适当便于烧注结合剂：用来提高可塑泥团的可塑性，增强生坯的强度润滑剂：用于提高粉料的润湿性，减少粉料颗粒之间及粉料与模壁之间的摩擦，以促进压制坯体密度增大和均匀化24.以上添加剂的共同要求？和坯料颗粒不发生化学反应，不会影响产品性能分散性好，便于和坯料混合均匀有机物希望在较低温度下烧尽，灰分少，氧化分解的温度范围宽些，以防引起坯体开裂。25.光泽釉，无光釉釉式中Al2O3/SiO2的范围？光泽釉（釉式中）Al2O3/SiO2 = 1：6-10无光釉（釉式）中Al2O3/SiO2 = 1：3-426普通陶瓷显微结构的组成玻璃相40%-65%；莫来石英体10%-30% 残留石英（含方式英）10%-25% 少量气孔27.光泽度、白度的定义用黑色平板玻璃作为标准板，釉面反光量与标准板的反光量之比即为釉面的光泽度，用百分比表示利用白度仪测定釉面对白光的反射量与化学纯的氧化镁对白光的反射量二者之比，即为试样的白度W=IR/I0四、简答题（每个5分，共25分）1.陶瓷烧成过程可分为哪几个阶段？各阶段的主要物理化学变化有哪些(具体反应式)？2.注浆成型的方法有哪些？注浆成型过程中有哪些物理化学变化？答：（1）普通注浆、热压注浆、流延法（2）物理脱水过程：泥浆注入石膏模，石膏模吸水形成薄泥层。动力：石膏模的毛细管力，毛细管越细，水的表面张力越大，脱水推动力越大。阻力：石膏模和坯体，塑性原料和胶体原料多，阻力大，坯体密度大阻力大。薄泥层的形成：石膏模一颗粒见；颗粒-颗粒间的范德华力使颗粒吸附于石膏模，形成薄泥层。化学凝聚过程：泥浆溶解少量的Na2SiO4，Na2SiO4和泥浆中的Na、硅酸钠发生离子交换。Na-粘土 + CaSO4 +NaSiO4 Ca-粘土 +CaSiO3 +Na2SO4近石膏模表面的Na-粘土变为Ca-粘土，泥浆聚沉在石膏模壁上。NaSO4是水溶性的，进入毛细管中，烘干模型时，以白色丛毛状结晶的形态析出。3.注浆成型过程中影响泥浆流变特性因素有哪些？泥浆的浓度 固相颗粒的含量、大小和形状 电解质的加入 陈腐 有机物质 可溶性盐类提高粘度4.粘土在陶瓷生产中的作用？赋予泥坯的可塑性使注浆料与釉料具有悬浮性和稳定性在坯料中结合其他脊性原料，使具有一定干坯强度及最大堆积密度粘土是陶瓷坯体烧结时的主体，粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素。是瓷坯中Al2O3的主要来源，也是烧成时生成莫来石晶体的主要来源。5.从粘土中含不同大小颗粒的百分含量，如何初步判断工艺性能及矿物类型？通过颗粒组成的分析，可初步判断工艺性能，颗粒越少，可塑性越大，干燥收缩越大，干燥后强度高，烧结温度队，易变形。可初步判断粘土矿物类型，粘土矿物颗粒径少于2微米，非粘土矿物大于2微米，多数在10-60微米，区别相对含量，判断粘土非粘土，判断粘土本身矿物类型，高岭土粗，膨润土细。6.粘土原料的主要化学组成，如何根据粘土的化学组成可初步判定其质量（具体描述各成分高低与质量的关系）？一般粘土的化学组成：SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O I.L. 对于特殊原料，还要测MnO P2O5 CO2 SO3 等粘土的化学组成一定程度上反映其工艺性质，根据粘土的化学组成可初步判断其质量：Sio2:含量多可塑性低收缩小Al2O3:含量高耐火度高难于烧结高岭石类K2O,Na2O：含量高烧结温度较低伊利石类Fe2O3,TiO2:使坯体着色，随含量增加颜色加深CaO,MgO:降低粘土的耐火度，缩小烧结范围，过量可使坯体气泡I.L： 有机杂质较多灼减量大，粘土颜色深，吸水性强，可塑性好，干燥强度大，但收缩也大。7.画出石英七各晶型及玻璃态的多晶转变图常压下有其中结晶态和一种玻璃态，在一定条件下相互转化：8.石英在陶瓷生产中的作用A.烧成前，石英为瘠性料，可调节泥料的可塑性，是生坯水分排出的通道，降低坯体的干燥收缩，增加生坯的渗水性，收缩干燥时间，防止坯体变形，鲤鱼施釉。B烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩；高温时石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。C可提高坯体的机械强度，透光度，白度。D釉料中，SiO2是玻璃质的主要成分，提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，耐化学腐蚀性来提高釉料的熔融温度与粘度。9.实际生产中，为什么最终石英以半安定方石英存在，即所说的方石英？实际转化时升温快，常出现过度状态（班安定方石英），但无论是否有矿化剂，石英的转化过程都经过半安定方石英阶段有矿化剂存在时，充分反应最终有鳞石英形成；无矿化物时，充分反应最终形成方石英，过半安定方石英阶段体积变化15%在普通陶瓷生产过程中，石英的转化主要是二级转化，而不是一级转化。实际生产中，由于烧成温度的限制（一般在1300），最终石英以半安定方石英存在，即所说的方石英。10.为什么普通陶瓷胎体中无鳞石英？矿化剂：有理的钾钠离子矿化作用最强，其次为钙镁离子。但钾钠离子以长石形式加入，钾钠离子与长石牢固，起不到矿化剂的作用，所以无鳞石英。当长石和CaO同时加入做矿化剂，CaO取代长石的钾离子，则钾离子游离出来，起到矿化剂的作用。浓度：由于石英-鳞石英为析晶过程，必须有一个饱和浓度，而半安定方石英溶解速度打，在陶瓷生产配方范围难达饱和，不可能形成鳞石英。在陶瓷实际生产过程中，无鳞石英产生的条件，所以在瓷相的显微结构中无鳞石英。11.精陶坯体所用原料的种类？可塑性高的难熔粘土、石英、长石、熟料等原料制得12.有机粘合剂的性能 溶解度：在水中或有机溶剂中的溶解度溶液粘度：粘度分若干等级，乙烯、丙烯低；纤维素中、高；藻酸盐高极高。对应不同成形方式，挤制用中等粘度、喷雾干燥、压制用低粘度。半干压用粘度极低廉价的粘合剂凝胶化能力：一般受热、冷却、化学反应会变成液态的凝胶、不易流动、成弹性，干燥时水不易渗透到表面，只能在低温下缓慢干燥受热失重的情况：450以下会烧尽，希望氧化分解温度范围宽一些，即失重缓慢以防坯体开裂。灰分及其成分燃烧产品后希望有机物留下从分少，而从不会影响产品的性能，污染环境否。13.釉料变化的具体反应式。14.长石在陶瓷工业生产中有何作用？在高温下熔融，形成粘稠的玻璃体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，利于成瓷和降低烧成温度。熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒；液相中Al2O3和SiO2互相作用，促进莫来石的形成和长大，提高瓷体的机械强度和化学稳定性。长石熔体能填充坯体孔隙，减少气孔率，增大致密度，提高坯体机械强度，改善透光性能及电学性能作为瘠性原料，提高坯体渗水性，提高干燥速度，减少坯体的干燥收缩和变形。在