陶瓷习题及答案

1、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6. 绢云母质瓷坯的主要原料有

2、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 。.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

3、 、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 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

4、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 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 。.网络形成剂的特征氧化物键能大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

5、 、 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 AlO 6八面体，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，

6、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

7、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% ，-Ca（3 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 + Al2O3 2SiO2 = 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：

8、K2OAl 2O36SiO2 钠长石： Na2OAl2O36SiO2 钙长石： CaO. Al2O3.2SiO2 钡长石： BaOAl2O3 2SiO216. 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=(R 2O2)/(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

9、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 ？

10、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

11、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 Al 2O3/SiO2 的 范围？光泽釉（釉式中） Al2O3/SiO2 = 1 ：6-10 无光釉（釉式）中 Al2O3/SiO2 = 1 ：3-4 26 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

12、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

13、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Al

14、2O3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

15、 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

16、，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：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.

17、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

18、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

19、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。在釉料中做熔剂