济南大学无机非金属材料工艺性能与测试期末复习重点

1、材料工艺性能与实验期末复习重点1 .火山灰反应：材料本身不具备水硬性，但是在碱性条件下，其水硬性能够被激发，发生水化反应产生强度。2 .当硅酸盐水泥混凝土建筑工程遇到硫酸盐侵蚀的条件，应如何调整？答：减少熟料中的CA的含量；增加活性混合才掺量，减少水化产物中Ca（OH）的含量；增加水泥细度，提高水泥混凝土的致密度；使用抗硫酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。3 .水泥的三个率值：石灰石饱和系数、硅率、铝率。IM铝率又称铁率，其数学表达式为：IM=Al2O/Fe2O铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。硅率表示熟料中氧化硅含量氧化铝、氧化铁之和的质量比。（

2、表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。）SMSiO2Al 2O3 Fe2O3KHCaO165Al2O30.35Fe2O3石灰饱和系数kh是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙2.8SiO2（C3SC2s）所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。（即KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度.4 .碳酸钙滴定值的测定意义及测定原理：测定原理：水泥生料中所有的碳酸盐（包括碳酸钙、碳酸镁）均能与标准盐酸溶液作用，生成相应的盐与碳酸（又分解为CO与H2O）,然后用NaOHfe准溶液滴定过剩的盐酸，根据消耗NaOHfe准溶液的体积毫升数与浓度、计算生料中的碳酸钙的滴定值。

3、测定意义：水泥生料的主要成分是石灰石，提供所需的CaC量，以确保熟料中形成足够的GS;G）控制生料中CaO含量，亦即控制KH;0）控制生料成分的均匀性；。4是对生料质量控制的主要项目之一，可以很好地控制水泥的连续化生产。5 .游离氧化钙：游离氧化钙是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙，又称游离石灰（f-CaO）。6 .为什么过量的游离氧化钙会引起水泥安定性不良？答：游离氧化钙水化很慢，在水泥浆体硬化后体积继续膨胀，造成硬化水泥局部膨胀应力。因而若游离氧化钙过量，会使水泥的强度下降，造成水泥的安定性不良。7 .为什么过量的游离三氧化硫会引起水泥的安定性不良？答：水泥熟料在粉磨过

4、程中，必须加入适量的石膏起到缓凝作用，石膏和C3A反应生成钙矶石，包裹在GA表面，阻止了快速水化和闪凝，AFt（钙矶石）形成需要大量结晶水，如果水泥中含有过量的SO,水化后会有该反应，在硬化后的水泥中产生针棒状的Aft晶体，造成水泥体积膨胀，从而造成水泥安定性不良。8 .水泥细度的检验方法：筛析法、比表面积测定法、颗粒平均直径与颗粒组成的测定等方法。筛析法：包括用负压筛法、水筛法、干筛法。用筛余百分数表示细度高低。比表面积法：用比表面积表示。测定颗粒平均直径与颗粒组成方法：用平均粒径尺寸以及不同颗粒尺寸范围的颗粒的含量来表示。9 .水泥细度对水泥性能的影响：水泥过细会引起水泥比表面积增加，增大

5、水泥需水量，降低水泥性能，增大电耗和水泥生产成本。水泥过粗也会影响水泥的性能，如凝结时间、水化速度和力学性能。因此水泥的细度必须合理的控制。10 .水泥密度测定的注意事项有哪些？答：。李氏比重瓶两次恒温的温度必须一致；水泥必须仔细地装入李氏比重瓶中，防止水泥黏附在上部的细颈壁上或溅出瓶外；装样时可用细铁丝捅捣，以免塞瓶颈；摇动李氏比重瓶时，不要使煤油溅出瓶外，也不要使水泥黏附在上部的细颈壁上；排除李氏比重瓶内水泥颗粒之间的空气，是一个重要的操作环节，必须将气泡排除干净，否则会影响实验结果的准确性；恒温水的温度一般控制在20C,因为李氏比重瓶的容积刻度是以这个温度为基准的。同时这一温度也是水泥物

6、性检验的标准温度。较其他温度容易达到。11 .水泥比表面积的测定的实验原理：答：单位质量的水泥粉末所具有的总表面积称为水泥比表面积，用m2/kg表示。它也是水泥细度的一种表示方法。水泥比表面积测定原理：根据一定量的空气通过具有一定孔隙率和固定厚度的水泥层时，所受阻力不同而引起流速的变化来测定。在一定孔隙率的水泥层中，孔隙的大小和数量是颗粒尺寸的函数，同时也决定了通过料层的气流速度。水泥颗粒越粗，空气透过固定厚度的水泥层所受阻力越小，所需时间越短，因而测得的比表面积也越小；反之，颗粒越细，所测得的比表面积越大。12 .水泥比表面积的测定使用的主要仪器为：勃氏透气仪。13 .水泥标准稠度用水量：是

7、按国家规定的方法和指定的仪器，将水泥调制成具有标准稠度的净浆所需要的用水量。水泥标准稠度是以用水量与水泥质量的百分数来表示。14 .凝结时间：水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这个过程所需要的时间称凝结时间。15 .水泥假凝：假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显示凝结。假凝放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响；但仍会给施工带来一定困难。急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显示凝结。16 .硅酸盐水泥一般水泥初凝不早于45min,终

8、凝不迟于6.5h。其余矿渣、火山灰、粉煤灰水泥终凝时间不迟于10h。17 .测定水泥凝结时间的仪器设备有：净浆搅拌机、凝结时间测定仪、玻璃板、小刀、养护箱、计时表。18 、影响水泥凝结时间的因素：熟料矿物组成；熟料中碱含量；水泥细度；混合材掺量；熟料用量；水泥储存时间。19 .胶砂的质量配合比应为1份水泥、3份标准砂、0.5份水（水灰比为0.5）。20 .可塑性指数法：是表示泥料呈可塑性状态时含水量的变化范围，它虽不是评定泥料可塑性的直接方法，但应用不过极广。是测定塑性泥料对形态变化的抵抗力。21 .可塑性指标法：是测定应力-应变的关系。是用一定大小的泥球在受压力到出现裂纹时所产生的变形大小与

9、变形力的乘积，表示黏土或坯料的可塑性，对黏土或坯料的可塑性进行初步评价，对陶瓷的成型和干燥性能进行分析。22 .影响天然粘土可塑性的主要因素：口黏土颗粒的分散度，。2非黏土矿物杂质（如石英、云母、长石等）的含量，。3黏土矿物的组成形式（如高岭石、微晶高岭石、水云母质黏土等），为可溶性杂质的存在等。23 .表征陶瓷泥浆黏度的方法有相对黏度和绝对黏度，分别用恩格勒黏度计和旋转黏度计测定。24 .稠化度（厚化度）：溶胶和凝胶的恒温可逆变化或震动之则获得流动性、静置之则重新稠化的现象表征触变性（或稠化性）。触变性以稠化度或厚化度表示则等于泥浆在黏度计中静置30min后的流出时间对静置30s后的时间之比

10、值。触变性：浆体在剪切速率不变的条件下，剪切应力随时间减小的性能。25 .陶瓷泥浆为什么加电解质（电解质稀释泥浆的原理）？3个方面：答：在黏土水系统中，黏土粒子带负电，在水中能吸附正离子形成胶团。一般天然黏土粒子上吸附各种盐的正离子，如Ca2*Mg2+Fe3+、A13+。其中Ca2钱多。在黏土水系统中，黏土粒子还大量吸附H+。在未加电解质时，由于H璃子半径小，电荷密度大，与带负电的黏土粒子作用力也越大，易进入胶团吸附层，中和黏土粒子的大部分电荷，使相邻同号电荷离子间的排斥力减小，致使黏土粒子易于黏附凝聚，降低流动性。Ca2未A13+等高价粒子由于其电价高（与一价阳离子相比）及黏土粒子间的静电引

11、力大，易进入胶团吸附层，同样降低流动性。如加入电解质，这种电解质的阳离子离解程度大且所带水膜后，与黏土粒子间的静电引力不很大，大部分仅能进入胶团的扩散层，使扩散层加厚，电动电位增大，黏土粒子间排斥力增大，从而提高泥浆的流动性，即电解质起到了稀释作用。泥浆的最大稀释度（最低黏度）与其电动电位的最大值相适应，如加入过量的电解质，泥浆中这种电解质的阳离子浓度过高，会有较多的阳离子进入胶团的吸附层，中和黏土胶团的负电荷，从而使扩散层变薄，电动电位下降，黏土胶团不易移动，使泥浆黏度增加，流动性下降。26 .开口气孔：陶瓷制品或多或少含有大小不同、形状不一的气孔。浸渍时能被液体填充的气孔或和大气相通的气孔

12、称为开口气孔。闭口气孔：浸渍时不能被液体填充或不大和大气相通的气孔。开口气孔率（显气孔率）：陶瓷体中所有开口气孔的体积与其总体积之比值。闭口气孔率：陶瓷体中所有闭口气孔的体积与其总体积之比值。总体积：陶瓷体中固体材料，开口气孔及闭口气孔的体积总和。吸水率：陶瓷体中所有开口气孔所吸收的水的质量与干燥材料的质量之比值。体积密度：陶瓷体中固体材料的质量与其总体积之比值。真气孔率：陶瓷体中所有开口气孔和闭口气孔的体积与其总体积之比值。27 .干燥灵敏性系数（干燥灵敏指数广黏土或坯料在自然干燥过程中，由于自由水的排出产生收缩和造成孔隙，这种体积收缩和空隙率之比值称为-0比值越大，则干燥灵敏性系数越大，生

13、成裂纹的倾向也越大。28 .漫反射决定了陶瓷器表面的心幺镜面反射决定了陶瓷表面的光泽度，镜面透射决定了陶瓷器的透光度。29 .白度：在日用陶瓷器白度测定方法规度的条件下，测定照射光逐一经过主波长为620nm520nm420nm三块滤光片滤光后，试样对标准白板的相对漫反射率，并按规定的公式计算，所得的结果为日用陶瓷器的白度。30 .玻璃的熔制过程：配合料在高温作用下，经过一系列复杂的物理化学反应，变成均匀、无气泡且符合成型要求的玻璃液，此即玻璃的熔制过程。它可分为：烧结体形成、玻璃液形成、澄清、均化和冷却五个过程。31 .电导率法测定玻璃配合料均匀度的主要原理及测定意义：答：将配合料溶于水中，配

14、合料中可溶性盐电离成离子。在配合料溶液中插入电极并通电，则在电极的两极片间便产生电场。在电场作用下，溶液中的阳离子便移向阴极，阴离子便移向阳极，此时溶液中就会有电流通过。电流的大小与电压及溶液的电导率成正比，当电压一定时，则与后者有关。溶液的电导率是溶液中所有各种离子的导电能力的总和，每一种离子的导电能力与离子浓度、离子电荷和离子迁移速度成正比。对于浓度相同的确定的配合料的溶液，在一定的温度条件下，可认为溶液的电导率与溶液中总离子浓度成正比，即与配合料中水溶性盐的含量成正比。意义：如果把各式样中水溶性盐的含量差别作为判断配合料均匀度的指标，则根据各配合料溶液电导率的差别便可判断各配合料的均匀度

15、。32 .造成热应力的原因：玻璃在生产过程中的各个环节中各部位温差造成的。33 .造成结构应力的原因：由特定材料构建成的一个功能性物体叫做结构，在结构的材料内部纤维受到结构自身重力或者外界作用力下，纤维会产生变形，这种变形的能量来自于材料所受的应力，这种应力就叫结构应力。34 .梯温炉法测定玻璃析晶性能的原理：按热力学观点，介稳态的玻璃相自由始高于其晶相。玻璃有自发析品倾向。但玻璃的析品也是一个动力学过程。晶核形成速度、晶体生长速度与黏度有关。前三者都与温度有关，只有在一定温度范围内才能析品，只要冷却速度足够大，就能迅速越过析晶温度范围。玻璃的化学组成是决定玻璃析品倾向大小的主要因素，不同组成

16、的玻璃具有不同的析晶性能。玻璃的析晶性能还与某些外界条件有关，如过冷度、杂质、界面、表面等。梯温炉法是将玻璃试样放在有一定温度梯度的炉内，保温一定时间，随后在空气中冷却，测定析晶温度范围。从高温开始，由无析品过渡到有析晶的临界温度称为析晶温度上限（在理论上为热应力产生的直接原因是温度场的变化熔点），再从有析品过渡到无析品的临界温度称为析晶温度下限（理论上为晶体生长速度为零的温度）。35 .玻璃的化学稳定性：玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气等介质侵蚀的能力。36 .测定玻璃密度的意义：玻璃的密度主要取决于玻璃的成分和热历史。玻璃成分及其均匀性的波动对玻璃的密度变化较敏感。当玻璃的密度值（g/cm3）

17、改变0.1%0.15%寸，玻璃的成分已有明显的波动。配合料称量不准，料方计算错误，错用其他种类原料，原料成分改变，温度制度波动等因素都能引起玻璃质量的波动。这些改变都可以在密度上得到反映，如配合料的水分波动3%10%导致密度变化100X10-4g/cm3;同时由于测定密度的方法比较简单，快速，测定的精度可达0.0001g/cm3.采用测定玻璃的密度来掌握玻璃成分的波动情况，以便及时寻找原因，采取措施，达到稳定产品质量的目的。用化学分析测定玻璃成分变化，由于较费时，对及时监督和控制工艺就不太理想。若与测定密度相配合，颇具使用价值。37 .水泥原料：石灰石质原料，黏土质原料，校正与辅助原料（铁粉）

18、，石膏，混合材料（包括粒状高炉矿渣，火山灰质材料，粉煤灰等）。38 .水泥密度的测定的方法：液体排代法，气体排代法。39 .液体排代法：将水泥倒入装有一定质量液体介质的李氏比重瓶内，并使液体介质充分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积等于它所排开的液体体积，从而推出水泥单位体积的质量即为密度。40 .水泥体积安定性，简称安定性：反映水泥硬化后体积变化的均匀性。41 .引起水泥安定性不良的原因：1）熟料中含有游离氧化钙：水泥硬化后游离氧化钙遇水水化生成氢氧化钙时体积膨胀97.9%,在硬化水泥内部造成局部膨胀应力，使水泥制品变形或开裂，导致水泥石的破坏。2）游离氧化镁：游离氧化镁在水泥硬化后，以方镁石形成结晶出来，方镁石遇水水化生成氢氧化镁，体积膨胀148%导致水泥安定性不良。3）石膏掺量过多：石膏掺量过多时，剩余石膏中SO会在水泥硬化后与水化铝酸钙反应生成针棒状的钙矶石，体积膨胀94%导致水泥安定性不良。42 .影响水泥标准稠度用水量测定准确率的因素： 水泥熟料矿物组成，C3A较大，C2s较小，碱含量和Cag量较大，都会增大需水量； 水泥细度，水泥细度增大，需水量增大；混合材种类及其添加量。43 .水泥凝结时间反常，可能是什么原因造