先进陶瓷复习资料

1、 电介质的电极化机制包括：位移极化、松弛极化、偶极子取向极化、空间电荷极化。2、 纳米陶瓷的制备包括：纳米粉体的制备、成型和烧结。3、 团聚体根据团聚体的强度可分为：硬团聚体和软团聚体。4、 先进陶瓷通常包括：结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷复合材料。5、 影响陶瓷性能的决定性因素：组成和显微结构（晶粒尺寸、孔隙率等）。6、 玻璃相形成的条件：冷却速度快、粘度大。7、 铁电陶瓷可分为：压电陶瓷、热释电陶瓷、电光陶瓷等。8、 生物陶瓷：具有特殊生理行为的陶瓷材料。特殊生理：生物相容性、力学相容性、与生物组织有优异的亲和性、抗血栓、灭菌性、具有很好的化学物理稳定性。9、 电子陶瓷的主要化学结合力：离子键、共价键，其化学键特点：离子键是由静电吸引作用、共价键是由电子云同时受到原子核的吸引。10、燃料电池的分类：1、碱性燃料电池；2、磷酸燃料电池；3、熔融碳酸盐燃料电池；4、质子交换膜燃料电池；5、固体氧化物燃料电池11、 陶瓷成型方法：可塑法、注浆法、压制法；先进陶瓷成型方法：干压成型、挤压成型、等静压成型、浇注成型、扎膜成型、流延成型1、 抗热震性：材料承受温度的急剧变化而抵抗破坏的能力。2、 自发极化：在无电场的作用下存在的极化现象。3、 磁畴：磁性材料内自发磁化区域，该区域内自发磁化强度在大小与方向上基本是均匀的。4、 铁电畴：一个自然形成铁电单晶或铁电陶瓷晶粒中出现许多微粒小区域，每个区域中所有晶胞的电矩取向相同，而相邻电矩取向不同，这样的区域称为铁电畴。5、 热释电效应：当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。6、 平衡载流子：在一定温度下，半导体中由于热激发产生的载流子；非平衡载流子：由于施加外界条件，人为的增加在流子数目，比热平衡载流子数目多的载流子。7、 固溶体：固态条件下，一种组分内溶解了其它组分而形成的单一、均匀的晶相固体。8、 压电陶瓷：一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。9、 介电陶瓷：介电常数比较高的无机非金属材料的统称。主要分为非铁电陶瓷和铁电陶瓷。10、 功能陶瓷：有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性，且具有相互转化功能的陶瓷11、 纳米陶瓷：是指显微结构中物相具有纳米级尺度的陶瓷材料，它包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等均在纳米量级的尺度上。12、 结构陶瓷：是指能作为工程结构材料使用的陶瓷。13、 光电效应：当入射X射线能量足够大，将内层电子击出，产生光电子，被打掉内层电子的原子发生外层电子向内层跃迁，辐射出一定波长的特征X射线的过程。14、 断裂韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标。15：晶须：是指在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维，其直径非常小不含有通常材料中存在的缺陷，其原子排列高度有序，因而其强度接近于完整晶体的理论值。16、等离子：物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引，使物质呈正负带电粒子状态。17、 电滞回线：铁电体是电介质材料中一种特殊相变的产物，在从高对称性转变为低对称性的过程中，伴随着发生自发极化，在铁电态下，极化强度与外电场之间的关系即铁滞回线。18、 固溶体：固体条件下，一种组分内溶解了其他组分而形成的单一、均匀的晶相固体。19、 电击穿：在电场直接作用下，陶瓷介质中载流子迅速增殖造成的击穿。热击穿：陶瓷介质在电场作用下由于电导和计划等介质的温度升高造成热不稳定而导致的破坏。20、 隧道效应：隧道效应由微观粒子波动性所确定的量子效应。是指在两片金属间夹有极薄的绝缘层，当两端施加势能形成势垒V时，导体中有动能E的部分微粒子在E<V的条件下，可以从绝缘层一侧通过势垒V而达到另一侧的物理现象。1、 陶瓷纤维的应用在哪些领域？答：高温绝热材料、过滤和催化载体材料、添密材料和摩擦材料、绝热材料、增强材料和陶瓷窑炉中的应用。2、 块纳米晶体材料的16制备方法主要有哪几种？答：化学沉淀法、溶胶一凝胶法、水热法、微乳液法、水解法。3、 何为反铁电体？它具有什么特征？答：晶体结构与同型铁电体相近，但相邻离子沿反平行方向产生自发极化，净自发极化强度为零，不存在类似于铁电体中的电滞回线。在外电场、热应力诱导下反铁电体相将向铁电体相转变，呈现双电滞回线，反铁电体电畴呈反向平行，无宏观自发极化。4、 铁电体的极化特征是什么？答：结构上具有电畴，宏观上具有电滞回线。5、 热释电效应的检验方法是什么？具体怎样检验？答：检验方法：热释电探测器。用红外照射到待检验的元件上，若该元件具有热释电效应那么由于温度的变化就会导致内在的变化，探测器极板上电荷会瞬时失去平衡而感应电压再经过放大器将微小的电压信号放大送至功率放大器转换为声音信号，故只需检测声音信号就可以检验该元件是否有热释电效应。6、 何为旋转铁氧体？主要应用在哪？答：旋转铁氧体又称为微波铁氧体。在高频磁场作用下，平面偏振的电磁波在铁氧体中按一定的方向传播时，偏振面会不断绕传播方向旋转的铁氧体材料。主要用于微波、毫米波铁氧体器件的研制中。7、 陶瓷玻璃相的作用是什么？答：a将分散的晶体相黏结起来，填充晶体之间的空隙，提高材料的致密度。b、降低烧成温度，加快烧结过程。c、阻止晶型转变，抑制晶体长大并填充气孔间隙。d、获得一定程度的玻璃特征，如透光性。8、 硬团聚体的形成机理是什么？防止方法及消除方法？答：硬团聚体是由于化学结合的0H基团间的氢键作用形成桥氧键，颗粒之间的桥氧键相互作用而形成。防止方法：a、选择合适的温度、PH值、浓度、反应时间等工艺参数；顷在反应体系中加入适量的添加剂、矿化剂、分散剂等； c、选择最佳的煅烧条件或采用特殊的工艺。消除方法：沉淀或沉降、研磨和超声波处理、加入分散剂等。9、 何为半导化？有几种途径？试说明PTC效应原理。答：通过残杂等途径使绝缘体称为半导体的过程称为半导化过程。途径：a强制还原法，b施主参杂法，cAST参杂法。PTC效应机理：钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于晶粒间界。对于导电电子来说，晶粒间界面相当于一个势垒，当温度低时，由于钛酸钡内电场的作用，导致电子极容易越过势垒，则电阻值较小。当温度升高到居里点温度附近时，内电场受到破坏，它不能帮助导电电子越过势垒，这相当于势垒升高，电阻值突然增大，产生PTC效应。10、 什么是铁电陶瓷？其烧结过程分哪几个阶段？答：铁电陶瓷指主晶相为铁电体的陶瓷。烧结过程：a烧结初期：在这一阶段，颗粒的外形基本上不变，整个烧结体不发生收缩，密度增加也极微，但是烧结体的强度和塑性由于颗粒间结合面增大而又明显的增加。b烧结中期：此时晶粒继续均匀长大，细小颗粒之间开始形成晶界，气孔缩小，烧结体进一步致密化。c烧结后期：此时将发生主要的晶粒长大，气孔形状转变为近球形并不断缩小体积，少数空隙会合并，烧结体基本定型。11、 何为压电陶瓷？压电性产生的必要条件是什么？压电陶瓷制备方法有哪些？答：压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心，因而具有压电效应，即具有机械能和电能之间的转换和逆转换功能。必要条件：a、晶体结构具有不对称性，即具有电偶极子；b、是绝缘体或导体；c、晶体结构必须带有正电荷或负电荷的质点。制备方法：固相法、液相法、溶胶凝胶法、水热法、熔盐法。12、 什么是磁性陶瓷？其分类有哪些？答：磁性陶瓷又称铁氧体，铁氧体是以氧化铁和其他铁族或稀土族氧化物为主要成分的复合氧化物，也有不含铁的磁性陶瓷。分类：按铁氧体的晶格类型来分：有尖晶石型、磁铅石型和石榴石型。按铁氧体的物性和用途，主要可以分为永磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁五大类。13、 石英在陶瓷生产中作用：2、烧成前是瘠性原料，可调节泥料可塑性，降低坯体干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。顷烧成时，石英加速膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响。c、在烧中，石英对坯体机械强度有很大影响，合理石英颗粒能大大提高坯体强度。同时，石英也能改善瓷坯透光度和白度。d、在釉中石英是生成玻璃质主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉熔融温度与黏度，并减少釉热膨胀系数。14、 黏土在陶瓷生产中的作用：2、赋予坯泥一定的可塑性，是陶瓷坯体可塑成型的工艺基础。 b、使注浆泥料及釉料具有悬浮性和稳定性。 c、在坯料中结合其它非可塑性原料，使坯泥具有一定干坯强度。 d、黏土是瓷坯化学组成中A12O3的主要来源，也就是烧成时生成莫来石主要来源，莫来石晶体存在及其数量多少决定着瓷的许多使用性能。15、 滑石瓷扩大烧结温区的措施：扩展下限：a）、提高粉料的活性：粉料细化，降低预烧温度或采用一次配料成瓷； b）、加入助熔剂BaC06在800C-950C出现Ba-AI-Si玻璃，包裹偏硅酸镁晶粒促进烧结；扩展上限： a）、提高玻璃相黏度：b）、加入阻制剂ZrO2、ZnQ使Mg-AI-Si液相黏度大，胚体不易变形。16、 防止Ti4+-Ti3+的措施：采用氧化气氛烧结：抑制还原a加入添加剂：降低烧结温度，抑制高温失氧b再氧化过程：在低于烧结温度20~70C，强氧化气氛回炉c掺入低价杂质（受主）：抑制高价杂质d加入La2O3等稀土氧化物：改善电化学老化特性e加入ZrO2：阻挡电子定向移动，阻碍Ti7+变价17、 传统陶瓷的制备：a原料的制备。b坯料的成型。c坯料的干燥。d制品的烧成或烧结。e通常还把表面加工作为最后一道工序。18、 传统陶瓷烧结方法：常见烧成工艺可分为一次烧成和两次烧成。a一次烧成是将生坯施釉，干燥后入至经高温一次烧成制品。 b两次烧成是将未施釉坯体经干燥后先进行素烧，然后施釉，再进行第二次烧成。19、 先进陶瓷烧结方法：烧结过程大致分为三个阶段：a从室温至最高烧结温度的升温阶段。b在高温下的保温阶段。 c从最高温度至室温的冷却阶段。d有些陶瓷材料还需要烧结后的热处理。20、 什么是铁电陶瓷？其烧结过程分哪几个阶段？答：铁电陶瓷：指主晶相为铁电体的陶瓷材料。烧结过程：a烧结初期：在这一阶段，颗粒的外形基本不变，整个烧结体不发生收缩，密度增加也极微，但是烧结体的强度和塑性由于颗粒间结合面增大而有明显的增加‘b烧结中期：即烧结颈长大阶段，此时晶粒继续均匀长大，细小颗粒之间开始形成晶界，气孔缩小，烧结体进一步致密化。c烧结末期：此时将发生主要的晶粒长大，气孔形状转变为近球形并不断缩小体积，少数空隙会合并，烧结体已基本定型。21、 何为铁氧体及特点？答：以氧化铁为主要成分的强磁性氧化物叫做铁氧体；电阻