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文档简介
水泥--陶瓷---玻璃资料1、论述主要的四种熟料矿物的生成条件、性能特点及在反光显微镜下如何区分它们。C3S:生产条件:高温液相作用下,由C2S吸收CaO形成性能特点:水化热高,抗水性差,早期强度高区分:黑色多角形颗粒C2S:生产条件:CaO与SiO2化合性能特点:水化热小,耐水性好,早期强度低区分:圆粒状C3A:生产条件:CaO与C17A7化合性能特点:水化迅速,放热多,凝结快区分:快冷呈点滴状,慢冷呈矩形或柱状C4AF:生成条件:CaO与C2F和C12A7化合性能特点:早期强度似C3A,后期增长似C2S,水化热较C3S低区分:亮白色2、游离氧化钙的产生原因是什么?欠烧f-CaO:熟料煅烧过程中因欠烧、漏生、在1100-1200℃低温下形成;一次f-CaO:因配料不当、生料过粗或煅烧不良,尚未与二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁反应而残留的氧化钙;二次f-CaO:熟料慢冷或还原气氛下,由C3S分解而形成的3、水泥熟料三大率值(KH、SM和IM)的意义及其对熟料性能和技术经济效益的影响。石灰饱和系数(KH):熟料中全部SiO2生成硅酸钙(C2S和C3S)所需的CaO含量与SiO2全部生成C3S所需CaO最大含量的比值,即表示熟料中SiO2被CaO饱和形成C3S的程度。高,C3S生成量多,熟料强度高,但KH过高,熟料难于煅烧,必须延长保温时间,否则会导致f-CaO增加,反让熟料质量下降。KH过低,C3S生成量少,C2S多,熟料早期强度低,易粉化。硅率(SM):熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的质量百分数的比值。表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。如果熟料中硅率过高,则煅烧时由于液相数量少而使得锻炼困难,不易形成C3S。特别氧化钙含量低时,熟料中含有较多硅酸二钙,易与粉化;硅率过低,则熟料中硅酸盐矿物较少,强度降低,且由于液相过多,易出现结大块,结炉瘤等现象,影响窑的操作。铝率(IM):熟料中氧化铝与氧化铁质量百分数的比值。表示熟料溶剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧,水泥凝结快;铝率低,虽然液相粘度小,但是液相中质点易于扩散,对硅酸三钙形成有利,窑内易结大块,不利于窑的操作。另:率值与矿物组成关系,率值与化学组成关系,矿物组成与化学组成关系。(注:红色字体是与化学组成关系,黑色字体是与矿物组成关系)KH高,CaO多。C3S/C2S高,SM一定时,C3S多,C2S少;SM低,C3S不一定高,SM越高,硅酸盐矿物越多,熔剂矿物越少。或煅烧不良,f-CaO多。KH低,CaO少。C3S/C2S低,SM一定时,C3S少,C2S多。SM高,SiO2多。硅酸盐矿物多,溶剂矿物少;若KH低,C2S多。SM低,SiO2少。硅酸盐矿物少,溶剂矿物多。IM高,Al2O3多,Fe2O3少。C3A/C4AF大,SM一定,C3A多,C4AF少;SM高,C3A不一定。IM低,Al2O3少,Fe2O3多。C3A/C4AF小。4、何谓水泥生料的易烧性,影响其主要因素?指生料在规定的温度范围内,通过复杂的物理化学变化,形成熟料的难易程度。
主要因素:①生料的潜在矿物组成:KH、SM高,生料难烧;反之易烧,但有可能结圈;SM、IM高,难烧,要求较高的烧成温度;②原料的性质和颗粒组成:原料中石英和方解石含量多,难烧,易烧性差;结晶质粗粒多,易烧性差。③生料中次要氧化物和微量元素:适量存在,有利于烧成,易烧性好,但含量过多,不利于煅烧。④生料的均匀性和生料粉磨细度:生料均匀性好,粉磨细度细,易烧性好。⑤矿化剂:掺加各种矿化剂,均可改善生料的易烧性。⑥生料的热处理:生料的易烧性差,要求烧成温度高,煅烧时间长。生料煅烧过程中升温速度快,有利于提高新生态产物的活性,易烧性好。⑦液相:生料煅烧时,液相出现温度低,数量多,液相粘度小,表面张力小,离子迁移速度大,易烧性好,有利于熟料的烧成。⑧燃煤的性质:燃煤热值高、煤灰分少、细度细,煅烧速度快,燃烧温度高,有利于熟料的烧成。⑨窑内气氛:窑内氧化气氛煅烧,有利于熟料的烧成。5、水泥生料在煅烧过程中主要经历了哪几个物理化学变化过程?干燥、脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结、熟料冷却结晶或:水泥熟料的形成主要有哪些物理和化学变化?生料在加热过程中,依次发生自由水的蒸发、粘土质原料脱水与分解、碳酸盐分解、固相反应、熟料的烧结及熟料的冷却等重要的物理化学反应。6、某水泥厂原生产强度等级42.5的硅酸盐水泥,现改产强度等级42.5R的硅酸盐水泥,早期强度不足。请问其熟料矿物组成如何调整?熟料率值如何调整?7、某水泥厂的熟料率值中KH未变,而SM由2.0降为1.8,IM由1.2升为1.4,请问此时在磨制水泥时石膏的用量应如何调整,并简述理由。石膏用量适当增加。因为KH未变时,SM降低,IM升高,则水泥熟料矿物中C3A含量大大增加,使水泥凝结硬化加快,需增加适量石膏,缓凝。8、推导石灰石饱和系数公式KH见第10周作业第10题9、熟料冷却的目的?为何还要急冷?熟料急冷有什么目的?冷却的目的:(1)提高熟料质量;(2)改善熟料易磨性;(3)回收余热;(4)有利于运输、储存和粉磨。急冷的原因:急冷熟料的玻璃体含量高、内部存在应力裂纹,易磨碎。急冷的目的:防止C3S晶体长大而强度降低且难以粉磨,防止C3S分解和C2S的晶型转变使熟料强度降低,减少MgO晶体析出,使其凝结于玻璃体中,避免造成水泥安定性不良,减少C3A晶体析出,不使水泥出现快凝现象,并提高水泥的抗硫酸盐性能,使熟料产生应力,增大熟料的易磨性,急冷还可以收回热量,提高热的利用率。另:为什么回转窑烧制出来的水泥熟料要进行快速冷却一,急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性,增强水泥抗硫酸盐性能与防止水泥瞬凝或快凝;二,冷却熟料能有效回收熟料的余热来预热助燃空气等来改善燃料燃烧,节省燃料和节约能源;三,熟料被急冷后.可改善其易磨性(急冷产生的温度应力导致熟料内有微裂纹存在,从而改善其易磨性)四,熟料被冷却后其温度较低,可使其输送设备、储存设备免受高温侵蚀。10、影响阿利特矿形成的影响因素有哪些?阿利特矿是含有少量MgO,Al2O3和Fe2O3的硅酸三钙固溶体。影响阿利特矿的因素:煅烧温度高温有利于A矿形成;煅烧时间时间长,A矿增加;微量元素的影响微量元素高,降低液相出现温度,增加液相量,有利于A矿形成11、与其他回转窑相比,为什么NSP窑在节能、高产方面具有优势?窑外预分解窑的优点主要体现在:一是在流程结构方面:它在悬浮预热器与回转窑之间增加了一个分解炉。分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解的任务,缩短回转窑,减少占地面积、减少可动部件数以及降低窑体设备费用;二是在热工过程方面:分解炉是预分解窑系统的第二热源,小部分燃料加入窑头、大部分燃料加入分解炉。有效地改善了整个窑系统的热力布局,从而大大减轻了窑内耐火材料的热负荷,延长窑龄。另外减少了NOX(有害成分)的含量,有利于保护环境。三是在工艺过程方面:将熟料煅烧过程中热耗量最大的CaCO3分解过程移至分解炉内进行后,燃料燃烧产生的热量能及时高效的传递给预热后的生料,于是燃烧。换热及CaCO3分解过程得到优化熟料质量、回转窑的单位容积产量。单机产量得到大幅提升,烧成热火也因此有所降低,也能够利用一些低质燃料。12、悬浮预热器的主要构件,分别有什么作用。筒体:进行气固相间换热;进风管、出风管:换热;卸料管:装有锁风阀,防止卸料时下部空气向上泄漏而降低收尘效率;分解炉:完成燃料的燃烧,换热和碳酸盐分解13、简述旋风筒的功能及机理。功能:料粉的分散与悬浮;气固相间换热;气固相分离;料粉收集。当气流携带料粉进入旋风筒后,被迫在旋风筒筒体与内筒间环状空间内做旋转流动,并且一边旋转一边向下运动,由筒体到锥部,一直可以延伸到锥体的端部,然后转而向上旋转上升,由排气管排出。14、预热器的功能是什么?怎样才能有效地实现这些功能?预热器有三个功能:生料粉在废气中的分散与悬浮;气、固相之间的换热;气、固相之间的分离。悬浮:选择合理的喂料位置;选择适当的管道风速;在喂料口加装撒料装置;注意来料的均匀性。换热:合理的换热级数。分离:合理的旋风筒尺寸及形状;适当的旋风筒高度;适当的排气管尺寸和插入深度;合理的旋风筒直径15、新型干法水泥生产中的分解炉应该具备什么功能?怎样实现这些功能?燃料放热;悬浮态传热;物料吸热分解。具体实施这些功能:1.合理将下料口、下煤口及三次风口合理布局,确保燃料迅速着火,完全燃烧。2.下料口设置撒料器或撒料箱,让粉料进入分解炉后尽快分散且均匀分布,实现悬浮高效传热。3.增大分解炉的体积,形成炉体加管道结构,延长气体在分解炉内停留时间,实现CaCO3有效分解。16、简述回转窑的功能。燃料燃烧;热交换;化学反应;物料输送;降解利用废弃物17、为什么悬浮预热器系统内气固之间的换热速率极高?为什么旋风预热器系统又要分成多级换热单元相串联的形式?在管道内的悬浮态,由于气流速度较大,气、固相之间换热面积极大,所以气、固相之间的换热速率极高。经过0.02—0.04s的时间,气、固相之间就可以达到温度的动态平衡,而且气、固相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段。这时,再增加气、固相之间的接触时间,其意义已经不大,所以这时分成多级换热单元相串联的形式,才能够起到强化气、固相之间换热的作用。18、在旋风预热器系统中,旋风筒的主要作用是什么?气(废气)、固(生料)之间的换热主要是发生在联接各级旋风筒的管道内,还是发生在旋风筒内?旋风筒的作用主要是气固分离,传热只占6%~12.5%。气固之间的换热主要在进口管道内瞬间完成的。19、为什么连接各级旋风筒的管道内风速不能太大也不能太小,而要有合理的范围?管道风速太低,热交换时间延长,不仅影响传热效率,甚至会使生料难以悬浮而沉降积聚,从而使旋风预热器的预热效果以及分离效率大大降低;风速过高,则会增大系统阻力,增加电耗,并影响旋风筒的分离效率。20、为什么旋风预热器系统首先要求第一级旋风筒的气固分离效率最高,其次是强调最下一级旋风筒的分离效率最高,然后才考虑其他几级旋风筒的分离效率要较高?因为第一级旋风筒排出的粉尘量对整个系统运行经济性的影响最大、重要性最大。最下一级的分离效率不仅对整个预热器系统的热效率有很大影响,而且还直接决定着回流到上一级旋风筒的生料量的多少,而且在高温下增大颗粒生料的循环量容易造成预热生料的发粘堵塞,从而影响到整个窑系统的正常运行,因此分离效率要高。21、为什么一列的旋风预热器,人们有时会将第一级旋风筒制成两个直径较小旋风筒并联放置的形式,如2-1-1-1-1这一做法的出发点是什么?目的在于提高它的气固分离率,减少飞尘的飞损,而其他级旋风筒的分离率要求相对较低,固选用较小的单筒旋风筒,以期降低整个预热器系统的阻力损失。22、为什么旋风预热器往往是中间几级旋风筒用低压损旋风筒?中间几级旋风筒对气固分离的效率较低,因此可以降低中间几级旋风筒的压损,补偿整个预热器系统压损的增加值。23、旋风预热器的级数是否越多越好?太少了有什么问题?太多了有什么问题?不是太少了,预热器出口的废气温度会大大降低,便会大大降低系统热效率,物料预热温度会大大降低。太多了,动力消耗增大。24、在悬浮预热器里,影响换热效果的因素有哪些?生料粉进入管道内分散与悬浮的均匀程度;管道内的气固换热程度;旋风筒内的气固分离;漏风;表面散热;生料粉沉降的好坏25、入窑生料的表观分解率一般控制在85%-95%,过高过低有何影响分解率过低,没有充分发挥分解炉的作用,加大窑内负担,对增产与节能都不利。分解率过高,使剩余不足5~10%的碳酸钙也在分解炉内完成分解,在分解炉及预热器内发生烧结堵塞。26、论述NSP窑系统结皮与堵塞的原因及处理办法。原因:碱、硫、氯等有害成分的富集;局部温度过高;燃料不完全燃烧;生料成分和喂料量波动;系统漏风;MgO含量高办法:避免使用高碱、硫、氯原料;采用旁路放风;避免使用高灰分和灰分熔点低的煤;保持各部的温度、压力稳定及喂料量稳定;定期检查吹扫,清除结皮;安装检测报警器。27、何为碱循环?对水泥生产有何影响及措施旋风预热器内的碱循环分为:内循环和外循环内循环:是指碱、硫、氯在窑内高温带从生料及燃料中挥发,到达窑系统最低两级预热器等较低温度区域时,随即冷凝在温度较低的生料上,它们随着生料沉集-起进入窑内,形成一个在预热器和窑之间的循环和富集过程。外循环:是指凝聚生料中的碱、硫、氯等成分,随末被预热器收集的生科一起排出预热器系统,当这部分粉尘在收尘器、增湿塔及生料磨、烘干机系统中被收集重新入窑时,在预热器与这些设备之间存在循环过程。如果在收尘设备中收集的窑灰丢弃,外循环则基本消除。但是,由于在预热器系统中K2O的冷凝率高达79~81%,而Na2O的冷凝率较低,因而预热器废气中带出的含碱、硫、氯等有害成分相当低,因此窑灰重新回窑产生的外循环,对生产影响不大。措施:路旁放风28、新型干法水泥熟料煅烧过程中,一次、二次、三次风的作用分别是说明?一次风:输送煤粉,并提供煤中挥发份燃烧所需的氧。二次风:有利于碳的燃烧;调节火焰长短、窑温高低;提供燃料焦炭粒子燃烧所需的氧;回收熟料的热量。三次风:供分解炉中煤燃烧所需的氧。29、立磨制备生料的原理(工作原理):电动机通过减速器带动磨盘转动,物料通过锁冈喂料装置落到磨盘中央,由于离心力作用形成环形料床并被钳到磨辊与磨盘之间,受到挤压作用而被粉碎,并由于相对滑动产生剪切力,使物料被磨细。30、生料均化的原理生料均化原理主要采用空气搅拌及重力作用下产生的漏斗效应,使生料粉向下降落时切割尽量多层料面予以混合。同时,在不同流化空气的作用下,使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用,有的区域卸料,有的区域流化,从而使库内料面产生径向倾斜,进行径向混合均匀。31、硅酸盐水泥组成、熟料主要化学成分、矿物组成?硅酸盐水泥组成:硅酸盐水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏;熟料的化学成分:CaO、SiO2、Al2O3、FeO3矿物组成:C3S、C2S、C3A、C4FA32、什么是陈腐?陈腐有何作用?陈腐是指在对粉体进行处理之后成型之前放置一段时间的过程。作用:使得各种组分分散更加均匀,溶剂(一般为水分)能够充分在粉体颗粒表面形成一层水膜,极大提高成型过程中的可塑性、坯体收缩均匀性和坯体的干燥强度,降低坯体干燥开裂的几率。33、什么是悬浮预热技术,什么是预分解技术?悬浮预热技术是指低温粉体物料均匀分散在高温气流中,在悬浮状态下进行热交换,使物料得到迅速加热升温的技术。预分解(或称窑外分解)技术是指将已经悬浮预热后的水泥生料,在达到分解温度前,进入到分解炉内与进入炉内的燃料混合,在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热,使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。
陶瓷1、烧结和晶粒长大的推动力各是什么?试比较两者的大小?烧结的推动力是粉状物料的表面能大于多晶烧结体的晶界能。晶粒生长的推动力是晶界两侧自由焓差。烧结的推动力约为4-20J/g,因而烧结推动力比晶粒生长推动力约大十倍。2、列出影响陶瓷制品常温强度的基本因素。气孔率:陶瓷材料的强度随气孔率的增加而降低,气孔的存在一方面使承受负荷的有效截面积减少;另一方面会引起应力集中而强度降低。材料的性质晶粒的大小与裂纹:晶粒越大强度越小,陶瓷坯体出现的裂纹通常和晶粒尺寸成正比;晶相的数量和形貌:晶相的强度比玻璃相高,对于含玻璃相多的陶瓷来说,瓷坯中晶相含量愈多则其强度越大;晶界:由单一晶相组成的陶瓷材料在外力作用下扩展的裂纹遇到晶界往往会终止。若晶界上有气孔存在而出现应力集中,则裂纹会沿晶界伸长。生产工艺另:提高陶瓷常温强度,降低脆性措施有哪些细化晶粒,保持纯度在保证气孔率不高的条件下,减少玻璃相含量成型工艺:等静压>双面加压>单面加压提高瓷坯致密度3、如何提高有釉陶瓷生产的坯-釉适应性。降低釉的热膨胀系数:工艺许可条件下降低K2O,Na2O的使用量,改用Li2O或其他膨胀系数低的原料。同时提高釉的烧成温度和保温时间,使釉料中石英熔融。从而降低釉的热膨胀系数;要在工艺允许的条件下,尽量提高烧成温度,延长烧成时间,增加釉料细度以增加坯釉适应性;引入离子半径小,极化能力强的氧化物,比如MgO;降低釉层厚度。另:影响坯釉适应性的因素有哪些?各因素对坯釉适应性的具体影响?如何改善坯釉适应性?见作业3月10日第3题4、为什么常规烧结方法得到的陶瓷材料密度最多只能达到95%的理论密度?可采取哪些措施使陶瓷烧结后达到或接近理论密度?晶粒顶角气孔不能完全排除;随烧结进行,T升高,气孔逐渐缩小,气孔内压增大,当等于2γ/r时,烧结停止。但温度继续升高,引起膨胀,对烧结不利;采取措施:气氛烧结、真空烧结、热压烧结等。5、试举例说明对某些原材料在使用前进行预烧处理的作用。(以滑石、氧化铝为例)石英预烧的目的,利用石英晶型转变发生瞬间膨胀,而使石英内部结构疏松,利于粉碎;滑石预烧,破坏滑石明显的片状结构;粘土预烧的目的,减少收缩,提高纯度;氧化锌预烧的目的:避免氧化锌在釉料中含量过多时引起缩釉的缺陷6、烧成气氛对陶瓷产品性能有何影响?烧结温度:在还原气氛下的烧成温度比在氧化气氛中低;最大烧成线收缩:瓷石质坯体在还原气氛下比在氧化气氛中大。长石质瓷坯在在氧化气氛中低;过烧膨胀的影响:所有瓷质坯体在还原气氛过烧40℃的膨胀系数比在氧化气氛小。当长石质坯体加入膨润土,在还原气氛过烧40℃的膨胀系数比在氧化气氛大;线收缩速度的影响,除个别外,瓷坯在还原气氛的最大线收缩率比在氧化气氛要大;瓷坯颜色、透光度及釉面质量的影响8、如何实现陶瓷材料的低温烧成?1.坯釉料要适应低温烧成条件:干燥收缩和烧成收缩小;坯料热膨胀系数;坯料的热传导性、抗热震性能能好;坯料少含晶型转变的物质;釉料始熔温度高,高温粘度低。2.减少坯体入窑水分,提高坯体入窑温度。3.控制坯体形状、大小、厚度。4.选用温差小和保温性能良好的窑具。9、为什么陶瓷材料的实际强度比理论强度低很多?陶瓷的实际强度比理论强度低得多的原因是其组织中存在晶界,晶界对其强度的破坏作用很大。因为晶界上存在晶粒间的局部分离或空隙,晶界上原子间键被拉长、键强度被削弱,相同电荷离子的靠近产生斥力、可能造成微裂纹。影响陶瓷强度的主要因素是晶界的存在,同时受陶瓷组织的致密度、杂质和其他各种缺陷的影响也很大,另外陶瓷强度对应力状态特别敏感。10、烧成制度包括哪些内容?温度制度又包括哪几个阶段?如何分析各阶段的作用?烧成制度:温度制度、气氛制度和压力制度升温速度:干燥连续、氧化分解、晶型转变烧成制度:坯体开始收缩,釉层融化保温时间:使坯体内物理、化学反应更加完全,坯体组织趋于均一冷却速度:防止液相析晶、晶粒长大及低价铁的氧化11、试分析陶瓷的烧结驱动力和阻力。驱动力:表面能;烧结过程中,原有气固界面消失,生成能量较低的固固界面,造成表面积减少和表面自由能降低,推动烧结阻力:杂志;杂志阻碍了晶界移动,使气孔难以排除,从而阻碍烧结。12、简述凝集粒子对于烧成的影响?过细的颗粒易吸附大量气体或离子。吸附物在很高的温度下才能除去,妨碍颗粒间的接触,阻碍了烧结;颗粒过细容易产生二次再结晶。16、烧成过程的化学物理变化坯体的水分蒸发期:排除残余水分氧化分解及晶型转化期:排除结构水;碳酸盐分解;有机物、碳素和硫化物被氧化;石英晶型转变玻化成瓷期:继续氧化分解和排除结构水;固相溶解形成液相;硫酸盐分解和高价铁还原分解。冷却阶段:液相析晶,玻璃相的行程,游离石英晶型转变18、特种陶瓷对粉末颗粒要求化学组成均匀性好;纯度高;适当小的颗粒尺寸;球形颗粒且尺寸均匀单一;分散性好,无团聚19、陶瓷材料的晶粒细小有什么好处?为什么?请说明要制备出细小晶粒的陶瓷材料应当采用什么措施。(细化陶瓷晶粒有什么益处,原理是什么?可采取哪些措施)好处:晶粒越细小,机械强度越高原因:晶粒越细小,比表面积越大,晶界越多,裂纹扩展阻力越大;粗大晶粒应力集中效应明显晶粒越大,非等轴晶体各向异性表现越明显措施:控制原料细度制定科学合理的烧成制度选择适当、适量的添加剂20、陶瓷如何做到透明化?1.原料的纯度必须很高;2.原料的结构必须是光学异向性比较小的晶体;3.生产工艺必须使光的散射减低到最小。21、石英在加热过程中的晶型转变以及对陶瓷生产的影响?对生产的影响:1、可以通过控制升温和冷却速率,避免体积效应引起的开裂;2、利用热膨胀效应,有利于其破碎。
玻璃1、混合碱效应在二元碱硅玻璃中,当玻璃中碱金属氧化物的含量不变时,用一种碱金属氧化物取代另一种氧化物时,玻璃的性质不是呈直线变化,而是出现明显的极值。这一效应叫做混和碱效应。2、硼反常Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃中,如果氧化硼的含量超过一定限度时,结构和性质会发生逆转现象,在性质变化曲线上则出现极大值或极小值,这种现象称为“硼反常”现象。3、混合键为何容易形成玻璃因为混合键既具有离子键易改变键角、易形成无对称变形的趋势,又具有共价键的方向和饱和性,不易改变键长和键角的倾向。前者造成玻璃的长程无序;后者赋予玻璃的短程有序,因此易形成玻璃。4、简述玻璃的通性具有各向同性;无固定熔点;介稳性;性质变化的连续性与可逆性5、澄清剂工作原理(以As2O3为例说明澄清剂的工作原理)澄清的过程就是:首先使气泡中的气体、窑内气体与玻璃液中物理溶解和化学结合的气体之间建立平衡,再使可见气泡漂浮于玻璃液表面而加以消除。在高温澄清过程中,溶解在玻璃液内的气体、气泡中的气体及炉气这三者间会相互转移与平衡,它决定于某类气体在上述三相中的分压大小,气体总是由分压高的一相转入分压低的另一相中。澄清剂的原理就是使气泡体积增大,使气泡上升速度加快。澄清过程中,气泡的消除有两种方式:(1)使气泡体积增大,加速上升,漂浮于玻璃液表面后破裂消除(大于临界泡径的气泡升到液面后排除);(2)使小气泡中的气体组分溶解于玻璃液中,气泡被吸收而消失(小于临界泡径的气泡,在玻璃液的表面张力作用下气泡中的气体溶解于玻璃液而消失)。另:简述玻璃的澄清原理。(1)化学澄清机理:化学澄清剂应在较高温度下形成高压分解(蒸发压),即在熔化的配合料排气过程基本结束而熔体的粘度足够低时,即可使气泡足够大使得速度提升。(2)物理澄清机理:根据采用的方法不同,机理也不同。①降低的方法:设法将温度提高,达到气泡快速离开玻璃的目的;②利用玻璃液流的作用,将尽可能的在熔体表面受到尽可能高的温度作用;③采用机械法搅动熔体,使熔体剧烈运动,从而使熔体受热均匀、化学均匀和排气,对消除作用不大;④通过声波或超声波将能量传到分子范围而使其产生强烈运动,从而加速熔体中气体的扩散,促使气泡核的形成,有助于熔体中的气体的排出;⑤采用真空或加压的方法,将熔体上的压力降到极小,使气泡长大,加速气泡上升,并且还有减少熔体中气体含量的作用;⑥在使过饱和熔体排出气或避免熔体到达过饱和的方法中,使玻璃熔体析晶后再熔化一次,在析晶时可以形成大量的气泡核,而且由于溶解度条件的改变使气体排出形成气泡。6、如何用3T曲线来判断玻璃形成的能力大小?7、何为玻璃分相?分相对玻璃的性质有何影响?分相有何应用?高温下均匀的玻璃态物质在冷却过程中或在一定的温度下热处理时,由于内部质点迁移,而分成两种或两种以上化学组分不同的互不溶解的液相或玻璃相。对第一类性质的影响:由离子的迁移特性决定的性质,如电阻率、化学稳定性等对玻璃的分相结构十分敏感。若性质较差的相以连通结构的形式存在,玻璃的性质将明显变坏。若性质较差的相呈孤立液滴状分布于性质较好的连续基相中,则能保持较好的性质;对第二类性质的影响:分相对性能影响视分相形态而定;对玻璃析晶的影响:分相有利于析晶A为成核提供界面;B分相导致其中的一相比均匀母相具有较大的质点迁移率,这有利于晶核的形成和长大。C分相使成核剂浓集于其中的一相,从而促进晶核的形成。D分相使其中的一相或两相更加接近某种晶体的组成,这有利于结晶。对光学性质的影响:A使玻璃的透光率下降;分相产生的相界面使光线发生散射,导致透光率下降,严重时,会产生乳浊现象。B影响玻璃的颜色;分相过程中,过渡元素几乎全部集中在微相液滴中。这种选择性富集可以用来发展有色玻璃、激光玻璃、光敏玻璃和光色玻璃等。应用:①制作多孔玻璃、高硅氧玻璃;②制作Pyrexglass;③提高玻璃或瓷釉的乳浊度;④利用分相促进析晶,制成微晶玻璃;⑤利用多次分相制作铁瓷釉;⑥利用AgCl析晶制成析晶玻璃。8、论述玻璃粘度和表面张力在生产中的应用或工艺意义粘度:在生产中玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等表面张力:在熔制过中,表
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