2025 年高职非金属矿物材料技术（陶瓷材料）实操测试卷

2025年高职非金属矿物材料技术（陶瓷材料）实操测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、原料准备与加工（总共3题，每题10分，答题要求：请根据陶瓷材料制备要求，详细阐述原料选择、预处理及加工方法）1.简述陶瓷材料常用的原料种类及其特性。2.对于高岭土原料，如何进行有效的预处理以满足陶瓷生产需求？3.阐述球磨加工在陶瓷原料制备中的作用及工艺要点。二、成型工艺（总共3题，每题10分，答题要求：分析不同成型方法的特点、适用范围及操作要点）1.对比注浆成型和干压成型两种方法的优缺点及适用产品类型。2.说明等静压成型的原理、优势以及在陶瓷材料成型中的应用场景。3.若要制作复杂形状的陶瓷工艺品，哪种成型方法较为合适？请说明理由。三、烧结工艺（总共2题，每题15分，答题要求：阐述烧结过程的物理化学变化、影响因素及烧结制度制定）1.详细描述陶瓷烧结过程中发生的主要物理化学反应。2.分析温度、时间、气氛等因素对陶瓷烧结质量的影响，并制定合理的烧结制度。四、质量检测与分析（总共2题，每题20分，答题要求：根据给定的陶瓷材料质量问题，分析原因并提出改进措施）1.一批陶瓷产品出现开裂现象，请分析可能导致开裂的原因，并提出相应的解决办法。2.检测发现陶瓷材料的硬度不达标，从原料、工艺等方面分析可能的因素，并给出改进建议。五、工艺优化与创新（总共1题，每题20分，答题要求：结合行业发展趋势，提出陶瓷材料技术工艺优化与创新的思路）1.随着科技发展，谈谈陶瓷材料技术在未来可能的工艺优化方向及创新点。答案：一、原料准备与加工1.陶瓷材料常用原料有高岭土、石英、长石等。高岭土可塑性好、结合性强；石英硬度高、化学稳定性好，能提高陶瓷强度和耐磨性；长石助熔剂可降低烧成温度，促进坯体致密化。2.高岭土预处理：先进行淘洗去除杂质，再通过烘干或晒干控制水分含量，然后进行粉碎细化，使其粒度符合生产要求。3.球磨加工作用：细化原料颗粒，提高原料均匀性。工艺要点：控制球磨时间、球料比、磨矿介质等，避免过度研磨导致颗粒过细产生团聚。二、成型工艺1.注浆成型优点：可成型复杂形状，成本低；缺点：生产效率低，坯体强度低。适用于制作薄壁、形状复杂的陶瓷产品。干压成型优点：生产效率高，坯体密度大、强度高；缺点：形状受限。适用于制作形状简单、尺寸较大的陶瓷产品。2.等静压成型原理：利用液体介质均匀传递压力使坯体受压成型。优势：坯体密度均匀、强度高。应用场景：制作高性能陶瓷部件。3.制作复杂形状陶瓷工艺品可选用注浆成型。因为它能适应各种复杂形状，通过模具可实现精细造型，虽然效率低，但能满足工艺品对形状精度的要求。三、烧结工艺1.烧结过程主要物理化学反应：脱水反应、分解反应、氧化还原反应、固相反应、烧结致密化等。2.温度影响：温度过低，烧结不完全，坯体强度低；温度过高，易出现变形、过烧等。时间影响：时间不足，烧结不充分；时间过长，能耗增加且可能导致性能下降。气氛影响：氧化气氛利于某些氧化物形成，还原气氛可使某些金属离子还原。烧结制度：低温排胶阶段缓慢升温，排除坯体中有机物；高温烧结阶段根据材料特性控制升温速度、保温时间和降温速度。四、质量检测与分析1.开裂原因：原料颗粒级配不合理，坯体干燥速度过快产生应力，烧成温度过高或升温速度过快。解决办法：调整原料配方优化颗粒级配，控制干燥速度，合理调整烧成制度。2.硬度不达标原因：原料纯度不够，含有杂质影响硬度；烧结温度不足，坯体致密化程度不够；成型压力不足，坯体密度低。改进建议：选用高纯度原料，提高烧结温度并优化烧结制度，保证成型压力。五、工艺优化与创新1.工艺优化方向：采用先进的原料预处理技术，提高原料纯度和均匀性；开发新型成型工艺，提高成型精度和效率；优化烧结工艺，实