無機(jī)材料工藝學(xué)習(xí)題參考答案

1、復(fù)習(xí)與思考一1.材料的定義？材料是能夠用以加工有用物質(zhì)的物質(zhì)。2.無機(jī)非金屬材料的定義？無機(jī)非金屬材料是某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質(zhì)組成的材料，是除金屬材料和有機(jī)高分子材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。3.無機(jī)非金屬材料與金屬材料和有機(jī)高分子材料區(qū)別？⑴一般來說，無機(jī)非金屬材料在化學(xué)組成以及化學(xué)鍵上與金屬材料和有機(jī)高分子材料明顯不同。無機(jī)非金屬材料的化學(xué)組成主要為元素的氧

2、化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質(zhì)，其化學(xué)鍵主要為離子鍵或離子共價(jià)混合鍵；金屬材料的化學(xué)組成為單質(zhì)金屬元素或一種金屬元素與其他元素組成的合金，其化學(xué)鍵為金屬鍵；有機(jī)高分子材料是以C、H、O為主要元素和其他元素組成的聚合物其化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。⑵從力學(xué)性能上，金屬材料有延展性，有機(jī)高分子材料有彈性，而大多數(shù)無機(jī)非金屬材料卻沒有；從電學(xué)性能上，金屬材料具有導(dǎo)電性，而無機(jī)非金屬絕大多數(shù)是絕緣

3、體；從結(jié)構(gòu)上，金屬材料有自由電子而無機(jī)非金屬材料沒有自由電子且具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)；金屬材料抗拉強(qiáng)度高，而無機(jī)非金屬材料抗拉強(qiáng)度低。（以第一點(diǎn)為主）4.無機(jī)非金屬的特性？具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)；沒有自由電子（石墨除外）；高硬度；高熔點(diǎn)；較好的耐化學(xué)腐蝕能力；絕大多數(shù)是絕緣體；制成薄膜時(shí)大多是透明的；一般具有低導(dǎo)熱性；大多數(shù)情況下變形微笑。5.為什么金屬材料有延展性，有機(jī)高分子材料有彈性，而大多數(shù)無機(jī)非金屬材料卻沒有？金屬材料有延展性是因?yàn)槠浜?/p>

4、有自由電子，可以移動(dòng)；有機(jī)高分子材料有彈性是因?yàn)楦叻肿硬牧隙酁殒湢?，可以扭曲；大多?shù)無機(jī)非金屬材料卻沒有是因?yàn)槠浠瘜W(xué)鍵主要為離子鍵或離子共價(jià)混合鍵，而共價(jià)鍵有方向性。6.為什么絕大多數(shù)原料都需要破碎？無機(jī)非金屬材料生產(chǎn)所用的主要原料，絕大多數(shù)是質(zhì)地堅(jiān)硬的大塊狀物料。為了均化、烘干、配料等工藝過程的需要進(jìn)行破碎。破碎后的好處：好均化、烘干、配料；利于成型；利于熱處理，節(jié)能；產(chǎn)量高，產(chǎn)品性能好，且穩(wěn)定。對(duì)于玻璃和陶瓷，破碎后更容易除鐵；對(duì)于

5、水泥破碎后再磨細(xì)到一定粒度則更適合窯外分解。7.水泥、玻璃及陶瓷在成型方面有何區(qū)別？水泥的成型除立窯之外，在熱加工之前不需成型，其成型過程主要在使用時(shí)。如加工混凝土制品等。玻璃的成型是在高溫?zé)峒庸ぶ?。陶瓷的成型較為特殊，一般是在高溫?zé)峒庸ぶ?，但若是熱等靜壓法來使陶瓷成型，成型和高溫加熱同時(shí)進(jìn)行。8.為什么陶瓷成型后必須烘干？烘干是為了除去物料或坯體中一定量的自由水。若不烘干就拿去燒結(jié)，會(huì)導(dǎo)致陶瓷產(chǎn)生微裂紋、氣泡等影響。5、陶瓷的脆性

6、大，經(jīng)不起外力撞擊，也不能急冷急熱以及理論強(qiáng)度高，但實(shí)際強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論強(qiáng)度的原因是什么？①陶瓷材料存在很多微裂紋；②微裂紋一旦形成，就會(huì)迅速的擴(kuò)展。對(duì)于金屬，在外力的作用下可以產(chǎn)生塑性變形，塑性變形可以吸收擴(kuò)展裂紋的能量，起到止裂紋的作用。對(duì)于陶瓷，缺乏塑性變形，裂紋一旦形成，材料內(nèi)部的應(yīng)力就會(huì)集中在裂紋的尖端，推動(dòng)裂紋的擴(kuò)展，直至斷裂。如果是在熱沖擊的情況下，由于陶瓷材料導(dǎo)熱性差，熱應(yīng)力因此增加，促進(jìn)裂紋迅速擴(kuò)展。6、了解幾個(gè)基本定

7、義：無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)、合成與制備、組成、結(jié)構(gòu)？無機(jī)非金屬材料科學(xué)與工藝：是一門研究材料組成、結(jié)構(gòu)、合成與制備、使用效能四者之間的關(guān)系與規(guī)律的科學(xué)。合成與制備：是研究如何將原子、分子聚合起來并最終轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏卯a(chǎn)品的一系列連續(xù)過程，是提高材料質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵，也是開發(fā)新材料、新器件的中心環(huán)節(jié)。組成：是指構(gòu)成材料物質(zhì)的原子、分子、添加劑及其分布。結(jié)構(gòu)：是指組成原子、分子在不同層次上彼此結(jié)合的形式、狀態(tài)和空間分布。組成和結(jié)構(gòu)是材料的基

8、本表征。它們一方面是特定的合成與制備條件下的產(chǎn)物，另一方面又是決定材料性能與使用效能的內(nèi)在因數(shù)。7、無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)研究的內(nèi)容，并舉例說明為什么？無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)的研究?jī)?nèi)容：了解材料的組成與結(jié)構(gòu)及它們同合成與制備之間、性能與使用效能之間的內(nèi)在聯(lián)系。8、石英玻璃的結(jié)構(gòu)、性能與用途？石英玻璃結(jié)構(gòu)：短程有序，長(zhǎng)程無序。性能為：1各向同性；2介穩(wěn)性3無固定熔點(diǎn)4固態(tài)和熔融態(tài)間轉(zhuǎn)化的漸變性和可逆性；5性質(zhì)隨成分變化的連續(xù)性和漸變性。主要用

9、于建筑玻璃，日用輕攻玻璃，儀器玻璃，光學(xué)玻璃，電真空玻璃等。9.什么石英玻璃比石英晶體的用途更廣泛？①玻璃熔融液緩慢冷卻結(jié)晶后才能形成石英晶體，因此形成玻璃比晶體更容易且能耗小；②晶體在固態(tài)隨溫度變化還會(huì)有晶型轉(zhuǎn)變，使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易破裂；③石英晶體為各向同性，不適合制作一些儀器（如有些儀器的要求折射率在不同的方向都一樣）。備注：關(guān)于8題和9題，老師以后還會(huì)給發(fā)一個(gè)關(guān)于石英玻璃的文章，請(qǐng)大家以那個(gè)為準(zhǔn)。復(fù)習(xí)與思考四1.水泥生產(chǎn)中希望得到