特种陶瓷工艺学要点

一：一次颗粒与二次颗粒的概念？形成二次颗粒团聚的原因是什么？ 表示粒度颗粒群的都有哪些？ 所谓粉体颗粒，是指物体的本质结构不发生改变的情况下，分散或细化而得到的固态基本颗粒。这种基本颗粒，一般是指没有堆积、絮联等结构的最小单元即一次颗粒。在实际应用的粉体原料中，往往都是在一定程度上团聚的颗粒，即所谓的二次颗粒。 形成二次颗粒的原因，不外乎以下五种（1）：分子间的范德华力，（2）：颗粒间的静电引力，（3）吸附水分的毛细管力，（4）颗粒间的磁引力，（5）颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力。 通常认为：一次颗粒直接与物质的本质两联系，而二次颗粒则往往是作为研究和应用工作中的一种对颗粒的物态描述指标。 颗粒群粒度的表示：等体积球相当径，等面积球相当径，等沉降速度相当径，显微镜下测得的颗粒径。 二：特种陶瓷的制备方法？ 粉碎法：机械粉碎 合成法：固相法制备粉末（化学合成法，热分解反应法，氧化物还原法）液相法【沉淀法（直接沉淀法）（均匀沉淀法）（共沉淀法）（醇盐水解法）（特殊的沉淀法，溶胶凝胶和凝胶沉淀）】溶剂蒸发法（冰冻干燥法）（喷雾干燥法）（喷雾热分解）气相法。 三：等静压成型的特点？ 1：可以成行一般方法不能生产的形状复杂、大件及细而长的制品，而且成型质量高；2：可以不断增加操作难度而比较方便地提高成型压力，而且压力效果比其他干法好；3：由于柸体各向受压里均匀，其密度高而且均匀，烧成收缩小，因而不易变形；4：模具制作方便、寿命长、因而不易变形；5可以少用或不用粘结剂。 四：陶瓷烧结过程中的烧制方式有哪些种以及它们的机理？ 蒸发和凝聚、扩散、粘滞流动与塑性流动、溶解和沉淀。 蒸发和凝聚机理：在高温下具有较高蒸气压的陶瓷系统、在烧结过程中，由于颗粒之间表面曲率的差异，造成各部分的蒸汽压不同，物质从蒸汽压较高的凸面蒸发，通过气相传递，在蒸汽压较低的凹面处凝聚，这样使颗粒间的接触面积增加，颗粒和形状改变，导致胚体逐步致密化。 扩散的机理：在高温下挥发性较小的陶瓷原料，其物质主要是通过表面扩散和体积扩散进行传递，实际晶体往往有很多的缺陷，当缺陷出现浓度梯度时，它就会有浓度大的地方向浓度低的地方定向扩散。若缺陷是填隙离子，则离子的扩散方向和缺陷的扩散方向一致；若缺陷是空位与缺陷的扩散方向相反。晶体中的空位越多，离子迁就就越容易。影响扩散传质的因素比较多，如材料组成、材料的颗粒度、温度、氛围、显微结构、晶格缺陷等。其主要是温度。 粘滞流动与塑性流动：与固相烧结相比，推动力是表面能，不同的是烧结过程与液相量、液相性质、固相在液相的浓度差，润湿行为有密切联系，因此，液相烧结动力学研究比固相烧结更为复杂。在高温下粘性流动可以分为两个阶段，一：物质在高温下形成粘性流体，相邻颗粒中心相互靠近，增加接触面积，接着发生颗粒间的粘结作用和形成一些密封气孔；二：封闭的气孔的粘性压紧，即小气孔在玻璃相包围压力作用下，由于粘性流动而密实化。塑性流动，在高温下的柸体中液相量含量比较低，固相量含量增加，这时候烧结传质不能看做是牛顿型流体，而是属于塑性流动的流体，推动力仍然是表面能。 溶解和沉淀机理：溶解和沉淀传质过程的推动力是细颗粒液相的毛细管压力。船只是以下列方式进行：1：随着温度的提高，出现足够的液相。固体颗粒分散在液相中，在液相毛细管的作用下，颗粒相对移动，发生重新排列，得到一个更紧密的堆积，结果提高了柸体的密度。这一阶段的收缩量取与总收缩量取决于液相的数量；2：被薄的液膜分开的颗粒之间搭桥，在接触部位有高的局部应力导致塑性变形和蠕变，这样促进颗粒进一步的重排:；3：是通过液相的重结晶过程。这一阶段是细小颗粒和固体颗粒表面凸起部分的溶解，通过液相转移并在颗粒表面上析出，在颗粒生长和形状改变的同时，是柸体进一步致密化。颗粒之间有液相存在时颗粒相互压紧，颗粒间的压力作用有提高了固体物质在液相中的溶解度。 五：陶瓷的烧结方法有哪些？ 低温烧结、热压烧结、氛围烧结、其他烧结方法（电厂、超高压、活化、活化热压） 六：BeO陶瓷生产中的安全防护？ 生产中，应使BeO原料呈潮湿状态，或者使容器及粉尘带静电，可防止BeO粉尘产生和飞扬。 各工序加强抽风出尘、净化生产场地的空气。从配料至成型的各个工序均采用密封装置，最好能处于负压状态，防止粉尘逸出。 操作人员必须戴口罩和橡皮手套，防止直接接触和粉尘的侵入，上下班必须换衣、洗澡 通风系统必须有过滤措施，防止BeO风尘扩散，对污水和废渣进行专门的存放和处理。 七：ZrO 的晶型转化也增韧机理？ 在不同温度下，ZrO 有三种同质异形体，即立方晶系，单斜晶系，四方晶系。 单斜-ZrO2四方-ZrO2立方-ZrO2液相 ZrO 增韧机理有多种：应力诱导相变增韧、相变诱导微裂纹增韧、表面诱发强韧化和微裂纹分岔增韧等。 八：碳纤维的生产过程？ 包括：聚丙烯青原丝的制备、预氧化处理、碳化处理、石墨化处理等几个阶段。 九：纤维补强陶瓷复合材料的机理？以及制作高强度、高韧性材料，满足一下几点？ 机理：为了控制裂纹的延伸，必须采用一些措施来吸收能力，消除裂纹尖端所集中的应力。对于纤维补强陶瓷，当裂纹扩展遇到纤维的地方，剩余的能量别吸收，阻止它继续延伸。另一方面，具有高弹性模量的纤维也可分担大部分应力，提高整体的强度，当纤维与基体选择合适，所组成的复合材料在强度和韧性上都会有裨益。 满足要求：1：高强度、高模量的纤维或晶须；2：再复合材料的制备条件下，纤维或晶须性能不退化；3：纤维或晶须与基体不发生化学反应；4：热膨胀系数匹配，最好是适当的大于；5：再复合材料中，纤维与基体的结合力以达到这样的程度为宜，既保证基体应力向纤维上有效传递，又能使纤维从基体中有足够长度的拔出。 十：金属陶瓷的制造原则？ 1：金属对陶瓷相的润湿性要好； 2:：金属相与陶瓷相应无剧烈的化学反应； 3：金属相与陶瓷相的膨胀系数相差不可以过大。 十一：电介质陶瓷的种类以及相互关系？ 电介质陶瓷按照性质可以分为压电陶瓷、热释电陶瓷、铁电陶瓷。 关系如下： 十二：莫来石瓷及刚玉-莫来石瓷的配方以及各个配方所起到的用？ 粘土：耐火粘土或高岭土加热分解时生成莫来石，此外，它赋予了柸体良好的可塑性，便于成型。 工业氧化铝：工业氧化铝能转化为刚玉，又能与粘土分解后的游离石英石生成二次莫来石，三氧化二铝含量的增加，瓷柸的各个性能均有所提高。 氧化钙：GaO能够增进二次莫来石化的程度，还能与Al O 、SiO 及其他物质生成低熔点的钙玻璃，不但除去了柸体中游离的石英，还能起助溶的作用，促进烧结。 氧化镁：MgO也能够增进二次莫来石化的程度，此外，由于MgO能与Al O 生成镁铝尖晶石。在Al O 含量高的高铝瓷中，抑制刚玉晶体的二次结晶，使之晶体细小，提高瓷柸的性能。MgO还能与Al O 、SiO 及其他物质生成低熔点的玻璃体，不但除去了柸体中游离的石英，还能降低烧结温度，起助溶作用。 滑石：滑石在700~900度之间脱水，析出活性较大的Al O 、SiO ，这种出生态的物质，具有较大的化合能力，新词能够活跃地与其他物质化合，起到矿化、助溶等作用。 白云石：在采用白云石作为外加剂时，可以替代部分或全部GaO、MgO原料。 碳酸钡：氧化钡与Al O 、SiO 等生成低熔点的钡玻璃，有利于瓷柸的烧结，钡玻璃中的钡离子是碱土金属重离子，本身的迁移松弛现象较低，同时还能对 ， 起到抑制效应，减少他们迁移和松弛现象，从而大大的降低了材料的介质耗损，改善瓷柸的电气性能。此外，BaO或钡玻璃还能抑制刚玉晶体相二次从结晶的作用，防止刚玉晶体的过分长大。 其他添加剂，如SrCO 、英石及焦硼酸钡，他们可做助溶剂、矿化剂、改性剂及晶粒抑制剂。 十三：什么是热释电效应？以及典型的热释电陶瓷有哪些？ 某些晶体中还可以由于温度变化而产生电极化，这种介质因温度变化而引起表面电荷变化的现象成为热释电效应。 PbTiO 陶瓷（居里点较高、热释电系数随温度的变化很小） PZT陶瓷。 十四：敏感陶瓷都有哪些分类？ 热敏、湿敏、光敏、压敏、气敏及离子敏感陶瓷。 十五：什么是导电陶瓷？ 在一定条件（温度、压力）下具有电子（或空穴）导电或离子电导的陶瓷叫做导电陶瓷。 十六：什么叫做超导体，以及超导体的分类？ 超导体是指当某种物质冷却到低温时电阻突然变成零，同时物质内部失去磁通成为完全抗磁性的物质。 从材料来分：元素超导体、合金或化合物超导体、氧化物超导体（陶瓷超导体） 从低温处理来分：液氦温区超导体（4.2K以下）、液氢温区超导体（20K以下）、液氮温区超导体（77K以下）和常温超导体。 十七：磁性陶瓷的分类？ 按铁氧体结构可以划分为三大类：尖晶石型（MFe O ）、石榴石型（R Fe O ）、磁铅石型（MFe O ）（M为铁族元素，R为稀土元素） 介电体 压电性 热电性 铁电性 _1234567897.unknown _1234567905.unknown _1234567909.unknown _1234567913.unknown _1234567915.unknown _1234567917.unknown _1234567918.unknown _1234567919.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown