特种陶瓷复习题VIP免费

1特种陶瓷复习参考题1．特种陶瓷：采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于进行结构设计及控制制造的方法进行制造、加工的，具有优异特性的陶瓷。主要包括高温、高强、耐磨、耐腐蚀为特征的结构陶瓷及用以进行能量转换的功能陶瓷和生物陶瓷。由于不同的化学组分和显微结构而决定其具有不同的特殊性质和功能，如高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、光电、电光、声光、磁光、超导、生物相容性等。由于性能特殊，这类陶瓷要应用于高温、机械、电子、宇航、医学工程等方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。2．说明Al2O3陶瓷的晶型，各种晶型的结构。Al2O3同质异晶体主要的三种：α-Al2O3，β-Al2O3，γ-Al2O3。1300℃以上的高温几乎完全转变为α-Al2O3。γ-Al2O3属尖晶石型（立方）结构，氧原子形呈立方密堆积，铝原子填充在空隙中。β-Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。其结构由碱金属或碱土金属离子如[]NaO层和1112[]AlO类型尖晶石单元交叠堆积而成，氧离子排列成立方密堆积，Na完全包含在垂直于C轴的松散堆积平面内。α-Al2O3属三方晶系，单位晶胞是一个尖的菱面体。3．说明Al2O3的预烧的目的，并说明哪些因素对预烧的影响。预烧的目的：一是使γ-Al2O3全部转变为α-Al2O3，减少烧成收缩，二是可以排除Al2O3原料中的Na2O，提高原料的纯度，从而保证产品的性能。影响预烧的因素：（1）温度：预烧温度偏低即不完全转变成α-Al2O3，且电性能降低；预烧温度过高，粉料发生烧结，不易粉碎，且活性降低。（2）气氛：1450℃以下，不同气氛中预烧的Al2O3，其Na2O的含量不同。4．简要说明Al2O3瓷的生产工艺过程。原料煅烧→磨细→配方→加粘结剂→成型→素烧→修坯→烧结→表面处理。5．简述制备透明氧化铝陶瓷的关键，并分析加入MgO的作用。（1）控制氧化铝以体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程。若在烧结过程中晶粒生长过快就会产生晶界裂缝，许多气孔被晶粒包围。而且当晶粒生长速度大于气孔的移动速度时，晶体内部包裹的气孔更不易排除。实践表明，加入某些添加物具有抑制晶粒长大的作用。如加入适量的MgO，能获得透明氧化铝陶瓷。由于加入MgO，形成MgO?Al2O3尖晶石相在Al2O3晶只是表面析出，阻止晶界过快迁移。而且MgO在高温下比较容易挥发，奶防止形成封闭气孔，因此限制了氧化铝晶粒的长大。MgO的加入量一般为0.1~0.5%。（2）根据用不同波长的单色光通过透明氧化铝陶瓷表明，当气孔大小与波长相等时，光透射主最小。说明气孔的平均尺寸是制作透明陶瓷应该控制的重要因素。（3）在工艺上，Al2O3的纯度、细度、成型方法、烧结气氛等，对其透光率也的影响。对烧结来说，在氢气（或真空）中烧结，由于氢气渗入坯体，在封闭气孔中，氢气的扩散速度比其它气体大，容易通过Al2O3坯体，气孔比较容易排除，从而提高其透光率。6．简述MgO陶瓷的主要制造工艺过程。（1）锻烧分解制取MgO：从矿物或海水中提取MgO，大多先制成氢氧化镁或碳酸镁，然后经锻烧分解成MgO。2（2）预烧：为了降低MgO的化学活性，应预烧到1100~1300℃。研磨原料时用的磨球及磨衬才要采用陶瓷材料制成，不能采用钢球，采用干法研磨以防水化。（3）成型：MgO陶瓷大多采用注浆法进行生产。为了使MgO在制备料浆时不与水接触，须先采用无水乙醇等有机液体作选浮介质。将MgO原料用足够量的蒸馏水混合形成糊状,并充分水化成Mg(OH)2，存放一定时间后在1000℃以下烘干，在1450~1600℃在密封情况下进行锻烧，保温8小时，使氢氧化镁重新分解成MgO，然后球磨约45~90小时。再加入冷却水继续磨大约70~80分钟，形成悬浮浆料,用于浇注成型。（4）脱模后在70℃温度下干燥。（5）MgO烧成：先在1250℃温度下进行素烧，再装入刚玉瓷匣钵中在1750~1800℃温度下保温2小时烧结。7．说明ZrO2的结晶形态和晶型转化。在不同温度下ZrO2以三种同质异形体存在，即立方晶系，单斜晶系，四方晶系。单斜-11702ZrOCo四方-23702ZrOCo立方-27152ZrOCo液相8．非氧化物陶瓷：是由金属的碳化物、氮化物、硫化物、硅化物和硼化物等制造的陶瓷总称。9．简述碳化硅陶瓷的几种制造工艺。（1）热压烧...