无机材料工学期末复习题.docx

试分析陶瓷制品开裂的主要原因。答：开裂的特征是制品的坯釉层同时出现大小不一的裂纹。上釉后的生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹在烧前不易发现，在高温中应力释放，就暴露出裂纹。坯体入窑水分过高，升温过急引起内外收缩不均匀，当产生的破坏应力超过制品强度时，就产生开裂。高温阶段升温太快，收缩过大易产生开裂。此外，坯体在晶型转化阶段冷却过快和器形设计不合理也都是产生开裂的重要原因。干燥的方法及其特点。答：1、对流（辐射）干燥：热扩散方向与湿扩散方向相反，不利于干燥速度提高；2、电干燥：热扩散、湿扩散方向一致，干燥速度快，单位热耗小；3、微波干燥：热湿传导方向一致，均匀快速；4、红外干燥：热扩散、湿扩散方向一致，加热均匀。陶瓷坯体在烧结前为何需要排胶？简述其排胶的工艺方法与工艺过程，并分析影响排胶的主要因素，制定排胶工艺制度应从哪些方面入手？答：无机非金属材料的原料多为脊性料，成形时要采用部分有机塑化剂和粘合剂，这些添加物多为有机物，为避免影响烧结过程的进行，必须在烧结前除去。排胶过程可以排除坯体中的粘合剂，为致密化烧成创造条件；使坯体获得一定的机械强度，便于后续工艺过程的操作；避免烧结时粘合剂发生还原作用而影响制品的品质。排胶常用吸附剂的方式，通常是用吸附剂包围坯体，熔化的塑化剂可及时吸附到吸附剂中并蒸发出来。因素：加热温度和保温时间对塑化剂排除率的影响；半制品的外形尺寸，壁厚，表面积对塑化剂排除率的影响；塑化剂的成分和数量；吸附剂的性质；瓷料的组成与性质；气氛和压力。排胶工艺制度的确定应从塑化剂的种类和数量，制品大小以及形状，坯料性质，埋粉的性质等方面入手。陶瓷成型的方法有哪些？成型方法的选择原则有？答：成型方法：1.压制成型法：分为模压法和等静压法；2.可塑成型法：包括无需用模具的拉坯法和雕塑法，采用滚头与石膏模的滚压法和旋压法，使用钢模的挤压法，使用各样板刀的车坯法等；3.注浆成型法：可进一步分为冷法和热法即热压铸法，使用钢膜；冷法又分常压注浆、加压注浆、抽真空法注浆以及凝胶注膜成型等。选择原则有：1.产品的形状、大小和厚薄等，一般情况下，简单的回转体宜用可塑法中的滚压法或旋压法；大件且薄壁产品可用注浆法；板状和扁平状形状简单的产品，宜用压制法；2.坯料的工艺性能：可塑性良好的坯料宜用可塑法；可塑性能较差的坯料可选择注浆法或压制法；3.产品的产量和品质要求，产品的产量大时宜用可塑法或压制法，产量小时可用注浆法；产品尺寸规格要求高时用压制法，产品尺寸规格要求不高时用注浆法或手工可塑成型；4.成型设备易操作，操作强度小，操作条件好，并便于与前后工序联动或采用机械化、自动化工艺；5.技术指标高，经济效益好。干燥速率的影响因素有哪些？为提高干燥质量，应如何控制这些因素？采取哪些措施？答：1.传热速率：在对流干燥中，单位时间内干燥介质传给物料单位面积上的热量为由上式可知欲加快传热速率，提高干燥质量，可从以下方面着手：提高干燥介质的温度，以增大干燥介质与物料表面温差，加快传热速率；提高对流换热系数α；增大传热面积F，使物料均匀分散于气流中，或变制品的单面干燥为双面干燥，可增加传热量2.外扩散速率：在稳定条件下，物料表面的水蒸气扩散速率与物料表面的水蒸气深度及干燥介质中水蒸气浓度有关，可用下式表示：由上式可知欲提高外扩散速率，提高干燥质量，可以采取的措施有：降低干燥介质的温度；提高对流传质系数；增加干燥介质流速；3．内扩散速率：内扩散包括湿扩散和热扩散针对湿扩散可采取的措施：减薄制品厚度或变单面干燥为双面干燥；针对热扩散可采取的措施：使热扩散与湿扩散的方向相同，从而大大提高干燥速率简述热空气干燥工艺的注意事项。答：1）按制品种类和含水率大小，分类进入干燥器；2）物料入烘水分应加以控制，不允许干湿相差很大的物料在同一干燥制度下进行干燥；3）严格控制干燥介质的温度、湿度和流速，保证按预室干燥曲线干燥；4）干燥结束时，须测定物料残余水分，待出烘水分符合工艺规定，方可停烘；5）大中型产品坯体的出烘温度，高温季节不得高于车间温度10℃，其他季节不得高于20℃传统烘房大都采用砖砌筑或混凝土浇注后涂抹一层抹面而形成烘房主体结构。送热空气管或散热片布置于靠墙体的下部的某个部位或地坪下，对干燥过程的温度和湿度难以实现主动迅速控制有效的控制，烘房内各点之间的温、湿度差别很大，坯体容易产生变形和开裂。传统烘房的热源供应如图所示：应用所学知识，提出改善方法，使其能克服传统烘房的缺点，以提高干燥坯体的合格率，并且符合国家节能环保的政策。参考答案：烘房材料采用耐火保温隔热材料，以减少热量的损失，节省能源。改变传统烘房间接式的热源供应方式，采用在烘房内装燃烧机的直燃式供热，或其他可以减少热量散失、提高燃料利用率、易于控制烘房内温度的方法。设置循环系统（气流系统）和排湿系