无机非金属材料 、填空题: 1、陶瓷材料的晶体缺陷有_点缺陷、线缺陷、面缺陷,其中导电性与_点缺陷有直接 关系。 2、陶瓷材料的_塑性和_韧性较低,这是陶瓷材料的最大弱点。 3、陶瓷材料热膨胀系数小,这是由晶体结构和化学键决定的 4、_这种由于形变而产牛的电效应_,称为压电效应。材料的压电效应取决于晶体结构的_不 对称性,晶体必须有_极轴_,才有压电效应。 5、制造透明陶瓷的关键是消除气孔和控制晶粒异常长大。 二、判断题: 1、陶瓷材料在低温下热容小,在高温下热容大。 √) 2、陶瓷材料中位错密度很高 3、陶瓷材料一般具有优于金属材料的高温强度,高温抗蠕变能力强。 (√) 4、压电陶瓷材料不管在什么温度下均有压电效应 5、压敏电阻陶瓷材料,电压提高,电阻率下降 三、简答题: 1、举例说明陶瓷材料的结合键主要有哪两种,各有什么特点? 答:陶瓷材料的组成相的结合键为离子键(MgO、A2O3)、共价键(金刚石、Si3N4)。 特点:以离子键结合的晶体称为离子晶体。离子晶体在陶瓷材料中占有很重要的地位。 它具有强度高、硬度高、熔点高、等特点。但这样的晶体脆性大,无延展性,热膨胀系数小, 固态时绝缘,但熔融态可导电等特点。金属氧化物晶体主要以离子键结合,一般为透明体 以共价键结合的晶体称为共价晶体。共价晶体具有方向性和饱和性,因而共价键晶体的 原子堆积密度较低。共价键晶体具有强度髙、硬度髙、熔点高、结构稳定等特点。但它脆性 大,无延展性,热膨胀系数小,固态、熔融态时都绝缘。最硬的金刚石、SiC、Si3N4、BN 等材料都属于共价晶体。 2、陶瓷材料主要有哪些相组成,各有什么作用 答:有晶体相、玻璃相和气孔组成。 晶体相是陶瓷材料最主要的组成相,主要是某些固溶体或化合物,其结构、形态、数量 及分布决定了陶瓷材料的特性和应用 玻璃相是陶瓷材料中原子不规则排列的组成部分,其结构类似于玻璃。其作用是:将分 散的晶体相粘结起来,填充晶体之间的空隙,提高材料的致密度;降低烧成温度,加快烧结 过程;阻止晶体转变、抑止晶粒长大。 陶瓷中气孔主要是坯体各成分在加热过程中单独或互相发生物理、化学作用所生成的空 隙。这些空隙可由玻璃相来填充,还有少部分残留下来形成气孔。气孔对陶瓷的性能是不利 的。它降低材料的强度,是造成裂纹的根源 4、简述陶瓷材料的力学性能特点 答:硬度陶瓷的硬度很高,多为1000HV~1500Hv陶瓷硬度高的原因是离子晶体中离子堆 积密度大、以及共价晶体中电子云的重叠程度高引起的 刚度陶瓷的刚度很高。刚度是由弹性模量衡量的,而弹性模量又反映其化学键的键能。离 子键和共价键的键能都要高于金属键,因此陶瓷材料的弹性 模量要高于金属材料
无机非金属材料 一、填空题： 1、 陶瓷材料的晶体缺陷有 点缺陷 、 线缺陷 、 面缺陷 ，其中导电性与 点缺陷 有直接 关系。 2、 陶瓷材料的 塑性 和 韧性 较低，这是陶瓷材料的最大弱点。 3、 陶瓷材料热膨胀系数小，这是由 晶体结构 和 化学键 决定的。 4、 这种由于形变而产生的电效应 ，称为压电效应。材料的压电效应取决于晶体结构的 不 对称性 ，晶体必须有 极轴 ，才有压电效应。 5、 制造透明陶瓷的关键是 消除气孔 和 控制晶粒异常长大 。 二、判断题： 1、陶瓷材料在低温下热容小，在高温下热容大。 （ √ ） 2、陶瓷材料中位错密度很高。 （ × ） 3、陶瓷材料一般具有优于金属材料的高温强度，高温抗蠕变能力强。 （ √ ） 4、压电陶瓷材料不管在什么温度下均有压电效应。 （ × ） 5、压敏电阻陶瓷材料，电压提高，电阻率下降。 （ √ ） 三、简答题： 1、举例说明陶瓷材料的结合键主要有哪两种，各有什么特点？ 答：陶瓷材料的组成相的结合键为离子键（MgO、Al2O3）、共价键（金刚石、Si3N4）。 特点：以离子键结合的晶体称为离子晶体。离子晶体在陶瓷材料中占有很重要的地位。 它具有强度高、硬度高、熔点高、等特点。但这样的晶体脆性大，无延展性，热膨胀系数小， 固态时绝缘，但熔融态可导电等特点。金属氧化物晶体主要以离子键结合，一般为透明体。 以共价键结合的晶体称为共价晶体。共价晶体具有方向性和饱和性，因而共价键晶体的 原子堆积密度较低。共价键晶体具有强度高、硬度高、熔点高、结构稳定等特点。但它脆性 大，无延展性，热膨胀系数小，固态、熔融态时都绝缘。最硬的金刚石、SiC、Si3N4、BN 等材料都属于共价晶体。 2、陶瓷材料主要有哪些相组成，各有什么作用？ 答：有晶体相、玻璃相和气孔组成。 晶体相是陶瓷材料最主要的组成相，主要是某些固溶体或化合物，其结构、形态、数量 及分布决定了陶瓷材料的特性和应用。 玻璃相是陶瓷材料中原子不规则排列的组成部分，其结构类似于玻璃。其作用是：将分 散的晶体相粘结起来，填充晶体之间的空隙，提高材料的致密度；降低烧成温度，加快烧结 过程；阻止晶体转变、抑止晶粒长大。 陶瓷中气孔主要是坯体各成分在加热过程中单独或互相发生物理、化学作用所生成的空 隙。这些空隙可由玻璃相来填充，还有少部分残留下来形成气孔。气孔对陶瓷的性能是不利 的。它降低材料的强度，是造成裂纹的根源。 4、简述陶瓷材料的力学性能特点。 答：硬度 陶瓷的硬度很高，多为 1000Hv～1500Hv 陶瓷硬度高的原因是离子晶体中离子堆 积密度大、以及共价晶体中电子云的重叠程度高引起的。 刚度 陶瓷的刚度很高。刚度是由弹性模量衡量的，而弹性模量又反映其化学键的键能。离 子键和共价键的键能都要高于金属键，因此陶瓷材料的弹性 模量要高于金属材料
强度陶瓷材料的强度取决于键的结合力,理论强度很高。但陶瓷中由于组织的不均匀 性,内部杂质和各种缺陷的存在,使得陶瓷材料的实际强度要比理论强度低100多倍 陶瓷材料的强度也受晶粒大小的影响。晶粒越细,强度越高。 塑性、韧性陶瓷材料的塑性和韧性较低,这是陶瓷最大的弱点。陶瓷材料受到载荷时 在不发生塑性变形的情况下,就发生断裂。陶瓷内部和表面所产生的微裂纹,由于裂纹尖端 的应力集中,内部裂纹在受到外应力时扩展很快,这是导致陶瓷材料断裂的根本原因 6、什么是水泥,水泥的种类主要有哪些? 答:水泥是一种加入适量水后,成为塑性浆体的,既能在空气中硬化,又能在水中硬化的, 并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。 主要的种类有:硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、火山灰水泥 7、衡量耐火材料性能的指标主要有哪些? 答:耐火度:材料在高温下不熔化的性质。 荷重软化温度:指耐火材料在温度和荷重的作用下抵抗变形的能力 高温体积稳定性:在高温下外形体积及线度保持稳定的能力 抗热震性:在高温下,温度急剧变化不破坏的能力。 抗渣性:抵抗熔渣或熔融液侵蚀的能力 耐真空性:在真空和高温下服役的能力
强度 陶瓷材料的强度取决于键的结合力，理论强度很高。但陶瓷中由于组织的不均匀 性，内部杂质和各种缺陷的存在，使得陶瓷材料的实际强度要比理论强度低 100 多倍。 陶瓷材料的强度也受晶粒大小的影响。晶粒越细，强度越高。 塑性、韧性 陶瓷材料的塑性和韧性较低，这是陶瓷最大的弱点。陶瓷材料受到载荷时 在不发生塑性变形的情况下，就发生断裂。陶瓷内部和表面所产生的微裂纹，由于裂纹尖端 的应力集中，内部裂纹在受到外应力时扩展很快，这是导致陶瓷材料断裂的根本原因。 6、什么是水泥，水泥的种类主要有哪些？ 答：水泥是一种加入适量水后，成为塑性浆体的，既能在空气中硬化，又能在水中硬化的， 并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。 主要的种类有：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、火山灰水泥 7、衡量耐火材料性能的指标主要有哪些？ 答：耐火度：材料在高温下不熔化的性质。 荷重软化温度：指耐火材料在温度和荷重的作用下抵抗变形的能力。 高温体积稳定性：在高温下外形体积及线度保持稳定的能力。 抗热震性：在高温下，温度急剧变化不破坏的能力。 抗渣性：抵抗熔渣或熔融液侵蚀的能力。 耐真空性：在真空和高温下服役的能力