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1、一、填空1、粉体填充性的指标：容积密度、填充率、孔隙率、配位数、空隙率分布、接触点角度分布。2、纯ZrO2的晶型：单斜晶型、四方晶型、立方晶型。3、影响透光率的因素：晶粒长大速度、气孔的平均尺寸、烧结气氛4、根据形成坯料的性质不同可分为三种成型方式：干法成型、塑法成型、流法成型。5、沉降过程的团聚避免：反应温度、PH值、过饱和度、沉降剂滴加方式、分散方法。6、干燥过程团聚避免：去除阴离子、有机溶剂脱水、冰冻干燥、温度及温度控制、水热处理、喷雾干燥。7、常用来表征粉体颗粒形态的形状因素有：颗粒的扁平度m、伸长度n、表面积形状因数、体积形状因数和球形度。8、在烧结过程中，表面扩散传质和蒸发凝聚只改
2、变气孔形状不引起坯体致密化。9、氮化硅的晶型及特点：-Si3N4低温型(14001600)：颗粒状晶体，硬度高，不稳定；- Si3N4高温型：长柱状或斜状晶体，韧性强。10、氮化硼的晶型及特点：六方氮化硼(h-BN)：常压稳定性；立方氮化硼（c-BN）：高压稳定性。11、碳化硅的晶型及特点：纤锌矿结构六方晶系-Sic：高温稳定性；闪锌矿结构面心立方结构-Sic：低温稳定性。12、碳化硅原料的合成方法：SiO2-碳还原法；直接有元素碳和硅合成碳化硅；气体化合物制取碳化硅（气相沉积）。13、造粒常用方法：一般造粒法、喷雾造粒法、冷冻造粒法、加压造粒法。14、粉体分布与粉体粒度测试方法：电子显微镜法
3、 沉降分析法 感应区法BET法 X射线法水银测孔仪法二、名词解释1、粉体：是大量固体粒子的集合，它表示物质的一种存在状态，是气、液、固三态之外的第四相。2、粉体颗粒：是指在物质结构不发生改变的前提下分散或细化而得到的固体基本颗粒。3、粒度分布：指将颗粒以一定的粒度范围按大小顺序分为若干级别，各级别的粒子占颗粒群总量的百分数。4、表示实际不规则颗粒的方法有哪些？各自的含义是？三轴径：以颗粒的长度L，宽度b，高度h定义的粒度平均径称为三轴平均径。球当量径：把颗粒看做相当的球，与颗粒同体积的球的直径称为同体积的球的直径称为等体积球当量径。圆当量径：以与颗粒投影轮廓性质相当的圆的直径表示粒度，与颗粒投
4、影面积相等的圆的直径称为投影圆的当量径。等沉降速度相当径：即斯托克斯径，当速度达到极限值时，在无限大范围的粘性流体中沉降的球体颗粒的阻力，完全由流体的粘滞力所致。统计平均径：是平均于一定方向（用显微镜）测得的线度5、粉碎：颗粒不能承受外力作用而分成两块以上的现象。6、可塑性：坯料在外加力作用下发生无裂纹的形变，当外力除去后不再恢复原状的性能。7、塑化剂：指使坯料具有可塑性能力的物质。8、成型：将陶瓷粉料加入塑化剂等制成粉料，并进一步加工成特定形状坯体的过程。9、塑化：指利用塑化剂使原来无塑性的坯料具有可塑性的过程。塑化剂选择原则：具有良好的粘结性，以保证良好的成形性和机械强度，烧结时能全部挥发
5、，不留或者少留残余杂质。10、造粒：在很细的微粉中加入一定塑化剂制成粒度较粗，具有一定假颗粒级配，流动性好的粒子。11、烧结：一种或多种固体粉末经过成型后，通过加热使粉末产生颗粒粘结，再经过物质迁移使粉末体收缩，在低于熔点温度下变成致密坚硬的烧结体的过程。12、晶粒生长：无应变的材料在热处理时，平均粒径尺寸在不改变其分布情况的前提下，连续增大的过程。三、简答或论述1. 颗粒群的粒度分度如何表示？在表征粉体粒度的参数中Dm,D50的含义？粒度分度表示方法：用频率分布曲线和累积分布曲线。Dm：在颗粒群中个数或质量出现概率最大的颗粒粒径。D50：中粒粒径，累计百分数为50%所对应的粒径，即把样品个数
6、（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径。2. 粉体颗粒发生团聚的原因？颗粒之间的自发团聚是客观存在的，引起团聚的主要原因：.分子间的范德华力；.颗粒间的静电引力；.吸附水分产生的毛细管力；.颗粒间的磁引力；.颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力。3. 粉体填充性的指标？试分析颗粒特性如何影响粉体填充？粉体的填充是指粉体内部颗粒在空间中的排列状况。指标：容积密度：表示单位填充体积的粉体质量。填充率：表示颗粒体积占粉体填充体积的比率。空隙率=1填充率；配位数：表示与观察颗粒直接接触的颗粒个数。另外，还有空隙率分布和接触点角度分布。颗粒大小的影响：当颗粒的粒径不大时粒子越小，填充越疏松；若粒径变大，大到超过临
7、界粒径时，粒径对填充率的影响不大。颗粒形状与凝聚的影响：球形颗粒容易填充，棒形或针形颗粒难以填充。由于吸附水分，导致颗粒间凝聚力的形成，这种凝聚力妨碍填充过程中颗粒的运动，得不到致密堆积，且容易形成二次颗粒，使填充过程和最终状态发生改变。4. 固相法制备粉体的方法及各自特点：粉碎法：是指对于颗粒群体的作用，即被粉碎对象是粒度及形状不同的颗粒群体，颗粒不能承受外力作用而分成两块以上的破坏的方法。特点：由粗颗粒获得细粉，通常采用机械粉碎，现在发展了气流粉碎；采用粉碎法，在粉碎过程中容易混入杂质，另外无论哪种粉碎方式，都不易制的粒径在1微米以下的为细颗粒。热分解反应：热分解时，通过在母盐中产生核，以
8、及核长大过程而生成新相粒子，粒子大小因成核数量的不同而异，同时必须在最大成核速度的温度下进行热分解。化合反应：两种或两种以上的固体粉末，经混合后在一定的热力学条件和气氛下反应而成为复合物粉末，有时也伴随有气体逸出。氧化还原反应法：多用于非氧化物特种陶瓷粉末的制备，且制品纯度高、颗粒细。水热法：制备的粉体晶粒发育完整，晶粒很小，且分布均匀；无团聚或低团聚；易得到合适的化学计量物和晶体形态；且可以使用较便宜的原料，不必高温煅烧和球磨。自蔓延法：工艺简单，反应时间短；节约能源；制品纯度高；材料烧成和合成可同时完成。5. 干法成型中加压方式对坯体性能的影响？由于加压方式不同，使压力在模具内及粉料的摩擦
9、、传递和分布情况不同，在同一坯体的不同部位坯体密度最终也不尽相同。单向加压：是在模具下端的承压板或模塞固定不动，只通过模塞由上方加压。压成的坯体，上方及近模壁处具有较大的密度；下方则密度较小。L/D值越大，则坯体内之压强差越大。双向同时加压：和单向加压的不同之处在于上下压头塞杆同时朝模套内加压。实际压力差而导致坯体的密度差，也就只为单向压力的一半左右，仅有坯体的中间部分密度较低。双向先后加压：先由上方加压，使模塞伸向模套，然后再由下方加压，使下模塞压入。所得坯体密度比前两方都要均匀得多，但其设备和操作步骤，也比前两种方法复杂得多。如何选择加压方式：对于单向加压，压力只通过模具由上方加压，由于粉
10、粒之间以及粉粒与模壁间的摩擦作用，造成压坯出现明显的压力样度。压成的坯体，上方及近模壁处具有较大的密度；下方则密度较小。坯体高L,直径D，厚度：选择加压方式：L/D1且L/3时单向加压薄件；L/D1且L/3时采用双向加压厚件。6. 热铸成型为何要进行高温排蜡？如何排蜡？原因：石蜡在高温熔化流失、挥发、燃烧，坯料将失去粘结而分解，不能保持其形状方法：在升温之前，必须先将蜡坯埋入疏松、惰性的保护粉料中，在升温过程中，石蜡虽已向吸附剂中流渗、扩散。但吸附剂却始终支持着坯体。就此继续提高排蜡温度，使石蜡全部挥发、燃烧，直至坯体中德瓷料之间有一定程度的烧结，具有一定的机械强度，而在坯体与吸附剂之间又不致
11、发生粘结为止。通常加温至9001000，视具体瓷料而定。如继续升高炉温，直至坯体完全烧结成瓷，则可能使瓷件表面与吸附剂之间出现严重粘结，所以必须及时降温，消除埋粉，然后再一次烧结成瓷。7. 烧结过程中物质传递的主要方式有哪些？简述之。蒸发和凝聚：蒸汽压的差别扩散传质：挥发性小的原料，表面扩散、体积扩散、缺陷的浓度梯度；粘性流动塑性流动传质：a、物质在高温下形成粘性流体，相邻颗粒中心互相靠近，增加接触面积，接着发生颗粒间的粘合作用和形成一些封闭气相；b、塑性流动，液相量低，固相量高；溶解沉淀传质：固体分散于液相中，并通过液相的毛细管作用在颈部重新排列，细小颗粒及颗粒表面凸起部分溶解进入液相，并通
12、过液相转移粗颗粒表面沉淀下来。8. 晶界在烧结中的作用：在烧结传质中，晶界是气孔通过烧结体外的主要扩散通道；在晶粒长大中，晶界可起到抑制晶粒的异常长大及细晶强化的作用。如何通过改变晶界状态来改善材料的性能？提高晶界玻璃相的粘度；晶界相的细晶化；晶界相与晶粒起作用使晶界消失，玻璃相固溶到晶粒中。9. 影响陶瓷致密化烧结的因素：原始粉料的粒度，添加剂的作用，烧结温度和保温时间，盐类选择及煅烧条件，气氛和成型压力的影响。10. 氧化铝预烧的目的：使r-AL2O3减少烧成收缩，预烧还可以排除AL2O3原料中的Na2O3，提高原料的纯度，从而保证产品的性能。影响预烧的因素：预烧温度，添加剂，预烧气氛（还
13、原气氛）。预烧检测方法：染色法、光学显微镜法(折射率的不同)、密度法：-Al2O3=(-r)/ (-r). 11. 纯ZrO2的晶型：单斜晶型、四方晶型、立方晶型。相变增韧利用的是：四方相转化为单斜相。用纯ZrO2粉末能否制备出合格的ZrO2陶瓷？不能。因为单斜相转为四方相时，伴随着温度的升高会产生体积膨胀效应，冷却时产生收缩，往往会导致纯ZrO2制品产生摧毁性破坏，因此总是通过加入某些金属氧化物获得完全稳定的立方ZrO2。12. 应力诱导相变增韧的机理？增韧的能量条件？临界晶粒尺寸条件？机理：a、ZrO2颗粒弥散在其它陶瓷基体中，在烧后的冷却中，ZrO2颗粒受到基体的压抑，ZrO2相变受到压
14、抑。b、ZrO2的相变温度随颗粒尺寸的减小而下降，可降到室温或室温以下。C、当材料受到外应力时，基体对ZrO2的压抑作用得到松弛，ZrO2颗粒即发生四方相到单斜相的转变，并在基体中引起微裂纹，从而吸收裂纹扩展的能量，达到断裂增韧的效果。增韧的能量条件：Gm/ T=Gchem+Gu-Ga0即GchemUt-Ua,( Gchem：m-ZrO2与t-ZrO2之间的化学自由能之差； Ut：相变弹性应变能的变化；Ua：为激发相变外应力所付出的能量)。临界晶粒尺寸条件：当m-ZrO2时,DDc; 当t-ZrO2时，DDc。13. 反应烧结氮化硅的制备与一般烧结氮化硅的区别： Si3N4反应烧结一般烧结机理
15、物质间的反应物质间的迁移制品收缩不收缩收缩致密情况不致密致密烧结助剂不需要需要14. 反应烧结氮化硅的制备工艺流程及氮化机理：工艺流程：P150图98，先将硅粉用一般陶瓷材料的成型方法，做成所需形状的素坯，在较低温度下进行初步氮化，使之获得一定强度，然后在机床上将其加工到最后的制品尺寸，再进行氮化烧成，直到坯体长硅粉完全氮化为止。冷却后取出，既得所需要的氮化硅部件。氮化机理：氧化铁杂质等使硅颗粒表面的二氧化硅膜破裂，si与sio2反应生成sio，少量的H2存在增加了sio的浓度，sio与N2反应生成a-si3N4，以晶须状微晶存在，富铁区在低于1350摄氏度生成液相，有气-液反应及a相的溶解，b相再沉降生成b相，b相以等轴晶粒存在，晶粒有良好的表面。15. 在反应烧结Si3N4的烧结中，分阶段升温和气耗定升温的不同点：工艺不同：分阶段升温：每个阶段所需的保温时间则随硅坯体的密度、尺寸以及产品所要求的性能而定。一个典型的氮化制度是1350保温24h+1450保温24h。气耗定升温：预先确定标准炉压、起始和最末氮化温度、升温速率及给气速率，以炉内氮化气体的压力参数来控制升温。气耗定升温能克服分阶段升温的全部缺点：（局部温度过高，超过硅的熔点，而引起流硅现象，由于硅的熔化不仅生成氮化硅粗大，而且阻塞通孔，阻止氮气进一步渗入，使反应不完全，残留较多的游离硅，恶
