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1、1. 粘土在陶瓷制备中的作用是什么？ 在常温下可提高坯料的可塑性和结合性，高温下仍留在坯体中起结合作用； 坯体是Al2O3成分的主要提供者，烧成中形成一次莫来石和二次莫来石； 粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性和稳定性； 粘土原料亲水及干燥后多孔性与干燥强度，使坯、釉层具有良好吸釉、印花能力； 在生产中的不利因素：分解、收缩、杂质、有机物多、纯度低、定向排列。2. 石英在陶瓷制备中的作用是什么？ 在烧成前是瘠性原料，对泥料的可塑性起调节作用，降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形； 烧成时，石英部分熔解于液相中，增加熔体粘度，未熔解石英构成坯体的骨架，防止坯体软化变形； 在瓷器中，合理的石
2、英颗粒能大大提高坯体的强度，否则效果相反。同时能改善瓷坯的透光度和白度； 在釉料中石英是生成玻璃质的主要成分，能提高釉的熔融温度和粘度，赋予釉高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性。3. 对石英进行预处理时，一般在1000左右预烧，然后快速冷却，其目的是什么？天然石英是低温型的-石英，其硬度为7，难于粉碎。故有些工厂在粉碎前先将石英煅烧到 9001000 以强化晶型转变，然后急冷，产生内应力，造成裂纹或碎裂，有利于对石英的粉碎。此外通过煅烧可使着色氧化物显露出来。便于拣选。4. 一次莫来石与二次莫来石的形貌生成机理有何不同？一次莫来石：鳞片状、短柱状。固相反应，升温高火期。二次莫来石：针状、
3、交织成网状。过饱和析晶，升温高火期。5. 可塑性；可塑性指数；可塑性指标可塑性：在超过屈服点的外力作用下，泥团发生塑性变形，但并不破裂，除去外力后，仍保持变形后形状的性质。也可以说是可被塑造成为多种形状的性质。可塑性指数：表示粘土（坯泥）能形成可塑泥团的水分变化范围，从数值上是液限含水率减去塑限含水率。可塑性指标：是指在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。6. 试写出高岭土加热过程中的主要化学反应。 脱水阶段：高岭石脱水后生成偏高岭石，同时收缩率增大，吸热效应,失重：Al2O32SiO22H2O = Al2O32SiO2 + 2H2O (偏高岭石） 脱水后产物继
4、续转化阶段：偏高岭石由925 开始转化为铝硅尖晶石，同时体积收缩，发生放热效应：2（ Al2O32SiO2 ） = 2Al2O33SiO2 + SiO2 （铝-硅尖晶石）铝硅尖晶石继续加热到1050开始转化成莫来石，分离出方石英发生放热效应：3（ 2Al2O33SiO2 ） = 2（ 3Al2O32SiO2 ） + 5SiO2铝-硅尖晶石 莫来石 方石英7. 试述氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠、碱土金属氧化物在陶瓷中的作用。1、氧化硅的作用： 瓷中的SiO2以半安定方石英、残余石英颗粒、溶解在玻璃相中的熔融石英，以及在莫来石晶体和玻璃态物质中的结合状态存在。SiO2是瓷的主要成分，含量很高，直
5、接影响瓷的强度及其它性能。但含量不能过高，如果超过75%接近80%，瓷器烧后热稳定性变坏，易于出现自行炸裂现象 2、氧化铝的作用： 瓷中的Al2O3主要以长石和高岭土引入，是成瓷的主要成分，一部分存在于莫来石晶体内，另一部分溶于熔体中以玻璃相存在。Al2O3可以提高瓷的化学稳定性与热稳定性，提高瓷的物理化学性能和机械强度，提高白度。但含量过多会提高烧成温度，过少（低于15%）则瓷坯趋于易熔，容易变形。 3、氧化钾与氧化钠的作用： K2O、Na2O主要以长石引入，它们也是成瓷的主要成分，起助熔剂作用。存在于玻璃相中提高透明度。K2O还可使瓷的音韵宏亮，铿锵有声，而Na2O过多，则瓷的声音沉哑。一
6、般K2O与Na2O总量控制在5%以下为宜，否则会急剧地降低烧成温度与热稳定性。 4、碱土金属氧化物（CaO、MgO等）的作用：引入少量的CaO、MgO等，可以提高瓷的热稳定性和机械强度，提高白度与透光度，改进瓷的色调，减弱铁钛的不良着色作用。8. 影响泥团可塑性的因素有哪些？ 矿物种类： 可塑性好的矿物特点：颗粒细 矿物解理产生片状结构矿物 颗粒表面水膜厚。 固体颗粒大小和形状： 颗粒越小，含水量越大（比表面大）、可塑性越好。如果颗粒过小则收缩大。 颗粒形状板片状、短棒状的比表面比球状和立方体大很多，易形成面与面接触，构成的毛细管半径小，毛细管力大，可塑性大。 捣打出的料比磨出来的料的可塑性好
7、。 吸附离子的影响：v 3价2价1价 即离子进入胶团的吸附层价越高，胶粒净电荷越低，双电层越薄，斥力越小，胶粒引力增大，可塑性增加。v 对同价离子，离子半径越大可塑性越强，离子半径小，表面电荷密度大，水化能力强，水化后半径增大，与胶粒的吸引力减弱，进入吸附层的数量减少，zeta电位高，胶粒斥力增大。（氢粘土除外） 液相数量和性质：v 水份提高，屈服值y下降，最大变形量p增大，其乘积必出现一极值v 液相的表面张力大，增加泥团的可塑性，否则降低，加酒精降低表面张力，会降低可塑性，加粘性物如羧甲基纤维素，聚乙烯醇、淀粉、桐油等会提高可塑性。9. 泥料陈腐的作用是什么？（1）使泥料中的水分分布更加均匀
8、,提高了泥料的可塑性。 （2）增加腐植酸物质的含量，提高可塑性,提高坯体的强度,减少烧成变形。10. 影响泥浆流动性有哪些因素？（1）固相含量、 颗粒大小和形状：v 阻力： 水本身吸引力；固相与水吸引力；固相与固相碰撞v 泥浆的阻力来自泥浆的粘度，一切可以降低粘度的措施都可减少阻力。v 阻力主要来自于固体颗粒移动的碰撞阻力， 固相增多阻力增加。v 水多干燥缺陷v 固相量相同粒径小比表面积大水膜面积大自由水少粘度大v 颗粒形状：颗粒运动既有平移又有旋转，球形颗粒成等轴颗粒阻力小。（2）泥浆温度： 温度上升，粘度下降，加速泥浆脱水。（3） 水化膜的厚度： 若干燥温度超过一定值， 粘土颗粒表面结构破
9、坏， 吸附的离子和粘土颗粒结合变松， 再水化时形成较厚的水化膜， 导致流动性变差。（4） pH值： 提高瘠性料浆流动性和悬浮性的方法之一。影响胶团结构、 Zeta电位和离解程度。（5） 电解质：影响双电层厚度和Zeta电位11. 什么是造粒？造粒是指在很细的粉料中加入一等塑化剂，通过一些工艺手段制成粒度较粗，具有一定假颗粒，流动性好的粒子。12. 何为晶界？晶界有何特点？晶界：晶粒在烧成时会逐渐长大，直到相互接触，共同构成晶粒间的界。特点：（1）晶界的扩散与传质比晶粒内部要快得多（2）晶界上存在应力，各组分的膨胀系数不同，同晶体不同晶轴的膨胀系数不同，应力大时导致产生裂纹并使晶粒分离.（3）晶
10、界上易出现溶质偏析或淀析，即晶界附近溶质浓度有增有减，晶界中出现相分离。 Al2O3，加MgO，出现MgOAl2O3尖晶石，阻止晶粒长大（4）晶界上有空间电荷（5）晶界上的熔融温度一般比晶粒低（6）晶界内容易包裹气孔(气体也是“杂质”）13. 有的陶瓷产品为了实现某些性能要求晶粒比较细小，假设该陶瓷产品是块体材料（即不是膜材料），请说明要制备出晶粒细小的制品应当采用什么措施？(1) 原料的晶粒应当更为细小或者在烧成时通过分解或者化学反应形成细小晶体； (2) 加入限制晶粒长大的物质；(3) 非常短的时间内快速烧成，如等离子体烧结、微波烧结等；(4) 采取措施降低烧结温度，如通过加压（热等静压等
11、）或者超细的原料、加入适当的烧结助剂等；(5) 烧成制度要合理，适当减少在高温的时间，增加中温时间。14. 部分陶瓷原料需要预烧，其原因何在？目的：稳定晶型，预分解，利于粉碎。 稳定晶型：对于同质多晶体，希望稳定晶型以避免晶型转变带来体积效应而对产品质量产生影响。一般高温形态晶型最稳定，性能也最好。 改变物性：v滑石（13501450）：片状结构引起定向开裂与变形与烧后MgOSiO2 破坏滑石片状结构。v石英（900）：通过预烧使结构疏松，利于粉碎（573体积效应）。v粘土（700800）：脱除结构水，减少收缩。15. 陶瓷原料的纳米化有何优缺点？纳米陶瓷粉体是介于固体与分子之间的具有纳米尺寸
12、（0.1-lOOnm)的亚稳态中间物质。随着粉体的超细化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了块状材料所不具有的特殊的效应：优点：1.具有极小的粒径、大的比表面积和高的化学性能。可以降低材料的烧结致密化程度，节约能源。2.使材料的组成结构致密化、均匀化，改善陶瓷材料的性能，提高其使用可靠性。3. 可以从纳米材料的结构层次(0.1-100nm)上控制材料的成分和结构，有利于充分发挥陶瓷材料的潜在性能。而使定向设计纳米材料的组织结构和性能成为可能。缺点;1、 需要过多的黏结剂、压坯容易产生分层和回弹、素坯密度低且容易开裂等。用传统的成型方法达不到纳米陶瓷的要求，因而需要采用新型的成型技术. 2
13、、很难在烧结过程中有效抑制晶粒生长，易导致晶粒过分长大，影响陶瓷性能。3、纳米粉体由于比表面积大，颗粒间的相互作用力使其发生团聚。团聚在成型时将导致素坯的堆积密度降低和形态不均匀，同时会引人大量的缺陷和气孔。16. 对注浆用浆料的质量有何要求？ 流动性好：料浆容易充满模型的各个部位，检验时，将料浆从小孔中流出应能连成不断的细丝。 悬浮性好：料浆久置后残渣分层沉淀。颗粒小，粘土可塑性好，含量高，悬浮性好。 触变性适当：触变性过大，容易堵塞泥浆管道，脱模后坯体容易塌落变形。泥浆触变性过小，生坯强度不够，影响脱模与修坯质量。 滤过性好，水分容易扩散，迁移，缩短成型时间。 泥浆含水量少，加入表面活性剂
14、。 泥浆中气泡少（干燥收缩小）真空处理、陈腐17. 对干压粉料的质量有何要求？（1）尽量提高粉料体积密度；（2）流动性要好；（3）对粉料要进行造粒处理，细粉要尽可能少；（4）在压力下易于粉碎；（5）水分要均匀。18. 列出一种制备干压粉料的工艺流程。19. 试分析影响注浆成形速度的原因及提高速度的方法。降低泥层阻力，适当减少塑性原料，增粗泥浆颗粒，加入解凝剂改善流动性。提高吸浆过程推动力，石膏的毛细管力要大。提高泥浆和模型的温度。采用压力注浆，真空注浆、离心注浆成组注浆、热浆注浆等的强化注浆方式。20. 坯体干燥过程有哪几个典型阶段？它们各有什么特点？ 加速干燥阶段：水分不断蒸发，直至表面温度
15、达到干燥介质的湿球温度。 等速干燥阶段：干燥介质的条件恒定不变，水分由坯体内部迁移到表面的内扩散的速度与表面水分蒸发扩散到周围介质中去的外扩散的速度相等。 降速干燥阶段：蒸发速度和热能消耗减小，坯体表面温度渐渐升高，坯体表面与周围干燥介质间的温差渐渐减小，坯体表面上的水蒸气分压降低。 平衡阶段：当坯体表面水分达到平衡水分时，表面蒸发与吸附达成动态平衡，表现干燥速度为零。21. 确定干燥介质的参数要考虑哪些因素？ 温度：坯体性质；热能的充分利用及设备因素；其他因素：干燥方式、坯体厚度及形状、干燥设备的结构及坯体防止方式与位置流速、流量、受热面积等。 湿度：分段控制湿度； 速度与流量：流量大，干燥快，易导致不均匀（边角处干燥很快）； 速度大，需要的动力以及气体带走的热聊大，要综
