陶瓷工艺学习题答案

1、一、绪论及陶瓷原料1、传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？ 2、陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？3、陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？ 4、宋代五大名窑及其代表产品？ 5、在按陶瓷的基本物理性能分类法中，陶器、炻器和瓷器的吸水率和相对密度有何区别？ 6、陶瓷工艺学的内容是什么？ 7、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？ 8、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？ 9、陶瓷原料分哪几类？ 10、粘土的定义？评价粘土工艺性能的指标有哪些？ 11、粘土是如何形成的？高岭土的由来和化学组成； 12、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？ 13、粘土的化学组成和矿物组成是怎样的？ 14、什么是粘土的

2、可塑性、塑性指数和塑性指标？ 15、粘土在陶瓷生产中有何作用？ 16、膨润土的特点；17、高铝质原料的特点和在高级耐火材料中的作用；18、简述石英的晶型转化在陶瓷生产中有何意义？ 19、石英在陶瓷生产中的作用是什么？ 20、各种石英类原料的共性和区别，指出它们不同的应用领域； 21、长石类原料分为哪几类？在陶瓷生产中有何意义？ 22、钾长石和钠长石的性能比较；23、硅灰石、透辉石、叶腊石（比较说明）作为陶瓷快速烧成原料的特点；24、滑石原料的特点，为什么在使用前需要煅烧？ 25、氧化铝有哪些晶型？为什么要对工业氧化铝进行预烧？ 26、氧化锆有哪些晶型？各种晶型之间的相互转变有何特征？ 27、简

3、述碳化硅原料的晶型及物理性 28、简述氮化硅原料的晶型及物理性能。 二、粉体的制备与合成1、解释什么是粉体颗粒、一次颗粒、二次颗粒、团聚？并解释团聚的原因。2、粉体颗粒粒度的表示方法有哪些？并加以说明。3、粉体颗粒粒度分布的表示方法有哪些？并加以说明。4、粉体颗粒粒度测定分析的方法有哪些？并说明原理。5、粉体颗粒的化学表征方法有哪些？6、粉碎的定义及分类，并加以说明。7、常用的粉碎方法有哪些？画出三种粉碎流程图。8、机械法制粉的主要方法有哪些？并说明原理。9、影响球磨机粉碎效率的主要因素有哪些？10、化学法合成粉体的主要方法有哪些？并说明原理。11、画出醇盐水解法制备超微粉体的工艺流程图。三、

4、坯体和釉料的配料计算1、坯料组成的表示方法有哪些？并解释。2、说明主要氧化物在坯料中的作用。3、简述制定坯料配方的主要原则。4、简述确定配方的步骤。5、某瓷胎实验式为：0.086 K2O 0.120 Na2O 0.978 Al2O3 4.15SiO2 0.082 CaO 0.022 Fe2O30.030 MgO 试计算瓷胎的化学组成。6、某厂坯料的重量百分比与原料的化学组成如下，求坯料实验式。 界牌泥 65 、长石 28% 、石英 7。 各原料的化学组成如下：原料名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KNaO IL 总计界牌泥 59.05 29.42 0.51 0.28 0.

5、14 0.40 10.45 100.30长石 63.84 20.32 0.23 0.38 0.55 14.49 0.26 100.10石英 98.75 0.25 0.13 0.15 0.24 0.13 99.657、已知釉式与使用原料如下，计算配料量。0.107 K2O0.672 CaO 1.0Al2O3 10.00SiO20.221 MgO 钾长石：0.98 K2O 0.98Al2O3 10.00SiO20.02 CaO 方解石： CaCO3菱镁矿： MgCO3高岭土： Al2O3·2.19SiO2 ·1.82H2O石 英： SiO28、在陶瓷制品中釉料有何作用？陶瓷釉料

6、分为哪些种类？9、釉与玻璃有何异同？产生的原因是什么？10、影响熔融温度的因素主要有哪些？11、如何获取釉的熔融温度？12、为什么Fe2O3含量多用还原气氛烧成， TiO2多用氧化气氛烧成有利于白度的增加？ 13、什么是白度？提高白度的方法有哪些？14、说明主要氧化物在釉料中的作用。15、简述制定釉料配方的主要原则。16、简述制备熔块的原因及配制熔块的原则。17、简述确定配方的步骤。18、掌握熔块釉的计算方法。试计算下列釉式的的配料量。19、釉料加热时有哪些变化？并说明。20、简述釉层中产生气泡的原因。克服产生气泡的方法有哪些？21、坯釉适应性受哪些因素影响？各种因素是如何影响坯釉适应性的？

7、22、影响中间层发育的因素有哪些？23、简述碱金属氧化物和碱土金属氧化物对釉的黏度和表面张力的影响？第四章 陶瓷坯体的成型1 、什么是坯料？ 坯料有哪几类？2 、陶瓷坯料有什么基本要求？ 3、什么是成型？成型方法的分类。4、如何选择成型方法？5、简述现代化的塑性泥料的制备方法及生产特点。6、坯料为什么要经过练泥和陈腐？ 7、陶瓷泥料为什么要进行除铁处理？8、注浆成型的定义及分类。9、注浆成型对泥浆有何要求？ 10、影响泥浆流动性的因素有哪些？11、阐述注浆过程的物理化学变化？12、如何增大吸浆速度？        

8、13、注浆成型常见缺陷有哪些？并说明原因。14、阐述干压成型的定义及干压成型的优点。15、阐述粉体干压成型的主要特点16、干压成型对粉料有何要求？17、影响粉料流动性的因素有哪些？18、阐述坯体在压制过程中的变化？19、影响坯体成型密度的因素有哪些？20、阐述影响层裂的因素及防止方法。21、压制成型常见缺陷有哪些？22、等静压成型与干压成型的主要差别有哪些？23、阐述等静压成型的优缺点。24、可塑成型对泥料有何要求？25、影响泥料可塑性的因素有哪些？26、旋坯成型的缺陷有哪些？27、滚压成型的定义、分类及滚压成型的特点。28、滚压成型常见缺陷有哪些？29、画出陶瓷热蜡铸工艺流程图 。30、陶瓷

9、热压铸成型选择塑化剂的原则及主要工艺参数。31、陶瓷热压铸成型常见的缺陷有哪些？32、阐述塑压成型的定义及塑压成型的特点。33、阐述注射成型定义及注射成型的特点。34、坯体干燥的作用及目的。35、阐述干燥四个阶段的变化情况。36、影响干燥时间的因素有哪些？37、影响坯体干燥过程中变形开裂的主要因素。38、画出釉料制备的工艺流程图。39、熔制熔块时应注意什么？40、粘接方法有哪些？粘接应注意什么？41、常见的釉浆施釉和干法施釉的方法有哪些？第五章 陶瓷材料的烧结1、烧结、烧成、烧成温度、烧成温度、液相烧结和固相烧结的定义。2、烧结与熔融相同点及不同点。3、烧结与固相反应相同点及不同点。4、材料参

10、数对烧结的影响表现在哪几方面？5、影响陶瓷材料烧结的工艺参数有哪些？6、热压烧结的定义及特点。7、热等静压的定义及优点。8、放电等离子体烧结的定义及优点。9、微波烧结的定义及优点。10、反应烧结的定义及特点。11、爆炸烧结的定义及优点。12、生产中常用连续式窑炉有哪些？有什么优点？13、陶瓷坯体在烧成过程中要经历哪些物理、化学反应？14、为什么低温阶段对气氛性质无特殊要求？ 15、为什么在 500700 时升温速度要慢，而制品冷却时在 700 以前要急冷？16、什么是中性焰、氧化焰、还原焰？17、烧还原焰的作用是什么？18、烧成过程中出现的液相起何作用？19、陶瓷的烧成制度是什么？制定烧成制度

11、的依据是什么？20、在我国日用陶瓷的生产中，为什么北方经常采用氧化焰而南方采用还原焰烧成？21、为什么说普通陶瓷在还原气氛中的烧结温度比氧化气氛中低？22、什么是一次烧成和二次烧成，各有什么特点？23、一次莫来石、二次莫来石、相界、晶界、晶界异相偏析效应的定义。24、高火保温的目的是什么？25、为什么所有瓷石质坯与未加膨润土的长石质坯在还原气氛中过烧40的膨胀比在氧化气氛中要小的多?26、快速烧成的工艺措施有哪些?27、装钵的目的是什么?第六章 陶瓷的加工及改性1、陶瓷的机械加工的定义及特点。2、陶瓷材料的切削加工特点。3、陶瓷材料和金属材料的磨削加工机理有什么不同?4、陶瓷的研磨的定义及机理

12、。5、电火花加工的原理及必须具备的条件。6、电子束加工的原理及特点。7、激光加工的原理及特点。8、超声波加工的定义及特点。9、陶瓷表面金属化的用途及方法。10、试论述烧银的工艺过程。11、化学镀镍法的优点。12、陶瓷金属的连接，必须满足那些性能要求?13、陶瓷金属封接的结构形式有哪些?14、烧结金属粉末法封接的工艺过程。15、活性金属封接法的特点。16、材料表面改性的目的是什么。17、陶瓷粉体的表面包覆改性的作用是什么?有哪些主要方法?第一章、绪论及陶瓷原料1、传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？传统陶瓷：指以粘士和其它天然矿物为原料，经过粉碎、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。主要用作日用、

13、建筑、卫生陶瓷制品以及工业上应用的低压和高压电瓷、耐酸及过滤陶瓷等。现代陶瓷：指以纯度较高的人工化合物为基本原料，用陶瓷的生产方法制造生产的无机非金属固体材料和制品。包括结构陶瓷和功能陶瓷。 二者的区别：(1)用料不同：特陶很少使用粘土，大多特陶不用粘土。而是使用经过加工的不同纯度的化工原料或合成矿物原料。(2)新工艺(工艺突破传统方法）。(3)不同的化学组成、显微结构和性质。共性：均属无机非金属材料。                 

14、 2、陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？(1) 按陶瓷概念和用途来分类。普通陶瓷传统陶瓷：日用陶瓷（包括艺术陈列陶瓷）、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷及其它工业用陶瓷。特种陶瓷：结构陶瓷、工业陶瓷。（2）按坯体的物理性能分类（分类依据为吸水率）：陶器、炻器、瓷器。3、陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？陶瓷发展史的四个阶段：无釉陶器时期；原始瓷器时期；透明釉时期；半透明胎时期。三大飞跃:釉陶的出现为第一大飞跃;不透明釉到透明釉为第二大飞跃；不透明胎到半透明为第三大飞跃。4、宋代五大名窑及其代表产品？宋代五大名窑：定窑、龙泉窑（又名龙泉窑或章窑，分为哥窑和弟窑）、钧窑、官窑、汝窑。 汝窑是

15、北宋后期的宋徽宗年间建立的官窑，前后不足20年。窑址在河南省宝丰清凉寺，因此而得名。汝窑以青瓷为主，釉色有粉青、豆青、卵青、虾青等，汝窑瓷胎体较薄，釉层较厚，有玉石般的质感，釉面有很细的开片。汝窑瓷采用支钉支烧法，瓷器底部留下细小的支钉痕迹。器形多仿造古代青铜器式样，以洗、炉、尊、盘等为主。汝窑传世作品不足百件，因此非常珍贵。官窑是宋徽宗政和年间在京师汴梁建造的，窑址至今没有发现。官窑主要烧制青瓷，大观年间，釉色以月色、粉青、大绿三种颜色最为流行。官瓷胎体较厚，天青色釉略带粉红颜色，釉面开大纹片。这是因胎、釉受热后膨胀系数不同产生的效果。瓷器足部无釉，烧成后是铁黑色，口部釉薄，微显胎骨，即通常

16、所说的“紫口铁足”。这是北宋官窑瓷器的典型特征。北宋官窑瓷器传世很少，十分珍稀名贵。 定窑为宋代“五大名窑”之一，为民窑。始建于唐，兴盛于北宋，终于元代，烧造时间近七百余年。窑址分布于河北曲阳县磁涧、燕川以及灵山诸村镇，这里唐代属定州，故称为定窑。定窑以烧白瓷为主，瓷质细腻，质薄有光，釉色润泽如玉。黑釉、酱釉称为“黑定”、“紫定”，也别具特色，制作精湛，造型典雅。花纹千姿百态，有用刀刻成的划花，用针剔成的绣花，特技制成的“竹丝刷纹”，“泪痕纹”等等。出土的定窑瓷片中，发现刻有“官”、“尚食局”等字样，这说明定窑的一部分产品是为官府和宫廷烧造的。钧窑分为官钧窑、民钧窑。官钧窑是宋徽宗年间继汝窑之

17、后建立的第二座官窑。钧窑广泛分布于河南禹县（时称钧州），故名钧窑，以县城内的八卦洞窑和钧台窑最有名，烧制各种皇室用瓷。钧瓷两次烧成，第一次素烧，出窑后施釉彩，二次再烧。钧瓷的釉色为一绝，千变万化，红、蓝、青、白、紫交相融汇，灿若云霞，宋代诗人曾以“夕阳紫翠忽成岚”赞美之。这是因为在烧制过程中，配料掺入铜的气化物造成的艺术效果，此为中国制瓷史上的一大发明，称为“窑变”。因钧瓷釉层厚，在烧制过程中，釉料自然流淌以填补裂纹，出窑后形成有规则的流动线条，非常类似蚯蚓在泥土中爬行的痕迹，故称之为“蚯蚓走泥纹”。钧窑瓷主要是供北宋末年“花石纲”之需，以花盆最为出色。哥窑是宋代南方五大名窑之一，确切窑场至今

18、尚没有发现。据历史传说为章生一、章生二兄弟在两浙路处州、龙泉县各建一窑，哥哥建的窑称为“哥窑”，弟弟建的窑称为“弟窑”，也称章窑、龙泉窑。有的专家认为传世的宫藏哥窑瓷，实际上是南宋时修内司官窑烧制的。哥窑的主要特征是釉面有大大小小不规则的开裂纹片，俗称“开片”或“文武片”。细小如鱼子的叫“鱼子纹”，开片呈弧形的叫“蟹爪纹”，开片大小相同的叫“百圾碎”。小纹片的纹理呈金黄色，大纹片的纹理呈铁黑色，故有“金丝铁线”之说。其中仿北宋官窑的瓷器为黑胎，也具有“紫口铁足”。哥窑瓷胎体有厚有薄，釉色主要有粉青、月白、米黄数种，釉面光泽如肤之微汗，是为上品。器形以洗、炉、盘、碗为多。5、在按陶瓷的基本物理性

19、能分类法中，陶器、炻器和瓷器的吸水率和相对密度有何区别？ 吸水率 相对密度 陶器 3-15% 1.5-2.4 炻器 1-3% 1.3-2.4 瓷器 1% 2.4-2.66、陶瓷工艺学的内容是什么？由陶瓷原料到制成陶瓷制品的整个工艺过程中的技术及其基本原理。7、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？  有原料选定（进厂）、配料、坯釉料制备、成型、干燥、施釉烧成等工序。8、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？ 陶器：内墙砖；炻器：建筑外墙砖；瓷器：卫生洁具、地砖。9、陶瓷原料分哪几类？ 可塑性原料；熔剂类原料和瘠性类原料。 10、粘土的定义？评价粘土工艺性能的指标有哪些？ 粘土

20、是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。指标：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、膨胀性、收缩、烧结性能、耐火度11、粘土是如何形成的？高岭土的由来和化学组成；粘土主要是由铝硅酸盐类岩石，如长石、伟晶花岗岩等经过长期地质年代的自然风化作用或热液浊变作用而形成的。 4KAlSi3O8 + 2H2O + CO2-Al2O3.2SiO2.2H2O + 4 SiO2 + K2CO3 钾长石 高岭石 12、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？按成因分类： (1)原生粘土。又称一次粘土、残留粘土，它是由母岩风化后残留在原地形成的。 (2)次生粘土。又称二次粘土、沉积粘土。 按耐火度分类： (1

21、)耐火粘土。其耐火度 1580 。 (2)难熔粘土。耐火度为 13501580 (3)易熔粘土。耐火度在 1350 以下。 13、粘土的化学组成和矿物组成是怎样的？ (1)SiO2 ： 40-78% (2)Al2O3 ： 12-40% (3)R2O+RO ： R2O=0.55%, RO=16% (4) Fe2O3 、 TiO2 1% (5)灼减量。 粘土的矿物组成： (1)高岭石：Al2O32SiO22H2O (2)蒙脱石：Al2O34SiO2nH2O， n 2 (3)伊利石：K2O3Al2O36SiO22H2OnH2O 14、什么是粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标？可塑性：可塑性是指粘土粉碎

22、后用适量的水调和、混练后捏成泥团，在一定外力的作用下可以任意改变其形状而不发生开裂，除去外力后，仍能保持受力时的形状的性能。塑性指数：粘土的液性限度（由塑性状态进入流动状态的最高水量）与塑性限度（由固体状态进入塑性状态的最低含水量）之间的差值。 塑性指标：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之乘积，也可用此时的含水率来表示。15、粘土在陶瓷生产中有何作用？(1) 粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。粘土可塑性的变化对陶瓷成型的品质影响很大，因此选择各种粘土的可塑性，或调节坯泥的可塑性，已成为确定陶瓷坯料配方的主要依据之一。 (2) 粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定

23、性。这是陶瓷注浆泥料与釉料所必备的性质，因此选择能使泥浆有良好悬浮性与稳定性的粘土，也是注浆配料和釉浆配料中的主要问题之一。 (3) 粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。这可在坯料中结合其它瘠性原料并使坯料具有一定的干燥强度，有利于坯体的成型加工。另外细分散的粘土颗粒与较粗的瘠性原料相结合，可得到较大堆积密度而有利于烧结。 (4) 粘土是陶瓷坯体烧结时的主体。粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主耍因素。(5) 粘土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源。粘土的加热分解产物和莫来石晶体是决定陶瓷器主要性能的结构组成。莫来石晶体能赋予瓷器以良好

24、的力学强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性。16、膨润土的特点；蒙脱石显著的特点是能吸收大量的水，体积膨胀，如以蒙脱石为主的膨润土其吸水后体积可膨胀2030倍，这就是膨润土的名称的由来。离子交换能力强，晶格中的四面体层i4+部分被l3+、5+置换。八面体层中l3+被g2+、e3+、n2+、i+等置换，使晶格中电价不平衡。晶层之间吸附阳离子如 a2+、a+等，又增加了蒙脱石的离子交换能力。根据吸附离子不同分为a蒙脱石，a蒙脱石，釉中可掺少许作悬浮剂。膨润土可塑性大，触变厚化性强，严重影响泥浆性能。煅烧时脱水过程长，收缩大，l23含量低，又吸附了其它阳离子，杂质较多。因此烧结温度低，烧后色泽差，会

25、使坯体软化变形，用量不宜太多，一般在左右。随外界环境的温度和湿度而变化，引起轴膨胀与收缩，因此蒙脱石吸水性强，吸水后体积膨胀，容易破裂。颗粒极细，可塑性强，干燥后强度大，干燥收缩也大。蒙脱石属层状粘土矿物，吸水后体积膨胀，有时大到2O30倍，故名膨润土。蒙脱石易粉碎，颗粒细小，可塑性好，干燥收缩较大，干燥强度高，因含杂质多，Al2O3含量低，故烧成温度较低，烧后色泽不理想。在陶瓷生产中用量一般不得超过5，釉中可掺少许作悬浮剂。17、高铝质原料的特点和在高级耐火材料中的作用；高铝质原料l23含量高，在煅烧过程中生成莫来石晶体、刚玉与玻璃，反应时产生的体积不明显。具有高的耐火度、不溶于氢氟酸和良好

26、的机械性能等优良性质。因此可以用作高级耐火材料、特种陶瓷、炼制铝硅合金等。提高耐火材料的耐火度、荷重软化温度和抗渣性，抵抗酸碱的侵蚀。18、简述石英的晶型转化在陶瓷生产中有何意义？ 特点：石英的晶型转换可分为两种：（1）高温型的缓慢转化；这种转化由表面开始逐步向内部进行，转化后发生结构变化。转化进程缓慢，转化时体积变化较大，并需要高的温度与较长的时间。（2）低温型的快速转化；这种转化进行迅速，晶体表里瞬息间同时发生，转化后结构不发生特殊变化，转化较容易进行，体积变化不大，转化为可逆的。影响：单纯从数值上看，缓慢转化似会出现严重问题，但实际上由于它们的转化速度非常缓慢，同时转化时间也很长，再加上

27、液相的缓冲作用，因而使得体积的膨胀进行缓慢，抵消了固体膨胀应力所造成的破坏作用，对生产过程的危害反而不大，而低温下的快速转化，虽然体积膨胀很小，但因其转化迅速，又是在无液相出现的所谓干条件下进行转化，因而破坏性强，危害性大。应用：在指导生产上，可以利用它的加热膨胀作用，预先燃烧块状石英然后急速冷却，使组织结构破坏，便于粉碎；在制品烧成和冷却时，处于晶型转化的温度阶段，应适当控制升温与冷却速度，以保证制品不开裂。19、石英在陶瓷生产中的作用是什么？(1) 石英是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用。石英颗粒常呈多角的尖棱状，提供了生坯水分快速排出的通路，增加了生坯的渗水性，有利于施釉工艺，且能缩

28、短坯体的干燥时间、减少坯体的干燥收缩，并防止坯体变形。(2) 在陶瓷烧成时，石英的体积膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响，当玻璃质大量出现时，在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体的粘度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。但在冷却过程中，若在熔体固化温度以下降温过快，坯体中未反应的石英（称为残余石英）以及方石英会因晶型转化的体积效应给坯体产生相当大的内应力而产生微裂纹，甚至导致开裂，影响陶瓷产品的抗热震性和机械强度。(3) 在瓷器中，石英对坯体的力学强度有着很大的影响，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度，否则效果相反。同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改

29、善。(4) 在釉料中，二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中的石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数。同时，它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。耐学腐蚀性。 20、各种石英类原料的共性和区别，指出它们不同的应用领域； 水晶、脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、硅藻石、燧石 。石英的主要化学成分为SiO2，但是常含少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等杂质成分。石英的宏观特征随种类不向而异，一般呈乳白色或灰白色半透明状，具有玻璃光泽或脂肪光泽，莫氏硬度7。石英的密度因晶型而异，变动于2.22 2.65 g/cm3。在常压下石英有七种结晶

30、态和一个玻璃态，这些晶态在常压和在一定的温度条件下其结晶型态、结构会互相转化，并伴有体积会发生变化。一般说来，石英原料在温度升高时，其比重减少，结构松散，体积膨胀；当冷却时，其比重增大，体积收缩。石英材料的熔融温度范围取决于二氧化硅的形态和杂质的含量。石英具有很强耐酸侵蚀能力（氢氟酸除外），但与碱性物质接触时能起反应而生成可溶性的硅酸盐。高温下，石英易与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。水晶是一种最纯的石英晶体，产量很少，一般作为宝石的原材料和重要的工业材料。脉石英：致密结晶态，火成岩。外观特点：纯白，半透明，呈油脂光泽；断口呈贝壳状。SiO2 >99%，生产日用细瓷、釉料的良好原

31、料。砂岩碎：碎屑沉积岩，石英颗粒由胶结物结合，据胶结物不同分为：石灰质砂岩，粘土质砂岩，石膏质砂岩，云母质砂岩，硅质砂岩。陶瓷中仅用的：硅质砂岩。SiO2 90% - 95% 石英岩：硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶形成的岩石。外观特点：灰白色，光泽鲜明，断面致密，强度大，硬度高。SiO2>97%。 用于制作一般陶瓷，质量好的可做细瓷。燧石：隐晶质SiO2，SiO2 液经化学沉积在岩石夹层中，硬度高，陶瓷工业做研磨用。可做球蘑机内衬，研磨体球石用。SiO2>98% 石英砂：长石、花岗岩，伟晶岩风化的产物，做陶瓷原料可简化工艺，但杂质多，成分变化波动较大。河床砂用于墙地砖，大缸生产

32、，可减小其变形。硅藻土：溶于水的部分二氧化硅,被微细的硅藻类水生物吸取,沉淀演变而成为含水的非晶质二氧化硅，具有多孔隙。可做绝热材料，多孔陶瓷等。21、长石类原料分为哪几类？在陶瓷生产中有何意义？ 长石的种类： 钾长石 K2OAl2O36SiO2 ； 钠长石 Na2OAl2O36SiO2； 钙长石 CaOAl2O32SiO2 ；钡长石 BaOAl2O3 2SiO2 长石的作用 (1) 长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，是坯料中碱金属氧化物（K2O，Na2O）的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。(2)熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒，促进莫来

33、石晶体的形成和长大，提高瓷体的机械强度和化学稳定性。 (3) 长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙。冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，并有助于瓷坯的力学强度和电气性能的提高。(4)在釉料中长石是主要熔剂。(5)长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间、减少坯体的干燥收缩利变形等。22、钾长石和钠长石的性能比较； (1)钾长石的熔融温度（11301450）不是太高，且其熔融温度范围宽。高温下钾长石熔体的粘度很大，且随着温度的增高其粘度降低的较慢，在陶瓷生产中有利于烧成控制和防止变形。(2)钠长石的开始熔融温度比钾长石低11201250，其熔化时没有新

34、的晶相产生，液相的组成和未熔长石的组成相似，即液相很稳定，但形成的液相粘度较低。钠长石的熔融范围较窄，且其粘度随温度的升高而降低的速度较快，因而在烧成过程中易引起产品的变形。但钠长石在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解却最快，熔解度也最大，以之配合釉料是非常合适的。也有人认为钠长石的熔融温度低、粘度小，助熔作用更为良好，有利于提高瓷坯的瓷化程度和半透明性，关键在于控制好快成制度，根据具体要求制订出适宜的升温曲线。23、硅灰石、透辉石、叶腊石（比较说明）作为陶瓷快速烧成原料的特点；硅灰石本身不含有机物和结合水，干燥收缩和烧成收缩很小，平均收缩一般在0.5%以下，因此可减少坯体烧后的弯曲变形。其热膨

35、胀系数也小（ 6.7 × 10 -6 / ） , 因此易与釉结合，产品热稳定性好，适宜于快速烧成。烧成后，瓷坯中的针状硅灰石晶体交叉排列成网状，使制品的机械强度提高，同时形成含碱土金属氧化物较多的玻璃相，其吸湿膨胀也小，可用来制造釉面砖、日用陶瓷、低损耗无线电陶瓷等。也有用来生产卫生陶瓷、磨具、火花塞。透辉石也用作陶瓷低温快速烧成的原料，尤其在釉面砖生产中得到了广泛应用。原因之一是它本身不具多晶转变，没有多晶转变时所带来的体积效应；其二是透辉石本身不含有机物和结构水等挥发性组分，故可快速升温；其三是透灰石是瘠性料，干燥收缩和烧成收缩都较小；其四是透灰石的膨胀系数不大（250800时为

36、7.5×106/），且随温度的升高而呈直线性变化，也有利于快速烧成；其五是从透灰石中引入钙、镁组分，构成了硅铝钙镁为主要成分的低共熔体系，可大为降低烧成温度。另外，透灰石也用于配制釉料，由于钙镁玻璃的高温粘度低，对釉面光泽和平整度都有改善。叶蜡石化学通式为A12O34SiO2H2O，含较少的结晶水，但无可塑性，加热至500800 脱水缓慢，总收缩不大，且膨胀系数较小，基本上是呈直线性的，具有良好的热稳定性和很小的湿膨胀，宜用于配制快速烧成的陶瓷坯料，是制造要求尺寸准确或热稳定性好的制品的优良原料。24、滑石原料的特点，为什么在使用前需要煅烧？滑石由天然的含水层状硅酸镁矿物组成，其化学

37、式为 3MgO·4SiO2·H2O，晶体结构式是Mg3Si4O10(OH)2，常含有铁、铝、锰、钙等杂质。滑石属2：1型层状结构硅酸盐矿物，其晶体结构与叶蜡石十分相似。由于滑石多为层状结构，破碎时易呈层状颗粒并较软，不易粉碎。在陶瓷制品成型过程中极易趋于定向排列，导致干燥、烧成时产生各向异性收缩，往往引起制品开裂，故在使用前需将其预烧，以破坏其层状结构，避免定向排列，降低收缩，减少制品开裂，同时也有利于粉磨。煅烧温度为12001410。25、氧化铝有哪些晶型？为什么要对工业氧化铝进行预烧？晶型：-Al2O3、- Al2O3、-Al2O3 工业氧化铝以-Al2O3为主，其次是

38、-Al2O3和少量的- Al2O3 ，所含杂质主要是SiO2、Fe2O3、Na2O。由于-Al2O3具有熔点高、硬度大、耐化学腐蚀、优良的介电性能，是氧化铝各种晶型中最稳定的，是非常好的陶瓷原料，而- Al2O3是一种不稳定的化合物，加热时会分解出Na2O和-Al2O3，-Al2O3是低温Al2O3，在高温时不稳定，在900-1500范围内不可逆转地转化为-Al2O3，并伴有体积收缩。为减少陶瓷坯体的烧成收缩，在使用前需将其预烧，使-Al2O3转化为-Al2O3，去除所含的Na2O杂质，提高原料纯度，改善产品性能。26、氧化锆有哪些晶型？各种晶型之间的相互转变有何特征？ ZrO2有三种晶型，常

39、温下为单斜晶系，密度5.68 g/cm3；在约1170以上转化为四方晶系，密度6.10 g/ cm3；更高温度下转变为立方晶系，密度6.27 g /cm3，这种转变是可逆的，且单斜相与四方相之间的转变伴随有7左右的体积变化。加热时由单斜ZrO2 转变为四方ZrO2，体积收缩，冷却时由四方ZrO2转变为单斜ZrO2，体积膨胀。但这种收缩与膨胀并不发生在同一温度，前者约在1200，后者约在1000，伴随着晶型转变，有热效应产生。1170，收缩 2370 2715单斜相 四方相 立方相 液相 1000，膨胀27、简述碳化硅原料的晶型及物理性能； SiC为共价键化合物，属金刚石型结构，有多种变体。最常

40、见的SiC晶型有-SiC、6H-SiC、15R-SiC、4H-SiC和-SiC型。H和R代表六方或斜方六面型式，H和R之前的数字表示沿c轴重复周期的层数。由于所含杂质不同，SiC有绿色、灰色和墨绿色等几种。 SiC 具有稳定的晶体结构和化学特性，没有熔点，以及非常高的硬度、高的导热性、负的温度系数和较小的热膨胀系数等性能。28、简述氮化硅原料的晶型及物理性能。 氮化硅（Si3N4）是共价键化合物，它有两种晶型，即-Si3N4（颗粒状晶体）和-Si3N4（长柱状或针状晶体），两者均属六方晶系。 在常压下，Si3N4没有熔点，而是于1870左右直接分解。氮化硅的热膨胀系数为2.35×10

41、-6/K，它的导热系数大，为18.4 W/(m·K)，同时具有高强度，因此其抗热震性十分优良，热疲劳性能也很好。室温电阻率为1.1×1014 ·cm，900时为5.7×106 ·cm，介电常数为8.3，介质损耗为0.001 0.1。Si3N4的化学稳定性很好，除不耐氢氟酸和浓NaOH侵蚀外，能耐所有的无机酸和某些碱液、熔融碱和盐的腐蚀。 氮化硅具有优良的抗氧化性能，抗氧化温度可高达1400，在1400以下的干燥氧化气氛中保持稳定，使用温度一般可达1300，而在中性或还原气氛中甚至可成功地应用到1800，在200的潮湿空气或800干燥空

42、气中，氮化硅与氧反应形成SiO2的表面保护膜，阻碍Si3N4的继续氧化。 第二章、粉体的制备与合成1、解释什么是粉体颗粒、一次颗粒、二次颗粒、团聚？解释团聚的原因。粉体颗粒：指在物质的结构不发生改变的情况下，分散或细化得到的固态基本颗粒。 一次颗粒：指没有堆积、絮联等结构的最小单元的颗粒。 二次颗粒：指存在有在一定程度上团聚了的颗粒。 团聚：一次颗粒之间由于各种力的作用而聚集在一起称为二次颗粒的现象。团聚的原因：（1）分子间的范德华引力；（2）颗粒间的静电引力；（3）吸附水分产生的毛细管力；（4）颗粒间的磁引力；（5）颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力。2、粉体颗粒粒度的表示方法有哪些？并加以说明

43、。 粒度：颗粒在空间范围所占大小的线性尺寸。 粒度的表示方法：体积直径，Stokes直径等。体积直径：某种颗粒所具有的体积用同样体积的球来与之相当，这种球的直径，就代表该颗粒的大小，即体积直径。斯托克斯径：也称为等沉降速度相当径，斯托克斯假设：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。这时可用下式表示沉降速度与球径的关系：由此式确定的颗粒直径即为斯托克斯直径。3、粉体颗粒粒度分布的表示方法有哪些？并加以说明。粒度分布：分为频率分布和累积分布，常见的表达形式有粒度分布曲线、平均粒径、标准偏差、分布宽度等。 频率分布：表示与各个粒径相对应的粒子占全部

44、颗粒的百分含量。 累积分布：表示小于或大于某一粒径的粒子占全部颗粒的百分含量，累积分布是频率分布的积分形式。 粒度分布曲线：包括累积分布曲线和频率分布曲线。频率分布曲线 累积分布曲线 4、粉体颗粒粒度测定分析的方法有哪些？并说明原理。(1) 筛分:按照开口直径逐渐降低的顺序将一系列筛网安装在一起，一次操作即可将不同粒度范围的颗粒及其所占的体积或重量百分比的测定完成。适合用于大于37 um的颗粒的表征和分级。(2) 沉降法:沉降法测定颗粒尺寸是以Stokes方程为基础的。该方程表达了球形颗粒在层流状态的流体中，自由下降速度与颗粒尺寸的关系。所测得的尺寸为等当stokes直径。沉降法测定颗粒尺寸分

45、布有增值法和累计法两种。依靠重力沉降的方法，一般只能测定100 nm的颗粒尺寸，因此在用沉降法测定纳米粉体的颗粒时，需借助于离心沉降法。(3) 感应区法:感应区法分两种：电阻变化法和光学方法。电阻变化法用于快速测定电解质溶液里颗粒或液滴的粒度，适合测定的颗粒直径范围是0.3到700 um；光学原理测量颗粒的粒度，可以测定的粉体颗粒直径范围是0.3到100 um。(4) 吸附方法 :可以采用低温气体吸附和溶液吸附方法进行粒度测定。它得到的是粉体的总的表面积，可以根据粉体的总表面积来计算平均颗粒尺寸(假定颗粒的形状和气孔数)。(5) X射线小角度散射法:小角度X射线是指X射线衍射中倒易点阵原点附近

46、的相干散射现象。散射角大约为十分之几度到几度的数量级。可测的颗粒尺寸为几纳米到几十纳米。(6) X射线衍射线线宽法:X射线衍射线线宽法测定的是微细晶粒尺寸。同时，这种方法不仅可用于分散颗粒的测定，也可用于晶粒极细的纳米陶瓷的晶粒大小的测定。衍射线宽度与晶粒度的关系可由谢乐公式表示，谢乐公式的适用范围是微晶的尺寸在1100nm之间。(7) 光学显微镜法:可以将显微镜下的微区照片按一定比例放大来测量颗粒尺寸；也可以将图象传输到一个图象处理系统进行半自动或全自动统计计数。光学显微镜测定的颗粒尺寸范围一般大于0.25 um。 (8) 透射电子显微镜(TEM):需做成薄片（500nm）或加工成100nm

47、宽的条带，其分辨率大约为3nm。 (9) 扫描电子显微镜(SEM):其分辨率大约为10nm。 5、粉体颗粒的化学表征方法有哪些？粉体化学成分确定:(1) 分析化学方法；(2) X射线荧光技术 (XRF)；(3) 质谱 (MS)；(4) 中子激活分析(neutron activation analysis)；(5) 电子微探针 (EPMA)；(6) 离子微探针 (IPMA)；探针技术在样品内的穿透深度大约是1 mm。表面化学成分：(1)X射线质子发射谱 (XPS)或化学分析电子谱(ESCA)；(2)俄歇电子谱 (AES)；(3)二次离子质谱 (SIMS)；(4)扫描俄歇电子显微镜 (SAM)；表

48、面分析要求电子束或离子束在样品内的传统深度小于200nm。粉体颗粒晶态的表征：(1)X射线衍射法(XRD)：基本原理是利用X射线在晶体中的衍射现象必须满足布拉格(Bragg)公式： n=2dsin 具体的X射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉末法、衍射仪法等，其中常用于纳米陶瓷的方法为粉末法和衍射仪法。(2)电子衍射法(E1ectron Diffraction) 电子衍射法与X射线法原理相同，遵循劳厄方程或布拉格方程所规定的衍射条件和几何关系。电子衍射法包括以下几种：选区电子衍射、微束电于衍射、高分辨电子衍射、高分散性电子衍射、会聚束电子衍射等。6、粉碎的定义及分类，并加以说明。粉碎：用机械的方法

49、使固体物质由大块碎解为小块或细粉的操作过程的统称。粉碎的分类：破碎（粗碎、中碎、细碎）和粉磨（粗磨、细磨、超细磨）。破碎：固体由大块破裂成小块的操作称为破碎。粉磨：固体由小块碎裂为细粉的操作称为粉磨。 7、常用的粉碎方法有哪些？画出三种粉碎流程图。常用的粉碎方法：压碎、击碎、磨碎、劈碎、剪碎。8、机械法制粉的主要方法有哪些？并说明原理。机械法制粉的主要方法:机械冲击式粉碎（破碎）（鄂式破碎机、圆锥破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、轮碾机）；球磨粉碎；行星式研磨；振动粉碎；行星式振动粉碎；雷蒙磨粉碎；气流粉碎；搅拌磨粉碎；胶体磨粉碎；高能球磨粉碎。9、影响球磨机粉碎效率的主要因素有哪些？（1）球

50、磨机的转速；（2）研磨体的比重、大小及形状；（3）球磨方式（球磨方式有湿法和干法两种）；（4）料、球、水的比例；（5）装料方式；（6）球磨机直径；（7）球磨机内衬的材质。10、化学法合成粉体的主要方法有哪些？并说明原理。化学法合成粉体的主要方法：固相法（热分解反应法、化合反应法、氧化还原法）；液相法（沉淀法：直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法；醇盐水解法；溶胶凝胶法；溶剂蒸发法：冰冻干燥法、喷雾干燥法、喷雾热解法）；气相法（蒸发-凝聚法、气相化学反应法）。11、画出醇盐水解法制备超微粉体的工艺流程图。第三章、坯体和釉料的配料计算1、坯料组成的表示方法有哪些？并解释。坯料组成的表示方法：（1）配料

51、比表示法 ：属最常见方法，直接列出每种原料的百分比。优点：具体反映原料的名称和数量，便于直接进行生产和试验。 缺点：各工厂所用及各地所产原料成分和性质不相同；或即使是同种原料，只要成分不同，配料比例也须作相应变更；无法进行相互比较和直接引用。（2）矿物组成（示性组成）表示法：把天然原料中所含的同类矿物含量合并在一起用粘土、石英、长石三种矿物的重量百分比表示坯体的组成。优点：用此法进行配料计算时比较方便。缺点：矿物种类很多，性质有所差异。它们在坯料中的作用也有差别。因此用此方法只能粗略的反映一些情况。 （3）化学组成表示法方法： 根据化学全分析的结果，用各种氧化物及灼烧减量的重量百分比反映坯和釉

52、料的成分。优点：利用这些数据可以初步判断坯，釉的一些基本性质；用原料的化学组成可以计算出符合既定组成的配方。缺点：原料和产品中这些氧化物不是单独和孤立存在的，它们之间的关系和反应情况比较复杂。因此此方法有局限性 。（4）实验公式(赛格式)表示法：以各种氧化物的摩尔数的比例来表示。先根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式；再按照碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的顺序列出它们的分子数。这种表示法称为坯式或釉式。坯料的实验式中取中性氧化物的摩尔数为之和c为。 釉料的实验式中取碱性氧化物的摩尔数为之和a+b为（5）分子式表示法：用分子式表示其组成。电子工业用的陶瓷常用。2、说明主要氧化物在坯料中

53、的作用。SiO2 ：主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷的主要成分。部分 SiO2与Al2O3在高温下生成莫来石；部分SiO2以残余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供瓷体的机械强度；部分SiO2与碱性氧化物在高温下形成玻璃体，使坯体呈半透明性。注意： SiO2含量高，热稳定性差，易于炸裂。工艺过程不易控制。Al2O3 ：主要由粘土，长石引入，成瓷的主要成分。一部分存在于莫来石晶体中，另一部分熔于熔体中以玻璃相存在。 相对提高Al2O3含量，可提高白度，热稳定性，化学稳定性和机械强度。艺过程： Al2O3含量高，烧成温度高； Al2O3含量低，烧成时易变形。K2O 、Na2O ：主要

54、由长石（瓷土）引入。与Al2O3 SiO2形成玻璃相。助熔作用， K2O 、 Na2O含量过高（>），急剧降低烧成温度， 热稳定性大大降低，一般控制含量在以下。可提高白度。3、简述制定坯料配方的主要原则。（1）产品的物理化学性质以及使用性能要求是考虑坯料组成的主要依据；如日用瓷要求产品有一定的白度和透明度，釉面光泽要好。而电瓷要有较高的力学强度和电气绝缘性。釉面砖则应规格一致，釉面光滑平整并有一定的吸水率等。因此在设计配方时，一定要考虑各类陶瓷材料的基本性能要求。（2）在拟定配方时可采用一些工厂或研究单位积累的经验和数据，这样可节省时间，有助于提高效率。例如各类陶瓷材料和产品都有自己的经

55、验组成范围。前人还总结了原料对坯料性质的影响关系，无论是定性的说明或定量的数据都值得参考。由于原料性质的差异和生产条件的不同，则不应机械地搬用。（3）了解各种原料对产品性质的影响是配料的基础。陶瓷是多组分材料，每种坯料中都含有多种原料，有的原料构成产品的主晶相，有的是玻璃相的主要来源，还有少量的添加物可以调节产品的性质。采用多种原料的配方有利于控制产品的性能，制造稳定的材料。（4）配方应满足生产工艺的要求。具体来说，坯料应能适应成形、干燥与烧成的要求。坯料要求组成和性能稳定，要求成形性能、干燥性能（干坯强度、干燥收缩）和烧成性能（烧结温度、烧结温度范围等）要好。(5)采用的原料希望来源丰富、性能稳定、运输方便、价格低廉，还应强调就地取材、量材使用、物尽其用。这些都是生产优质、低成本产品的基本条件。 4、简述确定配