无机非金属材料工学

总分 阅卷教师 复核教师 一二三四五六七八 安 徽 建 筑 大 学试 卷（ 试卷C） （2016——2017 学年第 2学期） 共3 页第1页 考试课程：无机非金属材料工学班级： 13 无机非学号：姓名： 一一. . 名词解释名词解释(5*2=10)(5*2=10) 1.窑外分解技术 考 生 注 意 ： 答 题 内 容 勿 超 过 装 订 线 左 侧 二二. . 简答题（简答题（5*6=305*6=30）） 1. 硅酸盐水泥组成、熟料主要化学成分、矿物组成？ 2. 碱循环 在水泥回转窑及预热器系统生产过程中 ,碱的挥发及凝聚往复 循环 2．悬浮预热器的主要构件有哪些？分别有什么作用？ 凡是由硅酸盐水泥熟料、 0%~5%石灰石或粒化高炉矿渣、 适量 是指将已经过悬浮预热后的水泥生料， 在达到分解温度前， 进 石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，都称为硅酸盐水泥。 入到分解炉内与进入炉内的燃料混合， 在悬浮状态下迅速吸收燃料 燃烧热，使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。 主要构件有旋风筒和换热管道； 旋风筒的作用是气固分离， 换热管 3.陶瓷显微结构 道的作用是承担着上下两级旋风筒间的连接和气固分离的输送任务和 指的是在各类显微镜下分辨的陶瓷中的晶相的种类,大小,数 物料分散、均布、锁风和气固两相间的换热任务。 量,形状,发育程度及分布。 4.玻璃微晶学说 认为玻璃结构是一种不连续的原子集合体， 即无数“微晶”分散在无 定形介质中；微晶是晶格极度变形的微小有序区域，微晶的化学性质3. 什么是陈腐？陈腐有何作用？ 陈腐是指在对粉体进行处理之后成型之前放置一段时间的过程。 作用：使得各种组分分散更加均匀，溶剂（一般为水分）能够充 5.玻璃料性分在粉体颗粒表面形成一层水膜， 极大提高成型过程中的可塑性、 坯体 指玻璃液随温度降低粘度增加的速度，料性短则硬化快，长则慢。 收缩均匀性和坯体的干燥强度，降低坯体干燥开裂的几率。 和数量取决于玻璃的组成，从微晶部分到无定形部分无明显界限。 注：1.请命题老师用黑色的墨水工整的书写，作图准确，以保证试卷字迹清晰。 2.请命题老师在试题后面留出答题空间。 3.学生不得在草稿纸上答题 安 徽 建 筑 大 学 试 卷（ 试卷 C） 共 3页第 2页 考试课程：无机非金属材料工学班级： 13 无机非学号：姓名： 4.混合键为何容易形成玻璃？ 三种纯键型在一定条件下都不能形成玻璃， 只有混合键才能形 成玻璃。因为：混合键既具有离子键易改变键角、 易形成无对称变 形的趋势， 有利于造成玻璃的远程无序， 又有共价键的方向性和饱 和性，不易改变键长和键角的倾向，造成玻璃的近程有序，因此容 易形成玻璃。 5.简述玻璃的澄清原理。 （（1 1）化学澄清机理：）化学澄清机理：化学澄清剂应在较高温度下形成高压分解（蒸发压） ， 即在熔化的配合料排气过程基本结束而熔体的粘度足够低时，即可使气泡足 够大使得速度提升。 （（2 2）物理澄清机理）物理澄清机理：根据采用的方法不同，机理也不同。 ①降低的方法：设法将温度提高，达到气泡快速离开玻璃的目的； ②利用玻璃液流的作用，将尽可能的在熔体表面受到尽可能高的温度作用； ③采用机械法搅动熔体，使熔体剧烈运动，从而使熔体受热均匀、化学均匀 和排气，对消除作用不大； ④通过声波或超声波将能量传到分子范围而使其产生强烈运动，从而加速熔 体中气体的扩散，促使气泡核的形成，有助于熔体中的气体的排出； ⑤采用真空或加压的方法，将熔体上的压力降到极小，使气泡长大，加速气 泡上升，并且还有减少熔体中气体含量的作用；⑥在使过饱和熔体排出气或 避免熔体到达过饱和的方法中，使玻璃熔体析晶后再熔化一次，在析晶时可 以形成大量的气泡核，而且由于溶解度条件的改变使气体排出形成气泡。 2.水泥熟料三率值对煅烧及其性能有什么影响？ 硅率（SM） ：熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的质量百分数的比值。 表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。控制 SiO2 与 Ai3O2 和 Fe3O2 相对含 量, 达到控制 C3S 和 C2S 与 C3A 和 C4AF 相对含量和液相量。如果熟料中硅率过高，如果熟料中硅率过高， 则煅烧时由于液相数量少而使得锻炼困难，特别使氧化硅含量低而氧化硅含量则煅烧时由于液相数量少而使得锻炼困难，特别使氧化硅含量低而氧化硅含量 高时，熟料中含有较多硅酸二钙，易与粉化；硅率过低，则熟料中硅酸盐矿物高时，熟料中含有较多硅酸二钙，易与粉化；硅率过低，则熟料中硅酸盐矿物 较少，会影响水泥的强度，且由于液相过多，易出现结大块，结炉瘤等现象，较少，会影响水泥的强度，且由于液相过多，易出现结大块，结炉瘤等现象， 影响窑的操作。影响窑的操作。 铝率（IM） ：熟料中氧化铝与氧化铁质量百分数的比值。表示熟料溶剂 矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 控制 Al3O2 与 Fe3O2 相对含量, 达到 控制 C3A 与 C4AF 相对含量和液相粘度。铝率高，熟料中铝酸三钙多，铁铝率高，熟料中铝酸三钙多，铁 铝酸四钙少，高温液相粘度大，物料难烧；铝率低，高温液相粘度小，液铝酸四钙少，高温液相粘度大，物料难烧；铝率低，高温液相粘度小，液 相中质点易于扩散，对硅酸三钙形成有利，但窑内易结大块，不利于窑的相中质点易于扩散，对硅酸三钙形成有利，但窑内易结大块，不利于窑的 操作。操作。 三三. .问答题（问答题（4*10=40)4*10=40) 石灰饱和系数（KH） ：熟料中全部 SiO2 生成硅酸钙（C2S 和 C3S） 所需的 CaO 含量与 SiO2 全部生成 C3S 所需 CaO 最大含量的比值，即表 示熟料中 SiO2 被 CaO 饱和形成 C3S 的程度。控制 CaO 与其他氧化物相 1. 什么是水泥生料的易烧性？影响其主要因素有哪些？ 对含量， 达到控制 C3S 与 C2S 相对含量。 KHKH 越大，越大， 则硅酸盐矿物中的则硅酸盐矿物中的 C3SC3S 指生料在规定的温度范围内，通过复杂的物理化学变化，形成熟 的比例越高，熟料质量（主要为强度）越好，故提高的比例越高，熟料质量（主要为强度）越好，故提高 KHKH 有利于提高水泥有利于提高水泥 料的难易程度。影响生料易烧性的主要因素： ①生料的潜在矿物组成： 质量。质量。KHKH 过高，熟料煅烧困难，保温时间长，否则会出现游离过高，熟料煅烧困难，保温时间长，否则会出现游离 CaOCaO，同，同 时窑的产量低，热耗高，窑衬工作条件恶化。时窑的产量低，热耗高，窑衬工作条件恶化。 KH、SM 高，生料难烧；反之易烧，但有可能结圈；SM、IM 高，难 烧，要求较高的烧成温度；②原料的性质和颗粒组成：原料中石英和3. 陶瓷如何做到透明化？ 方解石含量多，难烧，易烧性差；结晶质粗粒多，易烧性差。③生料 中次要氧化物和微量元素：适量存在，有利于烧成，易烧性好，但含 量过多，不利于煅烧。④生料的均匀性和生料粉磨细度：生料均匀性 好，粉磨细度细，易烧性好。⑤矿化剂：掺加各种矿化剂，均可改善 生料的易烧性。⑥生料的热处理：生料的易烧性差，要求烧成温度高， 煅烧时间长。生料煅烧过程中升温速度快，有利于提高新生态产物的 1.原料的纯度必须很