《无机非金属材料工学》思考题

绪论（2 学时）

一、基本概念

1、无机非金属材料的定义

2、无机非金属材料的分类

二、判断题

1、所有无机非金属材料都具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性。（ ）

2、日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷和搪瓷属于传统无机非金属材料，而化工陶瓷和电瓷属于新型无机非金属材料。（ ） 3、新型无机非金属材料和传统无机非金属材料划分的根本依据是二者的原料不同。（ ） 三、思考题

1、查阅资料，总结陶瓷、玻璃、水泥及耐火材料的发展简史。（注意：在陶瓷、玻璃、水泥及耐火材料之中任选一种材料来总结，要求注明参考文献的出处。）

2、查阅有关资料，列举1～2种你认为能充分发挥无机非金属材料作用的地方。（注意：要求注明参考文献的出处。）

第一篇 生产过程原理 概述（1 学时）

一、基本概念 二、判断题

1、无机非金属材料的大宗产品，如水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的天然非金属矿物，如石英砂、粘土、长石、氧化铝、氧化锆、石灰石、白云石、硅灰石和碳化硅等。（ ）

2、无机非金属材料的原料大多来自天然的矿物，一般是经过配料后进行各种热处理或成型、煅烧。（ ） 3、水泥的生产过程可以用P-H-P来表示；而水泥的使用，即混凝土的制备则是一个单独的成型过程P。（ ） 4、玻璃和铸石的生产过程可以表示为P-H-F。（ ） 三、思考题

1、无机非金属材料生产过程的共性是指什么？

2、水泥、陶瓷、玻璃和耐火材料的生产过程有什么异同？

第一篇 生产过程原理 第一章 原料（4 学时）

一、基本概念

1、陶瓷原料标准化

2、粘土

3、粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标

4、粘土的离子交换性、离子交换容量

5、触变性、厚化系数

6、粘土的干燥收缩、烧成收缩、总收缩

7、烧结温度、烧结范围

8、膨化性、膨胀容

二、判断题

1、原料是材料生产的基础，其作用主要是为产品结构、组成及性能提供合适的化学成分和加工处理过程所需的各种工艺性能。（ ）

2、陶瓷工业中使用的原料品种繁多，可分为天然原料及化工原料，前者是天然岩石或矿物，后者是人工合成的物质。（ ） 3、影响陶瓷产品性能、质量的因素很多，归纳起来可以分为两类：一类是与原料质量有关的因素；另一类是与生产过程有关的因素。前者是影响产品性能和质量的内因；后者是影响产品性能和质量的内因，是根本的因素。（ ）

4、制造硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料（主要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅和氧化铝，也提供部分氧化铁）。

5、采用高纯原料是制造高质量耐火材料的前提，用来生产耐火材料的化合物的选择标准，主要考虑熔点。（ ） 6、粘土是一种含水铝硅酸盐矿物。具有一定熔点和固定的化学组成。（ ）

7、原生粘土颗粒细，杂质多，可塑性较好，耐火度较差；次生粘土质地较纯，颗粒稍粗，可塑性较差，耐火度较高。（ ） 8、粘土的主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO和结晶水，还有少量碱金属氧化物（K2O、Na2O）和着色氧化物（Fe2O3、TiO2）等。（ ）

9、在陶瓷生产中，根据化学组成可以初步判断粘土的一些性能，如含Al2O3高的粘土难烧结；如K2O和Na2O含量高的烧结温度较低；Fe2O3含量高时可导致制品呈灰白色、黄色，甚至暗红色。（ ） 10、常见粘土主要为高岭石、蒙脱石和伊利石三大类别。（ ）

11、石英的晶型变化规律可用于指导硅砖、陶瓷和玻璃制品的生产及使用，重建性转变即α-石英、α-鳞石英、α-方石英间的转变，体积变化小，转化速度慢，对制品的稳定性影响不大。（ ）

12、硅砖生产中加入矿化剂的目的就是为了提高产品中方石英含量，减少鳞石英生成量，以减少位移性转变所引起的体积变化。（ ）

13、在陶瓷坯料中，长石是促进坯体烧结的主要熔剂性矿物，在陶瓷生产过程中用的较多的是钠长石。（ ） 14、滑石是生产镁质瓷的主要原料，在生产陶瓷的时候可以直接配料进行使用。（ ）

15、Na2O能提供游离氧使玻璃结构中O/Si比值增加，降低玻璃粘度，是良好的助熔剂。（ ）

16、由单斜ZrO2转变为四方ZrO2，体积膨胀。冷却时由四方ZrO2转变为单斜ZrO2，体积收缩，转变温度约为1000℃左右。四方晶型的Z ZrO2加热到2370℃时，出现立方晶型。（ ）

17、SiC结晶体主要有两种晶型。一种是α-SiC ，属六方晶系，是低温稳定型；另一种是β-SiC，属等轴晶系，是高温稳定型。（ ）

18、Si3N4有两种结晶形态。一种是α- Si3N4，呈针状结晶体；另一种是β- Si3N4，呈颗粒状结晶体。两者均属六方晶系。（ ） 三、思考题

1、陶瓷、水泥、玻璃和耐火材料所用原料及其对原料的质量要求?

2、粘土有哪些特征及其在无机非金属材料生产过程中的作用?

3、粘土的成因是什么，有哪些分类?

4、粘土的三大组成是指什么?

5、粘土的矿物组成有哪些，各具有什么特点?

6、粘土的工艺性质有哪些?

7、石英类原料的种类和性质及其在无机非金属材料生产中的作用?

8、长石的种类和性质及其在无机非金属材料生产中的作用?

9、钙质原料的种类和性质及其在无机非金属材料生产中的作用和质量要求?

10、高铝矾土、硅线石类原料的性质及其作用?

11、镁质原料的种类和性质及其作用?

12、Na2O质原料、硼酸盐类原料和铁质原料的种类和性质及其作用?

13、常用合成原料有哪些、各自的性质和作用是什么?

14、石英的晶型转变其特点?

第一篇 生产过程原理 第二章 粉体制备（4 学时）

一、基本概念 1、破碎

2、破碎比、公称破碎比、平均破碎比

3、粒度

4、分级、牛顿分级效率、部分分级效率

二、判断题

1、根据作用方式的不同，破碎方法有：挤压、劈裂、折断、磨剥四种。（ ）

2、公称破碎比是破碎前后物料的平均粒径之比，平均破碎比是破碎机的进料口宽度与出料口宽度之比，对任一破碎机而言，平均破碎比一般会低于公称破碎比。（ ）

3、颚式破碎机常适宜于破碎中等硬度和中等强度以下的脆性岩石，锤式破碎机适用于粘性物料的二级破碎，也用于煤和数料的破碎。（ ）

4、按旋转速度的快慢，球磨机筒体内研磨体可能出现三种基本运动状况，其中“倾斜态”，物料受到研磨作用，粉磨效果好。（ ）

5、粉磨作业流程有开路和闭路两种。开路系统可以消除过粉磨现象，可在一定范围内调节产品细度，且能提高粉磨效率和产量。（ ）

6、筛分的方法有干法和湿法两种。对于非粘性或粒度较粗的干物料，多采用干法筛分；对潮湿及夹带泥质的物料，或粒度较细的物料则多采用湿法筛分。（ ） 三、思考题

1、粉碎的意义和目的？

2、破碎的方式有哪些？

3、粒度有哪些表示方法？

4、破碎设备有哪些，各自的特点和应用场合？

5、球磨粉碎的工艺原理、特点及类型？

6、影响球磨粉碎效率的主要因素？

7、超细粉磨设备有哪些，各自的作用原理、特点及其影响因素？

8、分级的原理及其作用？

9、超细粉末的固相、液相及气相合成方法及特点？

第一篇 生产过程原理 第三章 熔化与相变（2 学时）

一、基本概念 1、玻璃的熔制

2、澄清

3、均化

4、二次气泡

二、判断题

1、熔化亦称熔炼，它是制造玻璃、铸石、熔铸耐火材料、水泥和人工晶体等无机非金属材料的主要工艺过程。（ ） 2、将配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的玻璃液的过程，称为玻璃的熔制。（ ） 3、玻璃熔制分为四个阶段：硅酸盐形成、玻璃形成、澄清和均化。（ ）

4、玻璃的熔制过程在硅酸盐形成阶段的物理变化和化学变化有固相反应，气态产物从配合料中逸出，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。（ ）

5、玻璃的熔制过程中的玻璃的形成阶段，玻璃形成速度取决于石英砂粒的熔扩速度。（ ）

6、熔体温度愈高，玻璃形成时间愈短，玻璃形成速度愈快；石英颗粒愈大，反应时间愈短，玻璃形成速度愈快。（ ） 7、存在于玻璃液中的气体有三种形态：溶解气体、可见气泡和化学结合气体。（ ）

8、澄清过程中可见气泡的排除按两种方式进行：①气泡体积增大上升，漂浮于玻璃表面后破裂消失。②小气泡中的气体组分溶解于玻璃液，小气泡被吸收而消失。（ ）

9、As2O3澄清机理是低温时吸收硝酸盐放出的O2而形成As2O5，高温时分解又放出O2而促使玻璃液澄清。 10、均化作用就是在玻璃液中消除条纹和其它不均体，使玻璃液各部分在化学组成上达到预期的均匀一致。 11、玻璃液冷却过程中两个因素影响玻璃质量：1、玻璃液的热均匀性2是否产生二次气泡

12、组成对熔制速度有很大影响。化学组成不同，熔化温度亦不同，助熔剂总量对二氧化硅（难熔物）的比值愈高，则愈难熔化。（ ）

13、原料颗粒度及各种原料的颗粒比，构成配合料颗粒组成。它影响熔化阶段的熔融速度和熔融时间，颗粒比表面积愈大，反应速度愈慢，影响最大的是碳酸钠的颗粒度。（ ）

14、连续作业池炉中通常分成：熔化部、澄清部及工作部，它们分别与玻璃熔制的五个阶段大体对应。（ ）

15、玻璃的析晶过程有晶核形成和晶体生长两个阶段。晶核形成的最大速度是在较高温度区，而晶体生长的最大速度在较低温度区。（ ）

16、网络的连接程度大，越易析晶；网络断裂愈多（即非桥氧愈多）玻璃愈不易析晶。（ ） 17、分相为均匀液相提供界面，为晶相的成核提供条件，是析晶的有利因素。（ ） 18、玻璃的成分愈简单，相互碰撞排列成一定晶格的几率较大，这种玻璃也愈容易析晶。 三、思考题

1、玻璃熔化过程中的物理化学变化有哪些？

2、玻璃熔制过程、方法及其温度制度的制定？

3、澄清剂有哪些类型，其作用机理和应用？

4、促进均化的因素有哪些？

5、二次气泡的产生原因及其解决方法？

6、影响熔制过程的因素有哪些？

7、玻璃的熔制方法有哪些，有什么特点？

8、玻璃析晶的原因和影响因素是什么？

9、简述玻璃液澄清的动力学过程？

10、坩埚窑和池窑的结构、工艺制度有哪些主要区别？分别适用于哪些场合？

11、简述玻璃液澄清的动力学过程？

第一篇 生产过程原理 第四章 成型（5 学时）

一、基本概念 1、成型

2、流变学

3、弹性变形、弹性体

4、粘性流动、塑性变形

5、牛顿体、假塑性液体、胀性流体、非牛顿液体

6、徐变曲线、松弛曲线

7、触变性、反触变性

8、稀释剂

9、注浆成型、可塑成型、压制成型

10、等静压成型

11、长性玻璃、短性玻璃

12、浮法

13、退火、暂时应力、永久应力

14、退火温度、退火上限温度、退火下限温度

二、判断题

1、成型是将配合料制成的浆体、可塑泥团、半干粉料或融熔体，经适当的手段和设备变成一定形状制品的过程。（ ） 2、液体在剪切应力的作用下，剪切应变将随时间而不断增加，这种变形称为粘性流动。如果剪切应力与剪切应变的速率成正比，则这种理想体为牛顿液体，可用弹簧来表示。（ ）

3、胀流性液体的表观粘度和粘度是不一致的，它是随剪切应变速率的增大而增加，而假塑性液体的表观粘度则随剪切应变速率的增大而降低。（ ）

4、玻璃在成型中，由粘性体向固体转化时，因内外温差大，制品的内外层到达固体的时间不一样，当较高温度的内层收缩固化时，对早己固化的外层产生压应力，而自身受到拉应力。当各层温度都达到室温时，内外层存在较大的内应力，它永久存在于玻璃中不会松弛，这种应力称永久应力。（ ）

5、当剪切应变速率保持不变时，剪切应力将逐渐下降。具有这种性质的材料称为正触变材料（ ） 6、正触变的材料就是假塑性材料；反触变材料就是胀流性材料。（ ）

7、水泥砂浆、混凝土浆、陶瓷泥浆属于宾汉体类型，耐火材料浇注料属于开尔文体。（ ） 8、提高吸浆速度的方法是：减少模型的阻力；减少坯料的阻力；提高吸浆过程的推动力。

9、注浆成型对泥浆的要求有：流动性好、 稳定性好、大的触变性、含水量要少、滤过性能好、形成的坯体要有足够的强度。（ ）

10、粘土类陶瓷泥浆具有触变性的原因是：粘土类矿物大多是板状颗粒，在板面上往往带有正电荷，而端面处则有一定的负电荷，端—板面相互吸引。（ ）

11、混凝土混合料振动密实成型是由宾汉体转化为接近于牛顿液体的振动变稀过程。（ ）

12、混凝土压制密实成型密实度随着成型压力的提高而增大，压制过程中不可以无限增加压力，但可以对已经压实的制品重复压制确保致密度。（ ）

13、可塑泥料是由固相和液相组成的弹塑性系统。（ ）

14、注塑成型与热压注成型有很多类似之处，如两者都经瘠性料与有机添加剂混合、成型、脱脂（排蜡）三个主要工序，不同的是热压注成型压力高，注塑成型压力低。（ ）

15、压制成型中的主要问题是坯体中压力分布不均匀，坯体各部位受到的压力不等，因而导致坯体各部分的密度出现差别。H/D越小，不均匀分布现象越严重。（ ）

16、一般将在102～108 Pa·s粘度范围内温度范围大的玻璃称长性玻璃，反之称短性玻璃。短性玻璃在相同的冷却速度下有较长的操作时间，而长性玻璃则要求迅速成型。（ ）

17、浮法玻璃的成型原理是让处于高温熔融状态的玻璃液浮在比它重的金属液表面上，受表面张力作用使玻璃具有光洁平整的表面，并在其后的冷却硬化过程中加以保持，则能生产出接近于抛光表面的平板玻璃。

18、消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的暂时应力的过程称为退火。其目的是防止炸裂和提高玻璃的机械强度。（ ）

19、玻璃制品的退火包括加热、保温、快冷及慢冷四个阶段。（ ） 三、思考题

1、无机非金属材料的成型分几个步骤，有哪几种体系？

2、浆料成型的工艺原理？

3、注浆成型过程中的物理化学变化，对泥浆有什么要求？

4、特种注浆成型有哪些，其原理是什么？

5、稀释剂的作用机理，作为稀释剂应具备哪些条件？

6、有哪些具体的注浆成型方法？操作过程包含哪些，有什么特点？

7、混凝土成型方法有哪些，各自特点和工艺要求是什么？

8、常见可塑成型的方法有哪些？操作过程包含哪些，有什么特点？

9、哪些陶瓷坯料需采用热压注成型？简述热压注成型的工艺流程。

10、简述流延成型的工艺流程、适用领域。

11、压制成型过程中坯体是怎样变化的，制成型中加压制度如何影响坯体质量(密实度)？

12、压制成型对粉料的质量要求？

13、等静压成型有几种类型？常温等静压有何优缺点？

14、玻璃的成型方法有哪些，简述各自的原理和方法？

15、浮法玻璃生产的原理，浮抛介质选取的原则，用浮法如何获得厚度大于(小于)平衡厚度的平板玻璃？

16、浮法成型的工艺制度？

17、玻璃成型制度包含哪些内容？如何确定？

18、影响玻璃成型的主要因素有哪些？

19、退火的目的、退火包括哪几个工艺阶段？各个阶段的要点有哪些？

第一篇 生产过程原理 第五章 脱水与干燥（2 学时）

一、基本概念 1、干燥

2、外热源法、内热源法

3、最大干燥速率

4、红外干燥，微波干燥、电干燥

二、判断题

1、内热源法是指在物料的外部对物料表面加热使物料受热，蒸发水分，而得以干燥，内热源法的加热方式有对流加热、辐射加热、对流－辐射加热。（ ）

2、物料中水分有化学结合水、物理化学结合水和机械结合水。化学结合水与物料的结合为最强，机械结合水与物料的结合最弱。（ ）

3、湿物料在干燥过程中其表面水蒸气分压与干燥介质中水蒸气分压达到动态平稳时，物料中的水分就不会继续减少，此时物料中的水分就称为平衡水分，高于平衡水分的水分称为可排除水分。温度越低，湿度越高，物料中的平衡水分越低。（ ） 4、干燥过程可以分为四个阶段：加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段和平衡阶段。（ ）

5、在等速干燥阶段，干燥介质传给物料的热量等于物料中水分蒸发所需热量，所以物料温度保持。不变，主要是机械水的排除，干燥速率过大会发生因物料体积收缩而引起的制品变形或开裂事故。

6、降速干燥阶段内扩散速率大于外扩散速率，物料表面仍然保持湿润，称为外扩散控制阶段。 7、湿扩散是指在水分浓度差的作用下，水分从物料内浓度低的的地方向浓度高的地方的迁移过程。 三、思考题

1、物料中有哪些水份，各有什么性质？

2、简述干燥过程并结合干燥曲线说明干燥过程的各个阶段坯体发生了那些变化？

3、影响干燥速度的因素有哪些？

4、常用物料干燥和坯体干燥的原理和方法？

5、简述坯体干燥的主要方法，并说明原理及其特点？

第一篇 生产过程原理 第六章 煅烧（2 学时）

一、基本概念 1、煅烧

2、轻烧活化

二、判断题

1、工业氧化铝的主晶相是α-Al2O3，预烧到1300～1600℃使其发生晶型转变，变成g-Al2O3。（ ） 2、氧化钛原料生产含钛电容器和压电陶瓷时，希望TiO2都是金红石相，因此原料要先进行预烧。

3、二氧化锆有三个晶型，用ZrO2做高温耐火材料的原料时，要进行预烧稳定晶型，以防止制品开裂。加入少量添加剂（CaO、MgO、Y2O3等），使其在1500℃左右生成四方相ZrO2，从而使结构稳定。增韧陶瓷希望制品中含有一定量的等轴型固溶体。（ ）

4、耐火材料原料在制备过程中一般不需要进行煅烧。（ ）

5、滑石具有针状结构，成型时容易分层和颗粒定向排列。预烧使其转变为偏硅酸镁（MgO·SiO2）,破坏原有的针状结构。（ ） 三、思考题

1、举例说明陶瓷、耐火材料原料的煅烧目的和作用是什么？

2、原料的合成有哪些作用？

3、举例说明轻烧活化在耐火材料生产过程中的作用？

第一篇 生产过程原理 第七章 烧成（4 学时）

一、基本概念 1、烧成、烧结

2、烧成温度、烧结温度

3、烧成制度

4、低温烧成、快速烧成

二、判断题

1、烧成过程中的低温预热阶段是指温度由常温～300℃左右，在预热阶段气氛一般为还原气氛。 2、低温预热阶段坯体发生下列变化：质量减轻、气孔率增加、体积收缩、碳素和有机物的氧化。（ ）

3、石英在573℃时，β-石英迅速地转变为α-石英，体积膨胀0.82%；在870℃α-石英缓慢地转变为α-鳞石英，体积膨胀16%。这个阶段石英晶型转变造成的体积膨胀对制品会带来很大的影响。（ ）

5、烧成制度包括温度制度、气氛制度。影响产品性能的关键是温度及其与时间的关系。温度制度包括升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度。（ ）

6、烧成温度是指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应温度，即烧成时的止火温度。坯体技术性能开始达到要求指标时的对应温度为下限温度，坯体的结构和性能指标开始劣化时的温度为上限温度。

7、对同一种坯体，由于细度不同而有一个对应于最高烧结程度的煅烧温度，此温度即为致密陶瓷体的烧成温度或它的烧结温度。这个温度或温度范围常根据烧成试验时试样的相对密度、气孔率或吸水率的变化曲线来确定，所有陶瓷产品都有烧结温度。（ ）

8、对普通陶瓷在烧成时，含铁量多、吸附性差的采用氧化气氛；含铁量少和较多钛、碳的采用还原气氛。（ ） 9、降温速度对产品性能有很大的影响，含玻璃相多的致密坯体，应采取高温快冷和低温缓冷的制度。

10、低温快烧可以节约能源、充分利用原料资源、提高窑炉与窑具的使用寿命、缩短生产周期、提高生产效率，因此所有产品都可以采用低温烧成或快速烧成。（ ） 三、思考题

1、普通陶瓷烧成可以分为几个阶段？各个阶段发生了怎样的物理化学变化？每个阶段工艺控制要点有何要求？

2、举例说明烧成制度对陶瓷性能有哪些影响？

3、烧成制度制定的依据及其原则？

4、低温与快烧的作用，降低烧成温度有哪些工艺措施？

5、满足快速烧成的工艺条件有哪些？

6、特种烧成方法有哪些，各自原理和特点是什么？

第二篇著 主要品种各论 第一章 水泥和其它无机胶凝材料

一、基本概念 1、胶凝材料

2、硅酸盐水泥

3、硅酸盐水泥熟料

4、安定性不良

5、熟料的率值

6、石灰饱和系数（KH）、硅率（SM）、铝率（IM）

7、水泥合格品和不合格品

8、干燥基、应用基、灼烧基

9、水灰比

10、生料

11、最低共熔温度

12、烧结范围

13、水化、凝结、硬化

14、水化速率

15、水化热

16、强度

17、凝结时间

18、耐久性

19、火山灰混合材

20、高铝水泥

二、是非判断题

1 ）国标规定水泥熟料三氧化硫的含量不得超过3.5% 。（ ）

2 ）凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性都不符合国标规定的水泥为废品。 3 ）水泥熟料四种矿物C3S、C2S、C3A、C4AF、中C3S的强度最高。（ ） ４）水泥熟料的粉化主要是由于β-C2S向γ-C2S转变造成。（ ） ５）新型干法水泥厂常采用高液相量高石灰饱和系数的配料方案。（ ）

６）石灰饱和系数KH越高，熟料矿物中C3S比例越多，强度熟料越好，生产配料应大大提高ＫＨ值。 ７）新型干法水泥厂熟料煅烧中CaCO3分解速度取决于传热过程。（ ）

８）硅酸盐水泥熟料煅烧需要热量是因为熟料矿物形成发生的化学反应为吸热反应。（ ） ９）硅酸盐水泥熟料生产过程中硅酸二钙通过固相反应的形成硅酸三钙。（ ） 10）生料煅烧成熟料的过程中发生物理化学反应其中C3S生成在固相反应阶段。（ ） 11）熟料烧成后慢冷有利于熟料矿物晶体长大对水泥强度有利。（ ） 12）水泥硬化浆体是一个均质多相、多组成、多孔体系。（ ） 13）水泥浆体的初凝相当于诱导期结束。（ ）

14）水泥养护温度越高，水化越快水泥强度越高。（ ）

15）水泥水化产物中Ca(OH)2为六方板状的晶体含量多对结构有利。（ ） 16）水泥熟料C3S、C3A含量越高，水化热越大，对大体积混凝土养护有利。（ ） 17）水泥假凝的原因是由于石膏掺量过多。（ ） 18）水泥细度越细强度越高。（ ）

19）掺混合材的硅酸盐水泥后期强度比硅酸盐水泥高。（ ）

20）掺混合材的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥标准稠度用水量粉煤灰水泥最小。（ ） 21）复合水泥中混合材料总掺量不超过水泥质量50%。（ ） 22）矿渣水泥和硅酸盐水泥相比耐久性好。（ ） 23）高铝水泥的水化产物与温度有关。（ ）

24）高铝水泥后期强度倒缩的主要原因是其水化产物发生了转变．（ ） 25）高铝水泥与硅酸盐水泥混合使用效果较好。（ ） 26）建筑石膏主要成分为α型CaSO4.2H2O。（ ）

27）生石灰由石灰石高温煅烧形成的，煅烧温度过高易形成过烧（火）石灰对水化硬化不利。（ ） 三、思考题

1）和其它建材相比水泥具有的优点?

2）我国水泥工业发展状况和存在的问题?

3）国标规定硅酸盐水泥的技术要求？

4）硅酸盐水泥生产的方法？

5）硅酸盐水泥生产“二磨一烧”的含义？

6）硅酸盐水泥生产（新型干法）工艺流程？

7）现代生产的硅酸盐水泥熟料的主要化学成分及含量范围是多少？

8）叙述硅酸盐水泥熟料矿物组成及它对水泥性能影响？

9）游离氧化钙和方镁石过多引起水泥的安定性不良的原因?

10）叙述我国水泥生产中常用的熟料三个率值的范围及对熟料煅烧和熟料性能的影响？

11、叙述硅酸盐水泥生产的主要原料以及它们起的作用？

12、新型干法水泥生产对原料有哪些要求？为什么？

13、说明配料计算的依据及计算方法？

14、水泥熟料组成先择考虑的主要因素?

15、窑外分解窑对燃料有何要求？

16、水泥生料在煅烧过程中发生的物理化学变化？

17、水泥生料在煅烧过程中碳酸钙分解反应的过程、特点、影响因素

18、说明水泥熟料形成过程中发生的固相反应及其影响因素?

19、水泥熟料冷却的目的和措施?

20、以湿法回转窑煅烧工艺为例说明熟料煅烧过程并叙述窑外分解窑、预热气窑、立窑煅烧过程与它区别?

21、微量元素和矿化剂对水泥熟料煅烧和质量的影响?

22、影响水泥水化热的因素？

23、水泥熟料主要矿物发生水化反应？

24、水泥熟料矿物主要水化产物是什么？

25、水泥在凝结硬化过程中发生结构变化？

26、影响水化速率的因素?

27、硅酸盐水泥的水化过程？

28、石膏在水泥凝结过程中的作用？

29、水泥硬化浆体发生哪些体积变化？

30、影响水泥浆体强度的主要因素？

31、说明影响水泥体积安定性的因素？

32、影响水泥凝结的因素有哪些?

33、影响水泥水化热的因素有哪些?

34、水泥硬化浆体耐久性有哪些指标?改善耐久性措施?

35、水泥硬化浆体发生哪些体积变化？

36、水泥中掺混合材目的？

37、国标规定矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥中混合材掺量及要求？

38、掺不同混合材水泥性能的异同点？

39、掺不同混合材水泥应用特点？

40、高铝水泥后期强度倒缩的原因及改善的措施?

41、从矿物的水化说明高铝水泥使用温度不能太高的原因?

42、高强度石膏（α型半水石膏）强度比较高的原因?

43、建筑石膏强度低的原因

44、建筑石膏耐水性和抗冻性差的原因？

45、天然二水石膏加热过程中发生物理化学变化？

46、何为石灰熟化？我国施工工地石灰熟化的方法？

47、石灰浆体干燥硬化和碳化硬化区别？

第一篇 生产过程原理 第二章 陶瓷（14 学时）

一、基本概念

1、普通陶瓷、特种陶瓷 2、坯料

3、原料的精加工 4、陈腐

5、釉

6、始熔温度、全熔温度、流动温度、熔融温度范围 7、坯釉适应性

8、生料釉、熔块釉 9、色料

10、重烧、三次烧成 二、判断题

1、陶瓷可以分为传统陶瓷和特种陶瓷，是以粘土为主要原料，并与其他天然矿物原料经过破碎、混合、成型、烧成等过程而制得的致密制品。（ ）

2、瓷器是一种坯体结构较疏松，致密度较差的陶瓷制品，陶器通常有一定吸水率，断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。陶器的坯体致密，基本上不吸水，有一定的半透明性，断面呈石状或贝壳状。（ ）

3、特种陶瓷包括结构陶瓷和功能陶瓷，与普通陶瓷的区别主要在于生产工艺技术有较大的不同和发展。（ ） 4、陶瓷材料的显微结构主要包括晶粒、晶界和玻璃相等。（ ）

5、陶瓷材料的实际强度为理论强度的1/10～1/100，提高材料的常温强度的措施主要是控制晶粒的大小、数量和形状。（ ） 6、陶瓷材料的增韧性方法主要包括：表面补强和复合增韧。（ ）

7、确定坯料配方的原则主要是考虑产品的物理化学性能和使用性能要求以及参考前人的经验和数据。（ ）

8、坯料通常可分为三类：注浆坯料，其含水率为28%～35%；可塑坯料，其含水率18%～25%；压制坯料，含水率为3%～7%。（ ）

9、原料的精加工是指采用物理方法原料进行分离、提纯和除去各种有害杂质的过程。（ ）

10、预烧使可以使原料晶型稳定；破坏原来的结构改变物性使之更符合工艺要求，提高产品质量；易于破碎；提高原料的纯度；减少产品的收缩，因此陶瓷生产过程必需要进行原料预烧。（ ）

11、原料破碎的目的主要是使得杂质易于分离并且使各种原料能够均匀混合。（ ）

12、泥浆的压滤过程中压力越大，压滤效果越好，因此在压滤时采用高压力的生产工艺。（ ）

13、釉是覆盖在陶瓷坯体表面上的一层玻璃。呈现各向同性，没有明显的熔点，具有光泽，硬度大，能抵抗酸和碱的侵蚀（氢氟酸和热碱除外）等。（ ）

14、釉的配方中三价及高价氧化物可以增加粘度，碱金属R2O和碱土金属RO则可以降低粘度。 15、釉的弹性可用弹性模数来表征，弹性模数小，则弹性小；反之则弹性大。（ ） 16、选择釉料组成时，希望其膨胀系数接近于坯体而稍高于坯体。（ ）

17、坯釉中间层稍薄或适中，有利于坯釉适应性。（ ）

18、釉层中产生的应力和其厚度密切相关，薄釉层有利于坯釉结合。（ ）

19、釉层的弹性是抵抗和缓和釉层应力的另一个因素。其作用是消除坯、釉膨胀系数差异所引起的缺陷；补偿机械力作用所产生的危害，釉层的弹性大好。（ ）

20、熔块釉的制备包括熔制熔块和制备釉浆两部分。将一些水溶性的或有毒的、易挥发物质单独混合调配，在较高温度下熔化后淬冷成玻璃状的碎块（称之为熔块），再将熔块与适量的粘土等配合成釉。（ ） 三、思考题

1、简要说明陶瓷的分类方法，并列出典型材料的名称？

2、简述陶瓷烧结体的显微结构，举例说明显微结构和性能之间的关系？

3、陶瓷材料中裂纹产生的原因?

4、陶瓷材料脆性产生的原因及提高强度和改善脆性的措施？

5、确定坯料配方的原则是什么？

6、坯料、釉料组成的常用表示方法有哪些？分别是如何表示的？有何特点？

7、如何区分釉式和坯式？

8、如何由实验公式计算陶瓷配方？

9、陶瓷坯料是如何分类的？各类坯料有哪些要求？

10、陶瓷坯料的一般制备过程包括哪些工艺步骤？每一步骤的要点是什么？

11、调整坯料性能的添加剂有哪几种，有什么要求，各自的作用是什么？

12、注浆成型、可塑性成型、压制成型方法各自的特点是什么？

13、常见压制坯料制备工艺有哪些？各自的要点是什么？

14、原料精选有哪些方法，各自的特点是什么？

15、坯料的陈腐的作用有哪些？

16、为消除真空炼泥机挤出得到泥段的定向排列，可采取的措施有哪些？

17、成型的目的是什么？

18、确定产品的成型方法应从哪几方面考虑？

19、釉有什么作用，釉与玻璃的异同点有哪些?

20、要提高坯釉的适应性，应从哪几方面考虑？

21、确定釉料组成的原则是什么？

22、釉浆的质量要求和控制要点有哪些？

23、施釉有哪几种方法，各自有什么特点？

24、色料有什么用途，可以分为哪几种？

25、陶瓷材料烧结方法的烧结方法有哪些，各自有什么特点？

26、在烧成过程中引起的主要缺陷有哪些？各有什么特征？产生原因是什么？

27、日用陶瓷的组成有哪些，其各自有什么生产工艺要点？

28、建筑卫生陶瓷的种类、性质和生产工艺要点？

29、电瓷的分类、性能要求及生产工艺要点？

30、化工陶瓷和多孔陶瓷的性质、用途及生产工艺要点？

第一篇 生产过程原理 第三章 玻璃（8 学时）

一、基本概念 1、玻璃

2、应变点、退火点、变形点、软化点、流动温度、熔化温度

3、逆性玻璃

4、表面张力

5、玻璃的化学稳定性

6、热钢化、化学钢化

二、判断题

1、当熔体冷却为玻璃时其热力学性质随温度的变化而连续变化。熔融态向固态玻璃的转变在转变温度区间（Ts～Tf）进行。Tg为玻璃转变温度（相当于粘度1012.4泊），Tf为玻璃膨胀软化温度（相当于粘度108～10泊）。（ ） 2、砷-硫（硒、碲）系统玻璃，其代表为As2S3和As2Se3。硫系玻璃具有优异的红外透过性能。（ ）

3、玻璃中随SiO2含量下降，碱金属氧化物含量增加，系统中桥氧数上升，氧数R下降，硅氧骨架连接程度下降，网络结构呈架状－层状－链状－组群状－岛状改变。（ ）

4、“逆性玻璃”共同点是网络外体氧化物的含量大于玻璃生成体氧化物，逆向玻璃的离子性成分很高，也有人称为“离子玻璃”。 （ ）

5、玻璃粘度决定于硅氧四面体的连接程度，即随O/Si比的上升而下降，引入碱金属氧化物R２O（Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O等）时，粘度降低。（ ）

6、二价金属离子对粘度的影响比较复杂。一般来说降低粘度的顺序是：MgO＞ SrO ＞ CaO ＞BaO。

7、B2O3含量较少时，玻璃粘度随含量升高而升高。B2O3含量为15％趋于最高点，以后部分[BO3]变成[BO4]三角体，粘度下降。（ ）

8、玻璃的密度主要取决于：1、构成玻璃的原子的质量；2、原子堆积紧密程度；3、配位数。网络结构紧密或网络外结构被填空，密度增加；温度升高，密度增加；压力增加，密度增加。 （ ）

9、玻璃中有完整的、强的Si-O键的强度较高。在石英玻璃中加入R+离子后，强度降低。（ ）

10、玻璃的热膨胀系数大小主要决定于网络骨架，Si-O组成三度空间网络，刚性大，不易膨胀。加入R2O和氧化物后，膨胀系数增大。引入的少量Al2O3，膨胀系数下降。（ ）

11、玻璃的密度大，结构致密，折射率大。石英玻璃密度小，具有较小的折射率，BaO、PbO折射率高。温度升高玻璃的折射率增大。（ ）

12、玻璃受水侵蚀时，玻璃中的金属离子浸出，离子交换,水化形成Si[OH]4,形成硅酸凝胶,形成SiO2薄膜,称为“保护膜层”。普

通硅酸盐玻璃中含有RO、R2O3等离子，具有一定的抗水侵蚀能力。（ ）

13、除氢氟酸外，一般的酸并不直接与玻璃起反应，它是通过水的作用侵蚀玻璃。浓酸对玻璃的侵蚀能力低于稀酸。高碱玻璃的耐酸性小于耐水性,高硅玻璃的耐酸性大于耐水性,普通硅酸盐玻璃碱含量较高。

14、玻璃置于空气中，受到空气中水汽、CO2、SO3等侵蚀。它们往往比水溶液具有更大的侵蚀性。对玻璃的侵蚀，先是以离子交换为主的释碱过程，后来逐步过渡到以破坏网络为主的溶蚀过程。（ ）

15、玻璃中硅氧含量愈多，硅氧四面体[SiO4]互相连接程度愈大，玻璃的化学稳定性越高。退火时间增长和退火温度提高，化学稳定性降低。（ ）

16、玻璃体的缺陷主要有三大类：气泡（气体夹杂物）、结石（结晶夹杂物）条纹和裂纹。（ ）

17、影响化学抛光的因素有：1、玻璃成份，钠钙玻璃最易于抛光，铅晶质玻璃难于抛光；2、氢氟酸与硫酸比例；3、酸液温度；4、处理时间，过短作用不完全，过长则表面有盐类沉淀。（ ）

18、影响玻璃热钢化的因素有淬火温度、介质传热速率、玻璃厚度、玻璃组成等。淬火温度高好；冷却快好；薄好、厚不行；膨胀系数小好，石英玻璃钢化效果最好。（ ）

19、化学钢化用α大离子交换小的离子，如Na+、K+交换Li+，表面α大，内部α小，冷却产生压应力。

20、蚀刻后玻璃的表面性质决定于氢氟酸与玻璃作用后所生成的盐类性质、溶解度大小、结晶的大小，以及是否容易从玻璃表面清除。若反应物不断被清除，腐蚀作用均匀，可以得到非常光滑或有光泽的表面。反应产物溶解度小，得到粗糙无光泽的表面；结晶小，使表面无光泽。（ ） 三、思考题

1、玻璃具有哪些共同的特性，可以分为哪几类？

2、玻璃结构网络学说的要点？

3、影响玻璃熔体粘度的主要因素有哪些？

4、玻璃表面张力有什么样的工艺意义？

5、主要粘度参考点所代表的含义是什么？

6、影响玻璃强度的主要因素有哪些？

7、影响玻璃弹性、脆性、硬度、热膨胀性和折射率的主要因素有哪些？

8、影响玻璃化学稳定性的因素有哪些？

9、玻璃组成的设计和确定的原则有哪些？

10、玻璃表面张力有什么样的工艺意义？

11、碎玻璃在生产中有什么样的作用？

12、引入某种氧化物的玻璃原料是否唯一？试举例说明。

13、制造普通玻璃的主要原料有哪些？对它们有哪些基本要求？

14、配合料的质量要求和质量控制有哪些?

15、玻璃体的缺陷有哪些？各自产生的原因是什么？

16、普通玻璃有哪些主要种类？各自的生产工艺要点是什么？

17、玻璃离子着色的机理是什么？

18、玻璃半导体着色的机理是什么？半导体着色可获得什么样的色彩？

19、玻璃的深加工有哪几类，每类包括哪些方法？

20、常见特种玻璃有哪些种类？它们最主要性能指标有哪些？

21、与普通玻璃相比，淬火玻璃有哪些特别的性能？为什么？

22、钢化方法有哪几种，各自有什么工艺控制要点？

23、微晶玻璃与普通玻璃有何异同？其主要用途有哪些？

第一篇 生产过程原理 第四章 耐火材料（6 学时）

一、基本概念 1、耐火材料 2、耐火度

3、耐热震性 4、荷重软化温度 5、高温体积稳定性 6、抗渣性 7、耐真空性 8、熔铸耐火材料 9、不定形耐火材料 二、判断题

1、耐火材料是熔点不低于1580℃的无机非金属材料。（ ）

2、耐火材料主要是采用某些工业原料和人工合成原料制造生产出来的。（ ） 3、耐火材料的耐火度是指耐火材料抵抗高温作用而不熔化的性质。（ ）

4、耐火材料的耐火度不能作为制品使用温度的上限。制品使用时在受高温作用的同时还伴有荷重和外物的熔融作用，其使用温度上限往往低于其耐火度。 （ ）

5、耐火材料的荷重软化温度是指耐火材料在一定的重力负荷和热负荷共同作用下熔化变形时的温度。 6、荷重软化点是以压缩1％时的变形温度作为被测材料的荷重软化开始温度。（ ）

7、高温体积稳定性是指耐火材料在高温下长期使用时，其外形体积保持稳定不发生变化（收缩或膨胀）的性能。一般以制品在负荷作用下重烧体积变化百分率或重烧线变化百分率来衡量其优劣。（ ）

8、改善耐火材料耐热震性的措施有：1、提高制品强度；2、降低弹性模量；3、改善微观结构；4、降低热膨胀系数； 5、降低导热率等。（ ）

9、耐火材料与陶瓷生产过程的相同点是原料都是具有高熔点的单质、化合物以及高耐火度的矿物。（ ）

10、耐火材料生产原料的颗粒配合要注意：细颗粒为0到0.2毫米（或0.1毫米）,中颗粒为0.2（或0.1）毫米到0.5毫米,粗颗粒为0.5毫米到3～4毫米。“两头小，中间大”。 （ ）

11、粘土质耐火材料的性质及高温性能取决于制品的化学组成。Al2O3含量增加好，杂质的存在会使这些性能降低。增大Al2O3的含量，抗碱侵蚀能力提高，随SiO2含量的增加，抗酸性渣的能力增强。（ ）

12、硅质耐火材料对碱性炉渣抵抗能力强，但受碱性渣强烈侵蚀；荷重软化温度高；残余膨胀保证了砌筑体具有良好的气密性和结构强度；耐磨、导热性好。（ ）

13、硅质耐火材料中方石英具有矛头双晶互相交错成网状结构，从而使制品具有较高的荷重软化温度及机械强度。方石英最小（±0.4％），有较好的体积稳定性。方石英是比较有利的变体。（ ）

14、硅质耐火材料的生产中希望烧成制品中含有大量的方石英，鳞方石英次之，而残余石英愈少愈好。 三、思考题

1、耐火材料的组成包括哪些？

2、耐火材料的高温使用性质有哪些，各有什么意义？

3、对耐火材料的基本要求有哪些？

4、耐火材料的生产过程与陶瓷材料的生产过程有何异同？

5、按照矿物组成耐火材料可分为哪几类，各自有哪些生产工艺特点？

6、硅砖生产工艺具有哪些特点？

7、镁质耐火材料有哪些主要品种？它们的生产工艺有何特点？

8、不定形耐火材料有哪几种，各自有什么特征？

9、轻质耐火材料有哪几种生产方法？

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