第一篇：無機(jī)材料復(fù)習(xí)資料

1.獲得高溫的方法：各種高溫電阻爐、聚焦?fàn)t、閃光放電、等離子體電弧、激光、原子核的分離和聚變、高溫粒子。2.常見高溫電爐：電阻爐、感應(yīng)爐、電弧爐、電子束。3.高溫測溫儀表分為：接觸式、非接觸式

(一)接觸式

熱膨脹溫度計(jì)（-200℃-600 ℃）

壓力表式溫度計(jì)

熱電阻溫度計(jì)（-258 ℃-900 ℃）

熱電偶（-200 ℃-1800 ℃）(二)非接觸式

光學(xué)高溫計(jì)（800 ℃-3200 ℃）

輻射高溫計(jì)（400 ℃-2000 ℃）

比色高溫計(jì)（50 ℃-3200 ℃）

4.熱電偶高溫計(jì)的工作原理：是以熱電偶作為測溫元件，以測得與溫度相對(duì)應(yīng)的熱電動(dòng)勢(shì)，再通過儀表顯示溫度。5.熱電偶高溫計(jì)的特點(diǎn)：

1、體積小,使用方便 ；

2、有良好的熱感度；

3、能直接與被測物相接觸 ；

4、測溫范圍較廣；

5、測量訊號(hào)可遠(yuǎn)距離傳送

6.高溫合成反應(yīng)類型：高溫下的固相合成反應(yīng)（制陶反應(yīng)）；高溫下的化學(xué)轉(zhuǎn)移反應(yīng)；高溫下的固－氣合成反應(yīng)；高溫下的熔煉和合金制備；高溫下的相變合成；高溫熔鹽電解；等離子體激光、聚焦等作用下的超高溫合成；高溫下的單晶生長和區(qū)域熔融提純 7.獲得低溫的方法（常用的有氣體絕熱膨脹制冷和相變制冷）：一般半導(dǎo)體制冷；三級(jí)級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體制冷；菲利普制冷機(jī)；液體減壓蒸發(fā)(He)；氦渦流制冷；He絕熱壓縮相變制冷；絕熱去磁

8、常見的低溫源：冰鹽共熔體系；干冰浴；液氮；相變致冷浴

9、常見的低溫溫度計(jì)：低溫?zé)犭娕肌㈦娮铚囟扔?jì)、蒸汽壓溫度計(jì)，實(shí)驗(yàn)室中最常用的是蒸汽壓溫度計(jì)。

10、低溫的控制方法：恒溫冷浴，低溫恒溫器，相變制冷浴，干冰浴

11、低溫分離的方法：低溫下的分級(jí)冷凝、低溫下的分級(jí)減壓蒸發(fā)、低溫吸附分離、低溫分餾、低溫化學(xué)分離

12、靜高壓的定義：利用外界機(jī)械加載方式，通過緩慢逐漸施加負(fù)荷擠壓所研究的物體或試樣，當(dāng)其體積縮小時(shí)，就在物體或試祥內(nèi)部產(chǎn)生高壓強(qiáng)。由于外界施加載荷的速度緩慢(通常不會(huì)伴隨著物體的升溫)，所產(chǎn)生的高壓力稱為靜態(tài)高壓。

13、動(dòng)高壓的定義：利用爆炸(核爆炸、火藥爆炸等)、強(qiáng)放電等產(chǎn)生的沖擊波，在μs～ps的瞬間以很高的速度作用到物體上，可使物體內(nèi)部壓力達(dá)到幾十GPa以上，甚至幾千GPa，同時(shí)伴隨著驟然升溫。這種高壓力稱為動(dòng)態(tài)高壓。

14、動(dòng)態(tài)高壓法和靜態(tài)高壓法的區(qū)別：1）動(dòng)態(tài)法產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)比靜態(tài)法的高，前者可達(dá)幾百萬乃至上千萬大氣壓，而后者一般只能達(dá)到十幾萬大氣壓； 2）動(dòng)態(tài)高壓存在的時(shí)間遠(yuǎn)比靜態(tài)的短得多，一般只有幾微秒，而靜態(tài)高壓原則上可以人工控制，可達(dá)幾十至上百個(gè)小時(shí)；3）動(dòng)態(tài)高壓是壓力和溫度同時(shí)存在并同時(shí)作用到物質(zhì)上，而靜態(tài)高壓的壓力和溫度是相對(duì)獨(dú)立的，由兩個(gè)系統(tǒng)分別控制；4）動(dòng)態(tài)高壓法一般不需要昂貴的硬質(zhì)合金和復(fù)雜的機(jī)械裝 置，并且測量壓強(qiáng)較準(zhǔn)確。

15、高壓測量的方法：紅寶石的熒光R線隨壓力紅移的效應(yīng)進(jìn)行定標(biāo)測壓，利用NaCl的晶格常數(shù)隨壓力變化來定標(biāo)。

16、靜態(tài)高溫高壓合成方法的設(shè)備：實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中常用的靜高壓高溫合成，是利用具有較大尺寸的高壓腔體和試樣的兩面頂和六面頂高壓設(shè)備來進(jìn)行的。

17、人造金剛石的合成方法：直接法（在高溫高壓下使碳素材料轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸g接法（用碳素材料和金剛石做原料在高溫高壓下合成金剛石）

18、高壓在合成中的作用：1）高壓的作用一般表現(xiàn)為縮短物質(zhì)的原子間距、改變?cè)娱g相互作用、原子殼層結(jié)構(gòu)和組態(tài)等。2）高壓可提高反應(yīng)速率和產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，降低合成溫度，大大縮短合成時(shí)間。3）高壓有增加物質(zhì)致密度、配位數(shù)、對(duì)稱性的作用和縮短鍵長的傾向。

4）高壓可以提高物質(zhì)冷凝速度，截獲各種亞穩(wěn)相。5）高壓合成較易獲得單相物質(zhì)，可以提高 結(jié)晶度。6）高壓既可以抑制非晶晶化過程，也可以促進(jìn)非晶晶化過程。7）高壓可使一般常壓高溫方法難于合成的化合物得以順利合成。8）在一定的條件下，高壓也可促進(jìn)化合物的分解。

19、先驅(qū)物法的定義：解決高溫固相反應(yīng)法中產(chǎn)物的組成均勻性和反應(yīng)物的傳質(zhì)擴(kuò)散所發(fā)展起來的節(jié)能的合成方法。20、先驅(qū)物法的特點(diǎn)：1）混合的均一化程度高；2）陽離子的摩爾比準(zhǔn)確；3）反應(yīng)溫度低；4）可以消除中間雜質(zhì)相；5）產(chǎn)物比表面積大。

21、先驅(qū)物法的局限性：1）兩種反應(yīng)物在水中溶解度相差很大；2）生成物不是以相同的速度產(chǎn)生結(jié)晶；3）常生成過飽和溶液。

22、溶膠（Sol）是具有液體特征的膠體體系，分散的粒子是固體或者大分子，分散的粒子大小在1～1000nm之間。

23、凝膠（Gel）是具有固體特征的膠體體系，被分散的物質(zhì)形成連續(xù)的網(wǎng)狀骨架，骨架空隙中充有液體或氣體，凝膠中分散相的含量很低，一般在1％～3％之間。

溶膠-凝膠法的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

1、制備過程溫度低，比傳統(tǒng)方法低400-500℃，且凝膠的比表面積很大；

2、制備的材料組分均勻（其均勻度可達(dá)分子或原子尺度）、產(chǎn)物的純度高；

3、反應(yīng)過程易于控制，可以實(shí)現(xiàn)過程的完全而精準(zhǔn)的控制，可以調(diào)控凝膠的微觀結(jié)構(gòu)；

4、具有流變特性，可用于不同用途產(chǎn)品的制備；

5、容易制備各種形狀的材料。

缺點(diǎn)：

1、原料大多為有機(jī)化合物，成本較高，可能對(duì)健康不利。

2、若燒成不夠完善，制品中會(huì)殘留小孔洞；

3、工藝過程時(shí)間較長，有的處理過程時(shí)間達(dá)1-2個(gè)月

4、半成品制品易產(chǎn)生開裂，這是由于凝膠中液體量大，干燥時(shí)產(chǎn)生收縮引起。

24、溶膠凝膠法制備過程的五個(gè)階段：

1、溶膠的形成2、凝膠的形成

3、凝膠的老化

4、凝膠的干燥

5、熱分解階段

25、固相化學(xué)反應(yīng)的分類：反應(yīng)溫度低于100℃ 屬于低熱固相反應(yīng)、反應(yīng)溫度介于100~ 600℃之間屬于中熱固相反應(yīng)、反應(yīng)溫度高于600℃屬于高熱固相反應(yīng)

26、低熱固相反應(yīng)機(jī)理：擴(kuò)散—反應(yīng)—成核—生長的過程。

27、固相反應(yīng)與液相反應(yīng)的差別;（1）反應(yīng)物溶解度的影響;（2）產(chǎn)物溶解度的影響;（3）熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)的差別;（4）控制反應(yīng)的因素不同;（5）固相反應(yīng)的產(chǎn)率高

28、水熱與溶劑熱合成基礎(chǔ)：在一定溫度(100-1000℃)和壓強(qiáng)(1-100MPa)條件下利用溶液中物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的合成。

29、水熱與溶劑熱合成與固相合成研究的差別在于“反應(yīng)性”不同。這種“反應(yīng)性”不同主要反映在反應(yīng)機(jī)理上，固相反應(yīng)的機(jī)理主要以界面擴(kuò)散為其特點(diǎn)，而水熱與溶劑熱反應(yīng)機(jī)理主要以液相反應(yīng)為其特點(diǎn)。30、水熱合成石沸石分子篩經(jīng)典和適宜的方法之一。

31、常規(guī)的沸石分子篩合成方法為水熱晶化法，即將原料按適當(dāng)比例均勻混合成反應(yīng)凝膠，密封于水熱反應(yīng)釜中，恒溫?zé)崽幚硪欢螘r(shí)間，晶化出分子篩產(chǎn)品。

32、裝滿度：反應(yīng)混合物占密閉反應(yīng)釜空間的體積分?jǐn)?shù)。裝滿度一般控制在60-80%。

33、水熱與溶劑熱合成程序：

1、按設(shè)計(jì)要求選擇反應(yīng)物料，并確定配方；

2、摸索配料次序，混料攪拌；

3、裝釜，封釜，加壓（至指定壓力）

4、確定反應(yīng)溫度、時(shí)間、狀態(tài)（靜止與動(dòng)態(tài)晶化）

5、取釜，冷卻（空氣冷，水冷）；

6、開釜取樣

7、洗滌，干燥

8、樣品檢測（包括進(jìn)行形貌、粒度分布、物相分析、比表面積和晶型檢測）

34、化學(xué)氣相沉積，簡稱CVD：把含有構(gòu)成薄膜元素的一種或幾種化合物或單質(zhì)氣體供給基片，利用加熱、等離子體、紫外光、激光等能源，借助氣相作用或在基片上的化學(xué)反應(yīng)生成所需薄膜。

35、CVD 基本條件：1）反應(yīng)物的蒸氣壓 ；2）反應(yīng)生成物的狀態(tài)；3）沉積物的蒸氣壓；4）沉積裝置簡單，操作方便，工藝上具有重現(xiàn)性，適于批量生產(chǎn)，成本低廉。

36、CVD的過程：(a)反應(yīng)氣體已擴(kuò)散通過界面邊界層，到達(dá)基材表面；(b)反應(yīng)氣體分子吸附在基材表面；(c)在基材表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、形核；(d)生成物從基材表面脫離；(e)生成物在基材表面擴(kuò)散。

37、影響化學(xué)氣相沉積制備材料質(zhì)量的因素：(1)反應(yīng)混合物的供應(yīng)；(2)沉積溫度；(3)襯底材料；(4)系統(tǒng)內(nèi)總壓和氣體總流速 ；(5)反應(yīng)系統(tǒng)裝置的因素；(6)原材料的純度

38、電流效率：實(shí)際析出的金屬量與法拉第定律計(jì)算出來的理論量之比，即實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%

39、電流密度:每單位電極面積上所通過的電流。通常以每平方米電極面積所通過的電流（單位為安培）來表示。40、熔鹽的特性：（1）溶解能力非凡；（2）傳質(zhì)、傳熱、傳能速率快、效率高；（3）電極界面間的交換電流高；（4）生成自由能負(fù)值大；（5）一定溫度范圍內(nèi)具有良好的熱穩(wěn)定性；（6）熱容量大、儲(chǔ)熱和導(dǎo)熱性能好；（7）耐輻射，但腐蝕性強(qiáng)。

41、微波：是一種頻率在300MHz----3000GHz，即波長在0.1mm~~1000mm范圍內(nèi)的電磁波。波長為1cm~~25cm的用于雷達(dá)，國際無線電通訊協(xié)會(huì)（CCIP)規(guī)定家用或工業(yè)用微波加熱設(shè)備的微波頻率是2450MHz(波長12.2cm)和915MHz（波長32.8cm)，家用微波爐使用的頻率都是2450Hz，915MHz的頻率主要用于工業(yè)加熱。

42、微波加熱作用的最大特點(diǎn)是可以在被加熱物體的不同深度同時(shí)產(chǎn)生熱，也正是這種“體加熱作用”，使得加熱速度快且加熱均勻，縮短了處理材料所需的時(shí)間，節(jié)省了能源。

43、圖形加解釋，看教材75頁。

44、自蔓延高溫合成技術(shù)(簡稱SHS)，又稱燃燒合成：它是在高真空或介質(zhì)氣氛中點(diǎn)燃原料引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量使得臨近物料的溫度驟升而引起新的化學(xué)反應(yīng)，并以燃燒波的形式蔓延至整個(gè)反應(yīng)物。

45、根據(jù)SHS燃燒波的傳播方式，可將SHS分為自蔓延和“熱爆”兩種工藝。自蔓延:利用高能點(diǎn)火，引燃粉末坯體的一端，使反應(yīng)自發(fā)地向另一端蔓延。此工藝適合制備生成焓高的化合物； 熱爆:將粉末坯放在加熱爐中加熱到一定溫度，使燃燒反應(yīng)在整個(gè)坯體中同時(shí)發(fā)生。此工藝適合生成焓低的弱放熱反應(yīng)。

46、SHS的工藝流程大致可歸納為混粉、壓制、裝入容器、點(diǎn)火引燃、燃燒反應(yīng)。

47、薄膜：當(dāng)材料的一維線性尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的其他二維尺度，往往為納米至微米量級(jí)，將這樣的材料稱為薄膜。

48、薄膜的生長模式可歸納為三種形式：(1)島狀生長（Volmer-Weber）模式；(2)層狀生長（Frank-Vander Merwe）模式；(3)層島復(fù)合生長（Stranski-Krastanov）模式

49、薄膜厚度的測量的方法:光學(xué)法、機(jī)械法和電學(xué)法等

50、薄膜的物理制備方法：薄膜的物理制備方法主要以氣相沉積方法為主，物理氣相沉積（PVD)是指利用某種物理過程，如物質(zhì)的熱蒸發(fā)或在受到粒子轟擊時(shí)物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)原子從源物質(zhì)到薄膜的可控轉(zhuǎn)移的過程。其特點(diǎn)：（1）需要使用固態(tài)或者熔融態(tài)物質(zhì)作為薄膜沉積的源物質(zhì)；（2）源物質(zhì)經(jīng)過物理過程而進(jìn)入環(huán)境（真空腔）；

（3）需要相對(duì)較低的氣體壓力環(huán)境；（4）在氣相中及在襯底表面并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

過程：

1、從源物質(zhì)中發(fā)射出粒子；

2、粒子輸運(yùn)到基片；

3、粒子在基片上凝結(jié)、成核、長大、成膜。

51、濺射：物質(zhì)受到適當(dāng)?shù)母吣茈x子轟擊，表面的原子通過碰撞獲得足夠的能量而逃逸，將原子從表面發(fā)射出去的一種方式。優(yōu)點(diǎn)：薄膜與基片的附著力好，工藝重復(fù)性好； 多元合金薄膜成分容易控制； 可在大面積基片上獲得均勻薄膜；缺點(diǎn)：沉積速率低；基片與薄膜受等離子的輻射；薄膜純度不及真空蒸發(fā)法。

52、濺射閾值：使靶材料原子發(fā)生濺射所需的最小入射離子能量，低于該值不能發(fā)生濺射。大多數(shù)金屬該值為20～40ev。

53、濺射率：正離子轟擊靶陰極時(shí)平均每個(gè)正離子能從靶材中打擊出的粒子數(shù)，又稱濺射產(chǎn)額或?yàn)R射系數(shù)，S。

54、陶瓷的精確定義—用天然原料或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的，由無機(jī)化合物構(gòu)成的多相固體材料。

55、先進(jìn)陶瓷又稱為新型陶瓷、精細(xì)陶瓷、高性能陶瓷、高技術(shù)陶瓷，其內(nèi)涵遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)普通陶瓷范疇，幾乎涉及整個(gè)無機(jī)非金屬領(lǐng)域。采用高度精選且具有特定化學(xué)組成的原料，按照便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制的工藝進(jìn)行制備、加工，得到的具有優(yōu)異性能的陶瓷。

56、先進(jìn)陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷的差別：1）原材料不同；2）化學(xué)組成不同；3）制備工藝不同；4）品種不同；5）用途不同

57、根據(jù)性能和應(yīng)用不同，先進(jìn)陶瓷材料可以分為結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷和陶瓷涂層材料等。

58、陶器和瓷器的主要區(qū)別：

一、燒成溫度不同；

二、堅(jiān)硬程度不同；

三、使用原料不同；

四、透明度不同；

五、釉料不同；

六、吸水率不同；

七、含鐵量不同；

八、胎體特征不同

59、陶瓷的制備過程：原料的制備（粘土——細(xì)顆粒含水鋁硅酸鹽用水混合，具有可塑性，是作為基礎(chǔ)。石英——無水SiO2，難熔，可減粘，在瓷坯中起骨架作用。長石——含K、Na、Ca離子的無水硅酸鹽，屬熔劑。）坯體成型（可塑成形——傳統(tǒng)陶瓷用較多；注漿成形——漿料澆注到石膏模中成形，用于制造日用陶瓷和建筑陶瓷等形狀復(fù)雜件；壓制成形——粉料加入塑化劑，在金屬模具加壓成形）陶瓷的燒結(jié)（干燥的毛坯加熱高溫?zé)Y(jié)，相變獲得要求的性能）60、納米（nanometer）是一個(gè)長度單位，簡寫為nm。1nm=10-3μm=10-6mm=10-9m。納米是一個(gè)極小的尺寸，但它代表著人們認(rèn)識(shí)上的一個(gè)新層次，從微米進(jìn)入到納米。

61、納米結(jié)構(gòu)是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律構(gòu)筑或組裝一種新的體系，它包括一維、二維和三維體系。62、納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(10-9～10-7m)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。63、納米材料的基本單元可以分為四類：(1)零維:在空間有三維在納米尺度

(納米粉體、納米團(tuán)簇)；(2)一維:在三維空間內(nèi)有兩維在納米尺度；(包括納米線、納米棒、納米管、納米帶)

(3)二維:在三維空間內(nèi)有一維在納米尺度；(包括超薄膜、纖維材料)；(4)三維:尺寸為1-100nm的粒子為主體形成的納米塊體。

64、納米材料的特殊效應(yīng)：(1)表面效應(yīng)；(2)小尺寸效應(yīng)；(3)量子尺寸效應(yīng)；(4)宏觀量子隧道效應(yīng) 65、放電平臺(tái)時(shí)間是指在電池滿電情況下放電至某電壓的放電時(shí)間。

66、充放電倍率是指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值，1C在數(shù)值上等于電池額定容量，通常以字母C表示。

67、自放電率又稱荷電保持能力，是指電池在開路狀態(tài)下，電池所儲(chǔ)存的電量在一定條件下的保持能力。68、電池循環(huán)壽命是指電池容量下降到某一規(guī)定的值時(shí)，電池在某一充放電制度下所經(jīng)歷的充放電次數(shù)。

69、電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。鋰離子電池規(guī)定在常溫、恒流(1C)、恒壓(4.2V)控制的充電條件下，充電3h、再以0.2C放電至2.75V時(shí)，所放出的電量為其額定容量。電池的實(shí)際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。容量單位：mAh、Ah(1Ah=1000)。70、鋰離子電池主要組分：正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼 71、隔膜的主要作用：（1）隔離正、負(fù)極，并使電池內(nèi)部的電子不能自由穿過；（2）能夠讓電解質(zhì)液中的離子在正負(fù)極間自由通過。

72、LiFePO4：充電時(shí)，鋰離子從FeO6層面間遷移出來，經(jīng)過電解液進(jìn)入負(fù)極，發(fā)生Fe 2+→ Fe 3+的氧化反應(yīng)，為保持電荷平衡，電子從外電路到達(dá)負(fù)極。放電時(shí)則發(fā)生還原反應(yīng)，與上述過程相反。即：

充電時(shí)：LiFePO4－xLi+－xe―→xFePO4+(1x)LiFePO4

放電時(shí)：FePO4+xLi++xe―→xLiFePO4+(1－x)FePO4

第二篇：whut無機(jī)非金屬材料熱工設(shè)備復(fù)習(xí)資料

熱工設(shè)備復(fù)習(xí)資料

第二章

新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)

1、新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)以懸浮預(yù)熱和窯外分解為技術(shù)核心。

2、分解爐的主要目的是增產(chǎn)。

3、分解爐按主氣流的運(yùn)動(dòng)形式分為四種基本形式：旋流式、噴騰式、懸浮式及流化床式。

4、窯外分解窯的優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)方面：在懸浮預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間加了一個(gè)分解爐，分解爐高效地承擔(dān)了原來主要在回轉(zhuǎn)窯中的碳酸鈣的分解任務(wù)，這樣可以縮短回轉(zhuǎn)窯，從而減少回轉(zhuǎn)窯的占地面積，減少可動(dòng)設(shè)備數(shù)和降低回轉(zhuǎn)窯的成本。

2、熱工過程方面：分解窯是預(yù)分解窯的第二熱源，將傳統(tǒng)上燃燒全部加入窯頭的作法改為小部分加入窯頭，大部分燃料加入分解爐，這樣有效改善了整個(gè)窯爐的熱力分布，有效減輕了窯中的耐火材料的熱負(fù)荷，減少了高溫下產(chǎn)生的氮氧化物，有利于保護(hù)環(huán)境。

3、工藝過程方面：將熟料燒成過程中熱耗最大的部分轉(zhuǎn)移到分解爐中，由于燃料和生料高度分散，所以燃料燃燒產(chǎn)生的熱能快速的傳給生料，于是，燃燒，換熱和碳酸鈣的分解都的到了優(yōu)化，水泥工藝的燒成更加完善，熟料的產(chǎn)量、回轉(zhuǎn)窯的單位容量、單機(jī)產(chǎn)量都得到了提高，熱耗也因此有所降低。

缺點(diǎn)：窯外預(yù)分解窯的流體阻力大，電耗高，基建投資大，對(duì)原料燃料有一定的限制。

1.5 為什么懸浮預(yù)熱器系統(tǒng)內(nèi)氣、固之間的傳熱效率極高？為什么懸浮預(yù)熱器系統(tǒng)又要分多級(jí)串聯(lián)的形式？

答：（1）生料粉粉進(jìn)入管道后，隨即被上升的氣流所沖散，使其均勻的懸浮于氣流當(dāng)中。由于氣、固之間的換熱面積極大，對(duì)流換熱系數(shù)也較高，因此換熱速度極快。

（2）在管道內(nèi)的懸浮態(tài)由于氣流速度較大，氣固相之間的換熱面積極大，所以氣固相之間的換熱速度極快，氣固相在達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后，再增加氣固相之間的接觸面積，其意義已經(jīng)不大，所以這時(shí)只有實(shí)現(xiàn)氣固相分離進(jìn)入下一級(jí)換熱單元，才能起到強(qiáng)化氣固之間傳熱的作用。

1.6 在旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)中，旋風(fēng)筒的作用是什么？氣固相之間的換熱主要是發(fā)生在連續(xù)各級(jí)旋風(fēng)筒的管道內(nèi)還是發(fā)生在旋風(fēng)筒內(nèi)？ 答：作用：完成氣固相的分離和生料粉的收集。

氣固相之間的換熱主要是發(fā)生在連接各級(jí)旋風(fēng)筒的管道內(nèi)。

5、懸浮預(yù)熱器是由若干級(jí)換熱單元組成，每一級(jí)換熱單元都是由旋風(fēng)筒和聯(lián)接管道構(gòu)成。

6、懸浮預(yù)熱器的工作原理：生料粉進(jìn)入聯(lián)接管道后，隨即被上升的氣流所沖散，使其均勻地懸浮在氣流之中。由于懸浮態(tài)時(shí)氣體和固體之間的接觸面積極大，對(duì)流換熱系數(shù)也較高，因此換熱速度極快，完成換熱的時(shí)間極短。

7、氣固之間的換熱

懸浮預(yù)熱器內(nèi)的氣、固相之間的傳熱主要以對(duì)流換熱為主。根據(jù)傳熱學(xué)公式，氣、固相之間換熱量Q的計(jì)算公式為：Q??F(tg?tm)(kW).結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)可知：受各種因素的影響和限制，?變化不大，(tg?tm)允許波動(dòng)的幅度不大，因此，影響氣、固之間換熱的主要因素為接觸面積F。生料磨將生料磨的很細(xì)，因此其表面積很大，所以換熱很快。

8、氣、固換熱主要發(fā)生在固相剛剛加入到氣相后的加速階段，這時(shí)再增加氣、固相之間的接觸時(shí)間沒多大意義，這時(shí)實(shí)現(xiàn)氣、固分離進(jìn)入下一個(gè)換熱單元，才能夠起到強(qiáng)化氣、固相之間傳熱作用，所以串聯(lián)基數(shù)越多，換熱效果越好。但由于級(jí)數(shù)越多，阻力越大，所以級(jí)數(shù)也應(yīng)有一定的上限。

9、入窯生料有表觀分解率和真實(shí)分解率的主要差別在什么地方? ? 表觀分解率是指從窯尾入窯的下料管中取料樣，經(jīng)測定燒失量后計(jì)算得到的分解率。所取料樣中即有預(yù)熱生料也有被出窯廢氣攜帶出窯后又被旋風(fēng)筒收集下來的飛灰。

? 真實(shí)分解率排除出窯飛灰對(duì)所取樣品的影響的分解率。

入窯生料表觀分解率與真實(shí)分解率的主要差別在于計(jì)算表觀分解率時(shí)所取樣品的分解率為預(yù)熱生料和飛灰的綜合分解率，而真實(shí)分解率排除了飛灰分解率對(duì)預(yù)熱生料分解率的影響。

10、回轉(zhuǎn)窯的功能：

（1）回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)燃料燃燒的設(shè)備：它具有較大的燃燒空間和熱力場，可以供給足夠的的助燃空氣，是一個(gè)裝備優(yōu)良的燃燒裝置，能夠保證燃料的充分燃燒，可以為水泥的煅燒提供必要的熱量。

（2）回轉(zhuǎn)窯是個(gè)熱交換設(shè)備：它是一個(gè)比較均勻的溫度場，可以滿足回轉(zhuǎn)窯是個(gè)高溫化學(xué)反應(yīng)設(shè)備：熟料礦物形成的不同階段有不同熟料生產(chǎn)過程中各個(gè)階段的換熱要求，特別是A礦生成的要求。

（3）的要求，回轉(zhuǎn)窯既可以滿足不同階段，不同礦物對(duì)溫度、熱量的要求，又可以滿足它們對(duì)停留時(shí)間的要求。

（4）（5）回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)輸送設(shè)備：用來輸送各種物料和讓氣流通過。回轉(zhuǎn)窯還具有降解和利用一些可燃廢棄物的作用。

11、篦冷機(jī)是空氣驟冷式冷卻機(jī)，出窯熟料在篦床上鋪一定厚度的熟料層，冷卻空氣垂直地穿過在蓖床上移動(dòng)的熟料使其驟冷。已經(jīng)發(fā)展了四代，現(xiàn)在主要用的是第四代，推動(dòng)篦式冷卻機(jī)。

12、第四代篦冷機(jī)的特點(diǎn)

（1）蓖床不再承擔(dān)輸送物料的任務(wù)，由新設(shè)置的機(jī)構(gòu)來完成，蓖床只起到“充氣床’作用,同時(shí)蓖床上靠近蓖板的一層靜止的物料可保護(hù)蓖板及充氣梁等部件免受高溫侵蝕和磨損及降低蓖板壓損。

（2）盡管篦冷機(jī)內(nèi)仍有可動(dòng)部件，但僅限熟料輸送機(jī)構(gòu)，所以可動(dòng)部件大為減少，而且更換也較為方便，不會(huì)對(duì)熟料冷卻有顯著地影響，所以大大提高了冷卻效率。

（3）由于是固定蓖床，所以不會(huì)通過可動(dòng)蓖板和固定蓖板之間漏料，下部的收集漏料、輸送物料的拉鏈機(jī)就被省了，蓖床下結(jié)構(gòu)變簡單，蓖床也可以降低高度。

（4）由于是固定蓖床，似的包括空氣梁在內(nèi)的供氣系統(tǒng)與蓖床的聯(lián)系以及冷卻機(jī)的操作和調(diào)節(jié)變得簡單，漏風(fēng)量也大為減小，因此使用阻力蓖板時(shí)平衡充氣梁內(nèi)風(fēng)壓所用的空氣密封裝置被簡化掉。

13、篦冷機(jī)的顯著特點(diǎn)：

熟料的冷卻和輸送分別用兩套機(jī)構(gòu)、固定蓖床使得可動(dòng)部件的數(shù)量大為減少，分區(qū)可控制流、不用高阻力蓖板。

第三章

玻璃池窯及有關(guān)熱工設(shè)備

1、玻璃工藝流程：

加料

融化部

冷卻

錫槽

退火

蓄熱室

2、玻璃是高溫熔體冷卻硬化后得到的非晶態(tài)物質(zhì)。

3、平板玻璃池窯的熔制部分由投料部分、融化部（分隔設(shè)備前）、分隔設(shè)備（包括氣體空間分隔設(shè)備和玻璃液分隔設(shè)備）、冷卻部(分隔設(shè)備之后)、成型部五部分組成。

4、投料池受侵蝕作用比較嚴(yán)重，尤其是在投料池的拐角處，這是由于在拐角處兩面受熱，散熱面小，冷卻條件差，又經(jīng)常受到配合料的強(qiáng)烈侵蝕和機(jī)械磨損作用。

5、為什么玻璃池窯的胸墻要單獨(dú)支撐？玻璃池窯大暄暄喳的作用是什么？ 答：1．由于各部位耐火材料的損壞情況不同，所以其熱修的時(shí)間有所差異。為了便于分別進(jìn)行熱修，盡量減少胸墻和池壁的承重負(fù)荷，延長其使用壽命，所以將大暄，胸墻分別支撐；

2．胸墻的重力通過掛鉤磚及其托板和巴掌鐵傳到立柱上，由立柱再傳到池底的次梁和主梁上。這樣大譴、胸培和窯池分成三個(gè)獨(dú)立的支撐體系，最后都將負(fù)荷傳遞到窯底的窯柱上。大譴的推力通過喳喳作用于立柱上。

6、玻璃材料選用耐火材料的原則？

（1）根據(jù)窯爐的種類以及窯爐各部分的工作特點(diǎn)來合理選用耐火材料。力求做到“合理搭配、與窯齡同步”

（2）根據(jù)玻璃成分選用相應(yīng)的耐火材料。

（3）根據(jù)耐火材料的使用性能來選用合適的耐火材料。（4）盡可能選用成批生產(chǎn)的耐火材料。（5）要避免不同耐火材料之間的接觸反應(yīng)。

7、冷卻

8、冷卻水管為什么可以對(duì)玻璃液起到部分分隔作用？P141 答：冷卻水管是內(nèi)部通有冷卻水的無縫鋼管。由于冷卻水管內(nèi)流通的是冷卻水，所以水管管壁附近的玻璃液因溫度降低而粘度增大，從而對(duì)玻璃液的流動(dòng)起到阻礙作用，于是就實(shí)現(xiàn)了它作為玻璃液分隔裝置的目的。

9、分隔裝置包括玻璃液分隔裝置（為了選取質(zhì)量較好的玻璃液去成型）和氣體空間分隔裝置（為了保持冷卻部的作業(yè)制度）。

其中玻璃液分隔設(shè)備有兩種：淺層分隔和深層分隔。平板玻璃池窯淺層分隔裝置包括卡脖、冷卻水管、和窯砍，其中卡脖和冷卻水管是主要的，窯砍是一種放在窯池深層的擋墻，是輔助分隔裝置，不能單獨(dú)使用，要和其他分隔裝置配套使用。

氣體空間分隔裝置常在玻璃池窯的融化部和冷卻部之間設(shè)置，有完全分隔和部分分隔兩大類，平板玻璃池窯只用部分分隔裝置，常見的氣體空間分隔裝置有矮碹、吊矮碹、U型吊碹、雙J型吊碹。

10、蓄熱室內(nèi)的具體的流型：廢氣作為高溫的熱氣體從上向下通過蓄熱室流動(dòng)，而作為冷氣體的助燃空氣則從下向上通過蓄熱室流動(dòng)。目的是使蓄熱室內(nèi)的格子體各個(gè)通道內(nèi)的氣流量及溫度自然地保持均勻。

11、玻璃窯操作原理-------作業(yè)制度

玻璃池窯的作業(yè)制度具體包括：溫度制度、壓力制度、泡界線制度、液面制度和氣氛制度。維持穩(wěn)定的“四小穩(wěn)”“一大穩(wěn)”，“四小穩(wěn)”指的是溫度穩(wěn)、壓力穩(wěn)、泡界線穩(wěn)和液面穩(wěn)。“一大穩(wěn)”指的是熱工制度穩(wěn)。

12、退火窯包括

熱絕緣區(qū)（保溫區(qū)）：均熱加熱區(qū)（A區(qū)）、重要退火區(qū)（B區(qū)）、退火后區(qū)（C區(qū)）、熱絕緣區(qū)與非熱絕緣區(qū)的過渡區(qū)（D區(qū)）

非熱絕緣區(qū)（非保護(hù)區(qū)）：熱風(fēng)循環(huán)冷卻區(qū)（Ret區(qū)）、過渡區(qū)（E區(qū)）、強(qiáng)制冷卻區(qū)（F區(qū)）

第四章

隧道窯與輥道窯

1、常見陶瓷窯：隧道窯（連續(xù)式、窯車式）、輥道窯（快速燒成、高效節(jié)能、自動(dòng)化程度高、環(huán)保程度高）和梭式窯（用于燒制小批量、高質(zhì)量、高科技、高附加值的陶瓷產(chǎn)品以及實(shí)驗(yàn)室或試驗(yàn)室規(guī)模的陶瓷新產(chǎn)品小試、中試等）。

2、隧道窯的三個(gè)帶：預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶。

3、冷卻帶分為：急冷部分（有利于保留玻璃體與防止Fe2+重新被氧化以及阻隔燒成帶與冷卻帶之間的氣流交換）、緩冷部分（適應(yīng)573℃時(shí)α-石英向β-石英的晶型轉(zhuǎn)變）和快冷部分（提高生產(chǎn)速度）。

4、隧道窯有哪幾種氣幕？各起什么作用？

封閉氣幕：將氣體以一定的速度自窯頂或兩側(cè)墻噴入形成一道氣簾幕，其作用是在窯頭形成正壓，避免冷空氣通過窯門漏入窯內(nèi)。

攪動(dòng)氣幕：將一定量的熱氣體以較大流速和一定角度通過位于窯頂?shù)囊慌判】讎娙胨淼栏G內(nèi)，其作用是迫使隧道窯預(yù)熱帶內(nèi)的熱氣體向下流動(dòng)產(chǎn)生攪動(dòng)而使其內(nèi)的氣流溫度更加均勻。

循環(huán)氣幕：將隧道窯下部的冷氣體抽出，再由循環(huán)風(fēng)機(jī)將其送到同一斷面的上部，其作用與攪動(dòng)氣幕類似。

氣氛氣幕：其作用是使整個(gè)斷面的氣氛均勻，較好的起到分隔氣氛的效果。冷卻氣幕：其作用是避免冷空氣進(jìn)入窯內(nèi)。

5、隧道窯的砂封和曲折密封裝置的作用是什么? 砂封的作用：隔斷窯車上下空間，不使熱氣體漏出窯外，不使冷空氣漏入窖內(nèi)。

曲折封閉的作用：為了防止燒成帶的熱量直接輻射給窯車金屬部分，并使漏氣阻力增加。它是在窯車與窯墻襯磚之間，以及窯車與窯車之間。

6、預(yù)熱帶內(nèi)冷熱氣體分層：從燒成帶流向預(yù)熱帶的廢氣，其冷熱氣流的混合式不均勻的，二者密度的差異就是的熱氣團(tuán)上浮，冷氣團(tuán)下降，從而照成預(yù)熱帶內(nèi)明顯的氣體產(chǎn)生明顯分層。氣體自然分層最直接的結(jié)果是在預(yù)熱帶內(nèi)氣流的溫度不均勻。

采取措施：設(shè)立攪動(dòng)氣幕和循環(huán)氣幕來加強(qiáng)氣流的擾動(dòng)等。

7、輥?zhàn)訛槭裁匆龀煽招慕Y(jié)構(gòu)/ 實(shí)驗(yàn)表明：輥?zhàn)拥目箯潖?qiáng)度與其壁厚成反比，即，管壁越薄，輥?zhàn)拥目箯潖?qiáng)度越高；但是輥?zhàn)颖谔。涔に囍圃燧^為困難。并且空心輥?zhàn)庸?jié)約材料、減輕自重。

8、為什么輥道窯能實(shí)現(xiàn)快速燒成/ 其一，制品所允許的最短總燒成時(shí)間能夠大大縮短（可能性）：因?yàn)檩伒栏G燒成過程中，單片坯釉件受到雙面加熱或冷卻，傳熱的厚度小，表面與中心的溫差不大，因而由溫差導(dǎo)致的熱應(yīng)力也不大，座椅允許快燒。

其二：輥道窯快速加熱和快速冷卻能力很強(qiáng)（可實(shí)現(xiàn)性）：輥道窯具有很強(qiáng)的傳熱能力，這主要是因?yàn)閱纹破窡o需墊板，因而受到雙面加熱或者雙面冷卻，而且輥道窯內(nèi)的空間氣體厚度較大，所以煙氣的輻射率較大；冷卻帶冷風(fēng)垂直吹向制品，所以冷卻的對(duì)流換熱系數(shù)較大。

9、輥道窯之所以比隧道窯節(jié)能是因?yàn)椋?/p>

無窯車與窯具的蓄熱支出；煙氣量減少；可利用助燃熱風(fēng)助燃；加強(qiáng)保溫。

第三篇：無機(jī)材料答案

無機(jī)材料答案 第一單元 1.C 2.加工；有用物件

3.物理學(xué)；化學(xué)；工程應(yīng)用 4.水泥；玻璃；陶瓷；橡膠 5.內(nèi)稟性質(zhì)；外賦性質(zhì)

6.材料的內(nèi)稟性質(zhì)只決定于材料的組成和晶體結(jié)構(gòu)，而與材料的制備無關(guān)，也就是我們常說的化合物的物理性質(zhì)；

7.外賦性質(zhì)不僅決定于材料的組成和晶體結(jié)構(gòu)，而且還與材料單晶粒尺寸、材料中的缺陷、雜質(zhì)和共生相，以及材料的合成方法和加熱過程等有關(guān)。第二單元

無機(jī)材料unit2答案

1.D 2.B 3.B 4.B 5.A 6.B 7.D 8.B 9.C 10.C 11.A 12.無極固態(tài)化合物；粉體材料；陶瓷材料 13.金屬醇鹽

14.機(jī)械的方法，即使用“反向砧板”裝置；向體系中加入高壓水；爆炸法 15.陰極濺射法；真空蒸發(fā)法

16.由純物質(zhì)制備；由溶液中制備；由熔體中制備；由氣相制備 17.提拉法；坩堝下降法；無坩堝區(qū)熔法；焰熔法 18.硬化學(xué)

19.降溫法；蒸發(fā)法

20.將水熱反應(yīng)中的介質(zhì)水換成非水溶劑的合成方法 21.用一種氣態(tài)反應(yīng)物作用于一種固相反應(yīng)物時(shí)，生成的氣態(tài)產(chǎn)物被運(yùn)輸?shù)椒磻?yīng)器的另一端，在那里發(fā)生反向的分解反應(yīng)，使原來的的固相反應(yīng)物沉積出來的過程 22.顆粒之間以范德華力連接形成的團(tuán)聚現(xiàn)象 23.顆粒之間以共價(jià)鍵形式連接形成的團(tuán)聚現(xiàn)象

24.高溫固相反應(yīng)將固體原料混合，在極高的溫度時(shí)化合物中的例子具有足夠的動(dòng)能而從他們固有的格位跳出并通過晶格擴(kuò)散，跳入臨近的空位，使得化學(xué)鍵的斷裂和重新組合成為可能，而使反應(yīng)可以發(fā)生。

其優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，成本低廉。25.軟化學(xué)是相對(duì)傳統(tǒng)的無機(jī)材料的制備方法而言的，它比傳統(tǒng)方法相比，反應(yīng)的條件較為緩和，故稱之為“軟化學(xué)”。

26.增大反應(yīng)固體原料的表面積和各種原料顆粒之間的接觸面積；提高產(chǎn)物相的成核速率；加快離子通過各種物相特別是產(chǎn)物相的擴(kuò)散速率。第三單元 1.A 2.D 3.A

4.點(diǎn)陣；基本結(jié)構(gòu)單元

5.體心立方（bcc）；六方最密堆積（hcp）；立方最密堆積（ccp）和立方--六方最密堆積（hc）

6.頂點(diǎn)；體心；中心位置

7.立方晶系；六方晶系；四方晶系；三方晶系；正交晶系；單斜晶系；三斜晶系

8.核磁共振波譜；紅外波譜；質(zhì)譜

9.點(diǎn)陣；結(jié)構(gòu)基元

10.√ 11.√ 12.√ 13.√ 14.√ 15.√

16.氟化鈣結(jié)構(gòu)也稱螢石結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中的陽離子構(gòu)成立方密堆積，陰離子占據(jù)了其中全部的四面體空隙。

或者說把氟離子看成簡單立方堆積，鈣離子占據(jù)其中一半的立方體空隙。17.非金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由價(jià)電子數(shù)目決定的，由此可以得到價(jià)電子相同的化合物應(yīng)當(dāng)具有類似結(jié)構(gòu)。

18.2dsinθ=nλ d為晶面間距，θ為入射束與反射面的夾角，λ為X射線的波長，n為衍射級(jí)數(shù)；

衍射方向和強(qiáng)度分別與晶體結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣和結(jié)構(gòu)基元相對(duì)應(yīng) 19.反螢石結(jié)構(gòu) ；鈣鈦礦結(jié)構(gòu) ；NaCl結(jié)構(gòu)；尖晶石結(jié)構(gòu) 20.六方ZnS結(jié)構(gòu)；NiAs結(jié)構(gòu)；TiO2（金紅石）結(jié)構(gòu)

2.第四單元

1.B 2.B 3.C 4.C 5.費(fèi)米（Fermi）能級(jí) 6.派爾斯（Peierls)效應(yīng) 7.√ 8.√

9.電子在能帶中的最高占據(jù)能級(jí)

10.單位能量間隔內(nèi)的狀態(tài)數(shù)目，即晶體軌道的數(shù)目

11.在形成分子時(shí)，原子軌道構(gòu)成具有分立能級(jí)的分子軌道。晶體是由大量的原子有序堆積而成的。由原子軌道所構(gòu)成的分子軌道的數(shù)量非常之大，以至于可以將所形成的分子軌道的能級(jí)看成是準(zhǔn)連續(xù)的，即形成了能帶。

12.第一過渡系列金屬的d軌道徑向分布比較小，而且隨元素核電荷數(shù)增加，原子核對(duì)d軌道電子的束縛逐步加強(qiáng)，TiO中的d軌道是離域的，表現(xiàn)為金屬性，而CrO中的d軌道基本是局域的，表現(xiàn)為反鐵磁性。

13.TiO2中沒有d電子，因此表現(xiàn)為半導(dǎo)體性質(zhì)，而且是抗磁性半導(dǎo)體；四方結(jié)構(gòu)的VO2沿c軸方向上金屬離子間的距離小于Rc，因而表現(xiàn)為金屬性。14.圖見課本P73右下角

15.T=0K時(shí)，金屬中低于費(fèi)米能級(jí)的能量狀態(tài)的占有率為1，費(fèi)米能級(jí)以上能量狀態(tài)占有率為0；當(dāng)T>K時(shí)，低于費(fèi)米能級(jí)的能量狀態(tài)沒有完全占據(jù)，而高于費(fèi)米能級(jí)的能量狀態(tài)有一定的占有率。

16.圖見課本P73中部右邊

17.在Fe3O4中，F(xiàn)e3+離子占據(jù)四面體格位，F(xiàn)e2+離子和剩余的Fe3+共同占據(jù)八面體格位，故Fe3O4屬于反尖晶石結(jié)構(gòu)。

18.4d和5d軌道中的電子排斥作用比較小，因此，很多4d和5d軌道中的過渡金屬化合物都以低自旋狀態(tài)存在，3d軌道中的電子間排斥作用較強(qiáng)，常出現(xiàn)高自旋狀態(tài)；4d和5d過渡金屬離子的晶體場穩(wěn)定化能比較大，離子屬于低自旋狀態(tài)。19.在k=0時(shí)，dz2、dxy

和dx2-y2為成鍵晶體軌道，在k=πa

時(shí)是反鍵軌道，這些晶體軌道的能帶隨著k增加而能量上升。在k=0時(shí)，軌道，而在k=dxy和dyz構(gòu)成反鍵晶體πa時(shí)，是成鍵晶體軌道，因此這兩個(gè)晶體軌道的能帶隨k增加而下降。

一維Pt(CN)42-的能帶結(jié)構(gòu)圖見課本P75中右圖

3.第五單元 4.2.A 3.B 4.本征缺陷；摻雜缺陷。

5.Frenkel（弗倫克爾）缺陷；Schottky（肖特基）缺陷；替位缺陷。6.Frenkel（弗倫克爾）缺陷；Schottky（肖特基）缺陷。

7.與氫原子相似，體系中也存在一系列分立的能級(jí)，束縛電荷可以在能級(jí)間躍遷，使晶體帶有一定的顏色，作色心。8.種類：間隙缺陷和空位缺陷 方法：是由Kroeger與Vink于1974年提出的，缺陷符號(hào)分主體部分和上下標(biāo)。空位缺陷用字母V表示（acancy），右下標(biāo)的元素符號(hào)表示空位缺陷所在格位。間隙缺陷的主體部分用處于間隙格位離子的元素表示，下標(biāo)i表示處于間隙位置（interstitial）。9.（a)V F × VBr ×

(b)V F · VBr ·

據(jù)單電子哈密頓方程（c）和EC-0.03eV

可知：這兩種F--色心的位置為E

c

-0.06eV（d）產(chǎn)生的電子和電子空穴

10.晶體中電子濃度隨氧分壓增加而下降

11.摻雜的 S m 3 離子形成替代缺陷 S m c d endmath，由于 S m 3 離子對(duì)電子的束縛能力比 C d 2

強(qiáng)，S m c d 缺陷的能級(jí)位于導(dǎo)帶附近的禁帶中，是一個(gè)電子陷阱。當(dāng)在Cd蒸汽中加熱摻雜的CdF2晶體時(shí)，Cd蒸汽在晶體表面沉積，晶體中的間隙氟離子擴(kuò)散到表面生成CdF2.同時(shí)，Cd原子給出一個(gè)電子。這個(gè)電子被束縛在amath

S m c d endmath缺陷上，形成施主缺陷amath S m c d endmathx，這里的釤離子仍然是三價(jià)離子，電子組態(tài)為amath f 5.束縛在 S m c d x上的電子容易電離到導(dǎo)帶上去，材料顯示出n型半導(dǎo)體性。

第六單元

1.D 2.A 3.D 4.熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)

5.兩種物相的晶胞體積、熵 6.熱容、膨脹系數(shù)、壓縮系數(shù)

7.如果指定了溫度或指定了壓力的情況下，相律可以寫成P +F=C+ 1.8.M點(diǎn)上時(shí)的溫度下，體系中只含有一個(gè)AB共熔體； 到M點(diǎn)（溫度為S1）時(shí)，固相為A，液相為L1； 當(dāng)溫度為S2時(shí)，固相A和液相L2；

溫度為Se時(shí)，表示液相可以存在的最低溫度，E點(diǎn)為三相共存點(diǎn)，體系中有固相A、固相B和AB共熔體；

溫度繼續(xù)下降，體系中只含有固相A和固相B

9.在單相圖中（F=2）體系的溫度和壓力可以獨(dú)立變化，相圖中表示為一定的區(qū)域。兩相區(qū)只有一個(gè)獨(dú)立變量（F=1），溫度或壓力是相互關(guān)聯(lián)的，相圖中表示為曲線（兩相線））。三相區(qū)中沒有獨(dú)立變量（F=0)，相圖中用點(diǎn)表示（三相點(diǎn)）。

10.一級(jí)相變：自由能的一階微商規(guī)定的熱力學(xué)參量在相變過程中不連續(xù)

二級(jí)相變：自由能的二階微商描述的熱力學(xué)參量的不連續(xù)的相變過程

11.YBO3在發(fā)生溫度誘導(dǎo)（低溫到高溫）相變時(shí)相變的類型為一級(jí)相變，晶體中B-O結(jié)構(gòu)單元部分?jǐn)嗔选配位數(shù)由4變?yōu)?，和結(jié)構(gòu)由低溫的很接近高對(duì)稱的六方結(jié)構(gòu)B3O9 9-變?yōu)锽O3 3-。

12.隨溫度的升高，CsCl將由CsCl簡單立方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镹aCl的面心立方結(jié)構(gòu)，金屬離子的配位數(shù)從8減小到6，高溫物相的摩爾體積增加了10.3cm3，并且具有更高的對(duì)稱性。

一般規(guī)律:在高壓下，結(jié)構(gòu)向體積減小、配位數(shù)增加的方向轉(zhuǎn)變，這和溫度誘導(dǎo)相變的情況是相反的。

第七單元

1.A 2.D 3.C 4.A 5.B 6.D

7.標(biāo)量；零階常量

8.矢量；一階常量

9.二階張量

10.21；10

11.不變；降低

12.√

13.×

14.×

15.√

16.√

17.×

18.√

19.Neumann規(guī)則：晶體任一物理性質(zhì)所具有的對(duì)稱性，必然包括晶體點(diǎn)群的全部對(duì)稱操作。

20.Curie規(guī)則：晶體在受到外場作用后，晶體的對(duì)稱操作僅保留晶體原有對(duì)稱操作中與外場一致的部分。

21.Neumann規(guī)則和Curie規(guī)則是討論晶體對(duì)稱性與物理性質(zhì)對(duì)稱性之間關(guān)系的基本原則，也是晶體物理學(xué)的基礎(chǔ)。Curie規(guī)則討論的是外加物理場對(duì)晶體對(duì)稱性的影響，而Neumann規(guī)則是討論物理性質(zhì)與晶體對(duì)稱性之間的聯(lián)系。

22.所有非金屬材料都具有介電性質(zhì)，32種點(diǎn)群晶體都有介電性質(zhì)。除432以外，不具有中心對(duì)稱的晶體都具有壓電性質(zhì)。在不具有中心對(duì)稱的點(diǎn)群中，有10種為極性晶體，具有熱釋電性。

凡具有中心對(duì)稱的晶體都不具有奇數(shù)階張量描述的物理性質(zhì)；用偶數(shù)階張量描述的物理性質(zhì)都是中心對(duì)稱的，所有晶體都具有這類物理性質(zhì)；只有極性晶體才具有一階張量描述的物理性質(zhì)。

第八單元

1.D 2.B 3.C 4.A 5.D 6.C 7.CAB 8.B 9.禁帶比較寬

10.矢量；10種極性點(diǎn)群的晶體

11.電子位移極化；離子位移極化；固有電偶極的取向極化；空間電荷極化 12.晶體的自發(fā)極化隨溫度而變化的現(xiàn)象；紅外探測器件 13.一定；不一定

14.由于溫度的變化,熱釋電晶體和壓電陶瓷等會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的電荷中心相對(duì)位移,使它們的自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生變化,從而在它們的兩端產(chǎn)生異號(hào)的束縛電荷

15.在應(yīng)力作用下，一些電介質(zhì)晶體發(fā)生極化，在對(duì)應(yīng)的晶面上產(chǎn)生電荷 16.熱釋電材料的自發(fā)極化隨溫度而變化的性質(zhì)。在應(yīng)用中，要求材料的紅外吸收系數(shù)較大、介電常數(shù)小、介質(zhì)損耗tanδ小、密度小且易加工成型等。17.圖見課本P158 18.因?yàn)榻^大部分的熱釋電材料自發(fā)極化反轉(zhuǎn)需要較高的外加電場，而且所需電場高于擊穿電壓，所以材料就無法表現(xiàn)出鐵電性質(zhì)。

19.（1）四方結(jié)構(gòu)的BaTiO3可以具有鐵電性質(zhì)，但不具有熱釋電性質(zhì)。

（2）立方結(jié)構(gòu)的BaTiO3具有介電性質(zhì)，壓電性質(zhì)和熱釋電性質(zhì)

20.石英晶體沿著【120】方向施加壓力可以影響沿此方向上的偶極矩，但正負(fù)電荷中心并不改變，不能產(chǎn)生壓電效應(yīng)。只有在【100】方向上的力可以改變電荷分布，所以可以產(chǎn)生壓電效應(yīng)；

當(dāng)石英晶體受到均勻加熱時(shí)，電荷沿各個(gè)極軸方向上的位移都相同，即極化互相抵消，因此晶體不表現(xiàn)宏觀電極化，也就沒有熱釋電性質(zhì)。

第四篇：無機(jī)非金屬材料

緒論

1.在晶體結(jié)構(gòu)上，某結(jié)合力主要包括離子鍵，共價(jià)鍵或離子共價(jià)鍵混合離子。由于這些化學(xué)鍵的特點(diǎn)，例如高的鍵能和強(qiáng)大的鍵極性等，賦予了這一大類材料以高熔點(diǎn)，高強(qiáng)度，耐磨損，高硬度，耐腐蝕及抗氧化的基本屬性和寬廣的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，透光性以及良好的鐵電性，鐵磁性和壓電性等特殊性能，高溫超導(dǎo)性也是新近在這類材料上發(fā)現(xiàn)的。

2.在化學(xué)組成上，隨著無機(jī)新材料的發(fā)展，無機(jī)非金屬材料已不局限于硅酸鹽還包括其他含氧酸鹽，氧化物，氮化物，碳與碳化物，硼化物，氟化物，硫系化合物，硅，鍺，Ⅲ-V族及Ⅱ-VI族化合物等，其形態(tài)和形狀也趨于多樣化，復(fù)合材料，薄膜，纖維，單晶和非晶材料占有越來越重要的地位。

第一章 玻璃的結(jié)構(gòu) 和性質(zhì) 玻璃的結(jié)構(gòu)

晶態(tài)：周期性，對(duì)稱性，幾何形態(tài)，質(zhì)點(diǎn)排列，自限性，均一性，異向性，穩(wěn)定性，遠(yuǎn)程有序。非晶態(tài)：進(jìn)程有序，遠(yuǎn)程無序。玻璃的通性

1）各向同性

2）介穩(wěn)性：

玻璃是由熔體急劇冷卻而得，由于在冷卻過程中粘度急劇增大，質(zhì)點(diǎn)來不及形成晶體的有規(guī)則排列，系統(tǒng)的內(nèi)能尚未處于最低值，從而處于介穩(wěn)態(tài)，在一定的外界條件下，它們?nèi)跃哂?自發(fā)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較低的晶體的趨勢(shì)。

3）無固定熔點(diǎn)

4）性質(zhì)變化的連續(xù)性和可逆性 無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說

1）玻璃結(jié)構(gòu)與晶體一樣，具有三位方向發(fā)展的連續(xù)無序網(wǎng)架形式，硅氧四面體為最小結(jié)構(gòu)單位，但不象晶體那樣，對(duì)稱均勻地聯(lián)結(jié)成空間網(wǎng)絡(luò)（有序），而是相互不規(guī)則地聯(lián)結(jié)在一起（無序），配位數(shù)小的結(jié)構(gòu)團(tuán)構(gòu)成無限伸展的無序空間網(wǎng)絡(luò)。）玻璃中的質(zhì)點(diǎn)雖然不具有規(guī)則的格子 排列，但在大致固定的平衡位置上震動(dòng)的玻璃網(wǎng)絡(luò)中的正常離子數(shù)與晶體中的配位數(shù) 也應(yīng)該近似。）網(wǎng)絡(luò)外體的離子填充在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙中，對(duì)于整體來說 是統(tǒng)計(jì)分布的，為了使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

具有一定的穩(wěn)定性，這些陽離子必須是半徑大而電荷小的。

4）形成氧化物玻璃必須滿足的四條規(guī)則: A 每個(gè)氧離子應(yīng)該與不超過兩個(gè)陽離子相聯(lián)。

B 在中心陽離子周圍的氧離子 配位數(shù)必須小于或等于4；

C 氧多面體相互共角而不共棱或共面。

D 每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角是共用的。

形成的氧多面體為三角體或四面體

RO2,R2O2,R2O5類型氧化物能滿足這一條件，并以玻璃形式出現(xiàn)

簡答題： 石英玻璃-堿硅玻璃-鈉鈣硅玻璃結(jié)構(gòu)性能發(fā)生很大的變化，分析堿金屬，堿土金屬氧化物在其中的作用：

1）熔融石英玻璃其硅氧比值1：2與SiO2分子式相同，可以把它近似的看成是由硅氧網(wǎng)絡(luò)形成的獨(dú)立‘大分子’

2）如果在熔融石英玻璃中形成加入堿金屬氧化物(如Na2O).就使原來的大分子發(fā)生解聚 作用，由于氧的比值增大，玻璃中每個(gè)氧已不可能都為兩個(gè)硅原子所共用，開始出現(xiàn)非橋氧，使硅氧網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生斷裂，非橋氧的存在，使【SiO4

】四面體失去原有 完整性和對(duì)稱性，結(jié)果使玻璃結(jié)構(gòu)減弱，疏松，并導(dǎo)致一系列物理化學(xué)性質(zhì)的變壞，而且堿金屬含量越高，性能變差越 嚴(yán)重，因此，二元堿硅玻璃一般無使用價(jià)值

3）當(dāng)在堿性二元玻璃中加入CaO時(shí)，性能變差情況大為改觀，使玻璃結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn) 為使結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，從而表現(xiàn)為一系列物化性質(zhì)的加強(qiáng)，從而使鈉鈣硅玻璃性能優(yōu)良，CaO的這種作用，是由鈣離子和鈉離子半徑相似，但電荷比鈉離子大一倍，因此場強(qiáng)比鈉離子大得多，具有強(qiáng)化玻璃結(jié)構(gòu)和限制鈉離子活動(dòng)的作用

補(bǔ)網(wǎng)作用：使中間體氧化物全部或部分由6 配位變成4 配位的作用，主要是鋁離子取代硅離子。硼氧反常性：

堿金屬或堿土金屬氧化物加入B203玻璃中，將產(chǎn)生硼氧四面體[B04],而形成硼酸鹽玻璃。在一定范圍內(nèi)，堿金屬氧化物提供的氧使硼氧三角體[B03]轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆蓸蜓踅M成的硅氧四面體，導(dǎo)致B203玻璃從原來的兩度空間的層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)，使玻璃的各種物理性質(zhì)與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，相應(yīng)地向著相反的方向變化。玻璃結(jié)構(gòu)中的陽離子的分類

1）按元素與氧結(jié)合的單鍵能（即化合物分解能與配位數(shù)之商）的大小和能否生成玻璃，將氧化物分成：網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，網(wǎng)絡(luò)外體氧化物和中間體氧化物。2）網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物應(yīng)滿足以下的條件：

A 每個(gè)氧化物應(yīng)與不超過兩個(gè)陽離子相連；

B 在中心陽離子周圍的 氧離子配位數(shù)必須小于或等于4；

C氧多面體相互共角而不共棱或共面；

D 每個(gè)多面體至少有三個(gè)頂角共用。3）這類氧化物主要有SiO2,B2O3,BO5,GeO2,As2O5等。網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾體：某些氧化物不能單獨(dú)生成玻璃，不參加網(wǎng)絡(luò)而使其陽離子分布在四面體之間的空隙中，以保持網(wǎng)絡(luò)中局部地區(qū)的電中性，因?yàn)樗麄兊闹饕饔檬翘峁╊~外的氧離子，從而改變網(wǎng)絡(luò)，故稱為網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾體。如Li2O,Na2O,K2O,CaO,SrO,BaO等。

1）中間體氧化物:比堿金屬和堿土金屬化合價(jià)高而配位數(shù)小的陽離子，可以部分地參加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如BeO,MgO,ZnO, Al2O3等。各種氧化物在玻璃中的作用：

1）堿金屬氧化物

A 堿金屬氧化物加入到熔融石英玻璃何總，促使硅氧四面體間連接斷裂，出現(xiàn)非橋氧，使玻璃結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致一系列性能變化，但由于堿金屬離子的斷網(wǎng)作用使它具有了高溫助熔，加速玻璃融化的性能。

B 混合堿效應(yīng)：在二元堿硅玻璃中，當(dāng)堿金屬氧化物的總量不變，用 一種堿金屬 氧化物取代另一種時(shí)，玻璃的性質(zhì)不是呈直線變化的，而出現(xiàn)明顯的極值。2）二價(jià)金屬氧化物：

CaO是網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，Ca2+離子的配位數(shù)一般為6，有極化橋氧和減弱硅氧鍵的作用，CaO的引入可以降低玻璃的高溫粘度，玻璃中CaO含量過多，一般會(huì)使玻璃的料性變短，脆性增大。

MgO在硅酸鹽礦物中存在著兩種配位狀態(tài)（4或6），但多數(shù)位于八面體中，屬于網(wǎng)絡(luò)外體，在鈉鈣硅玻璃中，若以MgO取代CaO，將使玻璃結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致玻璃的 密度，硬度下降，但卻可以降低玻璃的析晶能力和調(diào)節(jié)玻璃的料性，含鎂玻璃在水和堿液的作用下，易在表面形成硅酸鹽薄膜，在一定條件下剝落進(jìn)入溶液，產(chǎn)生脫片現(xiàn)象。

PbO 鉛離子位八個(gè)氧離子所包圍，其中四個(gè)氧離子與鉛離子距離較遠(yuǎn)（0.429nm）,另外四個(gè)較近（0.23nm）.形成不對(duì)稱配位鉛離子外層的 惰性電子對(duì)，受較近的四個(gè)氧的排斥，推向另外四個(gè)氧離子的一邊，因此在晶態(tài) PbO中組成一種四方錐體[PbO4]的結(jié)構(gòu)單元，一般 認(rèn)為，在高鉛玻璃中均存在這種四方錐體，它形成一種螺旋形的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)使PbO-SiO2系統(tǒng)

具有很大的 玻璃形成區(qū)，同時(shí)也決定了PbO在硅酸鹽熔體中的高度助熔性。2）其他金屬氧化物：

玻璃中Al3+離子與在硅酸鹽礦物中一樣，有兩種配位狀態(tài)，在鈉硅酸鹽玻璃中，當(dāng)Na2O/Al2O3大于1 時(shí)，Al3+均位于四面體中，小于1時(shí)，則作用為網(wǎng)絡(luò)外體位于八面體中，當(dāng)Al3+位于鋁氧四面體[AlO4]中時(shí)，則與硅氧四面體組成了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，在一般的鈉鈣硅玻璃中，引入少量的Al2O3，Al3+就可以奪取非橋氧形成鋁氧四面體，進(jìn)入硅氧網(wǎng)絡(luò)中，把由于Na+的引入而產(chǎn)生的斷裂網(wǎng)絡(luò)通過[AlO4]重新連接起來，使玻璃結(jié) 構(gòu)趨向緊密，并使玻璃的許多性能得以改善，但它對(duì)玻璃的電學(xué)性能有不良影響，在硅酸樣玻璃中，當(dāng)以Al2O3取代SiO2時(shí)，介電損耗和導(dǎo)電率升高，故在真空玻璃中，一般不含或少含Al2O3.B2O3是玻璃形成氧化物，有良好的助熔性，可降低玻璃的高溫粘度和提高玻璃的低溫粘度，但使用B2O3時(shí)要注意硼反常現(xiàn)象。玻璃的生成規(guī)律及其相變

簡答題： 怎樣避免在降溫過程中玻璃析晶？

為了避免玻璃析晶，關(guān)鍵是從動(dòng)力學(xué)角度研究以多快速度冷卻給定熔體，以避免出現(xiàn)可探測的晶體，卡曼認(rèn)為：A 晶核生成速率。B 晶體生長速度起主要作用。隨著典型玻璃熔體過冷度增加，粘度迅速增大，而成核速率和過冷度關(guān)系曲線，晶核生長速率與過冷關(guān)系曲線都是具有限量最大值，對(duì)典型玻璃熔體，其兩個(gè)極大值所在的過冷度，分開越大時(shí)，越容易冷卻成玻璃，因此成速率出現(xiàn)極大值時(shí)，熔體在此溫度設(shè)有適宜的結(jié)晶條件，當(dāng) 兩個(gè)極大值重合在一個(gè)過冷度時(shí)，熔體即具有最大的成核速率，又具有最大的生長速率，熔體較易析出晶體而不形成玻璃。影響玻璃生成的因素：

1）熱力學(xué)條件 2）動(dòng)力學(xué)條件 3）結(jié)晶化學(xué)條件:

①鍵強(qiáng)---元素與氧結(jié)合的單鍵強(qiáng)度，負(fù)離子團(tuán)[SiO4] 4-,[Si2O7] 6-

A 網(wǎng)絡(luò)形成體單鍵強(qiáng)度大于334.9。

B中間體251.2~334.9。

C 網(wǎng)絡(luò)外體（修飾體）小于251.2。

②鍵型---A 離子鍵化合物----離子，如NaCl.B 金屬鍵物質(zhì)—電子，正離子狀態(tài)，無方向性。C 共價(jià)鍵化合物---分子結(jié)構(gòu)---分子間范德華力。

D 離子鍵金屬鍵---共價(jià)鍵過度時(shí)或極性過渡鍵具有離子共價(jià)的雙重性質(zhì)，形成玻璃的概率越大.極性共價(jià)鍵成分促使生成具有固定結(jié)構(gòu)的配位多面體，構(gòu)成進(jìn)程有序性而離子成分促使配位多面體不按一定方向連接，造成不對(duì)稱變形，構(gòu)成遠(yuǎn)程無序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成玻璃的傾向大。

③熔體結(jié)構(gòu)----[SiO4] 4-,[Si2O7] 6,[Si6O8]12-,[SiO3]2n-n,[Si4O14]6n-n。O/Si從2到4，聚合程度降低，粘度變小，結(jié)晶易，形成玻璃難。O/Si決定著負(fù)離子團(tuán)的大小和聚合度。負(fù)離子團(tuán)結(jié)構(gòu)越大，越易形成玻璃。熔體和玻璃體的成核過程

1）均勻成核

定義：指在宏觀均勻的玻璃中，在沒有外來物質(zhì)參與下相界、結(jié)構(gòu)缺陷等無關(guān)的成核過程，又稱為本征成核或自發(fā)成核。

當(dāng)玻璃熔體處于過冷態(tài)時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)引起組成和結(jié)構(gòu)上的起伏，一部分變成晶相。晶相內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的有規(guī)則排列導(dǎo)致體積自由能減小。然而在新相產(chǎn)生的同時(shí)，又將在新生相和液相之間形成新的界面，引起界面自由能的增加，對(duì)成核造成勢(shì)壘。當(dāng)新相顆粒太小時(shí)，界面對(duì)體積的比例增大，整個(gè)體系自由能增大。當(dāng)新相達(dá)到一定大小（臨界值）時(shí)，界面對(duì)體積的比例就減小，系統(tǒng)的自由能減小，這時(shí)新生相就可能穩(wěn)定成長。這種可能穩(wěn)定成長的新相區(qū)域成為晶核。那些較小的不能穩(wěn)定成長的新相區(qū)域成為晶胚。

2）非均勻成核

定義：依靠相界、晶界或基質(zhì)的結(jié)構(gòu)缺陷等不均勻部位而成核的過程，又稱為非本征成核。晶體生長

晶體的生長速度隨著過冷度的增大而增大。

影響結(jié)晶的因素主要有：

1）溫度

當(dāng)熔體從Tm冷卻時(shí)，ΔT增大，成核和晶體生長的驅(qū)動(dòng)力增大；與此同時(shí)，粘度上升，成核和晶體生長的阻力也增大。

2）粘度 當(dāng)溫度降低時(shí)（遠(yuǎn)在Tm點(diǎn)以下），粘度對(duì)質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的阻礙作用限制著結(jié)晶速度，尤其是限制晶核長大的速度。

3）雜質(zhì) 雜質(zhì)的引入會(huì)促進(jìn)結(jié)晶，雜質(zhì)起成核作用，同時(shí)增加界面處的流動(dòng)度，使晶核更快的長大。雜志往往富集在分相玻璃的一相中，富集到一定濃度時(shí)將促使這些微相由非晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫唷?）界面能 固體的界面能越小，核的生長所需的能量越低，結(jié)晶速度越大。11 玻璃的分相

定義：玻璃在高溫下為均勻的熔體，在冷卻過程中或在一定溫度下熱處理時(shí)，由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)遷移，某些組分分別濃集（偏聚），從而形成化學(xué)組成不同的兩個(gè)相，此過程稱為分相。玻璃的理論強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度

1）實(shí)際玻璃的抗折強(qiáng)度比理論強(qiáng)度小2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，是由于實(shí)際玻璃的脆性和玻璃中存在有微裂紋及不均勻區(qū)所致。

2）提高玻璃機(jī)械強(qiáng)度的方法： 退火，鋼化，表面處理與涂層，微晶化與其他材料成復(fù)合材料等。

鋼化：均熱后自然冷卻，形成溫度梯度內(nèi)應(yīng)力由粘滯流動(dòng)而松弛；冷卻到最后，溫度梯度消失，松弛的應(yīng)力保留為永久應(yīng)力。

表面處理：膨脹系數(shù)小的涂層。

微晶化：析出細(xì)小晶體，分散應(yīng)力，阻止裂紋擴(kuò)散。

第二、三章 玻璃原料及配合料制備

玻璃輔助原料: 澄清劑，著色劑，脫色劑，氧化劑和還原劑，乳濁劑和其他原料。

玻璃熔制的綜合結(jié)果是使隔著原料的化合物形成透明的玻璃液。玻璃熔制的五個(gè)階段：

硅酸鹽形成的階段：玻璃形成的階段；玻璃液的澄清階段； 玻璃液的均化階段；玻璃液的冷卻階段。硅酸鹽形成階段的七點(diǎn)變化：

多晶轉(zhuǎn)變； 鹽類分解； 生成低共融混合物； 形成復(fù)鹽； 生成硅酸鹽； 排出結(jié)晶水和吸附水； 固相熔融向液相轉(zhuǎn)變。玻璃的形成

玻璃形成過程的速度實(shí)際上取決于石英砂粒的溶解擴(kuò)散速度。

石英砂的分解擴(kuò)散過程分為兩步,首先是砂粒表面發(fā)生溶解，而后溶解的SiO2向外擴(kuò)散 玻璃液中氣體的三種狀態(tài)：（1）可見氣泡，（2）物理溶解的氣體，（3）化學(xué)結(jié)合的氣體。5 玻璃液的均化

玻璃液的均化包括對(duì)其化學(xué)均化和熱均化兩個(gè)方面的要求

1）定義：在玻璃形成階段結(jié)束后，在玻璃液中，仍帶有與主體玻璃化學(xué)成分不同的不均體，消除這種不均體的過程成為玻璃液的均化。

玻璃液的均化過程：

2)不均體的溶解與擴(kuò)散的均化過程；玻璃液的對(duì)流均化過程；因氣泡上升而引起的攪拌均化作用。玻璃液的冷卻

產(chǎn)生二次氣泡的原因:（1）硫酸鹽的熱分解；（2）物理溶解的氣體析出；（3）玻璃中某些組分易產(chǎn)生二次氣泡。玻璃的熔制制度：

溫度制度，壓力制度和氣氛制度 坩堝窯中玻璃熔制的溫度制度五個(gè)階段：

加熱熔窯；熔化；澄清與均化；冷卻；成型 玻璃的浮法成型

定義：指熔窯熔融的玻璃液流入錫槽后在熔融金屬錫液的表面上成型平板玻璃的方法。

金屬錫液的優(yōu)缺點(diǎn): 1)錫中所含各種雜質(zhì)都是組成玻璃的元素；

2）錫的密度大大高于玻璃的密度，有利于對(duì)玻璃托浮；

3）錫熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于玻璃出錫槽口的溫度，有利于保持玻璃的拋光面； 4）錫的導(dǎo)熱率為玻璃的60~70倍，有利于玻璃版面溫度的均勻等； 5）錫液的表面張力高于玻璃的表面張力，有利于玻璃的拉薄；

6）錫液有極低的粘度，這表明有良好的熱對(duì)流的運(yùn)動(dòng)性能，這對(duì)均勻浮法表面溫度有較大的影響。7）使用錫液作浮拋介質(zhì)的主要缺點(diǎn)是Sn極易氧化為SnO和SnO2，它不利于玻璃的拋光，同時(shí)又是產(chǎn)生虹彩、沾錫、光畸變等玻璃缺陷的主要原因，為此采用保護(hù)氣體。

第四章 玻璃的退火與淬火

玻璃的應(yīng)力：

熱應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力

1）熱應(yīng)力：玻璃中由于 存在溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力。

按其存在特點(diǎn)分為：暫時(shí)應(yīng)力和永久應(yīng)力。

暫時(shí)應(yīng)力： 在溫度低于應(yīng)變點(diǎn)時(shí)，處于彈性變形溫度范圍內(nèi)（即脆性狀態(tài)）的玻璃在經(jīng)受不均勻的溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，隨著溫度梯度的存在而存在，隨溫度梯度的消失而消失，這種應(yīng)力成為暫時(shí)應(yīng)力。

永久應(yīng)力: 當(dāng)玻璃內(nèi)外溫度 相等所殘留的熱應(yīng)力

將一玻璃板加熱到高于玻璃應(yīng)變點(diǎn)以上的某一溫度，待均熱后板兩面均勻自然冷卻，經(jīng)一定時(shí)間后玻璃中的溫度場呈拋物線分布。玻璃外層為張應(yīng)力而內(nèi)層為壓應(yīng)力，由于應(yīng)變點(diǎn)以上的玻璃具有粘彈性，即此時(shí)的玻璃為可塑狀態(tài)，在受力后會(huì)產(chǎn)生位移和變形，使由溫度梯度 所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力消失。這個(gè)過程成為應(yīng)力松弛過程，這時(shí)的玻璃內(nèi)外層雖存在著溫度梯度但不存在應(yīng)力。當(dāng)玻璃冷卻到應(yīng)變點(diǎn)以下，玻璃已成為彈性體，以后的降溫與應(yīng)力變化與前述的產(chǎn)生暫時(shí)應(yīng)力情況相同，待冷卻到室溫時(shí)，雖然消除了應(yīng)變點(diǎn)以下產(chǎn)生的應(yīng)力，但不能消除應(yīng)變點(diǎn)以上所產(chǎn)生的應(yīng)力，此時(shí)，應(yīng)力方向恰好相反，即表面為壓應(yīng)力，內(nèi)部為張應(yīng)力，這種應(yīng)力為永久應(yīng)力。

結(jié)構(gòu)應(yīng)力：玻璃因化學(xué)組成不均導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上的不均而產(chǎn)生的應(yīng)力。

機(jī)械應(yīng)力： 由外力作用在玻璃上引起的應(yīng)力，當(dāng)外力除去時(shí)應(yīng)力隨之消失，此應(yīng)力為機(jī)械應(yīng)力。玻璃的退火

定義：為了消除玻璃中的永久應(yīng)力，必須將玻璃加熱到低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg附近的某一溫度進(jìn)行保溫均熱，以消除玻璃各部分的溫度梯度，使應(yīng)力松弛。

這個(gè)選定的溫度成為退火溫度。玻璃的淬火

定義：將玻璃制品家人到轉(zhuǎn)變溫度Tg以上50~60度，然后在冷卻介質(zhì)中（淬火介質(zhì)）急速均勻冷卻，在這一過程中玻璃的內(nèi)層和表面將產(chǎn)生很大的溫度梯度，由此引起的應(yīng)力由于玻璃的粘滯流動(dòng)，所以造成了有溫度梯度而無應(yīng)力的狀態(tài)。

玻璃淬火后所產(chǎn)生的應(yīng)力大小與淬火溫度，冷卻速度，玻璃的化學(xué)組成以及厚度等有直接關(guān)系。

第五章 玻璃的缺陷

通常所謂玻璃缺陷是指 玻璃體內(nèi)存在的、引起玻璃體均勻性破壞的各種夾雜物，如 氣泡、結(jié)石、條紋、節(jié)瘤等。

結(jié)石：是出現(xiàn)在玻璃中的結(jié)晶夾雜物。結(jié)石是玻璃制品中最嚴(yán)重的缺陷，它不僅 破壞了玻璃制品的外觀和光學(xué)均一性，而且降低了制品的使用價(jià)值。

玻璃夾雜物（條紋和節(jié)瘤）：玻璃主體內(nèi)存在的異類玻璃夾雜物

第六章 建筑玻璃及其深加工

深加工的產(chǎn)品主要有： 鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃等。

微晶玻璃：把加工晶核劑（或不加晶核劑）的特定組成的玻璃在有控條件下進(jìn)行晶化處理，使原單一的玻 璃形成了有微晶和玻璃相均勻分布的復(fù)合材料，稱之為微晶玻璃。

微晶玻璃與傳統(tǒng)玻璃不同，它是利用晶核劑或紫外輻射等方法使玻璃內(nèi)形成晶核，再經(jīng)過 熱處理使晶核長大，成為一種受控結(jié)晶過程，形成玻璃與某些晶體共存的材料，能制成零膨脹，高強(qiáng)度及特定的電性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的微晶玻璃。

夾層玻璃：是由兩片或兩片以上的玻璃用合成樹脂膠片（是聚乙烯丁醛薄膜）粘結(jié)在一起而制成的一種安全玻璃。

為什么又叫安全玻璃？ 由于透明樹脂膠片的粘結(jié)作用使得玻璃保持良好的透明性外，玻璃體的抗沖擊能力也得到提高。

第七章 陶瓷原料

陶瓷原料的分類：粘土，石英和長石。

可塑性：指粘土與適量的水混煉以后形成的泥團(tuán)，可在外力的作用下產(chǎn)生變形但不開裂；并在外力除去后，仍能保持原有形狀的性質(zhì)。

觸變性:指粘土泥漿或泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，粘度降低而流動(dòng)性增加，靜置后漸恢復(fù)原狀或泥料在放置一段時(shí)間后，在水分不變時(shí)泥料變稠和固化的性質(zhì)。

石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用：

1）是瘠性料，可降低可塑性，減少收縮變形，加快干燥；

2）在高溫時(shí)可部分 溶于長石玻璃中，增加液相粘度，減小高溫時(shí)的坯體變形； 3）未熔石英與莫來石一起可構(gòu)成坯體骨架，增加強(qiáng)度；

4）在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融溫度和粘度，提高釉的耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性。長石類原料對(duì)陶瓷的作用: 1)高溫下熔融在乳白色玻璃，溶解石英顆粒和部分高嶺土，分解物促進(jìn)成瓷反應(yīng)的進(jìn)行--助熔作用。2）高溫形成的玻璃具較大粘度，起到高溫?zé)崴茏饔煤透邷啬z結(jié)作用，防止高溫變形。

3）高溫形成的玻璃在冷卻時(shí)，不析晶，以透明玻璃體狀態(tài)存在，增加瓷的透明度，提高光澤度，改善瓷的外觀質(zhì)量和使用性能。

4）極性物料可提高坯的疏水性和干燥速度。硅灰石 Ca[SiO3]或CaO.SiO2 無水

因本身不含有機(jī)物和結(jié)構(gòu)水，干燥收縮和燒成收縮都很小，作為陶瓷原料有特殊的優(yōu)良性能，故用途很廣。其熱膨脹系數(shù)小，適于快速燒成。燒成后，瓷坯中的針狀硅灰石晶體交叉排列成網(wǎng)狀，使制品的強(qiáng)度提高，并有抗熱沖擊性能高、介電損失小等優(yōu)點(diǎn)。

第八章 配料計(jì)算及坯料制備

傳統(tǒng)陶瓷的坯料組成：瓷器、炻器、精陶

區(qū)別： 瓷器有良好的色澤，一定的透明度和熱穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度

炻器介于陶器和瓷器之間，于陶的區(qū)別是氣孔率較低，是致密燒結(jié)；于瓷器的區(qū)別是坯體帶色且無半透明性。如鋪地磚，缸器，茶具。多孔性坯體結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度不高，且有吸濕膨脹性。如建筑釉面瓷磚和衛(wèi)生器皿

其中瓷器分為三種：長石質(zhì)瓷、骨灰質(zhì)瓷、日用滑石質(zhì)瓷。

第九章 成型

坯料在加入（或含有）液體（一般是水）后，可形成一種特殊狀態(tài)，具有了鎖需要的工藝性能。加入大量的 水（28%~~35%）可使 坯料顆粒形成稠厚的懸浮液、為注漿坯料；少量的水時(shí)，則形成能捏成團(tuán)的粉料，在8%~15%時(shí)為水量干壓坯料；3%~~7%之間為 干壓坯料；水量適中時(shí)（18%~~25%）則形成可塑坯料。影響可塑性的因素：

1）液相含量與性質(zhì)； 2）顆粒尺寸和形狀； 3）礦物種類； 4）吸附陽離子 可塑成型工藝：

1）雕塑與拉坯； 2）旋壓成型； 3）滾壓成型； 4）擠壓與車坯成型； 5）塑壓成型； 6）注塑成型； 7）軋模成型 注漿成型工藝：

1）空心注漿； 2）實(shí)心注漿； 3）真空注漿； 4）離心注漿； 5）壓力注漿 壓制成型工藝：

1）干壓或半干壓成型 2)等靜壓成型

第十章 釉料制備及施釉 釉的分類：習(xí)慣以主要溶劑的名稱命名如鉛釉、石灰釉、長石釉等。

長石釉----釉式中的K2O+Na2O的摩爾數(shù)等于或少大于RO的摩爾數(shù)，長石釉的高溫粘度大，燒成范圍寬，硬度較大。各成分在釉料中的作用：

1）玻璃形成劑； 2）助溶劑； 3）乳濁劑； 4）著色劑； 5）其他輔助劑 釉料配方的總原則是--釉料必須適應(yīng)于坯料。釉料配方的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：

1）(SiO2+B2O3):(R2O+RO)=(1:1)~(3:1),這樣不致使熔塊溫度太高而引起PbO,B22O3和堿性氧化物大量揮發(fā)； 2）在熔塊中堿性金屬氧化物與堿土金屬氧化物之比應(yīng)小于1；

3）含硼熔塊中，SiO2/B2O3應(yīng)在2以上； 4）熔塊中Al2O3的摩爾數(shù)應(yīng)小于0.2.4 坯釉中間層的形成與作用

由于坯釉化學(xué)組成上的差異，燒釉時(shí)釉的某些成分滲透到坯體的表層中，坯體的某些成分也會(huì)擴(kuò)散到釉中，熔解到釉中。通過熔解與擴(kuò)散的作用，使接觸帶的化學(xué)組成和物理性質(zhì)介于坯體與釉層之間，結(jié)果形成中間層。具體地說，該層吸收了坯體中的Al2O3,SiO2等成分，又吸收了釉料中的堿性氧化物及B2O3等。它對(duì)調(diào)整坯釉之間的差別、緩和釉層中應(yīng)力、改善 坯釉的結(jié)合性能起一定的作用。釉的熔融溫度范圍

化學(xué)組成對(duì)熔制性能的影響主要取決于釉式中的Al2O3, SiO2含量的增加，釉的成熟溫度相應(yīng)提高，而Al2O3的貢獻(xiàn)大于SiO2..堿金屬和金土金屬氧化物作為熔劑 可降低釉的熔融溫度。Li2O,Na2O,K2O,PbO和B2O3都是強(qiáng)助溶劑，又稱軟熔劑，在低溫下起助熔作用。而CaO,MgO,ZnO 等，主要在較高溫度下發(fā)揮熔劑作用而成硬熔劑。坯和釉的適應(yīng)性

坯釉適應(yīng)性是指熔融性能良好的釉熔體，冷卻后與坯體緊密結(jié)合成完美的整體，不開裂，不剝落的能力。

影響坯、釉適應(yīng)性的因素主要有四個(gè)方面： 1）熱膨脹系數(shù)對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

因釉和坯是緊密聯(lián)系著的，對(duì)釉的要求是釉熔體在冷卻后能與坯體很好的結(jié)合，既不開裂也不剝落，為此要求坯和釉的熱膨脹性系數(shù)相適應(yīng)。一般要求釉的熱膨脹系數(shù)略小于坯。2）中間層對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

中間層可促使坯釉間的熱應(yīng)力均勻。發(fā)育良好的中間層可填滿坯體表面的隙縫，減弱坯釉間的應(yīng)力，增大制品的機(jī)械強(qiáng)度。

3）釉的彈性、抗張強(qiáng)度對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

具有較高彈性（即彈性模量較小）的釉能補(bǔ)償坯、釉接觸層中形變差所產(chǎn)生的應(yīng)力和機(jī)械作用所產(chǎn)生的應(yīng) 變，即使坯、釉熱膨脹系數(shù)相差較大，釉層也不一定開裂、剝落。釉的抗張強(qiáng)度高，抗釉裂的能力就強(qiáng)，坯釉適應(yīng)性就好。化學(xué)組成與熱膨脹系數(shù)、彈性模量、抗張強(qiáng)度三者間的關(guān)系較復(fù)雜，難以同時(shí)滿足這三方面的要求，應(yīng)在考慮熱膨脹系數(shù)的前提下使釉的抗張強(qiáng)度較高，彈性較好為佳。4）釉層厚度對(duì)坯、釉適應(yīng)性的影響

薄釉層在煅燒時(shí)組分的改變比厚釉層大，釉的熱膨脹系數(shù)降低得多，而且中間層相對(duì) 厚度增加，有利于提高釉中的壓力，有利于提高釉適應(yīng)性。對(duì)于厚釉層，坯、釉中間層厚度相對(duì)降低，因而不足以緩和兩者之間因熱膨脹 系數(shù)差異而出現(xiàn)的有害應(yīng)力，不利于坯釉適應(yīng)性。

釉層厚度對(duì)于釉面外觀質(zhì)量有直接影響，釉層厚會(huì)加重中間層的負(fù)擔(dān)，易造成釉面開裂及其它缺陷，而釉層過薄則易發(fā)生于釉想象，一般釉層通常小于0.3mm或通過實(shí)驗(yàn)來確定。7 基本施釉的方法有浸釉、燒釉和噴釉。

發(fā)展中的施釉方法：流化床施釉、熱噴施釉、干壓施釉。

第十一章 干燥 坯體在干燥過程中變化的主要特征是隨干燥時(shí)間的延長，坯體溫度升高，含水率降低，體積收縮；氣孔率提高，強(qiáng)度增加。影響干燥速度的因素及其作用

1）坯料的性質(zhì) 粘土的可塑性越強(qiáng)，加入量越多，顆粒越細(xì)，干燥速度就越難提高；瘠性物料越多，顆粒越粗，越有利于提高干燥速度。

2）坯體形狀、大小和厚度 形狀復(fù)雜，體大壁厚的坯體在干燥時(shí)易產(chǎn)生收縮應(yīng)力，故其干燥速度應(yīng)加以控制，不宜太快。

3）坯體溫度 坯體溫度高，水的粘度小，有利于水分表面移動(dòng)。

4）干燥介質(zhì)的性質(zhì) 干燥介質(zhì)溫度越高，濕度越小，則吸收水分的能力越大。增大干燥介質(zhì)速度，減小邊界層的厚度，增大對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，則可加快干燥速度。

5）使熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散的方向一致 坯體中水分的內(nèi)擴(kuò)散包括濕擴(kuò)散和熱擴(kuò)散。濕擴(kuò)散是坯體內(nèi)部由于存在濕度梯度引起的水分移動(dòng)，其方向由坯體內(nèi)部指向坯體外部；熱擴(kuò)散是坯體內(nèi)部由于存在溫度梯度而使水分移動(dòng)，其方向由坯體表面指向坯體中心。當(dāng)溫度梯度與濕度梯度方向一致時(shí)會(huì)顯著加快內(nèi)擴(kuò)散速度。

第十二章 燒成 燒成過程中的物理化學(xué)變化

1）低溫階段（室溫~300度）

低溫階段也成坯體水分蒸發(fā)期。主要是排除在干燥過程中沒有除掉的殘余水分。隨水分的 排除，組成坯體的固體顆粒逐漸靠攏，坯體發(fā)生少量收縮哦，氣孔率增加。2）中溫階段（300~950度）

坯體內(nèi)部發(fā)生較復(fù)雜的物理化學(xué)變化，瓷坯中所含有機(jī)物、碳酸鹽、硫酸鹽及鐵的化學(xué)物等，大多要在此階段發(fā)生氧化與分解，此外還伴隨有晶型轉(zhuǎn)變，結(jié)構(gòu)水排除和一些物理變化。

坯體中存在的碳素及有機(jī)物在600度以上開始氧化分解，這類反應(yīng)一直要進(jìn)行到高溫。碳素、硫化物及有機(jī)物必須在本階段氧化，產(chǎn)生的氣體必須完全排除掉，不然會(huì)引起坯體起泡。3）高溫階段（950度~~最高燒成溫度）

高溫階段也稱為玻化成瓷期，是燒成過程中溫度最高的階段。在本階段坯體開始燒結(jié)，釉層開始融化。由于各地陶瓷制品晶胚、釉組成和性能的不同，對(duì)燒成溫度和燒成氣氛的要求也不相同。

弱還原階段：在此階段，由于熔融長石和其他低共融物形成的液相大量增加液相的表面張力作用，使坯體顆粒重新排列緊密，使顆粒相互膠結(jié)并填充空隙，顆粒間距縮小，坯體逐漸致密。同時(shí)促進(jìn)莫來石的生成和發(fā)育，降低燒成溫度，促進(jìn)燒結(jié)。莫來石晶體長大并 形成‘骨架’，坯體強(qiáng)度增大。2 燒成制度包括溫度制度、氣氛制度和壓力制度。氣氛的作用：

1）氣氛對(duì)陶瓷坯體過燒膨脹的影響

瓷石-高嶺土瓷坯在還原氣氛中過燒，產(chǎn)生的膨脹比在氧化氣氛小得多；高嶺土-長石-石英-膨潤土瓷坯卻在還原氣氛下的過燒膨脹較大。2）氣氛對(duì)坯體的收縮和燒結(jié)的影響

二者在還原氣氛中的燒結(jié)溫度都比在氧化氣氛中低，隨含鐵量的減少而減小。瓷石質(zhì)坯體在還原氣氛中的收縮大，長石和膨潤土坯則相反。

3）氣氛對(duì)坯的顏色和透光性以及釉層質(zhì)量的影響 A 影響鐵、鈦的價(jià)數(shù)

氧化焰燒成產(chǎn)生膠態(tài)Fe2O3而顯黃色，還原焰則形成FeO顯淡青色。含鈦坯料應(yīng)避免還原焰，因?yàn)槠鋾?huì)使坯體顏色加深，而失去增白作用。

B 使SiO2和CO還原 SiO2經(jīng)還原分解作用，生成單質(zhì)硅，產(chǎn)生黑斑；CO則會(huì)分解出C而產(chǎn)生煙熏，也可產(chǎn)生釉泡。瓷器的燒成缺陷： 記五個(gè)

開裂；變形；氣泡； 毛孔和桔釉； 色黃、火刺、落渣、斑點(diǎn)、煙熏； 生燒和過燒； 釉裂（驚釉）； 釉縷與缺釉。

第十四章 氣硬性膠凝材料 石膏的脫水轉(zhuǎn)變圖 P170-圖14-2 2 石膏漿體的硬化

石膏哦漿體硬化并形成具有強(qiáng)度的人造石，一般認(rèn)為其結(jié)構(gòu)變化經(jīng)歷兩個(gè)階段，即凝聚結(jié)構(gòu)形成階段和結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成和發(fā)展階段。在凝聚結(jié)構(gòu)形成階段，石膏漿體中的微粒彼此之間存在一個(gè)薄膜，粒子之間通過水膜以范德華分子引力互相作用，僅具有低的強(qiáng)度，這種結(jié)構(gòu)具有觸變復(fù)原的特性。在結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成和發(fā)展階段，水化物晶粒已大量形成，結(jié)晶不斷長大，且晶粒之間相互接觸和連生，使整個(gè)石膏漿體形成一個(gè)結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，具有較高的強(qiáng)度，并且不再具有觸變復(fù)原的特點(diǎn)。

尤為指出的是，石膏漿體在其自身硬化過程中，存在著結(jié)構(gòu)的形成和結(jié)構(gòu)的破壞這一對(duì)矛盾，其影響因素是多方面的，但是最本質(zhì)的因素是與過飽和度有關(guān)。過飽和度較高時(shí)液相中形成的晶核數(shù)量多，晶粒細(xì)小，因而產(chǎn)生的結(jié)晶接觸點(diǎn)多，容易形成結(jié)構(gòu)網(wǎng)，反之，過飽和度較低則液相中形成的晶核數(shù)量少，晶粒粗大，因而結(jié)晶接觸點(diǎn)也較少，形成同等結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)所消耗的水化物較多。在初始結(jié)構(gòu)形成以后，水化物繼續(xù)生成，有利于結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的密實(shí)強(qiáng)化。但是，當(dāng)達(dá)到某一限度值后，若過飽和度仍然過大，水化物勢(shì)必會(huì)繼續(xù)增加，就會(huì)對(duì)已形成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)產(chǎn)生一種內(nèi)應(yīng)力（成為結(jié)晶應(yīng)力），當(dāng)結(jié)晶應(yīng)力大于結(jié)構(gòu)所能承受的限度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。此外，在結(jié)晶接觸點(diǎn)的區(qū)段，晶格不可避免地發(fā)生歪曲和變形，因此，它與規(guī)則晶體相比較，具有較高的溶解度。所以，在潮濕條件下，產(chǎn)生接觸點(diǎn)的溶解和較大晶體的再結(jié)晶，也會(huì)明顯地影響石膏硬化漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)注意控制石膏的質(zhì)量和細(xì)度、養(yǎng)護(hù)溫度、水灰比以及外加劑的 種類和摻量，從而保證石膏制品的質(zhì)量。

3石灰漿體的硬化： 干燥硬化和碳化硬化。

第十五章 硅酸鹽水泥 煅燒過程中的物理和化學(xué)變化

1）干燥和脫水； 2）碳酸鹽分解； 3）固相反應(yīng)； 4）孰料燒結(jié)； 5）孰料冷卻。水泥孰料中各種氧化物的作用;1)CaO.CaO是水泥孰料的主要成分。作用：與酸性氧化物作用，生成C2S,C3S,C3A,C4AF等孰料礦物，其中C3S是由CaO與C2S作用后形成的，因此CaO的含量會(huì)直接影響到C3S的含量。CaO含量過少，生成的C3S就少； 若CaO過量，會(huì)產(chǎn)生游離CaO，使水泥的安定性不良。一般含量在62~68%。

2）SiO2.SiO2也是水泥的主要成分之一，其含量決定水泥孰料中CaSiO3礦物的數(shù)量。當(dāng)CaO含量一定時(shí)，SiO2的含量影響C3S和C2S的相對(duì)含量。SiO2含量較高時(shí)，C3S的生成量減少，其含量一般在20~24%。

3）Al2O3,Fe2O3.與CaO作用，生成C3A,C4AF.在CaO-Al2O3-Fe2O3組成中，首先是CaO+ Al2O3形成C3A，隨后C3A+ Fe2O3生成C4AF.只有Fe2O3及時(shí)作用完了，才有C3A的存在，所以配比應(yīng)考慮Al2O3/ Fe2O3比。4）MgO.MgO超過一定含量時(shí)，會(huì)以方鎂石的形式存在，使水泥安定性不良。水泥孰料的組成：

1）硅酸三鈣

A礦：硅酸三鈣并不以純的形式存在，而是含有少量氧化鎂，氧化鋁等形成的固溶體。

硅酸三鈣加水調(diào)和后，凝結(jié)時(shí)間正常。它水化較快，粒徑為40μm~45μm的硅酸三鈣顆粒，加水后28D其水化程度可達(dá)到70%左右。所以硅酸三鈣強(qiáng)度發(fā)展比較快，早期強(qiáng)度較高，且強(qiáng)度增進(jìn)率較大，28D強(qiáng)度可以達(dá)到其一年強(qiáng)度的70%~80%。但硅酸三鈣水化熱較高，抗水性較差，且孰料中硅酸三鈣含量過高時(shí)，會(huì)給煅燒帶來困難，往往使孰料中游離氧化鈣增高，從而降低水泥強(qiáng)度，甚至影響水泥安定性。2）硅酸二鈣

B礦：以固熔有少量氧化物的β-C2S的形式存在的硅酸二鈣。

貝利特水化較慢，至28D 齡期僅水化20%左右，凝結(jié)硬化緩慢，早期強(qiáng)度較低，但28D以后，強(qiáng)度仍能較快增長，在一年后，可以趕上阿里特。貝利特水化熱較小，抗水性較好，因而對(duì)大體積工程或處于一定侵蝕環(huán)境下的工程用水泥，適量提高貝利特含量，降低阿里特含量是有利的。3）中間相

填充在阿里特，貝利特之間的鋁酸鹽，鐵酸鹽，組成不定的玻璃體和含堿化合物等成為中間相。

A.鋁酸鈣：鋁酸三鈣水化迅速，放熱多，凝結(jié)很快，如不加石膏等緩凝劑，易使水泥急凝。鋁酸三鈣硬化也很快，它的強(qiáng)度3天內(nèi)就大部分發(fā)揮出來；故其早期強(qiáng)度較高，但絕對(duì)值不高，以后幾乎不再增大，甚至倒縮。鋁酸三鈣的干縮變形大，抗硫酸鹽性能差。

B.鐵鋁酸四鈣的水化速度在早期介于鋁酸三鈣與硅酸三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣。它的強(qiáng)度早期發(fā)展較快，后期還能不斷增長，類似于硅酸二鈣，才利特（C礦）的抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好，但有一定的水硬性。

4）游離氧化鈣和方鎂石 4 孰料的率值

率值作為生產(chǎn)控制的一種指標(biāo)，可以比較方便地表示化學(xué)成分和礦物組成之間的關(guān)系，明確地表示對(duì)水泥孰料的性能和煅燒的影響。

1）硅率：表示孰料中SiO2與Al2O3,Fe2O3之和的質(zhì)量比值，以SM或n表示。

硅率表達(dá)了水泥孰料礦物中硅酸鹽礦物與熔劑性礦物C3A+C4AF)之間的數(shù)量對(duì)比關(guān)系。硅率越大，則硅酸鹽礦物含量越高，熔劑性礦物含量越少，煅燒過程中出現(xiàn)的液相含量越小，所要求的燒成溫度越高；但硅率過小，則煅燒過程中容易形成孰料大塊甚至結(jié)圈。通常硅率控制在1.7~2.7之間。

2）鋁率：又稱鐵率，表示孰料中Al2O3和Fe2O3含量的質(zhì)量比，以IM或P表示。

若孰料中Al2O3和Fe2O3的總含量已確定，那么鋁率表示C3A和C4AF的相對(duì)含量。3）石灰飽和系數(shù)

在水泥孰料中，氧化鈣總是與酸性氧化物Al2O3,Fe2O3飽和生成C3A，C4AF，在生成上述礦物后，所余下的CaO與使SiO2飽和形成C3S所需的CaO的比值成為石灰飽和系數(shù)，以KH表示。它表示SiO2與CaO 飽和形成C3S的程度。C3S的水化

C3S的水化作用、產(chǎn)物以及所形成的結(jié)構(gòu)對(duì)硬化水泥漿體的性能起主導(dǎo)作用。P198-圖15-4說明C3S的水化過程五個(gè)階段。表15-10.6 硅酸鹽水泥的水化（三個(gè)階段）：

1)鈣礬石形成期 C3A率先水化，在石膏存在條件下，迅速形成鈣礬石，是導(dǎo)致第一放熱峰的主要因素。2）C3S水化期 C3S開始迅速水化，大量放熱，形成第二放熱峰。有時(shí)會(huì)有第三放熱峰或在第二放熱峰上，出現(xiàn)一個(gè)‘峰肩’，一般認(rèn)為是由于鈣礬石轉(zhuǎn)化成單硫型水化硫鋁（鐵）酸鈣而引起的，當(dāng)然，C2S與鐵相亦以不同程度參與了這兩個(gè)階段的反應(yīng)，生成相應(yīng)的 水化產(chǎn)物。

3)結(jié)構(gòu)形成和發(fā)展期 放熱速率很低，趨于穩(wěn)定。隨著各種水化產(chǎn)物的增多，填入原先由水所占據(jù)的空間，再逐漸連接，相互交織，發(fā)展成硬化的漿體結(jié)構(gòu)。水化速度 ：常以單位時(shí)間內(nèi)的水化程度或水化深度來表示。8 水泥漿體的水化硬化：

水泥的水化反應(yīng)在開始主要為化學(xué)反應(yīng)所控制；當(dāng)水泥顆粒四周形成較為完整的水化物膜層后，反應(yīng)歷程又受到離子通過水化產(chǎn)物層時(shí)擴(kuò)散速率的影響。隨著水化產(chǎn)物層的不斷增厚，離子擴(kuò)散速率即成水化歷程動(dòng)力學(xué)行為的決定性因素。在所生成的水化產(chǎn)物中，有許多是屬于膠體尺寸的晶體。隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，各種水化產(chǎn)物逐漸填滿原來由水所占據(jù)的空間，固體粒子 逐漸接近。由于鈣礬石針、棒狀晶體的相互搭接穿插，特別是大量箔片 狀、纖維狀C-S-H的交叉攀附，從而使原先分散的水泥顆粒以及水化產(chǎn)物連結(jié)起來，夠長一個(gè)三維空間牢固結(jié)合、密實(shí)的整體。孔分布及總孔隙率

在水化過程中，水化產(chǎn)物的體積要大于孰料礦物的體積。據(jù)計(jì)算，每1cm3的水泥水化后約需占據(jù)2.2cm3的空間。即約45%的水化產(chǎn)物處于水泥顆粒原來的周界之內(nèi)，成為內(nèi)部水化產(chǎn)物；另有55% 則為外部水化產(chǎn)物，占據(jù)著原來沖水的空間。這樣，隨著水化過程的進(jìn)展，原來沖水的空間減少，而沒有被水化產(chǎn)物填充的空間，則逐漸被分割成形狀極不規(guī)則的毛細(xì)孔。另外，在C-S-H凝膠所占據(jù)的空間內(nèi)還存在著孔，尺寸極為細(xì)小，用掃描電鏡也難以分辨。

一般在水化24h以后，硬化漿體中絕大部分（70~80%）的孔已經(jīng)在100nm以下。隨著水化過長的進(jìn)展，孔徑小于10nm，即凝膠孔的數(shù)量由于水化產(chǎn)物的增多而增加，毛細(xì)孔則逐漸填充減小，總的孔隙率則相應(yīng)降低。凝結(jié)速度

從礦物組成后，鋁酸三鈣水化最為迅速，硅酸三鈣水化也快，數(shù)量也多，因而這兩種礦物與凝結(jié)速度的關(guān)系最為密切。強(qiáng)度及影響因素： 1）漿體組成和強(qiáng)度的關(guān)系； 2）密實(shí)度和強(qiáng)度的關(guān)系； 3）溫度和壓力對(duì)強(qiáng)度的影響 環(huán)境介質(zhì)的侵蝕

對(duì)水泥侵蝕的環(huán)境介質(zhì)主要有：淡水、酸和酸性水、硫酸鹽溶液和堿溶液等。其侵蝕作用可以概括為：溶解浸析、離子交換以及膨脹性產(chǎn)物等三種形式。

第十六章 摻混合材料的水泥 水泥混合材料

常用的激發(fā)劑有兩類:堿性激發(fā)劑（石灰或水化時(shí)能析出Ca(OH)2的 硅酸鹽水泥孰料）和硫酸鹽激發(fā)劑（二水石膏、半水石膏、無水石膏或以CaSO4為主要成分的化工廢渣，如磷石膏、氟石膏等），起作用機(jī)理如下: 堿性激發(fā)劑的Ca(OH)2與活性混合材料中所含呈活性狀態(tài)的SiO2和Al2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。在同時(shí)有硫酸鹽激發(fā)劑存在的條件下，石膏與活性Al2O3化合，生成水化硫鋁酸鈣。礦渣水泥的水化硬化過程

礦渣水泥調(diào)水后，首先是 孰料礦物與水作用，生成水化硅酸鹽，水化鋁酸鈣、氫氧化鈣、水化硫（鐵）鋁酸鈣等。還可能生成水化鋁硅酸鈣（C2ASH3）等水化產(chǎn)物。因此，礦渣水泥早期硬化速度就較慢。礦渣水泥的性質(zhì)和用途：礦渣水泥早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度可趕上甚至超過硅酸鹽水泥。

第十七章 其他品種水泥

高鋁水泥的水化，主要是鋁酸一鈣的水化，其水化產(chǎn)物與溫度關(guān)系極大。2 膨脹水泥:是指在水化過程中，由于生成膨脹性水泥產(chǎn)物，使水泥在硬化后體積不收縮或膨脹的水泥。由強(qiáng)度組分和膨脹組分組成。

鋁酸鹽自應(yīng)力水泥

鋁酸鹽自應(yīng)力水泥加水拌和后，高鋁水泥中的CA和CA2等鋁酸鹽礦物與石膏進(jìn)行水化。

在水化形成鈣礬石的同時(shí)，會(huì)析出相當(dāng)數(shù)量的氫氧化鋁（AH3）凝膠，不但有效地增進(jìn)了水泥石的密實(shí)性，而且在鈣礬石晶體生長、膨脹過程中，起著極為重要的塑性襯墊作用，使水泥石在不斷增高強(qiáng)度的情況下，具有較大的變形能力。又由于鈣礬石析晶時(shí)的過飽和度較小，生成的鈣礬石就比較分散，而且分布均勻，結(jié)晶壓力不會(huì)過分集中，對(duì)水泥石結(jié)構(gòu)的破壞就相對(duì)較小。因此，可以任務(wù)鈣礬石和氫氧化鋁凝膠共同構(gòu)成了強(qiáng)度因素和膨脹因素。

第十八章 耐火材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能 耐火材料

定義: 是由多種不同化學(xué)成分及不同結(jié)構(gòu)礦物組成的非均質(zhì)體。

耐火材料的若干性質(zhì)取決于其中的物相組成、分布和各相的特性。

1）化學(xué)組成： 是耐火材料的基本特征。為了抵抗高溫作用，必須選擇高熔點(diǎn)化合物。2）礦物組成

耐火材料一般是多相組成體，其礦物相可分為結(jié)晶相和玻璃相兩類，又可分為主晶相和基質(zhì)。主晶相是構(gòu)成耐火材料的主題，一般來說，主晶相是熔點(diǎn)較高的晶體，其性質(zhì)、數(shù)量及結(jié)合狀態(tài)決定制品性質(zhì)。基質(zhì)又稱為結(jié)合相，是填充在主晶相之間的結(jié)晶礦物和玻璃相。其含量不多，但對(duì)制品的某些性質(zhì)影響極大，是制品使用過程中容易損壞的薄弱環(huán)節(jié)。耐火材料中氣孔可分為三類:（1）封閉氣孔；（2）開口氣孔；（3）貫通氣孔 高溫蠕變性： 在高溫條件下，承受應(yīng)力作用的耐火制品隨時(shí)間變化而發(fā)生的等溫變形 4 抗熱震性

耐火材料對(duì)于急熱急冷式的溫度變動(dòng)的抵抗能力較抗熱震性，又稱為抗溫度急變性、耐火熱崩裂性、耐熱沖擊性、熱震穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、耐急冷急熱性等。

第十九章 耐火材料生產(chǎn)工藝 陶瓷結(jié)合：主晶相間低熔點(diǎn)的硅酸鹽非晶質(zhì)和晶質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起而形成的結(jié)合較陶瓷結(jié)合 2 化學(xué)結(jié)合

化學(xué)結(jié)合指耐火材料制品中由化學(xué)結(jié)合劑形成的結(jié)合，即加入少量結(jié)合物質(zhì)，在低于燒結(jié)溫度的條件下，發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)使制品硬化而形成的結(jié)合。直接結(jié)合

由耐火主晶相直接接觸所產(chǎn)生的一種結(jié)合方式稱之為直接結(jié)合，它既不同于化學(xué)結(jié)合，也不屬于陶瓷結(jié)合。

第五篇：無機(jī)材料作業(yè)

無機(jī)材料工藝教程作業(yè)

無機(jī)材料作業(yè)

B13020906 曲磊

1.了解一種材料，寫出起組成，工藝，結(jié)構(gòu)及性能。硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料加適量石膏磨細(xì)而成，不參加任何混合材。

經(jīng)過破碎及預(yù)均化，生料制備，生料均化，預(yù)熱分解，水泥熟料的燒成，水泥粉磨過程制造。

具有強(qiáng)度高，凝結(jié)硬化快，抗凍性好，耐磨性好和不透水性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.簡述膠凝材料的種類。

膠凝材料可以分為有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料兩大類。瀝青和樹脂屬于有機(jī)膠凝材料，無機(jī)膠凝材料按照硬化條件又可以分為水硬性和非水硬性兩類。水硬性凝膠材料在摻水后，既能在空氣中硬化又能在水中硬化，通常稱為水泥。非水硬性凝膠材料只能在空氣中硬化，故又稱為氣硬性凝膠材料，如石灰和石膏等。

3.通用硅酸鹽水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的廢品，不合格品。化學(xué)要求、物理要求中任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求時(shí)，判定為不合格品；水泥包裝標(biāo)識(shí)中水泥名稱、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱和出廠編號(hào)不全時(shí)，判定為包裝不合格。只有各項(xiàng)技

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術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)合格或者水泥強(qiáng)度等級(jí)按照規(guī)定齡期確認(rèn)合格后方可出廠，每批水泥出廠時(shí)應(yīng)附有質(zhì)量保證書。4.硅酸鹽水泥的化學(xué)組成和礦物組成分別有哪些？

化學(xué)組成：硅酸鹽水泥熟料主要由氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵四種氧化物組成，通常在熟料中占94%左右。同時(shí)，含有約5%的少量其他的氧化物，如氧化鎂，硫酐、氧化鈦、五氧化二磷以及堿等。

礦物組成：在水泥熟料中，氧化鈣、氧化硅、氧化鋁和氧化鐵不是以單獨(dú)的氧化物存在，他們經(jīng)常在高溫煅燒后，以兩種或兩種以上的氧化物反應(yīng)生成多種礦物，其結(jié)晶細(xì)小，通常為30-60微米。因此，水泥的熟料是結(jié)晶細(xì)小的多種礦物的集合體。在硅酸鹽水泥熟料中主要存在以下四種礦物：

1硅酸三鈣 ○2硅酸二鈣 ○3鋁酸三鈣 ○4鐵相固溶體 ○ 另外，熟料中還含有少量的游離氧化鈣、方鎂石、含堿礦物以及玻璃體等。通常，熟料中硅酸三鈣和硅酸二鈣的總含量占75%左右，合稱為硅酸鹽礦物；鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣的總含量占22%左右。在煅燒過程，后兩種礦物與氧化鎂。堿等，在1250-1280攝氏度開始逐漸融成液相，以促進(jìn)硅酸三鈣的順利形成，故稱為溶劑礦物。

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5.物料破碎的定義和目的？常用的破碎機(jī)械有幾種？

破碎：使大塊的物料碎裂成小塊物料（>3mm）的過程稱為破碎。目的：將大塊的物料破碎成小塊后，便于他們的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、預(yù)均化、混合、配料和粉磨等。

在水泥生產(chǎn)企業(yè)，使用較為廣泛的是錘式破碎機(jī)。其他的還有環(huán)錘式，雙齒輥式，錘式，反擊式，輥式。6.新型干法水泥預(yù)分解窯系統(tǒng)的組成和工藝過程。

預(yù)分解窯系統(tǒng)由預(yù)熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)和煤粉燃燒器組成。預(yù)分解窯的生產(chǎn)流程有多種，一般工藝流程如下圖所示。

7.簡述水泥的水化過程

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硅酸鹽水泥的水化過程：硅酸鹽水泥是由多種熟料礦物和石膏共同組成，加水后，C3S迅速析出Ca(OH)2,所摻的石膏和熟料所含的堿也很快溶于水。一席，水泥的水化在開始之后，基本上是在含堿的氫氧化鈣和硫酸鈣溶液中進(jìn)行的。液相的組成依賴于水泥中的各組成的溶解度，但是液相組成反過來也會(huì)影響到個(gè)熟料礦物的水化速率。

具體過程如下，水泥加水后，C3A立即發(fā)生反應(yīng)，C3S和C3AF也很快水化，C2S則較慢；由于鈣礬石的不斷生長，使液相中SO4 逐漸減少并在消耗盡之后，就會(huì)有單硫型水化硫鋁（鐵）酸鈣出現(xiàn)；若石膏不足，還有C3A和C4AF剩余，則會(huì)形成單硫型水化物與C4（A，F(xiàn)）H13的固溶體，甚至單獨(dú)的C4（A，F(xiàn)）H13，而后者再逐漸轉(zhuǎn)變成等軸晶體C3（A，F(xiàn)）H6。

如圖所示為硅酸鹽水泥在水化過程的放熱曲線，其形式與C3S的基本形式基本相同，據(jù)此可將水泥的水化過程簡單的劃分為三個(gè)階段。

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（1）鈣礬石的形成期（2）C3S的水化期（3）結(jié)構(gòu)形成和發(fā)展期

8.混合材的分類？利用粉煤灰做混合材的意義？

根據(jù)來源，混合材分為天然的和人工的（主要是工業(yè)廢渣），但是通常根據(jù)混合材的性質(zhì)及其在水化過程中所起的作用，分為活性混合材和非活性混合材兩大類。

煤粉灰具有是具有一定活性的火山灰質(zhì)混合材，其活性主要來自低鐵玻璃體，其含量越高，則活性越高；適應(yīng)、莫來石、赤鐵礦和自鐵礦含量多時(shí)，粉煤灰活性下降。粉煤灰水泥在性能上具有干縮性小，抗裂性強(qiáng)，配置混凝土和易性好，水化熱低，以及對(duì)堿-集料反應(yīng)有一定的抑制作用等。9.簡述用水泥回轉(zhuǎn)窯處置城市生活垃圾的方法和意義。方法：垃圾收集車運(yùn)送的垃圾在垃圾儲(chǔ)倉內(nèi)儲(chǔ)存，用行車進(jìn)

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行攪拌和均化，然后被送至破碎機(jī)。垃圾被破碎后繼續(xù)用行車進(jìn)行均化，然后經(jīng)由供料裝置被定量送至氣化爐中。垃圾與爐內(nèi)的高溫流動(dòng)介質(zhì)充分接觸，一部分通過燃燒向流動(dòng)介質(zhì)提供熱源；另一部分氣化后形成可燃的氣體被送至分解爐進(jìn)行燃燒，然后經(jīng)過預(yù)熱器及廢氣處理系統(tǒng)凈化后排出，同時(shí)，垃圾中的不可燃燒物在流動(dòng)的介質(zhì)中沉降移動(dòng)，并從爐底卸除。從不燃物中分選出的金屬可以回收利用，其余灰渣則可作為水泥的原料。

意義：改善了人們的生存環(huán)境，將生活垃圾變成了生產(chǎn)水泥的一部分能源，節(jié)約了處理生活垃圾的費(fèi)用，剩余的殘?jiān)梢宰鳛樗嗟脑希瑢?shí)現(xiàn)了良性循環(huán)，在提升了資源利用的同時(shí)也創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)利益，更為重要的是保護(hù)了人類賴以生存的自然環(huán)境。符合資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)。