17秋西南大学陶瓷导论【1028】机考答案

《17秋西南大学陶瓷导论【1028】机考答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷间隙质点（interstitialparticle）、杂质质点（foreignparticle）,如图1所示。点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关。类别：网教（网教/成教）专业：材料工程技术201L年竺月课程名称【编号】：陶瓷导论【1028】A卷大作业满分:100分一、大作业题比（注：请任意选择其中世道题目作答）1、请论述材料品体缺陷的分类；并解释点、线和面缺陷，给出示意图。（25分）答：材料的晶体缺陷按几何形态可分为点缺陷、线缺陷、

2、面缺陷和体缺陷。按形成原因可以分为：热缺陷、杂质缺陷、非化学计量缺陷等。同时，缺陷对材料性能，比如对结构敏感的屈服强度、断裂强度、塑性、电阻率、磁导率等有很大的影响；晶体缺陷与扩散、相变、塑性变形、再结晶、氧化、烧结也有着密切关系。下面来看按照几何形态分类的缺陷。点缺陷（零维缺陷）理想晶体中一些原子被外界原子所取代，或者在晶格间隙中掺入原子，或者留有原子空位，从而破坏了晶体结构中质点有规则的周期性排列，引起质点间势场的畸变，造成晶体结构的不完整或缺陷，这种缺陷被称作点缺陷，缺陷尺寸处于原子大小的数量

3、级上，即三维方向上缺陷的尺寸都很小。包括：空位（vacancy）.图1晶体中的点缺陷线缺陷（一维缺陷）线缺陷指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短。如各种位错（dislocation）,如图2所示。线缺陷的产生及运动与材料的韧性、脆性密切相关。图2-5-2（a）刃位错（b）螺位错图2晶体中的线缺陷

4、陷尺寸在二维方向上延伸，在第三维方向上很小。如晶界、表面、堆积层错、镶嵌结构等，如图3所示，面缺陷的取向及分布与材料的断裂韧性有关。2、请论述烧结推动力及粒度与烧结推动力的关系；固态烧结中蒸发-凝聚传质、扩散传质的概念、特点；以及烧结过程的主要变量。（25分）答：烧结过程推动力粉料在制备过程中，粉末颗粒表面储存机械能一一以表面能形式。粉料的表面能大于多晶烧结体的晶界能，这种表面能的降低就是烧结的推动力。判断烧结进行的难易程度，用晶界能gGB与表面能gSV的比值（gGB/gSV）衡量。gGB/gSV比

5、值越小,越易烧结；比值大难烧结。粉体颗粒粒度与烧结推动力的关系：粉末体系中，其弯曲表而上由于表而张力的作用而产生的压力差为：g——粉体表面张力；r——球形粉末半径；对于非球形曲面，可用二个主曲率半径门和r2表示，粉料与越细，由曲率引起的烧结动力越大。固态烧结蒸发-凝聚传质在球形颗粒表而有一正曲率半径，在二个颗粒连接处有一小的负曲率半径的颈部。根据开尔文公式：质点从凸表面蒸发向凹表面（颈部）迁移、凝聚，使颈部逐渐被填充。蒸发-凝聚传质的特点：颈部区域扩大；颗粒形状改变；气孔形状改变；但颗粒间屮心距不变

6、，即坯体不收缩。扩散传质A颈部应力模型一一表明烧结过程推动力如何促使质点在固相中迁移。B颗粒接触点处的应力使扩散传质中的物质定向迁移。物质向气孔迁移，而空位（气孔作为空位源）作反向迁移。颈部中心受到压应力。2,在压应力区，空位浓度低；颈部表面受到张应力oP,在张应力区，空位浓度高。空位由浓度高的区域向浓度低的区域迁移，即由颈部表面一颈部屮心（颗粒内部）迁移；质点作反方向迁移，即由颈部中心（颗粒内部）一颈部表而迁移。结果使颗粒中心距离缩短。烧结过程的主要变量（1）烧结时间烧结时间延长至一定值，线性收缩

7、△L/L增长不大。即烧结体有一个明显的终点密度。（2）原料的粒度原始颗粒尺寸小，有利于烧结。（3）温度：升高温度，自扩散系数D*增大，加快烧结的进行3、请论述陶瓷在现代社会的作用。（25分）答：功能陶瓷能感知光线或能储存信息，能表现出特殊功能的陶瓷它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企及，有的功能陶瓷材料还是一材多能！而这些性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构，乂称电子陶瓷。己在能源开发、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等方

8、面有广泛应用。其他功能陶瓷。此外，还有半导体陶瓷、绝缘陶瓷、介电陶瓷、发光陶瓷、感光陶瓷、吸波陶瓷、激光用陶瓷、核燃料陶瓷、推进剂陶瓷、太阳能光转换陶瓷、贮能陶瓷、陶瓷固体电池、阻尼陶瓷、生物技术陶瓷、催化陶瓷、特种功能薄膜等，在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。结构陶瓷具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐磨耗、高温强度等特色，因此，在非常严苛的环境或工程应用条件下，所展