先进结构陶瓷复习 (答案汇总).doc

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1、.1、传统陶瓷与先进陶瓷如何划分？它们的发展过程有何特点？答：先进陶瓷与传统陶瓷的区别，可以从以下几方面来说明。①原料：传统陶瓷以天然的粘土为主要原料，而先进陶瓷原料是人工提纯、人工化合成的高纯度物质。②粒度：传统陶瓷的粉粒大小在0.1毫米以上，而先进的粉粒大小在0.01以下，有的达到纳米级别。③制作工艺：先进陶瓷的成型方法也很多，有模压成型、等静压成型、注射成型、热压铸、流涎成型等，在烧结方面，温度要求更高，条件要求更严，方法也很多，有热压烧结、热等反应烧结、真空烧结、微波烧结、等离子烧结、自蔓燃烧结等，突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产的烧结方式

2、。④加工：传统陶瓷一般不需要二次加工，先进陶瓷烧结成型后，能够进行切割、打孔、磨削、抛光等精密加工。（5、6点为资料中追加）⑤性能应用：先进陶瓷具有不同的特殊性质和功能，如高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘以及在磁、电、光、声、生物工程各方面具有的特殊功能，从而使其在高温、机械、电子、计算机、宇航、医学工程等各方面得到广泛的应用。⑥显微结构：普通陶瓷主要由莫来石以及SiO2为主，而先进陶瓷则以单一相构成。2、与金属比，陶瓷的结构和性能特点？为什么陶瓷一般具有高强度和高硬度？答：①结构：金属内部原子间结合的化学键为金属件，陶瓷材料的原子间结合力主要

3、为离子键、共价键或离子–共价混合键；陶瓷材料显微结构的不均匀性和复杂性（书P1-2）性能：优点：高熔点、高强度、耐磨损、耐腐蚀；缺点：脆性大、难加工、可靠性与重现性差（书P2）②原因：上述陶瓷内部的几种结合键具有很高的方向性，结合力较强，破坏化学键所需能量较大，故硬度与硬度都较高，同时陶瓷材料化学键决定了其在室温下几乎不能产生滑移或位错运动，因此很难产生塑性变型，室温下只有一个较高的断裂强度。3、如何评价陶瓷材料的力学性能？如何提高材料力学性能？答：强度方面从抗拉、抗压、抗弯以及抗热冲击性能评价；韧性方面通过单刃开口梁法或压痕法测量评价，硬度则主

4、要通过维氏硬度和洛氏硬度进行评价；通过颗粒弥散、纤维及晶须强化增韧来改善陶瓷的力学性能（求补充）4、影响陶瓷抗热震性的因素主要有哪些？答：影响因素主要有热应力、导热系数、热膨胀系数、弹性模量、断裂能、强度和韧性等；①导热系数高，材料各部分温差较小，抗热震性较好；②热膨胀系数较小，材料内部热应力较小，抗热震性较好；③Word资料.弹性模量较小，在热冲击中可以通过变形来部分抵消热应力，从而提高抗热震性；④强度大，韧性强都能使材料抗热应力而不至于破坏，改善热震性。（答案为材料物理性能书P133）5、目前先进陶瓷的发展趋势和研究热点有哪些？答：课本P1：

5、①组成复合化；②结构纳米化；③结构可设计（功能化）PPT：①结构微细化、纳米化；②结构—功能一体化；③组成可设计、复合化；④制备低成本化；⑤性能挖掘潜力大，发现新材料几率高6、比较注浆成型、热压铸成型、胶态凝固成型和流延成型技术的异同。答：①注浆成型：分散介质是水、模具材料为石膏；对浆料的要求为流动性好、稳定性好、触变小、渗透性好、脱模性良好、尽量不含气泡，同时在保证流动性的情况下，含水量尽可能小；②热压铸成型：分散介质是石蜡、模具材料为钢；这种方法生产的产品尺寸精确、光洁度高、结构致密③胶态凝固成型：模具为有机、无机混合；成品有一下特点①适用于

6、各种陶瓷粉体，成形各种复杂形状和尺寸的陶瓷零件；②成形坯体组份均匀，密度均匀，缺陷少；③料的凝固定型时间可通过调节聚合温度和催化剂的加入量来控制；④该工艺对模具无特殊要求，可以是金属、玻璃或塑料；⑤成形坯体具有较高的强度；⑥这是一种净尺寸成形技术，在干燥和烧结过程中收缩均匀，变形极小，烧结体可保持成形时的形状和尺寸比例。④流延成型：陶瓷粉、塑料膜混合（由粘结剂、塑化剂和溶剂组成）。粉料要求细、粒形圆润，这样才能得到良好流动性的料浆。流延成形设备简单，工艺稳定，可连续操作，便于自动化，生产效率高。但粘结剂含量高，因而收缩率大，可达20-21%；7、

7、如何提高陶瓷材料的烧结密度？答：①烧结助剂：添加适量烧结助剂，可以引入的添加剂使晶格空位增加，易于扩散，烧结速度加快，降低烧结温度，还可以使液相在较低的温度下生成，出现液相后晶体能做粘性流动，因而促进了烧结致密化。②细化颗粒：粉末颗粒的微细化，使得成型后的坯体所含气孔率降低，还可以加速粉料在烧结过程中的推动力，降低烧结温度和缩短烧结时间，提高陶瓷材料的烧结密度。③改变烧结方式：可以使用热压烧结、微波加热烧结和微波等离子体烧结等烧结方式来提高材料的烧结密度。8、纳米陶瓷粉体的制备方法有哪些？Word资料.答：①物理方法：机械粉碎法、蒸发－冷凝（PV

8、D）法②化学方法：沉淀法、溶胶－凝胶法、水热法、热分解法、溶剂蒸发法、高温自蔓燃法、化学气相沉积法9、比较透明氧化铝陶瓷与石英玻璃和水晶