2014春季《材料学导论》课程复习要点.doc

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1、材料导论复习要点绪论与无机非金属材料部分1、掌握材料，材料的强度，功能陶瓷，结构陶瓷，耐火度，荷重软化温度，玻璃，成网离子，水泥，水泥的安定性，水泥熟料等概念。答：（1）材料是人类用来制造有用的构件、器件或物品的物质。（2）强度：在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力，按作用方式不同，可分为拉伸强度（即抗张强度或抗拉强度）、屈服强度、压缩强度、弯曲强度、扭转强度、疲劳强度等。硬度：材料能抵抗其他较硬物体压入表面的能力。韧性：材料抵抗裂纹萌生与扩展的能力。（3）功能陶瓷：利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及耦合效应的先进陶瓷。（4）结构陶瓷：具有力

2、学性能及部分热学和化学功能的先进陶瓷。它有高强、高韧、低密度、高硬和耐高温、抗蠕变、耐磨损、耐腐蚀和化学稳定性好等优异的性能。（5）耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。（6）荷重软化温度：耐火材料在持续升温条件下，承受恒定载荷而产生变形的温度。它表示了耐火材料同时抵抗高温和载荷2方面作用的能力。（7）玻璃：一种非晶态物质。广义上，指所有非晶态固体所具有的“长程无序”结构状态，即整个固体非晶态物质；狭义上，指熔体经过冷却，因粘度增加所得到的具有固体机械性质和一定结构特征的固体，即指由熔融物冷却、硬化而得的无机玻璃。（8）成网离子：（

3、网络查）能单独形成玻璃网络结构亦即单独形成玻璃的离子。（9）水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。（10）水泥的安定性：体积安定性是指水泥制品在凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性质。水泥保水性：水泥浆在静置条件下保持水分的能力。水泥泌水性：又称析水性，指水泥浆所含水分从浆体中析出的难易程度。（11）水泥熟料：以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。2、陶瓷材料显微结构中各相的特点。答：（1

4、）晶相：最主要的组成相。它由原料带入或玻璃相析晶形成。一般分为主晶相和次晶相，主晶相是构成材料的主体，其性质、数量及结合状态，直接决定材料的基本性质。（2）玻璃相：一种低熔点的非晶态固体，是材料在高温烧成或使用过程中，由于化学反应或熔融冷却形成。其作用是充填晶粒间隙，黏结晶粒，提高陶瓷材料的致密程度，降低烧成温度，改善工艺，抑制晶粒长大。但玻璃相机械强度比晶相低，在较低温度下即开始软化，降低了材料的高温使用性能。（3）气相：又称气孔，大部分气孔是在工艺过程中形成并保留下来的。气孔是应力集中的地方，往往可能扩展成裂纹，导致材料强度大大降低，耐磨性变差

5、。3、普通陶瓷中三个主要原料及其作用。答：（1）石英：耐高温的骨架成分，赋予制品高的强度、耐热、耐蚀等特性（2)黏土：具有独特的可塑性与结合性，调成后成为软泥，能塑造成型，烧后变得致密坚硬（3）长石：作为助熔剂能熔解一部分黏土分解物及部分石英，促进成瓷反应的进行，并降低烧成温度。4、陶瓷为何要烧结，其目的是什么？答：烧结，是通过高温处理，使坯体发生一系列物理化学变化，达到固定外形并获得所要求性能的工序。要使颗粒相互结合使坯体形成较高的强度，只有在无液相或有液相的烧结温度下才能实现。5、压电效应及压电陶瓷的制备。答：某些电介质晶体通过机械力作用而发生

6、极化，并引起表面电荷的现象叫压电效应。晶体在受机械力而变形时，在晶体表面产生电荷的现象是正压电效应。对晶体施加电压，晶体发生变形的现象是逆压电效应。在铁电陶瓷片两侧放上电极，进行极化，使内部晶粒定向排列，陶瓷便具有压电性，成为压电陶瓷。6、微晶玻璃的制备工艺和材料特点。答：（1）制备工艺：配合料制备——玻璃熔融——成型——加工——微晶化处理——再加工（2）材料特点：微晶玻璃在：A.机械力学材料方面，利用其耐高温、抗热震、热膨胀性可调等热学和力学性能广泛应用于活塞、旋转叶片B.光学材料方面，应用低膨胀和零膨胀微晶玻璃对温度变化特别不敏感C.电子与微电

7、子材料方面，微晶玻璃的膨胀系数能从负膨胀、零膨胀，直到具有（100*10^-7）摄氏度^-1以上的热膨胀系数D.化学化工材料方面，它的稳定性好E.建筑材料方面，它具有高强度，封闭气孔，低吸水性和低导热性，作为结构材料、热绝缘材料。7、无机非金属材料的主要化学键及性能。答：主要是离子键、共价键或离子—共价混合键。性能：高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀及抗氧化等基本属性，宽广的导电性、导热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性等特殊性能。8、说明特种陶瓷与普通陶瓷的原料、工艺、结构和应用等各方面的区别。原料工艺结构应用特种陶瓷人工合成的高质量的

8、粉体高纯度粉体一般添加有机的添加剂才能适合于干法或湿法成型，材料的烧结温度较高，烧成后一般尚需加工一般化学和相组成简单明晰