第一篇:无机材料作业
无机材料工艺教程作业
无机材料作业
B13020906 曲磊
1.了解一种材料,写出起组成,工艺,结构及性能。硅酸盐水泥:硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料加适量石膏磨细而成,不参加任何混合材。
经过破碎及预均化,生料制备,生料均化,预热分解,水泥熟料的烧成,水泥粉磨过程制造。
具有强度高,凝结硬化快,抗冻性好,耐磨性好和不透水性强等优点。
2.简述胶凝材料的种类。
胶凝材料可以分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。沥青和树脂属于有机胶凝材料,无机胶凝材料按照硬化条件又可以分为水硬性和非水硬性两类。水硬性凝胶材料在掺水后,既能在空气中硬化又能在水中硬化,通常称为水泥。非水硬性凝胶材料只能在空气中硬化,故又称为气硬性凝胶材料,如石灰和石膏等。
3.通用硅酸盐水泥的国家标准规定的废品,不合格品。化学要求、物理要求中任何一项不符合标准技术要求时,判定为不合格品;水泥包装标识中水泥名称、强度等级、生产者名称和出厂编号不全时,判定为包装不合格。只有各项技
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术指标检验合格或者水泥强度等级按照规定龄期确认合格后方可出厂,每批水泥出厂时应附有质量保证书。4.硅酸盐水泥的化学组成和矿物组成分别有哪些?
化学组成:硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁四种氧化物组成,通常在熟料中占94%左右。同时,含有约5%的少量其他的氧化物,如氧化镁,硫酐、氧化钛、五氧化二磷以及碱等。
矿物组成:在水泥熟料中,氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁不是以单独的氧化物存在,他们经常在高温煅烧后,以两种或两种以上的氧化物反应生成多种矿物,其结晶细小,通常为30-60微米。因此,水泥的熟料是结晶细小的多种矿物的集合体。在硅酸盐水泥熟料中主要存在以下四种矿物:
1硅酸三钙 ○2硅酸二钙 ○3铝酸三钙 ○4铁相固溶体 ○ 另外,熟料中还含有少量的游离氧化钙、方镁石、含碱矿物以及玻璃体等。通常,熟料中硅酸三钙和硅酸二钙的总含量占75%左右,合称为硅酸盐矿物;铝酸三钙和铁铝酸四钙的总含量占22%左右。在煅烧过程,后两种矿物与氧化镁。碱等,在1250-1280摄氏度开始逐渐融成液相,以促进硅酸三钙的顺利形成,故称为溶剂矿物。
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5.物料破碎的定义和目的?常用的破碎机械有几种?
破碎:使大块的物料碎裂成小块物料(>3mm)的过程称为破碎。目的:将大块的物料破碎成小块后,便于他们的运输、储存、预均化、混合、配料和粉磨等。
在水泥生产企业,使用较为广泛的是锤式破碎机。其他的还有环锤式,双齿辊式,锤式,反击式,辊式。6.新型干法水泥预分解窑系统的组成和工艺过程。
预分解窑系统由预热器、分解炉、回转窑、冷却机和煤粉燃烧器组成。预分解窑的生产流程有多种,一般工艺流程如下图所示。
7.简述水泥的水化过程
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硅酸盐水泥的水化过程:硅酸盐水泥是由多种熟料矿物和石膏共同组成,加水后,C3S迅速析出Ca(OH)2,所掺的石膏和熟料所含的碱也很快溶于水。一席,水泥的水化在开始之后,基本上是在含碱的氢氧化钙和硫酸钙溶液中进行的。液相的组成依赖于水泥中的各组成的溶解度,但是液相组成反过来也会影响到个熟料矿物的水化速率。
具体过程如下,水泥加水后,C3A立即发生反应,C3S和C3AF也很快水化,C2S则较慢;由于钙矾石的不断生长,使液相中SO4 逐渐减少并在消耗尽之后,就会有单硫型水化硫铝(铁)酸钙出现;若石膏不足,还有C3A和C4AF剩余,则会形成单硫型水化物与C4(A,F)H13的固溶体,甚至单独的C4(A,F)H13,而后者再逐渐转变成等轴晶体C3(A,F)H6。
如图所示为硅酸盐水泥在水化过程的放热曲线,其形式与C3S的基本形式基本相同,据此可将水泥的水化过程简单的划分为三个阶段。
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(1)钙矾石的形成期(2)C3S的水化期(3)结构形成和发展期
8.混合材的分类?利用粉煤灰做混合材的意义?
根据来源,混合材分为天然的和人工的(主要是工业废渣),但是通常根据混合材的性质及其在水化过程中所起的作用,分为活性混合材和非活性混合材两大类。
煤粉灰具有是具有一定活性的火山灰质混合材,其活性主要来自低铁玻璃体,其含量越高,则活性越高;适应、莫来石、赤铁矿和自铁矿含量多时,粉煤灰活性下降。粉煤灰水泥在性能上具有干缩性小,抗裂性强,配置混凝土和易性好,水化热低,以及对碱-集料反应有一定的抑制作用等。9.简述用水泥回转窑处置城市生活垃圾的方法和意义。方法:垃圾收集车运送的垃圾在垃圾储仓内储存,用行车进
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行搅拌和均化,然后被送至破碎机。垃圾被破碎后继续用行车进行均化,然后经由供料装置被定量送至气化炉中。垃圾与炉内的高温流动介质充分接触,一部分通过燃烧向流动介质提供热源;另一部分气化后形成可燃的气体被送至分解炉进行燃烧,然后经过预热器及废气处理系统净化后排出,同时,垃圾中的不可燃烧物在流动的介质中沉降移动,并从炉底卸除。从不燃物中分选出的金属可以回收利用,其余灰渣则可作为水泥的原料。
意义:改善了人们的生存环境,将生活垃圾变成了生产水泥的一部分能源,节约了处理生活垃圾的费用,剩余的残渣可以作为水泥的原料,实现了良性循环,在提升了资源利用的同时也创造了较大的经济利益,更为重要的是保护了人类赖以生存的自然环境。符合资源节约型,环境友好型社会。
第二篇:中国石油大学远程教育无机及分析化学在线作业第三阶段
第1题 分子结构和中心原子杂化类型都与O3相同的是
您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:原子杂化类型的判断
第2题 下列离子的溶液中与Na2S溶液反应,生成黄色沉淀的一组是您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:硫化物的颜色
第3题 不溶于Na2S2的硫化物是
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:Na2S2溶液的化学性质
第4题 下列分子中,酸性最弱的是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:酸性强弱的判断方法
第5题 干燥H2S气体,可选用的干燥剂是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:H2S气体的化学性质
第6题 下列物质中,能将Mn2+氧化为MnO4-的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:氧化还原性的判断
第7题 既有氧化性,又有还原性,但以氧化性为主的二元弱酸是您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:氧化性和还原性的判断方法
第8题 下列物质中,既能和H2S反应,又能和稀硝酸反应的是您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:H2S和稀硝酸的化学性质
第9题 下列物质中,还原能力最强的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:还原性强弱的判定方法
第10题 下列说法中错误的是
您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:含S化合物的化学性质
第11题 下列方法中不能制得H2O2的是
您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:H2O2的制备方法
第12题 工业上生产SO2的方法主要是
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:工业上制备SO2的方法
第13题 下列化合物中磷的氧化态最高的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:磷单质的化学性质
第14题 下列物质中酸性最强的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:酸性强弱的判断方法
第15题 下列酸中为一元酸的是
您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:一元酸的判定方法
第16题 干燥氨气可选择的干燥剂是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:氨气的化学性质
第17题 金属与浓硝酸反应,产物中不能存在的是
您的答案:C
此题得分:0.5
批注:知识点:浓硝酸的化学性质
第18题 在硼的化合物中,硼原子的最高配位数不超过4,这是因为
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:硼原子的原子结构特点
第19题 下列化合物中属于缺电子化合物的是
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:硼族元素的性质
第20题 下列关于BF3的叙述中,正确的是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:BF3分子的化学性质
第21题 下列金属单质中,熔点最低的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:金属熔点的判断
第22题 下列化合物中,熔点最低的是
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:熔点高低的判断方法
第23题 下列物质在水中的溶解度最小的是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:碳酸盐的溶解性
第24题 下列各对元素中,化学性质最相似的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:元素周期表的应用、对角线规则
第25题 下列元素中,第一电离能最小的是
您的答案:C
题目分数:0.5批注:知识点:第一电离能的定义
第26题 下列氮化合物中,最稳定的是
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:含氮化合物的化学性质
第27题 下列过氧化物中,最稳定的是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:过氧化物稳定性的判断方法
第28题 下列化合物中,键的离子性最小的是
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:离子性大小的判定方法
第29题 下列碳酸盐中,热稳定性最差的是
您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:化合物热稳定性
第30题 Na2CO3, CaCO3, BaCO3, Na2SO4, ZnCO3,(NH4)2CO3 的热稳定性依次减弱的顺序为您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:碳酸盐的热稳定性
第31题 与银反应能置换出氢气的稀酸是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:单质银的化学性质
第32题 某车间有一桶呈蓝色的母液,可能是铜盐或镍盐,用下列哪种试剂可以鉴定之
您的答案:B
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:Cu和Ni的性质
第33题 欲除去ZnSO4溶液中少量CuSO4的最佳试剂是
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:CuSO4溶液的化学性质
第34题 欲除去Cu(NO3)2溶液中的少量AgNO3,最好加入
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:AgNO3溶液的化学性质
第35题 下列化合物在氨水、盐酸、氢氧化钠溶液中均不溶解的是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:化合物的溶解性
第36题 黄铜矿(CuFeS2)中,铜的氧化数为
您的答案:A
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:化合物分子氧化数的判定方法
第37题 下列那组离子不可能共存
您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:氧化还原性的判断
第38题 下列金属中导电性最好的是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:金属的性质
第39题 下列物质中在一定条件下能把Cr(III)氧化为Cr(VI)而不能把Mn(II)氧化为Mn(VII)的是
您的答案:C
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:物质的氧化还原性
第40题 将铁粉和铜粉一起放入热硝酸中,充分反应后,铜有剩余,则溶液中能大量存在的离子是您的答案:D
题目分数:0.5
此题得分:0.5
批注:知识点:金属与硝酸反应的性质
第三篇:无机材料答案
无机材料答案 第一单元 1.C 2.加工;有用物件
3.物理学;化学;工程应用 4.水泥;玻璃;陶瓷;橡胶 5.內禀性质;外赋性质
6.材料的內禀性质只决定于材料的组成和晶体结构,而与材料的制备无关,也就是我们常说的化合物的物理性质;
7.外赋性质不仅决定于材料的组成和晶体结构,而且还与材料单晶粒尺寸、材料中的缺陷、杂质和共生相,以及材料的合成方法和加热过程等有关。第二单元
无机材料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.无极固态化合物;粉体材料;陶瓷材料 13.金属醇盐
14.机械的方法,即使用“反向砧板”装置;向体系中加入高压水;爆炸法 15.阴极溅射法;真空蒸发法
16.由纯物质制备;由溶液中制备;由熔体中制备;由气相制备 17.提拉法;坩埚下降法;无坩埚区熔法;焰熔法 18.硬化学
19.降温法;蒸发法
20.将水热反应中的介质水换成非水溶剂的合成方法 21.用一种气态反应物作用于一种固相反应物时,生成的气态产物被运输到反应器的另一端,在那里发生反向的分解反应,使原来的的固相反应物沉积出来的过程 22.颗粒之间以范德华力连接形成的团聚现象 23.颗粒之间以共价键形式连接形成的团聚现象
24.高温固相反应将固体原料混合,在极高的温度时化合物中的例子具有足够的动能而从他们固有的格位跳出并通过晶格扩散,跳入临近的空位,使得化学键的断裂和重新组合成为可能,而使反应可以发生。
其优点是操作简便,成本低廉。25.软化学是相对传统的无机材料的制备方法而言的,它比传统方法相比,反应的条件较为缓和,故称之为“软化学”。
26.增大反应固体原料的表面积和各种原料颗粒之间的接触面积;提高产物相的成核速率;加快离子通过各种物相特别是产物相的扩散速率。第三单元 1.A 2.D 3.A
4.点阵;基本结构单元
5.体心立方(bcc);六方最密堆积(hcp);立方最密堆积(ccp)和立方--六方最密堆积(hc)
6.顶点;体心;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;单斜晶系;三斜晶系
8.核磁共振波谱;红外波谱;质谱
9.点阵;结构基元
10.√ 11.√ 12.√ 13.√ 14.√ 15.√
16.氟化钙结构也称萤石结构,结构中的阳离子构成立方密堆积,阴离子占据了其中全部的四面体空隙。
或者说把氟离子看成简单立方堆积,钙离子占据其中一半的立方体空隙。17.非金属单质的结构是由价电子数目决定的,由此可以得到价电子相同的化合物应当具有类似结构。
18.2dsinθ=nλ d为晶面间距,θ为入射束与反射面的夹角,λ为X射线的波长,n为衍射级数;
衍射方向和强度分别与晶体结构的点阵和结构基元相对应 19.反萤石结构 ;钙钛矿结构 ;NaCl结构;尖晶石结构 20.六方ZnS结构;NiAs结构;TiO2(金红石)结构
2.第四单元
1.B 2.B 3.C 4.C 5.费米(Fermi)能级 6.派尔斯(Peierls)效应 7.√ 8.√
9.电子在能带中的最高占据能级
10.单位能量间隔内的状态数目,即晶体轨道的数目
11.在形成分子时,原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。晶体是由大量的原子有序堆积而成的。由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大,以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的,即形成了能带。
12.第一过渡系列金属的d轨道径向分布比较小,而且随元素核电荷数增加,原子核对d轨道电子的束缚逐步加强,TiO中的d轨道是离域的,表现为金属性,而CrO中的d轨道基本是局域的,表现为反铁磁性。
13.TiO2中没有d电子,因此表现为半导体性质,而且是抗磁性半导体;四方结构的VO2沿c轴方向上金属离子间的距离小于Rc,因而表现为金属性。14.图见课本P73右下角
15.T=0K时,金属中低于费米能级的能量状态的占有率为1,费米能级以上能量状态占有率为0;当T>K时,低于费米能级的能量状态没有完全占据,而高于费米能级的能量状态有一定的占有率。
16.图见课本P73中部右边
17.在Fe3O4中,Fe3+离子占据四面体格位,Fe2+离子和剩余的Fe3+共同占据八面体格位,故Fe3O4属于反尖晶石结构。
18.4d和5d轨道中的电子排斥作用比较小,因此,很多4d和5d轨道中的过渡金属化合物都以低自旋状态存在,3d轨道中的电子间排斥作用较强,常出现高自旋状态;4d和5d过渡金属离子的晶体场稳定化能比较大,离子属于低自旋状态。19.在k=0时,dz2、dxy
和dx2-y2为成键晶体轨道,在k=πa
时是反键轨道,这些晶体轨道的能带随着k增加而能量上升。在k=0时,轨道,而在k=dxy和dyz构成反键晶体πa时,是成键晶体轨道,因此这两个晶体轨道的能带随k增加而下降。
一维Pt(CN)42-的能带结构图见课本P75中右图
3.第五单元 4.2.A 3.B 4.本征缺陷;掺杂缺陷。
5.Frenkel(弗伦克尔)缺陷;Schottky(肖特基)缺陷;替位缺陷。6.Frenkel(弗伦克尔)缺陷;Schottky(肖特基)缺陷。
7.与氢原子相似,体系中也存在一系列分立的能级,束缚电荷可以在能级间跃迁,使晶体带有一定的颜色,作色心。8.种类:间隙缺陷和空位缺陷 方法:是由Kroeger与Vink于1974年提出的,缺陷符号分主体部分和上下标。空位缺陷用字母V表示(acancy),右下标的元素符号表示空位缺陷所在格位。间隙缺陷的主体部分用处于间隙格位离子的元素表示,下标i表示处于间隙位置(interstitial)。9.(a)V F × VBr ×
(b)V F · VBr ·
据单电子哈密顿方程(c)和EC-0.03eV
可知:这两种F--色心的位置为E
c
-0.06eV(d)产生的电子和电子空穴
10.晶体中电子浓度随氧分压增加而下降
11.掺杂的 S m 3 离子形成替代缺陷 S m c d endmath,由于 S m 3 离子对电子的束缚能力比 C d 2
强,S m c d 缺陷的能级位于导带附近的禁带中,是一个电子陷阱。当在Cd蒸汽中加热掺杂的CdF2晶体时,Cd蒸汽在晶体表面沉积,晶体中的间隙氟离子扩散到表面生成CdF2.同时,Cd原子给出一个电子。这个电子被束缚在amath
S m c d endmath缺陷上,形成施主缺陷amath S m c d endmathx,这里的钐离子仍然是三价离子,电子组态为amath f 5.束缚在 S m c d x上的电子容易电离到导带上去,材料显示出n型半导体性。
第六单元
1.D 2.A 3.D 4.热力学、动力学
5.两种物相的晶胞体积、熵 6.热容、膨胀系数、压缩系数
7.如果指定了温度或指定了压力的情况下,相律可以写成P +F=C+ 1.8.M点上时的温度下,体系中只含有一个AB共熔体; 到M点(温度为S1)时,固相为A,液相为L1; 当温度为S2时,固相A和液相L2;
温度为Se时,表示液相可以存在的最低温度,E点为三相共存点,体系中有固相A、固相B和AB共熔体;
温度继续下降,体系中只含有固相A和固相B
9.在单相图中(F=2)体系的温度和压力可以独立变化,相图中表示为一定的区域。两相区只有一个独立变量(F=1),温度或压力是相互关联的,相图中表示为曲线(两相线))。三相区中没有独立变量(F=0),相图中用点表示(三相点)。
10.一级相变:自由能的一阶微商规定的热力学参量在相变过程中不连续
二级相变:自由能的二阶微商描述的热力学参量的不连续的相变过程
11.YBO3在发生温度诱导(低温到高温)相变时相变的类型为一级相变,晶体中B-O结构单元部分断裂、B配位数由4变为3,和结构由低温的很接近高对称的六方结构B3O9 9-变为BO3 3-。
12.随温度的升高,CsCl将由CsCl简单立方结构转变为NaCl的面心立方结构,金属离子的配位数从8减小到6,高温物相的摩尔体积增加了10.3cm3,并且具有更高的对称性。
一般规律:在高压下,结构向体积减小、配位数增加的方向转变,这和温度诱导相变的情况是相反的。
第七单元
1.A 2.D 3.C 4.A 5.B 6.D
7.标量;零阶常量
8.矢量;一阶常量
9.二阶张量
10.21;10
11.不变;降低
12.√
13.×
14.×
15.√
16.√
17.×
18.√
19.Neumann规则:晶体任一物理性质所具有的对称性,必然包括晶体点群的全部对称操作。
20.Curie规则:晶体在受到外场作用后,晶体的对称操作仅保留晶体原有对称操作中与外场一致的部分。
21.Neumann规则和Curie规则是讨论晶体对称性与物理性质对称性之间关系的基本原则,也是晶体物理学的基础。Curie规则讨论的是外加物理场对晶体对称性的影响,而Neumann规则是讨论物理性质与晶体对称性之间的联系。
22.所有非金属材料都具有介电性质,32种点群晶体都有介电性质。除432以外,不具有中心对称的晶体都具有压电性质。在不具有中心对称的点群中,有10种为极性晶体,具有热释电性。
凡具有中心对称的晶体都不具有奇数阶张量描述的物理性质;用偶数阶张量描述的物理性质都是中心对称的,所有晶体都具有这类物理性质;只有极性晶体才具有一阶张量描述的物理性质。
第八单元
1.D 2.B 3.C 4.A 5.D 6.C 7.CAB 8.B 9.禁带比较宽
10.矢量;10种极性点群的晶体
11.电子位移极化;离子位移极化;固有电偶极的取向极化;空间电荷极化 12.晶体的自发极化随温度而变化的现象;红外探测器件 13.一定;不一定
14.由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷
15.在应力作用下,一些电介质晶体发生极化,在对应的晶面上产生电荷 16.热释电材料的自发极化随温度而变化的性质。在应用中,要求材料的红外吸收系数较大、介电常数小、介质损耗tanδ小、密度小且易加工成型等。17.图见课本P158 18.因为绝大部分的热释电材料自发极化反转需要较高的外加电场,而且所需电场高于击穿电压,所以材料就无法表现出铁电性质。
19.(1)四方结构的BaTiO3可以具有铁电性质,但不具有热释电性质。
(2)立方结构的BaTiO3具有介电性质,压电性质和热释电性质
20.石英晶体沿着【120】方向施加压力可以影响沿此方向上的偶极矩,但正负电荷中心并不改变,不能产生压电效应。只有在【100】方向上的力可以改变电荷分布,所以可以产生压电效应;
当石英晶体受到均匀加热时,电荷沿各个极轴方向上的位移都相同,即极化互相抵消,因此晶体不表现宏观电极化,也就没有热释电性质。
第四篇:无机材料复习资料
1.获得高温的方法:各种高温电阻炉、聚焦炉、闪光放电、等离子体电弧、激光、原子核的分离和聚变、高温粒子。2.常见高温电炉:电阻炉、感应炉、电弧炉、电子束。3.高温测温仪表分为:接触式、非接触式
(一)接触式
热膨胀温度计(-200℃-600 ℃)
压力表式温度计
热电阻温度计(-258 ℃-900 ℃)
热电偶(-200 ℃-1800 ℃)(二)非接触式
光学高温计(800 ℃-3200 ℃)
辐射高温计(400 ℃-2000 ℃)
比色高温计(50 ℃-3200 ℃)
4.热电偶高温计的工作原理:是以热电偶作为测温元件,以测得与温度相对应的热电动势,再通过仪表显示温度。5.热电偶高温计的特点:
1、体积小,使用方便 ;
2、有良好的热感度;
3、能直接与被测物相接触 ;
4、测温范围较广;
5、测量讯号可远距离传送
6.高温合成反应类型:高温下的固相合成反应(制陶反应);高温下的化学转移反应;高温下的固-气合成反应;高温下的熔炼和合金制备;高温下的相变合成;高温熔盐电解;等离子体激光、聚焦等作用下的超高温合成;高温下的单晶生长和区域熔融提纯 7.获得低温的方法(常用的有气体绝热膨胀制冷和相变制冷):一般半导体制冷;三级级联半导体制冷;菲利普制冷机;液体减压蒸发(He);氦涡流制冷;He绝热压缩相变制冷;绝热去磁
8、常见的低温源:冰盐共熔体系;干冰浴;液氮;相变致冷浴
9、常见的低温温度计:低温热电偶、电阻温度计、蒸汽压温度计,实验室中最常用的是蒸汽压温度计。
10、低温的控制方法:恒温冷浴,低温恒温器,相变制冷浴,干冰浴
11、低温分离的方法:低温下的分级冷凝、低温下的分级减压蒸发、低温吸附分离、低温分馏、低温化学分离
12、静高压的定义:利用外界机械加载方式,通过缓慢逐渐施加负荷挤压所研究的物体或试样,当其体积缩小时,就在物体或试祥内部产生高压强。由于外界施加载荷的速度缓慢(通常不会伴随着物体的升温),所产生的高压力称为静态高压。
13、动高压的定义:利用爆炸(核爆炸、火药爆炸等)、强放电等产生的冲击波,在μs~ps的瞬间以很高的速度作用到物体上,可使物体内部压力达到几十GPa以上,甚至几千GPa,同时伴随着骤然升温。这种高压力称为动态高压。
14、动态高压法和静态高压法的区别:1)动态法产生的压强远比静态法的高,前者可达几百万乃至上千万大气压,而后者一般只能达到十几万大气压; 2)动态高压存在的时间远比静态的短得多,一般只有几微秒,而静态高压原则上可以人工控制,可达几十至上百个小时;3)动态高压是压力和温度同时存在并同时作用到物质上,而静态高压的压力和温度是相对独立的,由两个系统分别控制;4)动态高压法一般不需要昂贵的硬质合金和复杂的机械装 置,并且测量压强较准确。
15、高压测量的方法:红宝石的荧光R线随压力红移的效应进行定标测压,利用NaCl的晶格常数随压力变化来定标。
16、静态高温高压合成方法的设备:实验室和工业生产中常用的静高压高温合成,是利用具有较大尺寸的高压腔体和试样的两面顶和六面顶高压设备来进行的。
17、人造金刚石的合成方法:直接法(在高温高压下使碳素材料转变为金刚石),间接法(用碳素材料和金刚石做原料在高温高压下合成金刚石)
18、高压在合成中的作用:1)高压的作用一般表现为缩短物质的原子间距、改变原子间相互作用、原子壳层结构和组态等。2)高压可提高反应速率和产物的转化率,降低合成温度,大大缩短合成时间。3)高压有增加物质致密度、配位数、对称性的作用和缩短键长的倾向。
4)高压可以提高物质冷凝速度,截获各种亚稳相。5)高压合成较易获得单相物质,可以提高 结晶度。6)高压既可以抑制非晶晶化过程,也可以促进非晶晶化过程。7)高压可使一般常压高温方法难于合成的化合物得以顺利合成。8)在一定的条件下,高压也可促进化合物的分解。
19、先驱物法的定义:解决高温固相反应法中产物的组成均匀性和反应物的传质扩散所发展起来的节能的合成方法。20、先驱物法的特点:1)混合的均一化程度高;2)阳离子的摩尔比准确;3)反应温度低;4)可以消除中间杂质相;5)产物比表面积大。
21、先驱物法的局限性:1)两种反应物在水中溶解度相差很大;2)生成物不是以相同的速度产生结晶;3)常生成过饱和溶液。
22、溶胶(Sol)是具有液体特征的胶体体系,分散的粒子是固体或者大分子,分散的粒子大小在1~1000nm之间。
23、凝胶(Gel)是具有固体特征的胶体体系,被分散的物质形成连续的网状骨架,骨架空隙中充有液体或气体,凝胶中分散相的含量很低,一般在1%~3%之间。
溶胶-凝胶法的优缺点:
优点:
1、制备过程温度低,比传统方法低400-500℃,且凝胶的比表面积很大;
2、制备的材料组分均匀(其均匀度可达分子或原子尺度)、产物的纯度高;
3、反应过程易于控制,可以实现过程的完全而精准的控制,可以调控凝胶的微观结构;
4、具有流变特性,可用于不同用途产品的制备;
5、容易制备各种形状的材料。
缺点:
1、原料大多为有机化合物,成本较高,可能对健康不利。
2、若烧成不够完善,制品中会残留小孔洞;
3、工艺过程时间较长,有的处理过程时间达1-2个月
4、半成品制品易产生开裂,这是由于凝胶中液体量大,干燥时产生收缩引起。
24、溶胶凝胶法制备过程的五个阶段:
1、溶胶的形成2、凝胶的形成
3、凝胶的老化
4、凝胶的干燥
5、热分解阶段
25、固相化学反应的分类:反应温度低于100℃ 属于低热固相反应、反应温度介于100~ 600℃之间属于中热固相反应、反应温度高于600℃属于高热固相反应
26、低热固相反应机理:扩散—反应—成核—生长的过程。
27、固相反应与液相反应的差别;(1)反应物溶解度的影响;(2)产物溶解度的影响;(3)热力学状态函数的差别;(4)控制反应的因素不同;(5)固相反应的产率高
28、水热与溶剂热合成基础:在一定温度(100-1000℃)和压强(1-100MPa)条件下利用溶液中物质化学反应所进行的合成。
29、水热与溶剂热合成与固相合成研究的差别在于“反应性”不同。这种“反应性”不同主要反映在反应机理上,固相反应的机理主要以界面扩散为其特点,而水热与溶剂热反应机理主要以液相反应为其特点。30、水热合成石沸石分子筛经典和适宜的方法之一。
31、常规的沸石分子筛合成方法为水热晶化法,即将原料按适当比例均匀混合成反应凝胶,密封于水热反应釜中,恒温热处理一段时间,晶化出分子筛产品。
32、装满度:反应混合物占密闭反应釜空间的体积分数。装满度一般控制在60-80%。
33、水热与溶剂热合成程序:
1、按设计要求选择反应物料,并确定配方;
2、摸索配料次序,混料搅拌;
3、装釜,封釜,加压(至指定压力)
4、确定反应温度、时间、状态(静止与动态晶化)
5、取釜,冷却(空气冷,水冷);
6、开釜取样
7、洗涤,干燥
8、样品检测(包括进行形貌、粒度分布、物相分析、比表面积和晶型检测)
34、化学气相沉积,简称CVD:把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物或单质气体供给基片,利用加热、等离子体、紫外光、激光等能源,借助气相作用或在基片上的化学反应生成所需薄膜。
35、CVD 基本条件:1)反应物的蒸气压 ;2)反应生成物的状态;3)沉积物的蒸气压;4)沉积装置简单,操作方便,工艺上具有重现性,适于批量生产,成本低廉。
36、CVD的过程:(a)反应气体已扩散通过界面边界层,到达基材表面;(b)反应气体分子吸附在基材表面;(c)在基材表面发生化学反应、形核;(d)生成物从基材表面脱离;(e)生成物在基材表面扩散。
37、影响化学气相沉积制备材料质量的因素:(1)反应混合物的供应;(2)沉积温度;(3)衬底材料;(4)系统内总压和气体总流速 ;(5)反应系统装置的因素;(6)原材料的纯度
38、电流效率:实际析出的金属量与法拉第定律计算出来的理论量之比,即实际产量/理论产量×100%
39、电流密度:每单位电极面积上所通过的电流。通常以每平方米电极面积所通过的电流(单位为安培)来表示。40、熔盐的特性:(1)溶解能力非凡;(2)传质、传热、传能速率快、效率高;(3)电极界面间的交换电流高;(4)生成自由能负值大;(5)一定温度范围内具有良好的热稳定性;(6)热容量大、储热和导热性能好;(7)耐辐射,但腐蚀性强。
41、微波:是一种频率在300MHz----3000GHz,即波长在0.1mm~~1000mm范围内的电磁波。波长为1cm~~25cm的用于雷达,国际无线电通讯协会(CCIP)规定家用或工业用微波加热设备的微波频率是2450MHz(波长12.2cm)和915MHz(波长32.8cm),家用微波炉使用的频率都是2450Hz,915MHz的频率主要用于工业加热。
42、微波加热作用的最大特点是可以在被加热物体的不同深度同时产生热,也正是这种“体加热作用”,使得加热速度快且加热均匀,缩短了处理材料所需的时间,节省了能源。
43、图形加解释,看教材75页。
44、自蔓延高温合成技术(简称SHS),又称燃烧合成:它是在高真空或介质气氛中点燃原料引发化学反应,反应放出的热量使得临近物料的温度骤升而引起新的化学反应,并以燃烧波的形式蔓延至整个反应物。
45、根据SHS燃烧波的传播方式,可将SHS分为自蔓延和“热爆”两种工艺。自蔓延:利用高能点火,引燃粉末坯体的一端,使反应自发地向另一端蔓延。此工艺适合制备生成焓高的化合物; 热爆:将粉末坯放在加热炉中加热到一定温度,使燃烧反应在整个坯体中同时发生。此工艺适合生成焓低的弱放热反应。
46、SHS的工艺流程大致可归纳为混粉、压制、装入容器、点火引燃、燃烧反应。
47、薄膜:当材料的一维线性尺度远远小于它的其他二维尺度,往往为纳米至微米量级,将这样的材料称为薄膜。
48、薄膜的生长模式可归纳为三种形式:(1)岛状生长(Volmer-Weber)模式;(2)层状生长(Frank-Vander Merwe)模式;(3)层岛复合生长(Stranski-Krastanov)模式
49、薄膜厚度的测量的方法:光学法、机械法和电学法等
50、薄膜的物理制备方法:薄膜的物理制备方法主要以气相沉积方法为主,物理气相沉积(PVD)是指利用某种物理过程,如物质的热蒸发或在受到粒子轰击时物质表面原子的溅射等现象,实现原子从源物质到薄膜的可控转移的过程。其特点:(1)需要使用固态或者熔融态物质作为薄膜沉积的源物质;(2)源物质经过物理过程而进入环境(真空腔);
(3)需要相对较低的气体压力环境;(4)在气相中及在衬底表面并不发生化学反应。
过程:
1、从源物质中发射出粒子;
2、粒子输运到基片;
3、粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。
51、溅射:物质受到适当的高能离子轰击,表面的原子通过碰撞获得足够的能量而逃逸,将原子从表面发射出去的一种方式。优点:薄膜与基片的附着力好,工艺重复性好; 多元合金薄膜成分容易控制; 可在大面积基片上获得均匀薄膜;缺点:沉积速率低;基片与薄膜受等离子的辐射;薄膜纯度不及真空蒸发法。
52、溅射阈值:使靶材料原子发生溅射所需的最小入射离子能量,低于该值不能发生溅射。大多数金属该值为20~40ev。
53、溅射率:正离子轰击靶阴极时平均每个正离子能从靶材中打击出的粒子数,又称溅射产额或溅射系数,S。
54、陶瓷的精确定义—用天然原料或人工合成的粉状化合物,经过成形和高温烧结制成的,由无机化合物构成的多相固体材料。
55、先进陶瓷又称为新型陶瓷、精细陶瓷、高性能陶瓷、高技术陶瓷,其内涵远远超出了传统普通陶瓷范畴,几乎涉及整个无机非金属领域。采用高度精选且具有特定化学组成的原料,按照便于进行结构设计和控制的工艺进行制备、加工,得到的具有优异性能的陶瓷。
56、先进陶瓷与传统陶瓷的差别:1)原材料不同;2)化学组成不同;3)制备工艺不同;4)品种不同;5)用途不同
57、根据性能和应用不同,先进陶瓷材料可以分为结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷涂层材料等。
58、陶器和瓷器的主要区别:
一、烧成温度不同;
二、坚硬程度不同;
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、含铁量不同;
八、胎体特征不同
59、陶瓷的制备过程:原料的制备(粘土——细颗粒含水铝硅酸盐用水混合,具有可塑性,是作为基础。石英——无水SiO2,难熔,可减粘,在瓷坯中起骨架作用。长石——含K、Na、Ca离子的无水硅酸盐,属熔剂。)坯体成型(可塑成形——传统陶瓷用较多;注浆成形——浆料浇注到石膏模中成形,用于制造日用陶瓷和建筑陶瓷等形状复杂件;压制成形——粉料加入塑化剂,在金属模具加压成形)陶瓷的烧结(干燥的毛坯加热高温烧结,相变获得要求的性能)60、纳米(nanometer)是一个长度单位,简写为nm。1nm=10-3μm=10-6mm=10-9m。纳米是一个极小的尺寸,但它代表着人们认识上的一个新层次,从微米进入到纳米。
61、纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑或组装一种新的体系,它包括一维、二维和三维体系。62、纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(10-9~10-7m)或由它们作为基本单元构成的材料。63、纳米材料的基本单元可以分为四类:(1)零维:在空间有三维在纳米尺度
(纳米粉体、纳米团簇);(2)一维:在三维空间内有两维在纳米尺度;(包括纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带)
(3)二维:在三维空间内有一维在纳米尺度;(包括超薄膜、纤维材料);(4)三维:尺寸为1-100nm的粒子为主体形成的纳米块体。
64、纳米材料的特殊效应:(1)表面效应;(2)小尺寸效应;(3)量子尺寸效应;(4)宏观量子隧道效应 65、放电平台时间是指在电池满电情况下放电至某电压的放电时间。
66、充放电倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,1C在数值上等于电池额定容量,通常以字母C表示。
67、自放电率又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。68、电池循环寿命是指电池容量下降到某一规定的值时,电池在某一充放电制度下所经历的充放电次数。
69、电池的容量有额定容量和实际容量之分。锂离子电池规定在常温、恒流(1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下,充电3h、再以0.2C放电至2.75V时,所放出的电量为其额定容量。电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。容量单位:mAh、Ah(1Ah=1000)。70、锂离子电池主要组分:正极、负极、电解液、隔膜、外壳 71、隔膜的主要作用:(1)隔离正、负极,并使电池内部的电子不能自由穿过;(2)能够让电解质液中的离子在正负极间自由通过。
72、LiFePO4:充电时,锂离子从FeO6层面间迁移出来,经过电解液进入负极,发生Fe 2+→ Fe 3+的氧化反应,为保持电荷平衡,电子从外电路到达负极。放电时则发生还原反应,与上述过程相反。即:
充电时:LiFePO4-xLi+-xe―→xFePO4+(1x)LiFePO4
放电时:FePO4+xLi++xe―→xLiFePO4+(1-x)FePO4
第五篇:DY无机保温材料
保温工程报价之前应掌握哪些情况?
保温工程报价之前应掌握哪些工程情况? 应掌握的工程情况如下:
1)、完整的工程图(平、立、剖面图); 2)、保温类型(墙、屋面、顶棚)、厚度; 3)、工程地点;
4)施工组织设计或施工方案。