搜索
一、问答题1.何谓陶瓷和电子陶瓷？（6分）答：通常将经过制粉、成型、烧结等工艺制得的产品都叫做陶瓷。电子陶瓷是指应用于电子技术中的各种陶瓷，也就是在电子工业中用于制造电子元件和器件的陶瓷材料，一般分为结构陶瓷和功能陶瓷。2.颗粒细度在电子陶瓷工艺中有那些特性？答：一般粉料愈细，则其工艺性能愈佳，粉料达到一定细度时，才能使浆料达到必要的流动性、可塑性，才可保证坯体具有足够的光洁度、均匀性和必要的机械强度；颗粒细化可降低陶瓷的烧成温度；颗粒愈细，则加工愈困难，应从经济考虑。3.球磨、振磨、砂磨的破碎原理是什么？比较其优点。答：球磨原理:球磨机是一种内装一定磨球的旋转筒体，筒体旋转带动磨球旋转，靠离心力和摩擦作用，将磨球带到一定的高度，当离心力小于其自身重量时，磨球下落，撞击下部磨球与筒壁，而介于其间的粉料，便受到撞击或碾磨。mgh撞击，另一个是磨球之间以及磨球与筒壁之间的摩擦滚压。工作周期长，间歇操作，耗电大，效率低，细度极限是1μm以下。振磨原理：料斗偏心甩动时，给磨球施加切向作用力，磨球上抛的同时，仍有高度自旋运动，故球与球相遇时，撞击与碾压兼相作用.振动磨中撞击作用胜于滚碾，故振动磨所得的粉粒棱角多、活性大、流动性差，欠圆润.振动磨破碎比高.噪音高，寿命短。砂磨的破碎原理:安有若干圆板的旋转中轴带动磨球转动，中轴的转速极大，因而给予磨球极大的离心力与切线加速度，使球与球和球与壁之间产生大量的滚碾摩擦，将粉料磨细颗粒小，粒形圆润，流动性高，有利于独石电容器4.什么是陶瓷粉料的表面能？有何意义？答：表面能：表面离子比内部离子能态高，其高于体内离子所具有的那部分能量称之为表面自由能或表面能。(结合能：由高度分散状态的离子结合成单位质量的离子晶体时所释放的能量或单位质量的离子晶体彻底分散为正负离子时所做的功)5.陶瓷粉料煅烧的目的是什么？如何选择合适的煅烧温度？答：机械粉碎方法是提高粉料比表面是有效的，但是很有限。很难达到更细的粒度，2()MgOH经过煅烧，可以得到疏松多孔的粉料，可以获得纳米级的粉料。6.何谓陶瓷粉料的造粒？为何在电子陶瓷工艺中需要造粒？答：1、为了保证干压坯体的高质量，减少气孔率，提高坯体密度、强度和均匀度，还要将拌好增塑剂的粉料，预压一次或两次，再将压块粗碎至0.2~0.5mm左右粒度，以备干压成型时用，这种过程就称为造粒。2、功能陶瓷的生产工艺中从利于烧成和固相反应进行的角度考虑，希望获得超细的原料颗粒，但粉料越细，比表面积越大，流动性越差，干压成型时不容易均匀的充满模具，经常出现成型件有空洞、边角不致密、层裂、弹性失效的问题。常采用造粒工艺解决这一问题。7.什么叫溶胶—凝胶方法？这种方法有什么优越性？答：1、是一种借助于胶体分散系的制粉方法。溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。2、胶粒直径都在几百埃之下，具有相当的透明度，称为溶胶。溶胶高度稳定，它可以将多种（3-5种或更多）金属离子均匀、稳定地分布于胶体中，并可进一步脱水成均匀的凝胶（无定形体），再经过合适处理便可获得活性高的超微粒混合氧化物。8.助磨剂主要是什么原因才是其具有助磨作用？并指出助磨剂有那些效应？答：助磨剂：助磨剂主要是通过表面吸附作用来起作用的，又称表面活性物质。1%可能使球磨的效率成倍的增长，其作用机理主要是助磨剂在粉料表面的吸附作用。a)分散效应：是指助磨剂在粉料表面吸附作用之后，大大地减弱了粉料之间的相互作用，而避免结成团块的效应。“干磨”采用油酸[CH3-(CH2）7-CH=CH-（CH2）7-COOH]其中羧基-(COOH)具有明显极性，将与粉粒表面离子电场的异名端强烈吸引，而烷基朝外，烷属烃是典型的中性介质，因而大大地削弱了粉粒之间的相互作用力，提高了分散性，强化了研磨效率。b)润滑效应：是指由于助磨剂在粉粒表面的附着使粉粒之间的作用力下降，摩擦力减小，流动性增加。避免粗粒包裹于细粒之中，使研磨力缓冲分散；c)劈裂效应：主要是指助磨剂在粉粒裂缝中附着后的作用，撞击和碾压后，粉料出现裂缝，但应力去除后，裂缝弥合。有助磨剂存在时，当裂口初一张开，这种新生成的活性特别大的表面，对周围媒质具有很大的极化和吸引力，故助磨剂将乘虚而入，并支撑，梗塞于缝隙之内，使之不能再度弥合，相当于打进一个“楔子”，使大量的应力集中于裂口前端，下次撞击碾压作用时，有利于裂口进一步扩展，助磨剂亦进一步挺进，使粉料劈开，研磨效果提高。9.对电子陶瓷原料主要有那些方面的要求？答：三方面要求：（1）化学成分：纯度，杂质的种类与含量，化学计量比；（2）颗粒度：粉粒直径，粒度分布，颗粒外形；（3）结构：结晶形态，稳定度，裂纹，致密度和多孔性等。10.电子陶瓷多采用化工产品作为原料，请说出化工产品的纯度等级是如何划分的？答：我国的试剂规格基本上按纯度（杂质含量的多少）划分，共有高纯、光谱纯、基准、分光纯、优级纯、分析和化学纯等7种。（1）优级纯（GR：Guaranteedreagent），又称一级品或保证试剂，99.8%，这种试剂纯度最高，杂质含量最低，适合于重要精密的分析工作和科学研究工作，使用绿色瓶签。（2）分析纯（AR），又称二级试剂，纯度很高，99.7%，略次于优级纯，适合于重要分析及一般研究工作，使用红色瓶签。（3）化学纯（CP），又称三级试剂，≥99.5%，纯度与分析纯相差较大，适用于工矿、学校一般分析工作。使用蓝色（深蓝色）标签。（4）实验试剂（LR：Laboratoryreagent），又称四级试剂。（5）基准试剂（PT：PrimaryReagent）：专门作为基准物用，可直接配制标准溶液。（6）光谱纯试剂（SP：Spectrumpure）：表示光谱纯净。但由于有机物在光谱上显示不出，所以有时主成分达不到99.9%以上，使用时必须注意，特别是作基准物时，必须进行标定。（7）纯度远高于优级纯的试剂叫做高纯试剂（≥99.99%）。11.请解释粘土为何具有可塑性？答：粘土的高度亲水和胶化作用，不但表面可形成一层牢靠的胶态水膜，且水分能渗透到粘土颗粒的大量层片之间，使之充分溶胀和具有高度的形变能力。若使这种粘土胶粒中介于瘠性粉料之间，它能将极性粉粒牢固粘附（并具有高度的形变能力），并且有较好的流动性，即使其中含有少量的增水粉粒，亦能很好地分别包围，裹夹于其中，整个泥料体系仍具有足够的可塑性。12.干压成型的优缺点，等静压成型的优缺点。答：优点：（1）工艺简单，操作方便，小批量试制，大批量生产；（2）周期短，工效高，易自动化生产；（3）含水量少，胶合剂亦少；（4）密实、尺寸精确，烧成收缩小，强度高。缺点：（1）加压设备，瓷件大则加压大（2）模具，每种产品一套模具，要求高，结构复杂时难压制；（3）模具磨损，带来污染；（4）轴向加压，缺乏侧向压力；（5）粉料本身高内摩按力，坯体结构有明显的各向异性；（6）仅限于圆形，薄片状电子元件，很难用于外形复杂，大型产品的生产。13.电子陶瓷有那些成型方法？14.答:粉压成型;塑法成型;流法成型;其它成型工艺粉压成型包括干压成型和静压成型，塑法成型包括挤制成型和轧膜成型，流法成型包括流延法、注浆法和热压铸法.15.何谓陶瓷的烧结？烧结和烧成的区别是什么？答：定义：在T熔温度之下，物料通过增大接触面、颗粒重排、形成晶界、排除气孔，达到致密和增大强度的过程。烧结与烧成(firing):烧成:包括多种物理和化学变化.例如脱水,坯体内气体分解,多相反应和熔融,溶解,烧结等。而烧结仅仅指粉料经加热而致密化的简单物理过程,烧结仅仅是烧成过程的一个重要部分。16.热分析的方法有那些？热分析在陶瓷材料生产过程中有何意义？答：热重分析；差热分析。热分析技术能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化，对无机、有机及高分子材料的物理及化学性能方面，是重要的测试手段。17.固体粉料烧结的推动力是什么？写出颈部空位浓度差的表达式，在烧结的作用是什么？答：曲面压差；颈部浓度差△C；气相传质。18.固体材料烧结有那些机理？答：1、体积扩散机理；2、蒸发—凝聚机理（气相沉积）；3、溶解—沉淀机理（液相烧结）；4、粘滞流机理。19.固体陶瓷材料烧结的传质途径有那些？答：烧结中传质途径：从颗粒表面向颈部的表面扩散；从粒界向颈部的界面扩散；从颗粒表面向颈部的体积扩散；从粒界向颈部的体积扩散；从颗粒内部位错向颈部的扩散；从颗粒表面向颈部的蒸发-冷凝；从颗粒表面向颈部或从小颗粒向大颗粒的溶解-沉淀。20.晶体等温成长的主要特征是什么？答：所有晶界移动的结果均趋向于夹角为120的直晶界，如果边数大于6的颗粒（截面），因→120°呈凹边界（晶界），小于6的颗粒为使夹角120°呈凸边界。晶粒等温长大总是边数多的晶粒长大，而小于6的晶粒缩小。21.影响陶瓷烧结的主要因素有那些？答：烧结时间（保温时间）和温度；预烧温度与时间；原料的粒度；添加物的影响；烧成气氛；纳米微粒对烧结的影响。22.影响电子陶瓷光洁度的因素有那些？答：工艺上的影响因素；结构上的主要因素；工艺措施。23.有些电子陶瓷为何需要表面加工？表面加工的方法有那些？答：集成电路基片、微调电容器、微波窗口、微波谐振器、表面波器件、气敏封接的接合口等电子陶瓷都需要表面加工。加工有三种方法：机械研磨、化学处理、以及其他方法。24.何谓陶瓷施釉？电子陶瓷釉有那些作用？答：陶瓷施釉是指通过高温方式，在瓷件的表面烧附一层玻璃状物质。使表面具有光亮、美观、致密、不吸水、不透水以及化学稳定等优良性能的工艺措施。除定义中比较直观的作用外，还有以下几点：提高瓷件机械强度与热冲击稳定性;可提高瓷件表面光洁度，光洁度可达0.01m，或更高，可满足薄膜电路的要求;施釉可以提高瓷件的表面放电强度;釉可使瓷件防潮性能提高;[1]有一压电陶瓷的成分如下：32.04.04.03/23/1)(OZrTiTaMgPb以2252343ZrOTiOOTaMgCOOPb和、、、作为原料，配制1000克粉料。求各料的用量（注：不考虑纯度）[2]某一铁电陶瓷，属于33BaTiOBaSnO系列，已知其配方中各料用量：3BaCO为485.80克，2TiO为178.10克，2SnO为36.70克，试求其分子式33xBaTiOyBaSnO或（3()xyBaTiSnO）。