功能玻璃考试复习(2014)

1功能玻璃---考试复习（2014）一．材料合成部分：1．金属还原法：答：用一种金属还原金属化合物(氧化物、卤化物)的方法被称为金属还原法．2．氢还原反应的平衡常数K：答：用纯氢还原氧化物时，氢的最高利用率为Y,Y={K/(K+1)}*100%，在反应平衡体系中K为还原反应的平衡常数．3．金属蒸气通常的制备方法：答：金属蒸气通常可以采用下列四种制备方法,即：(１)：电阻高温蒸发(２)：电弧蒸发(３)：电子轰击法(４)：激光束蒸发．4．水热与溶剂热合成：答：水热与溶剂热合成是指在一定温度(室温~1000)℃和压强(1~100)MPa条件下利用溶液中物质化学反应所进行的合成．5．Sol-gel法合成中，金属离子通常的配体：答：溶胶-凝胶法技术合成无机盐的水解-聚合反应中,在水溶液里，金属离子通常有三种配体：(１):水(OH2)(２):羟基(OH)(３):氧基(=O).6．静高压：答：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，就在物体或试样内部产生高压强。所产生的高压力称为静高压.7．高压熔态淬火方法：答：高压熔态淬火方法是将起始材料施加高压，然后加高温，直至全部熔化，保温保压，最后在固定压力下，实行淬火，迅速冻结高压高温状态的结构。8．分解电压：答：在进行电解过程时，在电解池两极上所加的电压不得小于电解过程中自身产生的反电压，否则电解过程就不能进行。引起电解质开始分解的电压叫分解电压。9．复合材料中的基体与分散相：答：在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体，另一相为分散相称为增强材料。10．获得低温的途径：答：通常获得低温的途径有相变致冷;热电致冷以及（等焓与等熵）绝热膨胀等。11．真空度；真空泵；真空计：答：１）真空状态下气体的稀薄程度通常以压强表示，习惯上称作真空度.２）产生真空的过程称为抽真空。用于产生真空的装置称为真空泵.３）测量真空度的量具称为真空计.212.在反应机理上水热与溶剂热合成与固相合成的差别：答：在反应机理上水热与溶剂热合成与固相合成的差别是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主要以液相反应为其特点。13.动态高压：答：利用爆炸(核爆炸，火药爆炸等)、强放电等产生的冲击波，在10-3秒-10-12秒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，甚至上千GPa，同时伴随着骤然升温。这种高压力，就称为(动态高压。14．电流效率；电极电位；超电压：答：１）实际析出的金属量与法拉第定律计算出来的理论量之比，称为电流效率２）在任一电解质溶液中浸入同一金属的电极，在金属和溶液间即产生电位差，称为电极电位。３）理论上分解电压只要比反电压大一个无限小的数值，电解就可进行，从这个意义上讲分解电压在数值上等于反电压。实际上这两个数值常常不相符合。两者的差称为超电压。15．Stark-Einstein定律：答：Stark-Einstein定律的描述是：一个分子只有在吸收光能的（一个量子）以后，才能发生化学反应。16．获得非晶态材料的最根本条件：答：是要有足够快的（冷却速度），并冷却到材料的再结晶温度以下。17．水泥：答：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。18．．高温电阻发热材料的分类：答：（1）石墨发热体---用石墨作为电阻发热材料，在真空下可以达到相当高的温度，但须注意使用的条件，不能在氧化或还原的气氛下使用。(2)金属发热体---金属发热材料如钽、钨、钼等适用于产生高温，通常都采用在高真空和还原气氛的条件下进行加热。(3)氧化物发热体---在氧化气氛中，氧化物电阻发热体是最为理想的加热材料。19．论述溶胶-凝胶合成法的技术特点：答：（1）通过各种反应物溶液的混合，很容易获得需要的均相多组分体系。（２）对材料制备所需温度可大幅度降低，从而能在较温和条件下合成出陶瓷、玻璃、纳米复合材料等功能材料;(3)由于溶胶的前驱体可以提纯而且溶胶-凝胶过程能在低温下可控制的进行，因而可制备高纯或超纯物质，且可避免在高温下对反应容器的污染等问题。(4)溶胶或凝胶的流变性质有利于通过某种技术如喷射、旋涂、浸拉、浸渍等制备各种膜、纤维或沉积材料。20．论述微波辐射的特点：3答：(1)由于微波能可直接穿透样品，里外同时加热，不需传热过程，瞬时可达一定温度。(2)微波加热的热能利用率很高(能达50%一70%)，可大大节约能量，而且调节微波的输出功率，可使样品的加热情况立即无惰性地改变，便于进行自动控制和连续操作。(3)由于微波加热在很短时间内就能将能量转移给样品，使样品本身发热，而微波设备本身不辐射能量，因此可避免环境高温，改善工作环境。(4)微波除了热效应外，还有非热效应，可以有选择地进行加热。21．高温合成反应有哪几种类型？答：1）高温下的固相合成反应。2）高温下的固-气合成反应。3）高温下的化学转移反应。4）高温熔炼和合金制备。5）高温下的相变合成。6）高温熔盐电解。7）等离子体激光、聚焦等作用下的超高温合成。8）高温下的单晶生长和区域熔融提纯。22．论述非晶态材料在微观结构上的基本特征：答：1）只存在小区间内的短程有序，在近邻和次近邻原子间的键合(如配位数、原子间距、键角、键长等)具有一定的规律性，而没有任何长程有序。2）它的衍射花样是由较宽的晕和弥散的环组成，没有表征结晶态的任何斑点和条纹，用电镜看不到晶粒、晶界、晶格缺陷等形成的衍衬反差。3）当温度连续升高时，在某个很窄的温区内，会发生明显的结构相变，是一种亚稳态材料。23．水泥的制造工艺流程：答：原料、石灰石、粘土、硅石、氧化铁原料及其他原料→充分干燥→粉碎→以适当的比例混合（调和原料）→预热、锻烧(900~1000度)→高温烧成（1400~1500度）→骤冷→（半熔化状态）熟料→再加石膏(CaSO4·2H2O)混合→粉碎→造粒→水泥。二．功能玻璃部分：1.浮法玻璃及其特点A浮法玻璃指熔融玻璃液从熔窑流出进入锡槽，在浮游状态下通过而制得的玻璃。B特点：与熔融金属液面接触的玻璃表面成为光滑平整的表面，非接触面也在玻璃的表面张力和自重的作用下形成火焰抛光一样光滑平整的平面。浮法板玻璃的反射像几乎不出现失真，透明性和采光性能优越。2.压延玻璃---使熔融状态的玻璃通过两根水冷的压延辊，压辊上所雕刻的花纹图案转到玻璃表面，用这种被称为压延法制造的板玻璃即压延玻璃。压延玻璃特点---表面的花纹除具有艺术效果外，还使透过光适当地扩散而阻挡视线。3.吸热板玻璃---是在浮法板玻璃的组成中添加微量的铁、镍、钴、硒等而制成的透明颜色板玻璃，颜色有蓝、灰、茶色等多种。特点：这种玻璃能吸收红外线，减少进入室内的太阳辐射热，可以降低室内空调的负荷。4.物理强化（钢化）玻璃----板玻璃在热处理炉中加热到软化温度附近(650～700℃)后，向二个表面喷吹空气急冷，使表面形成稳定的压缩应变层的一种玻璃。4特点：A---通过这种强化处理，板玻璃的机械强度，抗热冲击强度都得到改善，是未经强化处理玻璃的几倍。B---强化后的板玻璃受风压、水压和冲击等外力作用时，呈现出的抗弯强度为同厚度未处理玻璃的3~5倍。C---强化玻璃破损时，成为钝角状的碎片，减少了危害性。5.多层中空玻璃：二片或数片板玻璃用金属垫片间隔，空腔中充以洁净干燥的空气，四周密封而构成的多层中空玻璃。特点：A隔热性能---由于中空玻璃中空气层的隔热作用，中空玻璃的隔热性能约为普通单层玻璃的2~3倍。B防露特性---多层中空玻璃因其优越的隔热性能而具有防止结露的效果。C隔音性能---多层中空玻璃具有中音频区的透过损耗升高、低音频区降低的倾向。低音频区的降低是由于玻璃板的质量、空气层在特定频率区域出现共振而引起。6.热反射板玻璃制备方法：A热分解法---a：热喷涂烧结b：浸涂烧结B金属离子渗入法---C化学镀膜法----D真空法----a：真空蒸镀法b：溅射法7.玻璃砖---将二块压制成凹形的玻璃块(钠钙硅玻璃)对接，加热使对接部熔合而成的空心建筑材料，即玻璃砖。经高温熔接后的玻璃砖退火后，侧面涂以白色涂料，可以防止施工后看出灰（黑）色的水泥、灰浆。同时，这种涂料成为水泥、灰浆和玻璃砖之间的缓冲材料，可有效起到防止玻璃砖破裂的作用。特点：A采光性能---因玻璃砖内侧形状的不同，对外侧光线而言，有扩散性和定向性两种。扩散性玻璃砖---能防止直射日光直接进入室内，具有使室内照度分布均匀的效果。定向性玻璃砖---使直射日光折射，再经其他空间反射，起增加室内深处照度的作用。B隔热性能---由于玻璃砖具有中空玻璃原理，其隔热性能优越，从夏季到冬季建筑物的热负荷都将减轻。C隔音性能---在透光建筑材料中，玻璃砖具有特别大的隔音效果，而且随着声频的增加，声波的透过损耗增大。D耐风压、耐震性能---玻璃砖墙由玻璃砖、灰浆和增强筋构成。耐风压强度取决于玻璃墙缝的排列和增强筋的间隔。E美观、装饰性能---玻璃砖可以有各种不同的尺寸，颜色。在玻璃砖的表面还可以进行各种有机和无机材料的镀膜。8.汽车的窗玻璃的基本性能---使用与建筑窗玻璃同样的玻璃原板，除具备一般窗玻璃的功能外，还要求：1）运行过程中保持必要的视野。2）破损时确保必须的最小限度的视野。3）出现事故时，即使人体撞击在玻璃上，也不致于出现太大的伤害。4）能有效防止外来物品进入。9.夹层玻璃----是二片以上的玻璃与塑料中间膜粘合、破损时不出现碎片飞散的安全玻璃。中间膜概念---中间膜（早期）---硝酸纤维素和醋酸纤维素，其缺点是随着时间增加出现变色脆化的老化现象。中间膜（中期）---采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，使夹层玻璃的性能和寿命显著提高。中间膜（现代）---PVB膜的改进，开发了HPR等一系列高分子材料的夹层玻璃。510.玻璃镜----板玻璃在自动机械流水线中洗涤、湿法镀银和铜膜，为保护金属膜，干燥后涂覆有机涂料保护，这种具有将近全反射光效果的玻璃被称为玻璃镜。11保温瓶----是用于保温、冷藏的真空双层容器的总称。原理---热量传递通过传导、辐射、对流，由于保温瓶两层壁中间处于真空状态，防止热传导和对流的发生。双层壁中间真空面上镀银，辐射线被反射，阻止了与外界的热交涣。因此，也称真空瓶。12.保温瓶的“脱片”(flakes)----保温瓶的脱片---保温瓶所盛放的热水中生成的闪光悬浮薄片，其中的大部分是结晶度非常低的含水硅酸镁。附合饮料水规范的水中含有几个ppm的硅酸和镁，在碱性、高温下形成含水化硅酸镁。并且在玻璃表面堆积，随着厚度的增加而逐渐剥落。13微晶玻璃（餐具）---含有晶核生成物质的玻璃原料，按一般方式熔融、成形、控制一定条件下再次进行热处埋，使玻璃相中析出大量结晶相(50～95%以上），获得与原有玻璃物理性质很不相同的玻璃，即微晶玻璃(glassceramics)。特点：A热膨胀系数特别小(从负值～2O×lO-7/℃)。B具有超耐热性（耐热冲击性能优异）。应用：微晶玻璃餐具、炊具(用于饭菜的烹调、加热、保存)。14.光学玻璃---具有各种折射率、色散等一系列光学性能的玻璃。用途：主要用做光学系统中的透镜和棱镜，用于像的传递。主要光学系统术语：色差、球面像差、慧差、像面弯曲、畸变等像差。15.眼镜玻璃---用于矫正视力和保护眼睛的玻璃。眼镜片分类：1）矫正视力的眼镜片有矫正近视、远视等折射反常的镜片。2）弥补老年远近调节能力不足的老花眼镜片;散光矫正用眼镜片等。3）保护眼镜用于完全阻挡或减少对眼睛有害的波长的光，典型的是遮阳眼镜（sunglasses）冕牌玻璃---对矫正视力的眼镜片，使用国际上统一规定、折射率1.523的冕牌玻璃。高折射光学玻璃----折射率为1.667～1.878的光学玻璃。16.光致变色眼镜玻璃---光照射时产生吸收而变暗，照射停止后退色复明的玻璃，称光致变色玻璃(Photochromicglass)，简称光色玻璃。特征：含卤化银的光色玻璃具有下列优点，变暗的程度