先进陶瓷材料工艺学复习题
1. 比较软磁材料与硬磁材料的性能区别,分别指出晶粒度、晶内杂质和晶体定向排列等对
磁性材料磁导率和矫顽力的影响规律。
软磁材料的特点是高的起始磁导率,低的温度系数,低的矫顽力和低铁芯损耗,电阻率
要高,适用于高频应用。硬磁材料又称永磁材料,指磁化后保持较强剩磁的材料,要求
剩磁和矫顽力大,最大磁积能(BH)max大。一般材料的晶粒越大,晶界越整齐,则起
始磁导率越高。晶粒越小,矫顽力越大。
2. 举例说明透明陶瓷的制备原理与要求。
光在陶瓷中传播的机理,设入射到材料表面的光线一部分透过介质,一部分被吸收,
一部分在界面上被反射回原介质,一部分被散射。则:透射光+反射光+吸收光+散射光=
入射光。要使材料透明:则需透射光/入射光尽量大,亦即反射、吸收和散射的能量尽
量小。透明氧化铝陶瓷制备工艺
① 用MgO抑制晶粒长大:高温时发生反应在晶界生成尖晶石相抑制Al2O3
晶粒长大。MgO+Al2O3→MgAl2O4
② 用高纯氧化铝原料,主要以用铵明矾热分解的方法制备的原料为好。
③ 预烧原料,使多数Al2O3由γ转变为α相,但需保留少量γ以提高 原料
的烧结活性,促进烧结。
④ 成型时采用注浆法或等静压法,其中后者因能得到高压实度的坯体而更
好。
⑤ 烧结时应在氢气氛或真空烧结以避免气孔生成。
3. 低温烧结型叠层电容器有什么优势?
介电常数高,生产工艺稳定,对原料性能不敏感,配方无铅,性能稳定。
4. 为什么压电陶瓷需要经过预极化才会表现出压电性而单晶压电材料不需要预极化?
压电陶瓷是由许多小晶粒组成的,每个晶粒内的原子都是有规律地排列的,但这一晶
粒与那一晶粒的晶格方向则不一定相同,因而从整体看,仍是混乱、无规则的,因此
需要预极化使电畴沿电场方向取向,而单晶压电材料晶粒内的原子是有规律地排列的,
因此不需要预极化。
5. 解释氧化锌压敏陶瓷的压敏机理。
氧化锌压敏陶瓷的主晶相是相对低阻的n型半导体,晶界是相对高阻的半导体层,在大
电压下纳米厚度的晶界层由于隧道效应被击穿而电阻大幅度下降,从而显示压敏效应。
6. 象金红石这样的高折射率和高双折率的无机非金属粉体可用来制得高白度和强遮盖力
的优质白色颜料,请解释其原因。
折射率和双折射率越高,反射损失和散射损失越大,也就是说折射率相差越大,散射作
用越强,光线经过无数的反射和折射变得十分弥散使金红石不易成为透明材料,而可以
制得高白度和强遮盖力的优质白色颜料。
7. 结合晶体结构解释Na-β-Al2O3陶瓷的导体机理
导电机理:Na-β-Al2O3的晶体结构中氧为立方紧密堆积,二个铝氧四面体层形成类似
尖晶石结构的致密层,中夹一个较为松散的钠氧层。钠离子在松散的钠氧层中可进行移
动,扩散和离子交换,材料的导电性由钠离子在层内移动而产生。
8. 压电陶瓷的生产包括哪些步聚?
配料→球磨→过滤干燥→预烧→二次球磨→过滤干燥→过筛→成型→排塑→烧结→精
修→上电极→烧银→极化→测试


