ZESTAW I Jakie przemiany występują w układzie Cr₂O₃-Al₂O₃? Występuje pełna rozpuszczalność, nie ma żadnych związków Od czego zależy wielkość liczby koordynacyjnej kationu? Zależy od stosunku promieni jonowych Która z przemian polimorficznych kwarcu podlega przemianie polimorficznej z duża zmianą objętości ? alfa krystobalit> beta krystobalit Która z przemian polimorficznych ZrO₂ ma charakter nieodwracalny ? Żadna Jaką własnością funkcyjną charakteryzują się warystory ? Zmiana oporu elektrycznego w polu elektrycznym Co to jest mrozoodporność ceramiki budowlanej ?
Zdolność materiału do przeciwstawiania się rozciągającym naprężeniom wody zamarzającej w porach materiału. Zależy od porowatości i wytrzymałości ścianek porów. Przykład gęstej ceramiki o bardzo niskim przewodnictwie cieplnym ZrO2 Podać 3 rodzaje wyrobów kamionkowych - Rury kanalizacyjne, - Wyroby kwasoodporne - Płytki podłogowe , naczynia stołowe Jaki jest cel nakładania szkliwa na wyroby porcelanowe? -poprawić szczelność, - zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, - zwiększyć gładkość ułatwiającą czyszczenie, -zwiększyć obojętność chemiczną, walory estetyczne Wymagania stawiane ceramice budowlanej -trwałość, -niskie przewodnictwo cieplne,- mrozoodporność, -odpowiednia wytrzymałość mechaniczna, -estetyczny wygląd, -niski koszt.

ZESTAW II Wymienić 1 tlenek tworzący szkło Odp. krzemionka SiO₂ Podać przykład przemiany polimorficznej nieodwracalnej Beta-Kwarc w gamma-Trydymit Jakie są 2 najbardziej symetryczne układy ? Regularny, tetragonalny Jaka faza występuje w układzie Al₂O₃-Cr₂O₃ ? faza stała- pełna rozpuszczalność składników w fazie stałej Podać 3 zastosowania porcelany twardej - gniazda i główki bezpiecznikowe -wstawki wkrętowe -oprawy oświetleniowe , izolatory trakcyjne Czym jest liczba koordynacyjna anionu ? Liczba najbliższych sąsiadujących kationów Jaki jest cel nakładania szkliwa na wyroby porcelanowe? -poprawić szczelność, - zwiększyć wytrzymałość mechaniczną, - zwiększyć gładkość ułatwiającą czyszczenie, - zwiększyć obojętność chemiczną, walory estetyczne Przykład pakietu 2:1 Pirofilit Al₂[Si₄O₁₀](OH)₂ (składnik glin o wł. Plastycznych) Do czego (w czym) wykorzystuje się tytanian baru ? Do produkcji kondensatorów

ZESTAW III Podać 3 rodzaje wyrobów fajansowych - płytki ścienne, naczynia stołowe - przedmioty ozdobne - ceramika sanitarna Co to są odmiany polimorficzne ? Związki ceramiczne występujące w różnych formach krystalicznych , różniące się budową krystaliczną, ciepłem tworzenia, gęstością i In wł fiz, stanowią odrębne fazy, wykazujące określone zakresy temp i ciśnień, w których są one trwałe Od czego zależą naprężenia wokoło porów ? od długości szczeliny , promień krzywizny szczeliny, gęstości Podać 4 kationy podstawowe ceramiki tradycyjnej Si, Al., Zr, Mg, Ti, Ca Jak nazywa się inaczej LK=6 ? Oktaedr Dlaczego ceramika ma największą sprężystość? ponieważ istanieje pewna możliwość odkształcenia dopóki nie zostanie przekroczona odl działań sił Coulombowskich-dla wiązań jonowych, także ze wzg na wysoką symetrię struktur materiałów Od czego zależy wytrzymałość ceramiki budowlanej? jednorodności, porowatości, wtrąceń ziarnistych np.kwarcu Wiązania w MgO Jonowe Podać odwracalną przeminę Al₂O₃ gamma Al2O3 -> alfa Al203 w 1000-1100stC

ZESTAW IV Rodzaje ceramiki, w których występuje mullit Mat. Ogniotrwałe mulitowe oraz szamotowe, ceramika szlachetna, ceramika budowlana Co to są termistory ? Elementy w których następuje zmiana oporu elektrycznego w polu elektrycznym pod wpływem temperatury Co robią modyfikatory w szkle ? Modyfikują więźbę szkła i zmieniają właściwości szkła : - obniżają temperaturę topnienia, - zmieszają moduł sprężystości, twardości i sztywności szkła: tlenki alkaliczne i ziem alkalicznych Odmiany polimorficzne ZrO₂ - Jednoskośny - Tetragonalny - Regularny Gęsta ceramika o największej przewodności cieplnej MgO Związki tlenowe dające określony kolor (dwa wymienić) czerep czerwony- stałe roztwory Fe2O3 i Al2O3, studzenie w atm. utl. ; żółty-sole wanadu; ciemnoszary- FeO, FeO*Fe2O3 wypalanie i studzenie w warunkach red

ZESTAW V Przemiany polimorficzne ZrO₂ nieodwracalne W przemianie ZrO₂ nie ma przemian nieodwracalnych Składniki mikrostruktury ceramiki faza stała, granice międzyziarnowe, pory Jaki związek występuje w szkle krzemowym, krzemianach ? SiO2 Co to są materiały wiążące ? Są to materiały, które po sproszkowaniu i zarobieniu wodą lub wodnymi roztworami nieorganicznych związków chemicznych dają się formować i mają zdolność wiązania na powietrzu lub w wodzie. +Warunkiem koniecznym niewystarczającym do zajścia reakcji z wodą jest występowanie w proszku tlenku CaO lub MgO. Warunkiem koniecznym wystarczającym jest powstanie allit-u CaO*SiO2 lub CaO*Al2O3 Dachówka, porcelana, fajans -> ustawić w kolejności od materiałów o największej Fajans, dachówka, porcelana Od czego zależy barwa czerepu w ceramice budowlanej? Od domieszek oraz warunków wypalania i studzeniaWymienić 3 przykłady ceramiki inżynierskiej - ceramika narzędziowa - czysta ceramika tlenkowa - ceramika azotkowa i salonowa, z węglika krzemu, korundowa, z tlenku cyrkonu Wymienić typy (rodzaje) fajansu skaleniowy, majolikowy, szamotowy Wiązanie z LK=4 ? kowalencyjne; wyjątki dla jonowych.np. zw amfoteryczne

ZESTAW VI Jakie wiązania ma Cr₂O₃ ? Jonowo - kowalencyjne Przykład ceramiki o własnościach ferroelektrycznych Tytanian ołowiowo-lantanowy (PZLT) Podział ceramiki tradycyjnej -budowlana -szlachetna : fajans, porcelana, kamionka -materiały ogniotrwałe -szkło -materiały wiążące Co jest składnikiem ceramiki krzemianowej ? Tetraedr krzemowy czyli tlenek SiO2Liczba koordynacyjna kationu w wiązaniach kowalencyjnych LK = 4 Jakie warunki musi spełniać związek, aby tworzył z innymi związkami roztwór stały ? Nieskończona rozpuszczalność składników w stanie stałym jest możliwa dzięki podobieństwu kationów, zbliżonej wielkości promieni, ten sam rodzaj sieci krystalicznej, ten sam ładunek- czyli st.utl. Przy jakiej przemianie następuje największy ubytek objętości ZrO₂
Jednoskośny( 5,82) <- Tetragonalny (6,10) czyli z tetragonalnej na jednoskośny w temop 1170st.C Jak zmienia się przewodnictwo cieplne pod wpływem temperatury ? zależne od rodzaju materiału np. 1. szkło- niewiele wzrasta przewodnictwo; ogólnie niskie, 2.składnik krystaliczny tlenków Al2O3, MgO(o nieporowatej strukturze)-maleje;ma wys przewodnictwo w niskiej temp Jaka faza występuje w SiO₂ -Al2O₃ ? Szklista

ZESTAW VII Jakie wiązania występują w Si₃N₄ ? Kowalencyjne Dwa przykłady tlenków szkłotwórczych SiO₂, B₂O₃ , P2O5 Co to jest mrozoodporność ? Zdolność materiału do przeciwstawiania się rozciągającym naprężeniom wody zamarzającej w porach materiału. Zależy od porowatości i wytrzymałości ścianek porów Podaj nieodwracalną przemianę ZrO₂ W ZrO₂ nie ma nieodwracalnych przemian, są tylko odwracalne Jak reaguje metal, a jak materiał ceramiczny na obciążenie? Metal odkształca się plastycznie już przy niewielkich obciążeniach, natomiast ceramika z racji wysokiej twardości nie odkształca się plastycznie, zasadniczo po przekroczeniu odpowiedniej wartości naprężenia ulega zniszczeniu Dwa przykłady ceramiki o najmniejszej przewodności cieplnej szkło kwarcowe (1,4) ZrO2(2,0) Dwa układy najmniej symetryczne Jednoskośny, Trójskośny

ZESTAW VIII Składniki mikrostruktury ceramiki? faza stała, granice międzyziarnowe, pory
Co występuje w układzie SiO2-Al2O3 ? Mullit Co jest produktem hydratacji cementu ? faza C-S-H czyli 3CaO*2SiO₂-3H₂O Od czego zależy liczba koordynacyjna kationu ? Zależy od stosunku promieni jonowych Główny topnik w porcelanie miękkiej ? Skaleń Główny składnik związków krzemianowych ? SiO₂ Rodzaj wiązania w ZrO₂ ? Jonowe 3 typy zastosowania ferroelektryków ? - elementy pozycjonujące - sensory (poduszki powietrzne) - sensory ultradźwiękowe (mikrofony) - detektory piezoelektryczne Od czego zależy rozszerz cieplna ?- rodzaju wiązania chemicznego, - rodzaju sieci kryst- stopnia upakowania.

ZESTAW IX Jakie wiązanie przeważają w Si₃N₄ Kowalencyjne Gdzie jest większa gęstość w sieci tetragonalnej czy jednoosiowej ? Jednoosiowej Jaką figurę charakteryzuje LK=4 tetraedr Co to jest odmiana polimorficzna materiału ? Występowanie związku ceramicznego w kilku różnych formach krystalicznych, różniących się budową krystaliczną, ciepłem tworzenia, gęstością i innymi właściwościami chemicznymi. Wymień kationy tworzące ceramikę Si, Al., Zr, Mg, Ti, Ca

ZESTAW X Podaj dwa najbardziej symetryczne układy Regularny, tetragonalny Krzemiany warstwowe pakiet 2:1 Pirofilit Podaj dwie reakcje nieodwracalne Powstaje bayeryt i gibbsyt (to jest w ukł Al2O3) poza tym: beta-kwarc w gamma-trydymit; gamma- trydymit w beta-krystobalit; gamma Al2O3 w alfa Al2O3 Materiał o najmniejszej rozszerzalności cieplnej szkło kwarcowe (0,4) SiAlOn (1,7) AlN (5,6)

ZESTAW XI Jakie wiązania przeważają w ZrO₂ ?Jonowe Jaka figura odpowiada LK=6 ? Oktaedr Jaka odmiana ZrO₂ ma najmniejsza gęstość jednoskośny czy tetragonalny ? Jednoskośny 3 przykłady fajansu- Skaleniowy ilasty - Wapienny - Szamotowy 4 kationy wykorzystywane w ceramice tradycyjnej -Mg, Al, Si, Ca Od czego zależą własności mechaniczne ?(odp.dot ceramiki budowlanej)- porowatości - wtrąceń ziarnistych Jakie własności musi mieć ceramika budowlana ?Takie posiada- porowatość: 5-45% obj. - gęstość: 2,25-2,8 g/cm3 - moduł spręż.: 14-18GPa - wytrzymałość na ściskanie do 100MPa - przewodność cieplna 0,4-1,2 W/mK Takie się oczekuje Niskie przewodnictwo cieplne Dobra mrozoodporność Odpowiednia wytrzymałość mechaniczna Wygląd estetyczny Niski koszt Przemiany nieodwracalne Al₂O₃-H₂O Powstaje bayeryt i gibbsyt Co to jest odmiana polimorficzna ?Występowanie związku ceramicznego w kilku różnych formach krystalicznych, różniących się budową krystaliczną, ciepłem tworzenia, gęstością i innymi właściwościami chemicznymi.

ZESTAW XII Jakie warunki musi spełniać związek, aby tworzył z innymi związkami roztwór stały ? Nieskończona rozpuszczalność składników w stanie stałym jest możliwa dzięki podobieństwu kationów, zbliżonej wielkości promieni, ten sam rodzaj sieci krystalicznej, ten sam ładunek- czyli st.utl. Odmiany polimorficzne ZrO₂ - Jednoskośny - Tetragonalny - Regularny Dwa przykłady ceramiki o najmniejszej przewodności cieplnej ZrO₂, szkło kwarcowe Główny topnik w porcelanie miękkiej ? Skaleń

ZESTAW XIII W jakim przejściu Zr₂O₃ jest największa zmiana gęstości ? W przemianie jednoskośnej(5,82) w tetragonalną(6,10) Co ma LK=8 ?Jeśli chodzi o rodzaj wiązań to wiązania jonowe , a jeśli chodzi o strukturę to sześcian Zastosowanie piezoelektryków -przetworniki sygnałów, - elem. sterujące czułe na drgania, - zegary kwarcowe, - dozowniki tuszu w drukarce Tlenki, modyfikatory w szkle K₂O, Na₂O, CaO, MgO, PbO Różnica między kryształem a szkłem szkło: - uporządkowanie struktury,(K) - brak struktury krystalicznej,(Sz) - nietrwałość termodynamiczna, - szkło ma zawsze mniejszą gęstość Skład ceramiki inżynierskiej Ceramika: - azotkowa, - z węglika krzemu, - korundowa, - z tlenku cyrkonu Przykład związku 1:1 -Kaolinit Co ma większą gęstość niskotemperaturowy krystobalit czy wysokotemp.? Niskotemperaturowy Mrozoodporność, krytyczny rozmiar porów- poniżej 0,1 mikrometra - powyżej 200 -ll-

ZESTAW XV Jakie wiązanie ma CaO ? Jonowe Jakiej figurze odpowiada LK=6 Oktaedr Podaj główne cechy ceramiki - twardość - sztywność i kruchość - stabilność termiczna i chemiczna - izolacja termiczna, elektryczna, akustyczna - własności półprzewodnikowe Zastosowanie ceramiki z tlenkiem glinku - Ceramika inżynieryjna - Materiały ogniotrwałe - Materiały ścierne - Bioceramika obojętna - Cement glinowy - Ceramika tradycyjna Dlaczego w ceramice z wiązaniami kowalencyjnymi utrudniony jest ruch dyslokacji ?Ponieważ wymaga zerwania wiązań i zniekształceń kątów Co ma niższą gęstość: wysokotemperaturowy beta kwarc czy niskotemperaturowy alfa kwarc ? Niższą gęstość ma wys. temp beta kwarc bo alfa kwarc ma największą gęstość w temp. pokojowej Jak się nazywa układ 2 tlenków w którym całkowicie następuje ich rozpuszczalność ? Al₂O₃-Cr₂O₃ (dwuskładnikowy) Jaka odmiana polimorficzna kwarcu jest niepożądana i dlaczego ? Niepożądana jest odmiana beta krystobalitu

ZESTAW XVI Jakie wiązanie występuje w TiC ?Kowalencyjne Rozkład termiczny kaolinitu 1.Al2O3 *SiO2*2H2O->[500-600 C]-> Al2O3 *2SiO2 (metakaolin) +2H2O 2. 2(Al2O3 *2SiO2)-> 930-980C-> Si3Al4O12 (spinel Al.-Si) +SiO2 3. 3(Si3Al4O12)->1000-1100-> 2(3Al2O3*2SiO2) (mulit) +5SiO2 (w fazie trydymitu lub szkła) Dlaczego szkło nie przewodzi ciepła ? Szkło posiada różną długość wiązań, chaotycznie przekazuje energię a przewodnictwo cieplne maleje wraz ze wzrostem chaotyczności drgań (chaotycznego przekazywania energii) Dlaczego ceramika pęka poniżej teoretycznej wytrzymałości ? Przyczyną jest występowanie w mikrostrukturze nieciągłości. Naprężenia wewnętrzne u wierzchołka pęknięcia są wielokrotnością przyłożonych naprężeń zewnętrznych. Naprężenia te mogą osiągnąć wielkość równą wytrzymałości teoretycznej już przy niezbyt dużych zewnętrznych obciążeniach. Przykład krzemianu szkieletowego Anoryt Ca[Al₂Si₂O₈] Ortoklaz K[AlSi₃O₈] Podaj składniki mikrostruktury ceramiki faza stała, granice międzyziarnowe, pory Jakie LK ma SiO ? LK=4 Co się dzieje ze stężeniem defektów punktowych wraz ze wzrostem temperatury ? Wraz ze wzrostem temperatury rośnie liczba defektów punktowych bowiem podwyższeniu temperatury wzrost amplitudy drgań cieplnych, co ułatwia opuszczanie przez jony pozycji w więźle sieci krystalicznej. W jakich warunkach powstają naprężenia II rodzaju ? Naprężenia II rodzaju powstają gdyż niemożliwa jest swobodna rozszerzalność poszczególnych elementów objętości materiału, w obrębie którego istnieje zróżnicowanie temperatury. Prowadzą one w przypadku przekroczenia wytrzymałości materiału do jego spękań i zniszczenia. Naprężenia te powstają też jeśli następuje nagłe ogrzanie i chłodzenie materiału lub gdy następuje powolne nagrzewanie i chłodzenie materiału. Jaki rodzaj naprężeń w obszarze pęknięcia jest najmniej korzystny ?II rodzaju bowiem mogą spowodować zniszczenie całego materiału

---