当前位置:文档之家› 烧结原理

烧结原理

烧结原理
烧结原理

烧结原理

所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度(烧结温度)并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。

烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品,尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关,但是在许多情况下,烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。

硬质合金的烧结过程是比较复杂的,但是这些基本知识又是必须掌握的。

4.1 烧结过程的分类

烧结过程的分类方法很多,按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结,如钨、钼条烧结属于单元系烧结,硬质合金绕结则属于多元系烧结。

按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结,如钨钼的烧结过程中不出现液相,属于固相烧结,硬质合金制品在烧结过程中会出现液相,属于液相烧结。按工艺特征来分,可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。此外,还可以依烧结材料的名称来分,如硬质合金烧结,钼顶头烧结。

从学习烧结过程的实质来说,将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的,但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。

4.2 烧结过程的基本变化

硬质合金压坯经过烧结后,最容易观察到的变化是压块体积收缩变小,强度急剧增大,压块孔隙度一般为50%,而烧结后制品已接近理论密度,其孔隙一般应小于0.2%,压块强度的变化就更大了,烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定,压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度,而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。

制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。在压制过程中,虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的,甚至还存在有内应力,颗粒间的联结力是很弱的,但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化,这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应,以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化,使颗粒间接触紧密,内应力消除,制品形成了一个强的整体,从而使其性能大大提高。

4.3 烧结过程的基本阶段

硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:

1.脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化:

1)成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂

或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。

2)粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。

3)粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。

2.固相烧结阶段(800℃--共晶温度)

在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。

3.液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)

当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。

4.冷却阶段(烧结温度--室温)

在这一阶段,合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。

4.4 润湿性

硬质合金的烧结属于液相烧结,而润湿性在液相烧结过程中有重要意义。

润湿性是指液体浸润固体的能力,一滴液体滴到固体平面上,如果液体能够完全分散覆盖在固体的表面上,则称该液体能完全润湿该固体,反之则称该液体不能润湿固体,如果介于两者之间,则可说是部分润湿。

液相烧结时,若液态金属能完全润湿固体颗粒表面,则能得到孔隙非常小的烧结体,如果润湿性不良,将使烧结体出现各种缺陷。

4.5 收缩过程

烧结过程中硬质合金压块会产生明显的收缩。

一)收缩的几个阶段:不同钴含量的烧结体,在烧结过程中的收缩致可以分为三个基本阶段:

1.第一阶段:在1150℃以下作为第一阶段,在这阶段中烧结体发生了某些收缩现象,如果烧结体的完全收缩为100%的话,则此阶段的收缩只占百分之几左右。

第二阶段:在1150℃以上至液相出现之前可作为第二阶段。在这一阶段烧结体产生了剧烈的收缩,其收缩量大致占整个收缩量的80%以上。

第三阶段:液相出现以后产生的收缩量约为百分之几,烧结体成为完全致密状态。

二)影响收缩的因素

影响收缩的因素很多,常遇到的是:

1.升温速度

在正常的加热速度(每分钟几度)下,烧结体的收缩过程按照上述三个收缩阶段产生正常收缩,如果加热速度太快,则最高收缩速度阶段会移向更高的温度范围,甚至移向烧结体出现液相的温度,已发现,在较大的加速度下烧结的合金中有大量的粗孔和气泡,通常由于液相出现以后封闭了气体的排出通道所致,因此过大的加热速度对获得完全致密的烧结体是不利的。

2.压块的原始孔隙

在惰性气氛中烧结不同密度压块表明,收缩速度随压块密度降低而提高,具有不同密度的压块的相对收缩量和相对收缩速度都一样,合金的最终密度与压块的原始孔隙无关。但在活性气氛中烧结时,孔隙度大的压块很难获得完全致密的烧结体,因此,在实际工作中总是尽量提高压块的密度。

3.磨碎程度和混合料的粒度

碳化物颗粒越细,绕结体内单个孔的尺寸越小,而液体的毛细管压力与孔的半径成反比,同时两个碳化物颗粒的中心距随其颗粒的减少而缩短,因而细颗粒的粉末烧结时,彼此易于靠拢,此外,比表面越大的粉末,其固相扩散速度和液相出现以后的重排列和溶解析出速度越大,因此,经过磨碎的混合料和原始晶粒较细的混合料就有不同于一般混合料的收缩特性,它显著地降低开始出现收缩的温度,同时还提高出现液相以前的温度范围的收缩速度。

4.混合料钴含量

无疑,钴含量对出现液相以后的收缩有影响,钴量越高(液相越多)收缩速度越大,实验表明,压块中钴含量增加,不但不促进反而阻碍第一阶段的收缩,但却大大促进第二阶段的收缩,因为第二阶段的收缩机理——塑性流动,显然,钴含量的增加会促进塑性流动。

5.碳含量

烧结体碳含量的高低,影响出现液相的温度和液相的数量,因此,含碳量必然要影响整个烧结过程的收缩,从理论上讲,混合料碳量过剩,既促进第三阶段的收缩,也促进第二阶段的收缩(因为共晶点降低,有利于塑性流动),同样,对于缺碳的混合物,会降低其收缩速度。

4.6 WC---Co合金的晶粒长大

一)WC晶粒长大机理

烧结后合金的平均晶粒尺寸(1~2u)大于混合料碳化物平均晶粒尺寸(0.5~1u或0.01~1u)的现象,叫晶粒长大。WC-Co合金中WC晶粒长大通过两个阶段进行。

1.聚集再结晶

主要发生在液相出现之前的收缩阶段,在这个阶段中WC颗粒的接触点明显增多,接触面积明显增大,在接触面上由于扩散的作用,多晶WC颗粒粘结成为一个大颗粒,随着扩散的进行,大颗粒中的晶界产生移动至消失,便形成大尺寸WC晶粒,温度越高,烧结时间越长,聚集再结晶的程度越大,原始混合料晶粒越细,湿磨时间越长,晶格缺陷越多,聚集再结晶速度越大,所以聚集再结晶长大现象在细晶粒合金中比较明显。

2.液相重结晶

如前所述,烧结体中出现液相后,WC晶粒往液相中溶解然后在另一些晶粒上析出,使后者长大,这就是溶解-析出长大的过程。

二)影响WC晶粒长大的因素

1.烧结温度:在其他条件相同时,烧结体的液相数量随烧结温度的提高而增加。因此,烧结时WC晶粒长大倾向随烧结温度的提高而增大,而且WC在液相中的溶解度和溶解速度又随温度升高而增大,所以烧结温度的稍稍提高,都有可能导致WC晶粒明显长大。

2.钴含量:随Co含量的增加,烧结体内液相数量也增加,WC晶粒长大倾向随之增大。

3.碳含量:由于烧结体内的液相数量随含碳量增加而提高,同时烧结体内保持液相数量的时间随含碳量增加而延长,故提高烧结体含碳量必定使WC晶粒随之长大。

4.混合料粒度:原始粉末的颗粒越细,烧结时长大越严重,因为细颗粒WC在液相中的溶解度大且溶解速度较粗颗粒大。

5.添加剂:往合金中加入TaC、TiC、NbC等添加剂,可以阻止WC晶粒的不均匀长大,从而可以获得粒度较均匀的细晶粒合金。

4.7 烧结工艺选择

一)烧结温度

合金的烧结温度与其他化学成分有关,通常应高于基体碳化物与粘结金属的共晶温度40—100℃,不同合金的大致烧结温度范围如下:

牌号烧结温度

YG6 1400—1420℃

YG8 1400--1420℃

YG15 1390—1410℃

YG20C 1450—1470℃

YG11C 1450--1470℃

YG6X 1370--1390℃

YG6A 1360--1380℃

实践证明,烧结温度在一个相当宽的范围内变化,都能使合金有足够的密度,因此,在生产实践中最经常考虑的问题是如何使合金有适当的晶粒度和性能。而往往以合金的使用性能为主要依据来确定烧结温度,例如,对拉伸模具,耐磨零件和精加工用的切削工具,要求合金有较高的耐磨性,则应选取矫顽磁力出现极大值的烧结温度,对于地质钻探和采掘工具,冲击负荷较大的切削加工工具,要求合金具有较高的强度,则可适当的采用较高的烧结温度,高Co合金的使用条件通常是要求尽可能高的抗弯强度,所以对这类合金来说,合金抗弯强度出现极大值的温度应当是最适宜的烧结温度。

二)烧结时间

必须保证足够的时间,才能完成烧结过程的组织转变。尽管在一定范围内,烧结温度和时间可以相互补充,如高温快速或低温慢速,但是这个范围是有限的,如果温度不够,再延长时间也是没有作用的。

通常为了在最高烧结温度下,能够达到平衡状态,并有充分的组织转变时间,保温1—2小时是适当的。

但是烧结时间的确定还受其他因素的影响,如制品大小就是因素之一,一般情况下,大制品的烧结时间要比小制品长。

三)升温速度

升温速度以单位时间内上升的温度数来表示。升温速度根据设备状况及工艺特点而定,一般在出现液相之前的升温速度较快,之后较慢。

4.8 真空烧结

真空熔炼在高纯和优质金属材料的制取方面应用很广,但真空烧结在粉末冶金中使用的历史不长,主要用于活性和难熔金属Be、Ti、Zr、Ta、Nb等,含Ti硬质合金,磁性合金和不锈钢等的烧结。30年代硬质合金就开始应用真空烧结,近三十年来就获得了较大的发展。

真空烧结的优点是:

(a)减少气氛中的有害气体(H2O、O2、N2)对产品的玷污,例如电解起氢的含水量要求降至-40 度露点极为困难,而获得这样的真空度则并不困难;

(b)真空是最理想的惰性气体,当不宜用其他还原性和惰性气体时(如活性金属烧结),或者对容易出现托脱碳、渗碳的材料均可采用真空烧结;

(c)真空可改善液相烧结的润湿性表1.3,有利于收缩和改善合金组织;

(d)真空有助于Si、Al、Mg等杂质或其氧化物的排除,起到提纯材料的作用;

(e)真空有利于排除吸附气体(孔隙中残留气体以及反应气体产物),对促进烧结后期的收缩作用明显。从经济上看,真空烧结设备投资较大、单炉产量低的缺点之外,电能消耗是较低的,因为维持真空的消耗远远低于制备气氛的成本。

真空下的液相烧结,粘结金属的挥发损失是个重要问题,它不仅改变和影响合金的最终成分和组织,而且对烧结过程本身也起阻碍作用。

表液体金属对某些化合物的湿润性

固体表面液态金属温度℃气氛湿润角°

WC Fe 1550 H2 49

Fe 1550 Hb 36

Fe 1550 真空 41

Cu 1100~1300 真空 108~70

Cu 1100 Ar 30~20

Co 1500 H2 0

Co 1420 -- ~0

Ni 1500 真空 ~0

Ni 1380 -- ~0

粘结金属在液态时的挥发速度与金属的真气压和真空度有关,而金属真气压又与温度有关:

lgp=-L/RT+C

式中:p-金属真气压;

L-液态金属的挥发潜热;

C-常数。

当然,粘结金属的挥发损失还与温度时间相关。经计算,钴的蒸气压在14000C时约1.3×102Pa。为减少钴的损失,硬质合金不能在太高的真空度中烧结。一般维持炉内剩余压力为几千Pa。即使这样,在14000C~14500C的高温中烧结,钴的损失仍不可避免,因而需要在压制混料中配入过量的(0.5%)的钴粉。在更高的温度下烧结T15合金,控制炉内剩余压力不低于1300Pa时,钴不致明显挥发。例如在1.3×10Pa、1550C 烧结T15合金1h,合金钴含量由6%降到4%,而在1.3×102Pa下,只降到5%。

真空烧结时粘结金属的挥发损失,主要在烧结后期即保温时间阶段,因此在可能条件下,应缩短烧结时间或在烧结后期关闭真空系统,使炉内压力适当回升或充入惰性气体或氢气提高炉压。

表脱蜡预烧和烧结过程的碳变化

气氛反应式反应开始温度0C 反应结束温度0C 碳变化决定因素

真空 Me+C→Me+CO 300~400 1250 减碳压坯含氧量

2CO→C+CO2 1250 全过程增碳真空度

脱碳主要发生在升温阶段,这时炉内残留的空气、吸附的含氧气体(CO2)以及粉末内的氧化杂质及水分等与碳化物中的化合物或材料中的游离碳发生反应,生成CO随炉压明显升高,合金的总碳减少。因此真空烧结含碳材料补充还原作用,但也造成合金脱碳。显然,碳含量的变化取决于原料粉末中的氧含量以及烧结时的真空度,两者愈高时,生成CO的反应愈容易进行,脱碳也愈严重。

所以根据材料的含氧量,要控制混合料中的碳含量比在氢气烧结时更高。例如,WC-Co合金,当炉内在13~65Pa时,原料中的配碳应增加0.2%~0.3%,另外,通过调节泵速(抽气量),控制真空度不太高亦可以减少脱碳。真空烧结采用石磨粒填料保护时,硬质合金仍有脱碳现象,因为脱碳只要发生在低温(<10000C),这时湿磨粒不足以生成更多的CO。

真空烧结与气体保护烧结的工艺没有根本区别,只是烧结温度更低一些,一般可降低1000C ~1500C,这对炉子寿命、降低电能消耗和减少晶粒长大均有利的。过去认为真空烧结不经济的看法已经在改变,因为真空炉应设计得结构简单、操作连续、而且由于没有庞大的造气设备而易于被人们采用。

4.9真空炉简介

1.真空技术基本概念

真空是指压强低于一个标准大气压的稀薄气体的特殊空间状态,为了衡量所获得的真空的状态,在真空技术中采用“真空度”这一名词来表示气体稀薄的程度,也就是气体压强的高低,气体越稀薄,其压强越低,即真空度越高,反之,气体压强越高,则真空度越低,真空的高低可大致划分为以下几个区域:粗真空: >1333Pa

低真空: 1333Pa---0.13Pa

高真空: <0.13Pa

硬质合金的真空烧结一般属于低真空范围.

2.真空炉的结构

真空烧结炉由炉体,保温层,加热器,变压器,配电柜(包括控温仪表),旋片式真空泵,罗茨真空泵,各种连接管道,阀门等组成.

真空烧结炉的加热采用电极石墨作电阻发热体,考虑到设备使用安全,设计上采用三台变压器,以获得低电压、大电流。

真空烧结炉的炉体为夹层,内通冷却水,炉体内用石墨碳毡作保温层,碳毡是用碳绳捆扎在筛网上保持固定形状,小型炉子多采用一台2X型真空泵获得真空,大型炉子则需用一台机械泵(旋片或滑阀泵)作为前级泵,用罗茨泵作为后级增压泵获得真空。

凡是不能返回到生产的中间工序处理的不合格产品就是废品。

一)膨泡

硬质合金制品内部有孔洞,并在其相应部位的表面出现凸起的曲面,这种现象叫膨泡,形成膨泡的基本原因是烧结体内有比较集中的气体。

1.空气在烧结体内集中

烧结体致密化过程中,空气由内部移向表面,如果烧结体内部存在具有一定尺寸的杂质(如硬质合金碎屑、铁、钴屑等),空气向此集中,待到烧结体出现液相,并致密化以后,空气无法逸出,在烧结体阻力最小的表面形成凸起,因此,可以认为膨泡不过是由于空气集中产生的畸形。

2.有生成气体的化学反应

当烧结体中某些氧化物在高于液相出现的温度下能够被碳还原生成气体,从而使合金膨泡,在实际生产中,钨钛钴合金膨泡通常与复式碳化物碳化不完全有关,而钨钴合金膨泡则一般由混合料中的氧化物所引起。

二)孔洞

在硬质合金低倍组织观察时,通常把40微米以上的孔隙叫做孔洞。能够造成膨泡的因素均可形成孔洞,只是不如膨泡那样有大量的气体存在,此外,当烧结体内存在不为粘结金属所润湿的杂质,存在一些如末压好之类的大孔,或者烧结体存在严重的固相与液相的偏析等都可以形成孔洞。

三)变形

烧结体产生外形的不规则变化叫做变形。弯曲也是一种变形,变形是由于烧结体不同部分体积收缩不同而造成的。

产生变形的主要原因有:

1.压块密度分布不均匀

通常合金都能达到相同的密度,压块密度大的部分收缩少,密度小的部分收缩大,因而使合金变形。2.局部严重缺碳

烧结体缺碳的部分由于出现液相的温度较高,液相数量过少,在通常的烧结时间内收缩不完全,因而体积较其他地方大,造成变形。在特殊情况下,由于某些原因,如压块与炉气的相互作用,可以造成同一烧结体不同部位出现含碳量梯度,使制品产生弯曲。

3.装舟不合理

如垫板不平也造成长条弯曲,使压块密度均匀分布,改善装舟操作,是防止制品变形的重要措施。

四)裂纹

是在压制过程中产生的,通常是由于应力弛豫,压制后没有立即显出裂纹,烧结时则在低温区内弹性回复较快,因而产生裂纹,对于压紧性差的物料应特别注意防止裂纹的产生。

2.氧化裂纹

这种裂纹是由于压块干燥时局部严重氧化而引起的,由于氧化部分的热膨胀与未氧化部分不一样,烧结时受热则产生裂纹,应该仔细检查干燥后的压块是否有裂纹,如果压块预烧后经过放大镜或低倍显微镜检查,一般就不易出现裂纹废品。

五)过烧

当烧结温度偏高或烧结时间过长时,产品过烧,制品表面晶粒长大,孔隙增大,断面组织较粗糙,合金性能明显下降,轻者只观察到数量较多的闪光点,严重者表面有时出现臌泡或呈蜂窠状。

4.11可返烧品

由于工艺、设备及操作而导致的中间废品主要有渗碳、脱碳、欠烧等,这些中间废品一般可通过返烧处理使合金的组织结构正常。

一)渗碳

渗碳一般由于混合料的总碳含量偏高,混合料掺胶过多,脱胶时的真空度过低等导致,断口有细小的石墨夹杂黑点或巢形斑点,严重渗碳的合金表面光亮发黑,用手或白纸在其上揩擦,可以使手或纸变黑,产品渗碳一般会影响使用性能,应根据各牌号的用途要求,分别情况返烧处理或返回处理。

二)脱碳

产品表面有银白色亮点或闪光条状,合金断口有银白色闪光点,其组织结构出现脱碳相,严重时其断面可观察到蝌蚪形的坑点,产品脱碳会影响使用性能,应根据各牌号的用途要求判定或返烧或返回处理。

三)欠烧

欠烧合金的表面通常为灰白色,无明显的金属光泽,判断欠烧最简便的方法是用钢笔在断面上滴上一滴墨水,若墨水迅速渗开,则表明结构疏松,是欠烧的特征。只需将产品返烧即可得到正常的产品。

烧结配料工培训材料

原料厂烧结配料工培训材料 一、应会内容 (一)常用的配料设备 1、圆盘给料机和恒速电子皮带秤、拖拉电子皮带秤、螺旋输送机和螺旋电子秤。在自动称量配料系统中,圆盘给料机、螺旋输送机主要起给料作用;恒速电子皮带秤、螺旋电子秤主要起称量作用;拖拉电子皮带秤既起给料作用又起称量作用。 圆盘给料机和恒速电子皮带秤一般用于配比较大的物料的给料称量(外矿粉等);拖拉电子皮带秤一般用于配比较小的给料称量(比如石灰石粉、白云石粉、返矿等);螺旋输送机和螺旋电子秤一般用于生石灰的给料称量。 2、电子称使用中注意事项 1)电子称长时间不用,必须将称架锁紧装置拧紧,严禁人踏在皮带上,以免压头损坏。 2)定期清扫称架,保持称架及压头清洁,严禁用水冲洗。 3)电子称精度不够,及时找维护人员处理。 4)对电子称加油点定期进行加油,保证转动部位灵活。 5)开机前,应检查电子称二层皮带,不应有积水。 6)电子称跑偏应及时处理。 3、皮带跑偏怎样形成的? 1)皮带尾部料斗粘料,下料不正 2)尾部漏斗当皮过宽或安装不正

3)掉托辊或托辊不转 4)尾轮或增面轮不正或粘料 5)皮带张紧装置调整不适当或掉道 6)皮带接头不正或皮带机架严重变形 4、皮带跑偏的处理办法?(加图片) 1)检查头尾轮或增面轮及上下托辊是否粘料,若是粘料则立即清除;检查挡皮是否适当,若过宽要割去一部分至适当为止;托辊是否完好,若有不转的或缺托辊的要及时更换补齐。张紧装置是否适当,可用管钳调整尾部张紧装置,至皮带走正为止。 2)向左偏就在皮带左侧将调偏托辊推向皮带运行方向 3)上层皮带向行人走廊一侧跑偏时,可将移动的托辊支架顺皮带运转方向移动。 3)下层皮带跑偏时,用扳手移动下托辊吊挂位置,移动的方向与调上托辊的方向一样,视尾轮为头轮。 4)以上操作严格按照安全操作规程进行

烧结原理

烧结原理 所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度(烧结温度)并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。 烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品,尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关,但是在许多情况下,烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。 硬质合金的烧结过程是比较复杂的,但是这些基本知识又是必须掌握的。 4.1 烧结过程的分类 烧结过程的分类方法很多,按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结,如钨、钼条烧结属于单元系烧结,硬质合金绕结则属于多元系烧结。 按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结,如钨钼的烧结过程中不出现液相,属于固相烧结,硬质合金制品在烧结过程中会出现液相,属于液相烧结。按工艺特征来分,可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。此外,还可以依烧结材料的名称来分,如硬质合金烧结,钼顶头烧结。 从学习烧结过程的实质来说,将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的,但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。 4.2 烧结过程的基本变化 硬质合金压坯经过烧结后,最容易观察到的变化是压块体积收缩变小,强度急剧增大,压块孔隙度一般为50%,而烧结后制品已接近理论密度,其孔隙一般应小于0.2%,压块强度的变化就更大了,烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定,压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度,而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。 制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。在压制过程中,虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的,甚至还存在有内应力,颗粒间的联结力是很弱的,但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化,这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应,以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化,使颗粒间接触紧密,内应力消除,制品形成了一个强的整体,从而使其性能大大提高。 4.3 烧结过程的基本阶段 硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段: 1.脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化: 1)成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂

GPS接收机的结构和工作原理

GPS接收机的组成及工作原理 目录 第一节 GPS接收机的分类 第二节 GPS接收机组成及工作原理第三节 GPS接收机的构成 第四节注意事项 第五节常见问题及解决方法

第一节 GPS接收机的分类 根据GPS用户的不同要求,所需的接收设备各异。随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大,许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。 1、按用途分可分为: (1)导航型接收机:①车载型 ②航海型 ③航空型 ④星载型 (2)测地型接收机 (3) 授时型接收机 2、按接收机的载波频率分类(或者说按接受机的卫星信号频率分类) (1)单频接收机 (2)双频接收机 3、按接收机的通道数分类: (1)多通道接收机 (2)序贯通道接收机 (3)多路复用通道接收机 4、按工作原理分类: (1)码相关型接收机 (2)平方型接收机 (3)混合型接收机 (4)干涉型接收机 5、按接收卫星系统分类 (1)单星系统 (2)双星系统 (3)多星系统 6、按接收机的作业模式分类 (1)静态接收机 (2)动态接收机 7、按接收机的结构分类 (1)分体式接收机 (2)整体式接收机 (3)手持式接收机 目前生产GPS测量仪器的厂家有几十家,产品有几百种,但拥有较为成熟产品的不外乎几家,在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad(Topcon)、Thales(DSNP)加拿大诺瓦太(NoVAteL)等。我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS产品,北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。

烧结培训课件

整个烧结系统工艺流程如图1—1所示。 图1—1 烧结系统工艺流程图

燃料 图1-1 工艺流程图

一、铁矿石烧结 1.原燃料入厂标准与使用 原燃料 1.1.1铁精矿 烧结、球团使用的铁精粉技术要求 粒度-200目≥55%;竖炉用精矿粉粒度-200目≥65%。 铁矿粉分类 铁矿物按照不同存在形态,分为磁铁矿,赤铁矿,褐铁矿,菱铁矿四大类. 磁铁矿的主要存在形式是Fe 3O 4 ,比密度为,硬度为,有金属光泽,具有磁性。 其理论含铁量为%。磁铁矿晶体为八面体,组织结构致密坚硬,一般成块状和粒状,表面颜色由钢灰色到黑色,条痕均为黑色,俗称青矿。 赤铁矿的矿物成分是不含结晶水的三氧化二铁(Fe 2O 3 ),密度为,硬度不一, 结晶完整的赤铁矿硬度为,理论含铁量为70%。赤铁矿的条痕为红色。 褐铁矿是一种含结晶水的三氧化二铁,可用来表示。褐铁矿的条痕为黄褐色. 菱铁矿是一种铁的碳酸盐,化学式FeCO 3 ,理论含铁量为%。在碳酸铁的矿床中,碳酸盐的一部分铁往往与其它金属组成各种复盐。 1.1.2氧化铁皮 烧结使用的氧化铁皮技术要求

1.1.3熔剂 烧结使用的熔剂技术要求 烧结用生石灰粒度≤3mm粒级含量不低于90%。 烧结用生石灰中的熔瘤、焦炭等杂质应捡出,且新鲜、干燥、不得混入外来杂物。 1.1.4燃料 烧结使用的燃料技术要求 2.燃料加工 燃料先入对辊破碎机粗破碎。经过对辊破碎以后的燃料产品粒度<10mm,再入四辊破碎机细碎。 经过四辊破碎后的燃料粒度,应能满足烧结工艺要求。焦粉粒度≤3mm的部分>80%,无烟煤粒度≤3mm的部分>75%,正常情况下禁止煤焦混用。如果焦煤混

一烧结基本原理

一、烧结 (1)、烧结基本原理 烧结就是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能 起着决定性作用,因为由烧结造成的废品就是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整, 例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结就是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法与速度冷却到室温的过程。烧结的结果就是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理与化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的与需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动与迁移密切相关。理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。

(2)、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段: 1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体与水分的挥发,压坯内成形剂的分解与排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段,此阶段就是烧结得主要过程,如扩散与流动充分地进行与接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸与孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加 4、冷却阶段:实际的烧结过程,都就是连续烧结,所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷,到出炉量达到室温的过程,也就是奥氏体分解与最终组

接收机综述

接收机要求指标大致为:噪声系数,灵敏度,线性度,动态范围,内部杂散等。 接收机大致原理图如下: 带通滤波器:(抑制杂散,减小本振泄漏对天线与系统电路产生的相应) LNA:在线性恶化的前提下提供一定增益,以抑制后续电路的噪声(要求低噪声

系数,合适的增益,高的三阶互调截点以及低的功耗) 镜像抑制滤波器: MIXER:是接收机中输入射频信号最强的模块(线性度尤为重要,高的三阶互调截点,同时要求低的噪声系数) 中频滤波器:抑制相邻信道干扰,提高选择性。 接收机的主要结构类型:1.超外差接收机结构 2.零中频接收机 3.镜频抑制接收机 4.低中频接收机 超外差接收机: 超外差接收机结构 超外差将射频输入信号与本地振荡器产生的信号相乘 优点:在低中频上实现相对带宽较窄,矩形系数较高的中频滤波器,以提高接收机的选择性,而且增益可以中频获得,降低了射频和实现高增益的难度,当射频信号频率上升到微波甚至毫米波时,可采用二次变频方法以降低滤波器实现的难度,保证接收机的选择性。 优点总结:提高了接收机的选择性,降低了射频级实现高增益的难度 缺点:结构复杂,模拟器件多,体积,重量方面不令人满意。当接收信号的频率较高时,VCO的设计变得困难 总结:对中频结构接收机,要面临镜像频率干扰,因此合理选择中频与高质量的带通滤波器对于滤除镜像频率十分重要。 镜频抑制接收机结构:Hartley与Weaver

Hartley 假如有用信号t w V s S cos 与其镜像信号t w V t t cos 同时进入信道。即: t w V t w V t V t t s S i cos cos )(+= 则图中上之路与下之路分别为: t w t w V t w V t V LO t t s S a sin )cos cos ()(+= t w V t w V IF t IF S sin 2 sin 2-= t w t w V t w V t V LO t t s S a cos )cos cos ()(+= t w V t w V IF t IF S cos 2 cos 2+= 则上下两之路信号合成中频输出:t w V V IF S IF cos = 因此除去了镜像信号,保留了有用信号 Weaver 镜像抑制结构: :

烧结生产知识

烧结生产知识 一、铁矿石烧结知识(原料条件) 1、天然矿粉与烧结 1)天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉,其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉,含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。 2)铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。由于开采时产生大量的铁矿粉,特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展,使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。烧结矿比天然矿石有许多优点,如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。 2、铁矿石分类: 按照铁矿物不同的存在形态,分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。 1)磁铁矿:磁铁矿化学式为Fe3O4,也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。比密度为4.9--5.2t/m3,硬度为5.5--6.5,难还原和破碎,有金属光泽,具有磁性。其理论含铁量为72.4%。磁铁矿晶体为八面体,组织结构较致密坚硬,一般成块状和粒状,表面颜色由钢灰色到黑色,条痕均是黑色,俗称青矿。 2)赤铁矿:赤铁矿俗称“红矿”,化学式为Fe2O3,其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁,密度为4.8—5.3,硬度不一,结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0,理论含铁量70%。赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状,结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色,其它为暗红色,但条痕均为暗红色。 3)褐铁矿:褐铁矿石(mFe2O3. nH2O)是一种含结晶水的Fe2O3,按结晶水含量不同,褐铁矿分为五种,其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。 4)菱铁矿:菱铁矿石的化学式为FeCO3,理论含铁量为48.2%。自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿,外表颜色为灰色和黄褐色,风化后变为深褐色,条痕为灰色或带黄色,由玻璃光泽。菱铁矿的比重为3.8吨/米3,无磁性。 3、铁矿粉分类: 1)精矿粉:也称选粉。是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理,除去一部分脉石和杂质,使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉,如磁选、浮选、重选等精矿粉。 2)富矿粉:是铁矿石受到自然界的风化作用,或在开采、运输、处理过程中产生粉末,其粒度为0~10mm。 4、烧结生产对含铁原料有那些要求: 铁矿粉是烧结生产的主要原料,它的物理化学性质对烧结矿质量影响最大,主要要求铁矿粉品位高、成分稳定、杂质少、脉石成分适用于造渣,粒度适宜。烧结用的精矿粒度不宜太细,一般小于0.074mm(-200目)的量小于80%。 5、常用熔剂的性能、成分及表示符号 烧结过程中通常使用的碱性熔剂有石灰石(CaCO3)、消石灰[Ca(OH)2]、生石灰(CaO)、白云石[Ca. Mg(CO3)2]和菱镁石(MgCO3) 。纯石灰石CaO理论含量56%;生石灰一般含CaO85%左右;消石灰又称熟石灰,理论含CaO为75.68%;菱镁石(MgCO3)的理论含MgO为47.6%。 烧结过程中又有的也使用一些酸性熔剂,主要有:橄榄石、蛇纹石、石英石。橄榄石的化学式为(Mg. Fe)2. SiO2,蛇纹石的化学式为3MgO.2SiO2.H2O。对酸性熔剂,要求其含SiO2含量在90%以上,Al2O3在2%以上。 6、常用燃料:无烟煤、焦粉。 二、烧结理论与工艺内容 1、烧结的含义:铁矿粉在一定的高温作用下,部分颗粒表面发生软化和融化,产生一定量的液

硬质合金烧结原理

硬质合金烧结原理 所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度(烧结温度)并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。 烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品,尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关,但是在许多情况下,烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。 硬质合金的烧结过程是比较复杂的,但是这些基本知识又是必须掌握的。 4.1烧结过程的分类 烧结过程的分类方法很多,按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结,如钨、钼条烧结属于单元系烧结,硬质合金绕结则属于多元系烧结。 按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结,如钨钼的烧结过程中不出现液相,属于固相烧结,硬质合金制品在烧结过程中会出现液相,属于液相烧结。按工艺特征来分,可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。此外,还可以依烧结材料的名称来分,如硬质合金烧结,钼顶头烧结。 从学习烧结过程的实质来说,将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的,但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。 4.2烧结过程的基本变化 硬质合金压坯经过烧结后,最容易观察到的变化是压块体积收缩变小,强度急剧增大,压块孔隙度一般为50%,而烧结后制品已接近理论密度,其孔隙一般应小于0.2%,压块强度的变化就更大了,烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定,压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度,而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。 制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。在压制过程中,虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的,甚至还存在有内应力,颗粒间的联结力是很弱的,但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化,这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应,以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化,使颗粒间接触紧密,内应力消除,制品形成了一个强的整体,从而使其性能大大提高。 4.3烧结过程的基本阶段 硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段: 1.脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化: 1)成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。 2)粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。 3)粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。 2.固相烧结阶段(800℃--共晶温度) 在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。 3.液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)

卫星数字电视接收机的工作原理

卫星数字电视接收系统一般由接收天线(包括馈源)、低噪声下变频器(高频头LNB)和卫星数字电视接收机三部分组成:其中天线、高频头称室外单元:卫星数字电视接收机称室内单元,或称综合解码接收机(即IRD),是当代计算机技术、数字通信技术和微电子技术融合的结晶。 1 IRD的功能框图 IRD的一般功能框图如图1所示。由图可知,一个典型的IRD包括:调谐器、第二中频信号解调、信道解码、MPEG一2传输流解复用、MPEG一2音/视频解码和模拟音/视频信号处理。 2.信道接收模块 c波段或Ku波段的卫星下行信号由犬线接收,经过LNB放大和下变频,形成950~2050 MHz第一中频信号,经电缆送到IRD的调谐器,高频调谐器根据所需接收的频率,通过PLL(锁相环)环路控制本机振荡器频率,把输入信号变频成第二中频(479.5 MHz)信号,送到正交检相器分解出I、Q两路模拟信号,经过A/D转换器再把这两路模拟信号分别转换成6比特的并行数字信号,进入QPSK解调电路和信道纠错 电路。 QPSK解调器的核心部分起到载波恢复、寻址、位同步、反混叠、匹配滤波和自动增益控制(AGC)作用。 Butterworth型匹配滤波器用米完成升余弦滚降形状的脉冲形成滤波变换(α=O.35DVB或α=O.20DS S,DVB数字视频广播,DSS数字卫星业务)。

信道纠错部分包括:Viterbi卷积(1/2,2/3,3/4,5/6,6/7 和7/8,K=7)和RS解码(204、188DVB)。Viterbi解码可对误码率(BER)为10^-4~10^-2的数据流进行纠错,以达到RFR为10-4。RS解码主要对突发性片状误码进行纠错,以达到BER优于10^-10的结果,最后输出符合MPEG一2标准的传输流(TS),每个数据包为188个字节。早期的信道接收模块由两片集成电路完成,如国产的xo wJ—1型IRD由集成电路STV0190完成双路A/D变换,由集成电路sTV0196完成QPSK解调及前向纠错FEc,目前已将上述两块集成电路功能合成到一块芯片,如:STVD0199,ODM8511等。 3.解复用模块 TS码流是一种多路节目数据包(包含视频、音频和数据信息),按MPEG协议复接而成的数据流。因此,在解码前,要先对Ts流进行解复用,根据所要收视节目的包识别号(PID)提取出相应的视频、音频和数据包,恢复出符合MPEG标准的打包的节目基本流(PES)。 解复用芯片内部集成了32个用户可编程的PID滤波器。其中1个用于视频PID,1个用于音频PID,余下的30个可用于节目特殊信息(PSI)、服务信息(SI)和专用数据的滤波。PID处理分两个步骤: (1)PID预处理:仅进行PID匹配选择,过滤掉那些PID值不匹配的包,挑出所需收视节目的数据包。 (2)PID后处理:进行传输流(TS)层错误检查(包括包丢失、PID不连续性等),同时滤除传输包的包头和 调整段,找出有效载荷,按一定次序连接,组合成F'ES流。

《烧结矿生产原理与工艺》期末考试卷

第一学期《烧结原理与工艺》期未试卷(A) (适用于沙钢烧结班) (答案附后面) 一、填空题:(每空 1 分,共 15 分) 1.烧结生产要求熔剂粒度:小于3mm部分的百分比应大于。2.烧结混合料中添加生石灰或消石灰以代替部分石灰石粉,可减少燃烧层的吸热量。 3.铁矿中的有害杂质是P、S、Pb、As、Cu、Zn和。 4.烧结矿按碱度可分为非自熔性、自熔性和性烧结矿。5.烧结常用的碱性熔剂有石灰石、生石灰、、白云石等。6.烧结生产使用的原料有、锰矿、熔剂、燃料等。 7.烧结点火使用的煤气有焦炉煤气、高炉煤气。 8.烧结使用的铁矿物有磁铁矿、、褐铁矿和菱铁矿。9.烧结料中配入燃料偏高会使烧结矿升高,同时恶化了烧结矿的还原性。 10.我国烧结厂一般是采用烧结机。 11.?氧化钙与铁矿石的化合程度同烧结温度、及矿石粒度都有关系。12.烧结机的有效面积计算,应该是台车抽风面的宽和 乘积。 13.烧结过程中热的主要来源为和固定炭燃烧。 14.二次混合的主要目的是以便改善烧结料层的透气性。15.水蒸汽的“露点”温度一般为℃。 二、选择题:(每题 1 分,共20 分) 1.烧结机每平方米有效面积( )生产的烧结矿数量为烧结机利用系数。 (A)每昼夜 (B)每小时 (C)每分钟 2.烧结常用的固体燃料有()。 (A)烟煤(B)无烟煤(C)焦煤 3.高碱度烧结矿的碱度一般指在( )。 (A)1.3 (B)1.5以上(C)2.0以上 4.烧结点火的目的在于将混合料中的煤或焦粉点燃向料层提供热量,借( )作用,继续烧结。 (A)高温 (B)抽风 (C)鼓风 5.烧结过程硫的去除主要条件是( )。 (A)高温 (B)低碱度 (C)高氧势 6.CaO·Fe2O3的熔化温度为( )。 (A)1205℃ (B)1216℃ (C)1150℃ 7.硫化物去硫反应为放热反应,硫酸盐去硫为( )反应。

光接收机的结构和原理

光接收机的结构和原理 2009-08-31 20:20:03| 分类:电子通信时代| 标签:|字号大中小订阅 在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。 一、光接收机常用的放大模块介绍 能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。根据放大模块具体放大电路结构的不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块 则所说的放大模块一般都是指硅工艺。 1.推挽放大模块的原理及结构。在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。在输入信号的整个周期中都有电流流过集电极的放大器称为甲类放大器;只有在输入信号的半个周期内有集中极电流的放大器称为乙类放大器;在小于输入信号半个周期内有集中极电流的放大器称为丙类放大器。在许多实用的放大电路中,为了提高放大效率通常都需要把工作点移到截止区,即采用半周导通的乙类工作状态,这时若仍采用一个晶体管,输出信号中将只出现一半波形,将发生严重的截止失真。为了解决这个问题,可采用两只特性完全相同的晶体管,使其中一只晶体管在正半周导通,另一晶体管在负半周导通,最后在负载上合成完整波形,这就是推 挽放大电路。下图是推挽放大电路的结构示意图: 输入信号经过高频传输变压器B1,反相加在晶体管VT1和VT2上,被放大后各自在半个周期内产生半个波,在变压器B2上反相叠加,重新合成完整波形输出,由于输出信号反相叠加,其中的直流分量和非线性失真中的偶次谐波互相抵消。降低了直流工作点,使变压器中流过电流减少,从而体积可以做得较小,进一步提高了放大器的输出功率和效率;更为重要的是,偶次谐波的抵消,减少了放大器的非线性失真,对提高有线电视系统的非线性失真指标具有重要意义。在实际应用中,通常采用两组推挽电路并接的方法,构成桥式结构,则每级推挽电路在负载上的直流电压可抵消,从而简化电路结构。在推挽电路中,两个极性相同晶体管的特性应尽可能一致,两个极性相反晶体管的特性应尽可能互补,才能最大限度的抵消输出信号中的偶次谐波失真,若在电电路中引入负反馈,非线性失真还可进一步减小。 下图是商用化模块常采用的电路结构。 该模块用了共射——共基极放大推挽输出,4个NPN型晶体管两两接成共射—共基极组合放大电路,它们再通过输入、输出变压器接成推挽电路。共射—共基电路的特点是:简单高效,在选定最佳e极电流的情况下,此电路能有效的减小集电极非线性及e—b结非线性。此电路采用低射极电阻和高并联电阻取得高增益,又由于采用了低噪声晶体管使模块的噪声系数降到了尽可能低的程度。总之该电路集中了共射—共基

一烧结基本原理

一烧结基本原理集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

一、烧结 (1)、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整, 例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。

(2)、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段: 1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段,此阶段是烧结得主要过程,如扩散和流动充分地进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加

GPS接收机工作原理与方法

GPS接收机工作原理与方法 组号:第组 成员:黄琨(组长)、孙明智、 李儒睿、彭柯均、张航辉班级:15级测绘工程一班 指导教师: 汤俊 华东交通大学土木建筑学院 2018年5月

GPS接收机主要是由GPS接收机天线单元,GPS接收机主机单元和电源单元三部分。GPS接收机作为用户测量系统,那么按gps接收机工作原理的性质和功能,可分为硬件部分和软件部分。 一、硬件部分 接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器及显示器组成,基本结构如下图 GPS接收机工作原理图一 1、变频器及中频放大器 经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱,为了使接收机通道得到稳定的高增益,并且使L频段的射频信号变成低频信号,必须采用变频器。 2、信号通道 信号通道是GPS接收机的核心部分,GPS信号通道是硬软件结合的电路,不同类型的接收机其通道是不同的。GPS信号通道的作用有三,(1)搜索卫星,牵

引并跟踪卫星;(2)对广播电文数据信号实行解扩,解调出广播电文;(3)进行伪距测量、载波相位测量及多普勒频移测量。相关信号通道的电路原理图如下: GPS接收机工作原理图二 从卫星接收到的信号是扩频的调制信号,所以要经过解扩、解调才能得到导航电文,因此在相关通道电路中设有伪码相位跟踪环和载波相位跟踪环。 3、存储器 接收机内设有存储器或存储卡以存储卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移,目前GPS接收机都装有半导体存储器(简称内存),接收机内存数据可以通过数据口传到微机上,以便进行数据处理和数据保存。

4、微处理 微处理是GPS接收机工作的灵魂,GPS接收机工作都是在微机指令统一协同下进行的,其主要工作步骤为: ①、接收机开机后,立即指令各个通道进行自检,适时地在视屏显示窗内展示各自的自检结果,并测定、校正和存储各个通道的时延值。 ②、接收机对卫星进行捕捉跟踪后,根据跟踪环路所输出的数据码,解译出GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时,将C/A码伪距观测值连同星历一起计算出测站的三维位置,并按照预置的位置数据更新率,不断更新(计算)点的坐标。 ③、用已测得的点位坐标和GPS卫星历书,计算所有在轨卫星的升降时间、方位和高度角,并为作业人员提供在视卫星数量及其工作状况,以便选用“健康”的且分布适宜的定位卫星,达到提高点位精度的目的。 ④、接收用户输入的信号,如测站名、测站号、天线高和气象参数等。 5、电源 GPS接收机的电源有随机配备的内置电池,一般为锂电池,另一种为外界电源,一般采用汽车电瓶或者随机配备的专用电源适配器。综上所述,GPS信号接收机的任务是:接收GPS卫星发射的信号,能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,获得必要的导航和定位信息及观测量;对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。 6、接收机的天线 天线由接收机天线和前置放大器两部分所组成,天线的主要功能是将GPS 卫星信号极微弱的电磁波能转化为相应的电流,而前置放大器则是对这种信号电流进行放大和变频处理。而接收机单元的主要功能是对经过放大和变频处理的信号电源进行跟踪、处理和测量。

烧结工艺知识培训材料

烧结工艺知识培训材料 在炼铁过程中铁矿石中主要以铁氧化物和脉石组成,脉石成分绝大多数为酸性,SiO2含量较高,要能使渣铁分离,必须使炉渣有一定的R,需要加入一定量的碱性熔剂,熔剂的分解需要消耗大量的热,成本增加,且粉矿入炉炉子的透气性很差,不利于高炉冶炼。终和这些问题的弊端,给炼铁带来的不利,就发展到了粉矿造块,粉矿造块分为:烧结法(R性烧结矿)和球团法(酸性球团)。烧结也就是将粉矿通过加热,矿粉熔化,结成块,并加入炼铁必须的碱性熔剂,使得烧结矿熔剂化。烧结的意义:)通过烧结可为高炉提供化学成分稳定,粒度均匀、还原性好,冶金性能好的优质人造矿矿,为高炉优质、高产、低耗、长寿创造了良好的条件;2)可去除有害杂质,如硫、锌等;3)可利用工业生产的废弃物;如高炉灰、除尘灰、轧钢皮、钢渣 烧结矿的化学成分稳定就考虑到原料成分的均匀稳定,并需要储存,发展到了料场: 经过筛选后的矿粉到厂,也就是码头上料后的堆场称为一次料场,对原料初混有一定的作用 一次料场的堆料有:定点堆料、鳞行堆料、行走堆料、条形堆料;我们使用鳞行堆料,其作用就是粒度偏析比较小 定点堆料鳞行堆料行走堆料

条形堆料 取料: 分层分段取料,这样可以保证送料量稳定、均匀、也可以提高设备的作业能力 混匀的作用:使不同成分、粒度、烧结性能的各种矿粉按一定比例均匀混合,使其得到化学成分稳定、粒度均匀,烧结性能稳定,而且供料稳定长期的烧结原料 矿粉混匀采用人字行行走堆料方式进行平铺留头留尾,再通过过滚式滚匀取料机进行全端面截取。 二、烧结 烧结就是将各种粉状含铁原料,配入适量的熔剂,加入适量的水,经混合和造球后将混合料均匀的铺到烧结台车上,经点火、抽风烧结,在过程中借助燃料燃烧产生的一定高温,使物料发生一系列物理化学反应变化,产生一定数量的液相,经冷却后形成烧结饼,称为烧结矿,经破碎、筛分后送炼铁

光接收机的结构及原理

第三部分光接收机的结构及原理 在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。 一、光接收机常用的放大模块介绍 能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。根据放大模块具体放大电路结构的

不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块则所说的放大模块一般都是指硅工艺。 1.推挽放大模块的原理及结构。在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。在输入信号的整个周期中都有电流流过集电极的放大器称为甲类放大器;只有在输入信号的半个周期内有集中极电流的放大器称为乙类放大器;在小于输入信号半个周期内有集中极电流的放大器称为丙类放大器。在许多实用的放大电路中,为了提高放大效率通常都需要把工作点移到截止区,即采用半周导通的乙类工作状态,这时若仍采用一个晶体管,输出信号中将只出现一半波形,将发生严重的截止失真。为了解决这个问题,可采用两只特性完全相同的晶体管,使其中一只晶体管在正半周导通,另一晶体管在负半周导通,最后在负载上合成完整波形,这就是推挽放大电路。下图是推挽放大电路的结构示意图: 输入信号经过高频传输变压器B1,反相加在晶体管VT1和V T2上,被放大后各自在半个周期内产生半个波,在变压器B2上反相叠加,重新合成完整波形输出,由于输出信号反相叠加,其中的直流分量和非线性失真中的偶次谐波互相抵消。降低了直流工作点,使变压器中流过电流减少,从而体积可以做得较小,进一步提高了放大器

一烧结基本原理

一、烧结 (1)、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整,例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结; 2、颗粒间粘结颈长大; 3、孔隙通道的封闭; 4、孔隙球化; 5、孔隙收缩; 6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。

(2)、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段: 1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段,此阶段是烧结得主要过程,如扩散和流动充分地进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加 4、冷却阶段:实际的烧结过程,都是连续烧结,所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷,到出炉量达到室温的过程,也是奥氏体分解和最终组

GPS接收机的结构和工作原理

GPS接收机的结构和工作原理 GPS接收机组成及工作原理第三节 GPS接收机的构成第四节注意事项第五节常见问题及解决方法第一节 GPS接收机的分类根据GPS用户的不同要求,所需的接收设备各异。随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大,许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。 1、按用途分可分为:(1)导航型接收机: ①车载型②航海型③航空型④星载型(2)测地型接收机 (3) 授时型接收机 2、按接收机的载波频率分类(或者说按接受机的卫星信号频率分类)(1)单频接收机(2)双频接收机 3、按接收机的通道数分类: (1)多通道接收机(2)序贯通道接收机(3)多路复用通道接收机 4、按工作原理分类: (1)码相关型接收机(2)平方型接收机(3)混合型接收机(4)干涉型接收机 5、按接收卫星系统分类(1)单星系统(2)双星系统(3)多星系统

6、按接收机的作业模式分类(1)静态接收机(2)动态接收机 7、按接收机的结构分类(1)分体式接收机(2)整体式接收机(3)手持式接收机目前生产GPS测量仪器的厂家有几家,产品有几百种,但拥有较为成熟产品的不外乎几家,在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad (Topcon)、Thales(DSNP)加拿大诺瓦太(NoVAteL)等。我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS 产品,北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。Trimble公司是比较正统的美国GPS仪器制造厂家,整套系统从主机到数据链、从硬件到软件全部自行开发研制,较为典型的仪器为Trimble4700、5700、R 7、R7GNSS,5800、R 8、R8GNSS等型号。Trimble5700定位系统 TrimbleR7GNSS与R8GNSS徕卡(Leica)公司是全世界比较著名的测量仪器制造企业,较为典型的仪器为Leica SR-500系列,其产品以高品质、高稳定性著称。SR-500系列接收机基于徕卡革命性的信息净化技术(clear trak)上,它确保了最好的信号接收、卫星跟踪,防信号堵塞,缓解多路径效应。SR-500系列富有人性化的终端设计,以其超大显示屏幕保证了数据获取及接收机配置。L eica SR-530定位系统徕卡GS10与GS15Ashtech公司是Javad从Trimble公司退出以后创建的,曾号称是“站在巨人的肩上”,最新产品“轨

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档