材料工艺与设备

1.理解材料对人类文明进步的地位和作用

2.玻璃的定义

玻璃是呈现玻璃转变现象的非晶态固体（or是由熔融物冷却硬化而得到的非晶态固体）。广义的玻璃包括单质玻璃、有机玻璃和无机玻璃，狭义的指无机玻璃。

3.什么是玻璃转变现象

指当玻璃由固体加热或由熔体冷却时，在相当于晶态物质熔点绝对温度的1/2~2/3温度附近出现热膨胀等性能的突变，这一温度成为玻璃转变温度。

4.如何理解玻璃的四个通性

（1）各向同性：玻璃态物质的质点排列是无规则的，是统计均匀的，其理化性质在任何方向都是相同的。（2）无固定熔点：玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度范围内进行的，并且没有新的晶体生成。（3）亚稳性（热力学不稳定，动力学稳定）玻璃是由熔体急剧冷却而得到的，因为温度下降黏度增加。质点来不及做有规则排列形成晶体，没有放出结晶潜热。

（4）性质变化的连续性与可逆性：玻璃的性质随成分发生连续和逐渐变化；从熔体状态冷却过程中，可以多次进行，其物理化学性质产生逐渐和连续的变化，而且是可逆的，没有生成新相。

5.玻璃的结构及特点

玻璃结构是指玻璃中的质点的几何配置、有序程度以及他们之间的结合状态。

玻璃结构的三种尺度：原子排布范围、亚微结构范围、显微组织或宏观结构范围。

特点：近程有序，远程无序。

6.玻璃的结构理论及其学术内容

晶子学说：宏观上强调了玻璃中多面体间排列的连续性、均匀性和无序性。

无规则网络学说：强调了不连续性、微不均匀性和有序性。

7.什么是铝（硼）反常现象，解释其原因

当加入Na2O后，提供游离氧，使硼氧三角体[BO3]转变

为硼氧四面体[BO4]，层状结构转化为架状结构，性质变化

曲线上出现极值或折点。（硼反常）

8.玻璃生产工艺中的四大稳、玻璃熔制过程的四小稳

四大稳：原料稳，燃料稳，熔化稳，成型、退火稳；

四小稳：温度稳、压力稳、液面稳、气氛稳。

9.玻璃的熔制过程五个阶段及其特点（P83）

（1）硅酸盐形成：很大程度在固体状态下进行，粉料和各组分发生一系列物理化学反应，粉料由固相反应完成，大量气体物质逸出。这一阶段结束时，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物，800~1000℃完成。

（2）玻璃形成：继续加热，烧结物开始熔融。硅酸盐和剩余的二氧化硅相互熔解，烧结物变成了透明体。此时已没有未起反应的配合料，但在玻璃种还存在着大量的气泡和条纹，化学组成和性质尚未均匀一致。1200~1250℃。（平板玻璃1200~1400℃）

（3）澄清：温度继续升高，粘度下降，气泡逐渐逸出，即去除可见气泡的过程。1400~1500℃，粘度10 Pa*s左右。

（4）均化：高温，玻璃液热运动及相互扩散、条纹逐渐消失，玻璃液各处的化学组成与折射率逐渐趋向一致，均化温度可在低于澄清温度下完成。

（5）冷却成型：将玻璃液温度冷却200~300℃，使粘度102~103 Pa*s。

10.成分对玻璃的粘度的影响

（1）玻璃的粘度首先取决于硅氧四面体网络的连接程度，即随O/Si比上升而下降。

（2）化学键强度也影响玻璃粘度。其他条件相同下，粘度随阳离子与氧的键力的增大而增大。如二价金属对粘度增加的顺序为Mg>Ca>Sr>Ba。

O/Si大时，粘度Li2O>Na2O>K2O；O/Si小时，键力大的使Si-O键断裂，故粘度Li2O

（3）结构对称性。结构不对称，粘度下降。

（4）配位数B2O3%增大（相当于Na2O减少），粘度先增大后减小（硼反常）。

11.玻璃的料性及其对生产的指导意义

料度表示粘度随温度的变化率，对玻璃成型有指导意义

料性短——快凝——短性玻璃

料性长——慢凝——长性玻璃

12.粘度如何测量

（1）旋转法1~107 Pa*s测扭力矩

（2）落球法1~103 Pa*s

（3）拉丝法107~1014 Pa*s

13.温度对玻璃粘度的影响

温度升高，粘度下降。

应变点（Ts）——对应Pa*s的温度。在此温度下，几小时可消除玻璃中的应力。

转变点（Tg）——对应Pa*s的温度。温度高于此点，玻璃进入粘滞状态，开始塑性变形。

12

变形点——对应1010~11 Pa*s的温度。玻璃开始变形，可进行热弯处理。

软化温度（Tf）——对应（3~15）*106 Pa*s的温度

操作范围——对应103~Pa*s的温度。相当于玻璃成型时，玻璃液表面温度范围。

14.影响玻璃表面张力有哪些因素

（1）温度升高，表面张力减小

（2）外界气氛。非极性气体影响小，极性气体影响大（降低越多）。

（3）还原气氛比氧化气氛下玻璃表面张力大20%

（4）氧化物

15.玻璃表面张力的测量原理

拉脱法：用测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时所需要的力，来求得该液体表面张力的系数的方法。

16.玻璃为什么会析晶

玻璃具有亚稳性

有控制的析晶或诱导析晶是制造微晶玻璃的基础，而成核和晶体长大是实现有控制析晶的关键。

17.玻璃结晶成核的机理（P86）（塔曼双曲线）

均相核化:指在宏观均匀的熔体和玻璃体中在没有外来物参与下，与相界、结构缺陷等无关的成核过程，又称本征成核或自发成核。

异相核化：依靠相界、晶界或基质的结构缺陷等不均匀部位而成核的过程，又称非本征成核或不均匀成核。

成核——吸热，晶化——放热。可用差热法测量

18.玻璃的原料（了解）

主要原料：SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、K2O、MgO、CaO。

辅助原料：澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、氧化剂、还原剂、助溶剂等。

19.玻璃熔制所用的设备（了解）

20.玻璃的熔制过程可分为哪几个阶段

硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却成型。

21.影响玻璃形成速率的因素

玻璃成分。一般来说τ值越小，玻璃越易熔。

沙粒大小（石英颗粒）。半径越大，形成时间越久。t=K*R3

熔制温度（熔融体温度）。温度越高，时间越短。τ=a*e-bt，t是温度

形成速率因素都是复杂的，不能单一决定。

22.浮法玻璃的成型原理

23.玻璃液中，气体的存在形式包括：可见气泡、物理溶解、化学结合

24.玻璃配合料的质量要求有哪些

25.排出玻璃液中可见气泡的方式有哪些

气泡的上升逸散。大直径气泡比小直径气泡更容易逸出。

26.玻璃澄清的方法有：化学澄清和物理澄清。

化学澄清的原理是：利用化学物质（澄清剂）在高温下释放出气体，气体在上升的过程中，将玻璃液中的小气泡吸收，并排出玻璃液。

27.玻璃的均化过程的任务是：在澄清温度附近，使玻璃达到化学均匀和热均匀。

影响均化的因素：扩散、表面张力、热对流。

28.玻璃浮法工艺为什么选择金属锡作为浮抛介质

密度、蒸气压、不反应、成本

29.玻璃退火的工艺制度

30.论述玻璃的缺陷及其产生原因

缺陷：气泡（气体夹杂物）、结石（结晶夹杂物）、条纹和节瘤（玻璃态夹杂物）。

原因：气泡（1）一次气泡：澄清不良、炉内气氛或气压控制不当。

（2）二次气泡：温度升高溶解度降低（物理）、过氧化物或高价态氧化物分解（化学）

（3）耐火材料气泡（孔隙）、外界空气气泡（配合料和成型操作）、金属铁引起的气泡结石（1）配合料结石：与配合料制备质量、熔制时加料方式和熔制工艺制度有关

（2）耐火材料结石：耐火材料质量差、熔化温度过高、助熔剂用量过大、易起反应的耐火

材料堆砌在一起。

（3）析晶结石：在一定温度范围内，自身析晶。

条纹和节瘤（1）熔制不均匀引起

（2）窑碹玻璃滴引起

（3）耐火材料被侵蚀

（4）结石熔化

31.玻璃中产生应力有哪些原因

热应力（温度差）——永久&暂时

结构应力（组成不一致）——永久

机械应力（因外力作用）——暂时

32.玻璃中永久热应力是如何产生的

水泥

33.水泥的定义、分类

定义

分类：通用硅酸盐水泥、专用水泥、特性水泥。

34.水泥、水泥熟料、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥概念的区别

水泥熟料：由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质成为硅酸盐水泥熟料，简称熟料。

硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥区别：掺混合材比例不同。

35.水泥的组成材料、水泥熟料的矿物以及生产水泥的原料等概念的区别

水泥组成材料：硅酸盐水泥熟料、石膏、活性混合材、非活性混合材、窑灰。

水泥熟料的矿物：C3A、C3S、C2S、C4AF。

生产水泥的原料：石灰石质原料（钙质原料）、粘土质原料（SiO2、Al2O3）、铝质原料、铁质原料、燃料、混合材、石膏。

36.水泥熟料中主要矿物的性能及其水化反应

性能：水化速率：C3A>C3S>C4AF>C2S。 C4AF早起介于C3A和C3S之间，随后不如C3S。

水化热：C3A>C3S>C4AF>C2S。

凝结时间：C3A很快，C3S正常，C2S缓慢。

强度：C3S早强高后期强度增进率大；C2S早强低后期强度增进率较大，一年可赶上C3S；C3A 强度3d内发挥出来，绝对值不高，以后几乎不增长；C4AF早强高类似C3S，后期还能不断增长类似C2S。

抗水性：C3S差，C2S好

抗硫酸盐性：C3A差，C4AF好。

37.水泥的品质指标有哪些

38.废品与不合格品有什么不同

39.简述水泥的生产工艺

40.在水泥生产工艺中，三个率值的计算、含义

石灰饱和系数

硅率: 熟料中SiO2百分含量和Al2O3、Fe2O3百分含量之比， SM

铝率（铁率）:Al2O3和Fe2O3百分含量之比， IM

41.如何提高水泥的粉磨效率

42.什么是“两磨一烧”

见39题

1）第一阶段：生料粉磨。石灰质原料、粘土质原料、以及少量的校正原料，（立窑生产还要加入一定量的煤）经破碎或烘干后，按一定比例配合、磨细，并制备为成分合适、质量均匀的生料；

2）第二阶段：熟料煅烧。将生料加入水泥窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料；

3）第三阶段：水泥粉磨。熟料加入适量的石膏，有时还加入一些混合材料，共同磨细为水泥。

43.推导石灰饱和系数的计算公式

44.什么是水泥的安定性及其影响因素

水泥加水硬化后体积变化的均匀性称为水泥安定性，即水泥加水以后，逐渐水化硬化，水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂、不变形、不溃散的性质。

影响因素：一般是由于熟料中的f-CaO、结晶MgO或水泥中掺入石膏过多等原因造成的。

其中f-CaO是最常见也是影响最严重的因素。生成Ca(OH)2体积膨胀。

其次是结晶MgO。生成Mg(OH)2体积膨胀

第三是水泥中SO3含量过多，多余的SO3在水泥硬化后与水和C3A反应生成钙矾石，体积膨胀。

45.水泥熟料的煅烧过程及其特点（仔细看书P196-200）

（1）干燥与脱水

（2）碳酸盐分解

（3）固相反应

（4）熟料的烧结

（5）熟料的冷却

46.为什么说快速冷却可以提高水泥熟料的质量

47.影响水泥水化速率的因素有哪些

48.窑外分解窑（预分解窑）干法水泥生产工艺的特点

49.悬浮预热器的工作原理

悬浮预热器的主要功能在于充分利用回转窑及分解炉内排出的炽热气流所具有的热焓加热生料，使之进行预热及部分碳酸盐分解，然后进入分解炉或回转窑内继续加热分解，完成熟料煅烧任务。

陶瓷

50.陶瓷材料的性能、成分、结构和成型工艺之间的关系

陶瓷材料的性能与系统的化学成分、显微结构是密切相关的，而成型工艺对显微结构也有重要影响。

陶瓷性能与原子或分子的排列方式和结构也有很重要关系。

结构缺陷对陶瓷也有显著影响。

51.陶瓷生产的主要原料及其作用是什么（+书P327）

（1）粘土：高岭石、蒙脱石、伊利石。

（2）石英类原料：砂岩、石英岩、石英砂。（主要为SiO2少量Al2O3、Fe2O3）

（3）长石类原料（熔剂类原料）：钠长石、钾长石、钙长石。

（4）其他原料：碳酸盐类原料（起熔剂作用）、滑石（引入MgO）、硅灰石（引入CaO）。

52.粘土的工艺性能及其影响因素有哪些

（1）可塑性：指含工作水分的泥团，在一定外力作用下产生形变，除去外力仍保持其形变性能的能力。

（2）触变性

（3）烧结性能

烧结温度范围取决于粘土中熔剂矿物质类和数量。

（4）离子交换性

（5）膨化性

（6）收缩

（7）耐火度

53.如何确定造渣材料的用量

54.陶瓷制品的成型方法

注浆成型、塑性成形、压制成型

55.陶瓷施釉的基本方法

浸釉、淋釉、喷釉

56.什么是釉的适应性P350-351

坯釉适应性是指陶瓷坯体与釉层有相互适应的物理化学性质，使釉面不剥脱、不开裂的性能。

在工艺上主要是控制釉的膨胀系数。坯体和釉面有两种不适应：

（1）釉层受张应力，釉层开裂（2）釉层受压应力，釉层剥离

57.已知某陶瓷坯料的组成,如何写出其实验式P329-331

（1）先将坯料化学式换算成不含烧失量的化学组成百分数

（2）将各氧化物的质量除以该氧化物的摩尔质量，得到物质的量

（3）将中性氧化物的总的物质的量算出

（4）将各氧化物的物质的量分别除以中性氧化物总的物质的量，得到一套以中性氧化物系数为1的各氧化物的系数（中性和为1）

（5）将所得的各氧化物按规定的顺序排列，即得到所要求的的实验式（碱、中、酸）

58.如何制定陶瓷的烧成温度制度（陶瓷烧成过程中所发生的物理化学变化）

（1）升温速率

a. 低温预热阶段（水分排出）：质量减轻；气孔率增加；体积收缩。

b. 氧化分解期：结构水的排出；碳酸盐、硫酸盐的分解；碳素、有机物的氧化；硫化物的氧化；石英多晶转化。

c. 玻化成瓷期：

d. 冷却期

（3）保温时间

炼钢

59.论述炼钢的主要过程和基本原理

Si、Mn氧化，脱P、C、O、S

60.拉瓦尔管的结构与工作原理

高压低速低压高速

61.如何控制炼钢的终点

62.炼钢过程中，脱氧的方法有哪些

（1）沉淀脱氧——效率高，合金消耗少，脱氧产物易残留（2）扩散脱氧——时间长，脱氧剂消耗多，残留杂质少（3）真空脱氧——效率高，不消耗合金，需专用设备63.论述碱性电弧炉炼钢工艺过程（PPT）

64.为什么说吹氩搅拌可以提高炼钢的质量

65.脱氧元素有什么要求（附加）

《复合材料工艺与设备》课程介绍

《复合材料工艺与设备》课程介绍 一、课程简介 《复合材料工艺与设备》是复合材料与工程专业复合材料方向的一门主要的专业课，其主要任务是使学生掌握复合材料研究与生产中的各种成型工艺方法、成型工艺原理、复合材料工艺配方设计等方面的系统知识。通过本科程学习，要求学生掌握复合材料的基本性质、原材料的选用、各种典型成型工艺的主要工艺过程与复合原理，并了解这些工艺的主要成型设备。掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。该课程的学习对本专业其他专业课的学习具有重要的关联作用。 课程的主要教学内容包括： 1、热固性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握手糊成型、夹层结构成型、模压成型等各种热固性树脂基复合材料成型工艺的原材料选择、工艺特点、成型工艺原理和过程。了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。 2、热塑性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握树脂基体的成型性能、聚合物熔体的流变行为、聚合物的结晶和定向。掌握挤出成型、注射成型及片状模塑料冲压成型等热塑性树脂基复合材料的成型工艺的工艺原理、工艺过程。了解热塑性树脂基复合材料的发展，成型工艺的发展概况和成型设备。 3、无机非金属基复合材料成型工艺及设备掌握短纤维增强水泥的制造工艺、水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。了解纤维增强水泥基复合材料的发展概况和纤维水泥的增强机理。了解石膏基和陶瓷基复合材料的发展概况、成型工艺与成型设备。 4、金属基复合材料成型工艺及设备了解金属基复合材料的发展概况和复合工艺。 本课程的实验教学内容共有共有两个实验项目，包括不饱和聚酯树脂粘度的测定和手糊玻璃钢板。 通过本课的教学，掌握树脂基复合材料典型成型工艺如手糊成型工艺、夹层结构成型、模压成型、层压、缠绕、拉挤成型、注射成型等工艺的原材料选用、主要工艺过程与复合原理，了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。掌握纤维增强水泥基复合材料的分类、特点、缺陷及应用，短纤维增强水泥的制造工艺、

《材料工艺与设备》答案

填空题(30分）简答题（40分）论述题（30分） 1.三大材料 无机非金属材料、金属材料、高分子材料 2.玻璃的通性 各向同性、无固定熔点、亚稳性、性质变化的连续性与可逆性 3.玻璃的结构特点 长程无序、短程有序 4.玻璃的结构理论 晶子学说：玻璃是由无数的“晶子”所组成，晶子不同于一般微晶，他是尺寸小的晶格，极易变形的有序排列区域。即玻璃种存在一定的有序区域。 无规则网络学说：指出了玻璃形成时所需要的氧化物。 5.玻璃生产工艺中的四大稳、玻璃熔制过程的四小稳 四大稳：原料稳、燃料稳、熔化稳、成型退火稳 四小稳：温度稳、压力稳、液面稳、泡界线稳 6.玻璃的熔制过程五个阶段及其特点 1）硅酸盐的形成（800～900℃） Na 2O+SiO 2 →Na 2 SiO 3 CaO+SiO 2→CaSiO 3 MgO+SiO 2→MgSiO 3 2）玻璃的形成 当温度继续上升，SiO 2 未熔物开始熔化、扩散。这时的反应温度是1200～1350℃。烧结体出现熔融变成了不透明体，并有大量气泡。气泡主要是碳酸盐分解： CaCO 3→CaO+CO 2 Na 2CO 3 →N 2 O+CO 2 3）玻璃的澄清：是指所形成的玻璃排出可见气泡的过程。 澄清温度一般是1400～1500℃，此时玻璃液中的气体、气泡、窑炉内的气体存在着三者的动态平衡。 4）玻璃的均化 均化：就是排除条纹，在澄清温度附近，使玻璃达到化学均匀和热均匀。影响均匀的因素：扩散，表面张力，流动。 5）玻璃的冷却：就是将合格的玻璃液冷却，但冷却过程要缓慢平稳。 浮法玻璃冷却：1200-1150℃ 制球：1320℃ 拉丝；1280℃ 垂直引上：1020-980℃ 在冷却的过程中主要防止温度的上下波动。防止二次气泡的产生。 7.成分对玻璃的粘度的影响 8.玻璃的料性及其对生产的指导意义

材料制备工艺与设备_名词解释

谢建军材料制备工艺与设备 名词解释（未收录各种成型工艺的定义） 材料工艺：材料的生产工艺就是把天然原料（包括人造原料）经过物理和化学变化而变成工程上有用的原材料的工艺技术。（将任何一种材料从原料到成品的整个过程称为材料工艺过程） 材料工艺过程：任何一种材料从原料→成品的整个过程。 材料设备？ 材料：人类赖以生存的物质基础。人类社会生产力水平的标志。 材料工艺任务：通过改变和控制材料的外部形态和内部结构把材料加工成人类社会所需的各种部件和成品。 材料的加工性能：即材料被加工的能力。 单晶材料液相法：直接从气体凝固或利用气相化学反应制备单晶体的方法 单晶材料固相法：在固态条件下，使异常晶粒不断长大吞并其他小晶粒而得到单晶的方法。 材料工艺性能：是指材料适应工艺而获得规定性能和外形的能力。 工艺性能的表征方法——相关法：将材料的工艺性能与一些简单的物理、化学、力学参量联系起来。 热工：就是指关于热（加热、保温和降温制度）的工程技术。 无机非金属材料：是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 材料科学：就是研究有关材料的组成、结构与工艺流程对于材料性能与用途的影响。 水泥磨：水泥磨是指在水泥熟料中添加石膏（调节水泥的硬化时间和硬化强度）、混合料（火山灰、粉煤灰等）后进行混合均匀的简单球磨过程。 喷火口：是挡火墙与燃烧室上部窑墙之间的空间。 陶瓷（广义）：用陶瓷生产方法制造的的无机非金属固体材料和产品的通称。 陶瓷（狭义）：以粘土、长石、石英为主要原料，经过粉碎、混炼、成型、煅烧等工艺过程制得的产品。 普通（传统）陶瓷：以粘土及其他天然矿物（长石、石英等）为原料经粉碎、混合、成型、焙烧等工艺过程而制得的制品。

复合材料工艺及设备-教学大纲

《复合材料工艺及设备》课程简介及教学大纲1．课程简介 《复合材料工艺及设备》课程简介 课程代码：613010421学分：1 总学时：16 课程性质：专业限选课先修课程：高分子物理、高分子化学 授课对象：材料科学与工程专业本科生 内容提要： 复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多组分固体材料。复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是组分材料的简单加和，有着重要的改进。在复合材料中，通常有一相为连续的相，成为基体；另外一相为分散的相，称为增强材料。 通过该课程的学习，使学生掌握复合材料的制备原理和生产过程、工艺流程的共性和特点，使学生对复合材料材料的性能、生产过程和应用有较全面地了解。 2．教学大纲 《复合材料工艺及设备》教学大纲 一、课程性质与教学目的 本课程是针对材料类专业本科生而开设专业限选课。过对本课程的学习，使学生了解复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点，聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。 二、基本要求 通过本课程的学习，学生应对复合材料的发展概况有一个基本的了解，掌握复合材料的基本知识，包括增强原理，基体、增强体材料，复合材料的界面，熟悉各类复合材料的制备方法、性能特点和应用。 三、教学内容及教学要求 第1章绪论（3学时掌握） 1.1复合材料发展概况 1.2复合材料的基本性能

1.3复合材料的成型工艺 1.4 选择成型方法的原则 第2章手糊成型工艺及设备（3学时掌握） 2.1原材料的选择 2.2手糊成型模具与脱模剂 2.3手糊成型工艺过程 2.4 喷射成型工艺及设备 第3章夹层成型工艺及设备（2学时掌握） 3.1概述 3.2蜂窝夹层结构制造工艺及设备 3.3泡沫塑料夹层结构制造工艺及设备 第4章模压成型工艺及设备（2学时掌握） 4.1概述 4.2模压料 4.3模压工艺及设备 第5章层压工艺及设备（2学时理解） 5.1概述 5.2胶布制备工艺及设备 5.3层压工艺及设备 第6章缠绕成型工艺及设备（2学时理解） 6.1概述 6.2芯模 6.3缠绕规律 6.4 缠绕工艺及设备 第7章注射成型工艺及设备（2学时理解） 7.1 概述 7.2 热塑性树脂基复合材料注射成型工艺 7.3 热固性树脂基复合材料注射成型工艺 四、学时分配 五、习题及自学要求

复合材料工艺与设备复习材料

复合材料工艺与设备 增强纤维（CF,GF）的生产工艺与设备（表面处理工艺与设备） 玻璃纤维在生产过程中辅助材料的作用：浸润剂的种类，作用 种类：增强型浸润剂和纺织型浸润剂； 作用：1、润滑-保护作用；2、粘结-集束作用； 3、防止玻璃纤维表面静电荷的积累；4、为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性；5、使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附等性能 C纤维生产工艺中，惰性气体和张力的作用 惰性气体作用：①保护新生产的纤维不受氧化②作为传热介质③排除裂解产物（非C元素）。张力的作用：①使分子取向②使分子结构规整③产生轴向拉伸应力 增强纤维在表面处理工艺中的影响因素 玻璃纤维表面处理的影响因素：①处理剂的种类；②偶联剂的用量1~%；③处理方法（前处理法、后处理法、迁移法）；④烘焙温度与时间（偶联剂与GF的硅层结构的最佳结合程度）； ⑤偶联剂溶液的配制（PH值的调节，一般用5%的氨水）。 手糊成型工艺与设备 手糊工艺的特点：优点：1、守护成型不受产品尺寸和形状的限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产；2、设备简单、投资少、设备折旧费低；3、工艺简单；4、易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料；5、制品树脂含量高，耐腐蚀性好；缺点：1、生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差；2、产品质量不易控制，性能稳定性不高；3、产品力学性能较低。 原材料选择原则：1、产品设计的性能要求；2、手糊成型工艺要求；3、价格便宜，材料容易取得。聚合物基体的选择原则：1、能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物得产生。2、能配制成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为。3、无毒或低毒；4、价格便宜。增强纤维的选择原则：以玻璃纤维为例，工艺特点：1、很好的疏松性；2、铺覆的变形性；3、纤维的均匀性。 先进手糊法的种类：喷射成型、热压釜、树脂传递模塑与反应注射模塑。 RTM（树脂传递模塑）基本工艺过程：将液态热固性树脂及固化剂，由计量设备分别从储桶

武汉理工大学材料工艺与设备答案

填空题(30分）简答题（40分）论述题（20分）推导计算题（10分） 1.三大材料 无机非金属材料、金属材料、有机高分子材料 2.什么是玻璃转变现象 当物质由固体加热或由熔体冷却时，在相当于晶态物质熔点绝对温度的2/3-1/2温度附近出现热膨胀，比热等性能的突变。 3.如何理解玻璃的四个通性 各向同性：玻璃态物质的质点排列是无规则的，是统计均匀的，其理化性质在任何方向都是相同的 无固定熔点：玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度范围内进行的，并且没有新的晶体生成 亚稳性：玻璃是由熔体几句冷却而得到的，因为温度下降黏度增加。质点来不及做有规则排列形成晶体，没有放出结晶潜热 性质变化的连续性：玻璃的性质随成分发生连续和逐渐变化。 性质变化的可逆性：从熔体状态冷却过程中，可以多次进行，其物理化学性质产生逐渐和连续的变化，而且是可逆的，没有生成新相。 4.玻璃的结构特点 近程有序，远程无序 5.玻璃的结构理论及其学术内容 晶子学说： a. 玻璃是由极微细的有序区域——“晶子”组成。 b. 晶子分散在无序区域当中，由晶子——到无序区域的过渡是逐步的，没有 严格的界限。 c. 晶子不同于一般微晶，它是尺寸小的晶格极度变形的有序排列的区域。 d. 晶子中心部份，有序程度最高。 e. 晶子大小 7～20A 2～4个[SiO4] [SiO4]玻璃结构单元 f. 晶子占玻璃 10～20% 无规则网络学说 a. 玻璃中的键状态或结构单元和晶体相似。 如石英玻璃，[SiO4]四面体构成三维网络，但缺乏周期性和相对称性。 b. 氧化物成玻有四个条件 △一个氧原子不能够和两个以上的阳离子结合，O的配位数不能大于2。 △中心阳离子周围的氧离子数不能过多，一般是3～4。

复合材料工艺与设备复习

0常用的增强材料 0常用的树脂基体（包括热塑性、热固性） 0常用的成型工艺 典型的液体成型：树脂传递模塑(RTM)、树脂膜渗透（RFI）、VARTM、VARI、SCRIMP、RLI 典型的热固性树脂成型：模压、喷射、RTM、RIM、拉挤、缠绕… 典型的热塑性成型：挤出、GMT、LFT、注射… 0工艺流程及其特点 0成型工艺参数及其控制 CM 复合材料 FRP 纤维增强塑料 FRTP 纤维增强热塑性塑料 SMC 片状模塑料 DMC 团状模塑料 BMC 块状模塑料 RTM 树脂传递模塑 RIM 反应注射模塑 RRIM 增强反应注射模塑 GMT 热塑性片状模塑料 AS AS树脂，丙烯腈—苯乙烯共聚物 CM是指由两种或两种以上的不同材料，通过一定的工艺复合而成的，性能优于原单一材料的多相固体材料。 高性能：高强度、高模量、耐高温、低密度、轻质高强、力学性能好、耐热性好、介电性能好。有些热防护功能、透波功能、吸波功能、阻尼功能等。 高性能树脂基复合材料的制备： 1）选材好，选用耐热性能、力学性能好的树脂基体； 2）选材好，选用力学性能比较好的碳纤维或者高性能的玻璃纤维； 3）成型方法要选择合适； 4）关键的成型设备要选择好； 5）成型工艺控制好，通过优化成型工艺条件，可以大幅提升材料性能。

第三章夹层结构 由高强度的蒙皮(表层)与轻质芯材组成的一种结构材料。 弥补玻璃钢弹性模量低、刚度差的不足。在同样承载能力下，大大减轻结构的自重。 加芯材的目的：维持两面板之间的距离，使夹层面板截面的惯矩和弯曲刚度增大。 优缺点 泡沫：质量轻、刚度大、保温隔热性能好、强度不高 蜂窝：质量轻、强度大、刚度大//应用：构件尺寸较大、强度要求较高的部件 波板：制作简单，节省材料，但不适用于曲面形状的制品，质量轻、刚度大。 第四章模压成型 ?什么是模压？将一定量的模压料放入金属对模中，在一定温度、压力作用下，固化成型制品的方法。 加热加压的作用：使模压料塑化、流动，充满空腔，并使树脂发生固化反应 模压料的工艺性：流动性、收缩性、压缩性。 流动性。在一定温度和压力下模压料充满模腔的能力。如流动性好，可用较低成型温度、压力，较容易成型复杂制品。过大，会导致树脂流失或纤维局部聚集，制品性能下降。过小，物料不能充满模腔或局部缺料，无法成型。 成型压力↑，剪切速率↑，流动性↑。在较低温度范围内T↑，η↓，流动性↑，T继续升高，流动性↓。在开始一段时间内t↑，流动性↑，继续延长t，流动性↓。分子结构压缩性原材料、模具结构和制品形状、成型工艺条件 ?模压料的组成：短纤维增强材料、树脂基体材料、辅助材料 控制：树脂溶液浓度，纤维长度，浸渍时间，烘干条件 制备：预混、预浸，浸毡法 与质量控制 ?短纤维模压料质量控制指标：树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量SMC基本组成：不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材料。 SMC的增稠、低收缩作用、 SMC生产工艺：树脂糊制备，上糊操作，纤维切割沉降、浸渍、稠化 及其控制、模压工艺参数 第六章层压成型

材料工艺与设备-期末考试A卷

一、单项选择题（本大题共30小题，1分/题，共30分） 1、下面不属于材料四要素的是： A、制备/加工 B、成分 C、性能 D、连接 2、下面属于自由锻基本工序的是： A、抛光 B、切皮 C、扩孔 D、加热 3、如果对锻件数量需求小时，可优先哪种锻造工艺？ A、自由锻 B、模锻 C、胎模锻 D、特种锻造 4、较适宜用粉末冶金加工的零件是： A、齿轮 B、阶梯轴 C、平板 D、钢管 5、粉末冶金的必备工序有几道？ A、1 B、2 C、3 D、4 6、属于制造加工过程中出现的缺陷是： A、疲劳裂纹 B、应力腐蚀裂纹 C、热处理裂纹 D、松动 7、将熔化的金属或合金注入已制好的模型中，待其冷却凝固后获得所需几何形 状的工件，这种加工方法是： D、冶炼 A、铸造 B、机加工 C、锻造 8、玻璃态下塑料可以进行的加工是： D、注塑成型 A、机加工 B、吹塑成型 C、压延 9、聚合物的粘流态是指其温度在哪个点以上时的状态？ A、T c B、T g C、T f D、T d 10、常见塑料PVC是指： A、聚氯乙烯 B、聚丙烯 C、嵌锻共聚PP D、聚乙烯 11、聚合物加工过程可能发生的化学反应是： A、热降解，分子交联，硫化 B、分子交联，硫化，气相分离

C、氧化断链，结晶析出，硫化 D、热分解，交联反应，挥发 12、下面热固性塑料模压成形工序顺序正确的是： A、加料、合模、交联固化、脱模、排气 B、加料、交联固化、合模、排气、脱模 C、交联固化、加料、合模、排气、脱模 D、加料、合模、排气、交联固化、脱模 13、聚合物随着温度由高向低变化，几个状态转变点对应的温度出现的顺序是： A、T c, T g, T f, T d B、T g, T c, T f, T d C、T d, T f, T c, T g D、T d, T f, T g, T c 14、聚合物在高弹态下能进行的加工是： A、热成型，压延，拉伸 B、吹塑薄膜，热成型，压延 C、熔法纺丝，中空吹塑，热拉伸 D、挤出成型，吹塑薄膜，拉伸 15、在进行塑料的模压成形时，合模工序应该： A、先快后慢 B、先慢后快 C、不慢不快 D、没要求 16、对热固性塑料，交联反应时间应该： A、让其充分固化 B、能脱模即可 C、反应结束并冷却 D、没要求 17、螺杆挤出机的关键部件是： A、分段加热 B、电机及传动 C、螺杆 D、机头 18、下面关于玻璃化转变温度的描述不正确的是： A、聚合物链段从冻结状态开始解冻的温度 B、橡胶使用的下限温度 C、聚合物使用的下限温度 D、无定形聚合物使用的上限温度 19、关于塑料加工以下描述不正确的是： A、螺杆式注射成形机的物料推进与挤出成形的过程基本相同。 B、注射成形时，对薄壁零件其注射温度可以选择较低值。

材料工艺与设备

1.理解材料对人类文明进步的地位和作用？ 2.玻璃的定义？ 玻璃是呈现玻璃转变现象的非晶态固体（or是由熔融物冷却硬化而得到的非晶态固体）。广义的玻璃包括单质玻璃、有机玻璃和无机玻璃，狭义的指无机玻璃。 3.什么是玻璃转变现象？ 指当玻璃由固体加热或由熔体冷却时，在相当于晶态物质熔点绝对温度的1/2~2/3温度附近出现热膨胀等性能的突变，这一温度成为玻璃转变温度。 4.如何理解玻璃的四个通性？ （1）各向同性：玻璃态物质的质点排列是无规则的，是统计均匀的，其理化性质在任何方向都是相同的。（2）无固定熔点：玻璃态物质由固体转变为液体是在一定的温度范围内进行的，并且没有新的晶体生成。（3）亚稳性（热力学不稳定，动力学稳定）玻璃是由熔体急剧冷却而得到的，因为温度下降黏度增加。质点来不及做有规则排列形成晶体，没有放出结晶潜热。 （4）性质变化的连续性与可逆性：玻璃的性质随成分发生连续和逐渐变化；从熔体状态冷却过程中，可以多次进行，其物理化学性质产生逐渐和连续的变化，而且是可逆的，没有生成新相。 5.玻璃的结构及特点？ 玻璃结构是指玻璃中的质点的几何配置、有序程度以及他们之间的结合状态。 玻璃结构的三种尺度：原子排布范围、亚微结构范围、显微组织或宏观结构范围。 特点：近程有序，远程无序。 6.玻璃的结构理论及其学术内容？ 晶子学说：宏观上强调了玻璃中多面体间排列的连续性、均匀性和无序性。 无规则网络学说：强调了不连续性、微不均匀性和有序性。 7.什么是铝（硼）反常现象，解释其原因？ 当加入Na2O后，提供游离氧，使硼氧三角体[BO3]转变 为硼氧四面体[BO4]，层状结构转化为架状结构，性质变化 曲线上出现极值或折点。（硼反常） 8.玻璃生产工艺中的四大稳、玻璃熔制过程的四小稳？ 四大稳：原料稳，燃料稳，熔化稳，成型、退火稳； 四小稳：温度稳、压力稳、液面稳、气氛稳。 9.玻璃的熔制过程五个阶段及其特点？（P83） （1）硅酸盐形成：很大程度在固体状态下进行，粉料和各组分发生一系列物理化学反应，粉料由固相反应完成，大量气体物质逸出。这一阶段结束时，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物，800~1000℃完成。

复合材料工艺与设备复习资料

《复合材料工艺与设备》简答与论述（▲为重点内容） 原材料、1生产工艺中，浸润剂分为哪几种类型？它们的作用是什么？）（1（概念题里有详解） ▲根据原丝的选择原则，生产常用的原丝种类有哪些？（聚）2（丙烯睛纤维，沥青纤维，粘胶纤维） 手糊成型工艺、2▲根据手糊成型的工艺特点，说明对增强纤维和基体树脂的）1（选择原则及常用制品和树脂的种类？ P12-14高级模具的基本要求？如何制备高级模具？P17-19）（2▲手糊成型工艺对外脱模剂的基本要求？并举例说明外脱）（3模剂的主要类型及应用特点? P20-21 ▲分析手糊成型工艺制品常见缺陷的原因如：表面发粘、气）（4泡、流胶、胶衣层起皱、分层、固化不完全等。 P29-31 、喷射、热压釜工艺、3喷射成型有哪几种形式？ P32）（1喷射成型中垂流与浸渍不良原因是什么？如何防治？ P35（2）热压釜主要结构及装置有哪些？ P41）3（▲与其他工艺相比，有哪些特点？ P49（4）分别是反应注射模塑、增强型反应注射模、工艺？（何为、）5（． 塑、结构反应注射模塑） P51-54

夹层结构工艺 4、夹层结构的特点及应用。 P56-57 1（）聚氨酯泡沫塑料夹芯材料的生产原理。 P66-68（2）金属蜂窝夹芯材料的生产流程。 P61（3）蜂窝夹层结构生产中常见问题和解决方法。 P64 4）（泡沫夹层结构通常有哪几种制造方法。 P66 5）（模压成型工艺、5▲树脂糊包括哪些基本组分？ P83）（1中内脱模剂种类有哪些？作用机理如何？ P91）（2▲常用增稠剂的化学增稠机理如何？ P86）（3▲中低收缩添加剂的作用机理如何？P87（4） 6、层压成型工艺 （1）层压板的主要类型？ P135 （2）▲胶布生产的工艺参数？质量指标？以及相互关系？ P136-139 （3）▲在层压板热压曲线中，各个阶段的作用和目的？ P148（4）如何解决层压板生产中出现的板材翘曲的问题？ P151（5）卷管工艺原理及过程如何？ P156 7、缠绕成型工艺 （1）缠绕成型工艺分为哪几类型？ P159 （2）▲切点法分析缠绕规律的主要内容？ P169 （3）▲纤维缠绕规律的实质是什么？何谓测地线缠绕、线性和发线性缠绕？(概念题型里有详解) （4）▲分析说明缠绕张力制度的内容及缠绕张力对制品性能的

复合材料成型工艺及设备

无机非金属复合材料的成型工艺—纤维增强水泥基复合材料 【摘要】纤维增强水泥基复合材料作为新型工程材料已在土木工程多领域中得到广泛地应用。目前在水泥复合材料中掺加一定量的纤维，可以改善并且提高水泥复合材料的物理、力学等性能指标。 【关键词】纤维增强复合材料水泥 1、发展及应用 自60年代开始，纤维增强水泥基复合材料的研究和开发有较大进展。1964年，丹麦科学家应用复合材料理论探讨纤维增强无机与有机凝胶材料的机理。1967年英国人试制成功抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆。随后美、日等国也相继投产。我国进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥，现已取得一定成效。目前广泛用于各种建筑物中以及工程装备中。 2、特点 纤维增强水泥基复合材料与普通混土相比，其显著特点是轻质高强，具有良好的断裂韧性。其拉压比一般可达1/4～1/6(普通混凝土为1/10)。 3、复合材料的组成 1、纤维增强水泥原材料 3.1.增强材料 纤维加入脆性的水泥基体中，其作用是提高水泥集体的抗拉强度和韧性，改善其冲击强度和疲劳性能。增强水泥所用纤维按其化学组成可分为金属纤维，无机纤维和有机纤维三大类。 用于增强水泥的纤维可分为短切纤维、连续纤维或纤维织物等。目前国内外使用最多的为短切纤维。 2.水泥基体材料 硅酸盐水泥、氯氧镁水泥、高铝矿渣水泥等 4、成型工艺及设备 GRC的成型方法有喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法等多种方法。其中玻璃纤维增强水泥复合材料使用最多的方法是喷射成型法。 1、成型工艺 A：直接喷射法 用人工手动或通过机械移动装置使切割喷射机在模型上方作往复移动，将纤维水泥砂浆喷在模型表面。

金属材料成型工艺及设备

《金属材料成型工艺及设备》课程教学大纲 （Metal Forming Process and Equipments） 学时数：32 其中：实验学时： 课外学时： 学分数：2 适用专业：模具设计及制造 执笔者：王兴波 审核人： 编写日期：2010年9月 一、课程的性质、目的和任务 本课程是模具设计及制造专业本科的专业必修课程之一，主要根据模具设计与制造的专业特点，以金属材料成型技术为核心，围绕金属材料液态（铸造）、金属材料固态塑性变形（冲压）、金属材料液态连接（焊接）以及粉末成型四个方向的成型技术和基本操作,介绍铸造成型、冲压成型、焊接成型、粉末成型的相关工艺及设备。通过本课程的学习，学生在理论上能够了解并掌握金属材料成型的工艺、材料变形与分析的基本方法以及相关成型设备的特征与使用。 二、课程教学的基本要求 课程是模具设计与制造专业的专业必修课程。通过本课程的教学，学生应该： （一）掌握铸造成型的基本原理，熟练掌握压铸成型的工艺及设备是使用方法； （二）熟练掌握塑性成型的工艺过程、设备的使用以及材料变形的控制； （三）掌握焊接成型的工艺原理、设备特征； （四）掌握粉末成型的工艺原理、设备特征。 三、课程的教学内容、重点和难点 第一章金属材料及其成型 一、金属材料 （一）碳素钢与合金钢 （二）铸钢 （三）有色金属及粉末冶金材 二、金属成型的种类及特点 （一）液态成型 （二）压力加工成型 （三）焊接成型 （四）粉末成型 三、金属成型制件的价值

（一）汽车工业 （二）飞机工业 （三）其他民用与国防工业 第二章金属液态成型——铸造成型 一、概述 二、铸造成形方法 （一）浇铸 （二）压铸 三、精铸成形 四、压铸成型和半固态成型 （一）压铸成型原理 （二）压铸的基本工艺过程 （三）铸件成形缺陷与防止措施 四、压铸设备 （一）压铸机及其工作原理 （二）压铸设备的技术参数 第三章金属塑性成型——压力加工成型 一、金属塑性成型基础 （一）金属的弹性与塑性变形 （二）应力应变关系——本构关系 （三）金属塑性成型的屈服理论 （四）金属压力加工成型的种类 二、锻压成型 （一）自由锻成型 （二）模锻成型 （三）锻压成型的工艺过程 三、冲压成型 （一）板材冲压成型 （二）冲压成型的工艺过程及特征 1.冲裁 2.弯曲 3.拉伸 （三）冲压成形材料 1.板料的冲压性能及试验方法

材料制备工艺与设备名词解释.doc

学习必备欢迎下载 谢建军材料制备工艺与设备 名词解释（未收录各种成型工艺的定义） 材料工艺：材料的生产工艺就是把天然原料（包括人造原料）经过物理和化学变化而变成工程 上有用的原材料的工艺技术。（将任何一种材料从原料到成品的整个过程称为材料工艺过程） 材料工艺过程：任何一种材料从原料→成品的整个过程。 材料设备？ 材料：人类赖以生存的物质基础。人类社会生产力水平的标志。 材料工艺任务：通过改变和控制材料的外部形态和内部结构把材料加工成人类社会所需的 各种部件和成品。 材料的加工性能：即材料被加工的能力。 单晶材料液相法：直接从气体凝固或利用气相化学反应制备单晶体的方法 单晶材料固相法：在固态条件下，使异常晶粒不断长大吞并其他小晶粒而得到单晶的方法。 材料工艺性能：是指材料适应工艺而获得规定性能和外形的能力。 工艺性能的表征方法——相关法：将材料的工艺性能与一些简单的物理、化学、力学参量联系起来。 热工：就是指关于热（加热、保温和降温制度）的工程技术。 无机非金属材料：是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸 盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 材料科学：就是研究有关材料的组成、结构与工艺流程对于材料性能与用途的影响。 水泥磨：水泥磨是指在水泥熟料中添加石膏（调节水泥的硬化时间和硬化强度）、混合料（火山灰、粉煤灰等）后进行混合均匀的简单球磨过程。 喷火口：是挡火墙与燃烧室上部窑墙之间的空间。 陶瓷（广义）：用陶瓷生产方法制造的的无机非金属固体材料和产品的通称。 陶瓷（狭义）：以粘土、长石、石英为主要原料，经过粉碎、混炼、成型、煅烧等工艺过 程制得的产品。 普通（传统）陶瓷：以粘土及其他天然矿物（长石、石英等）为原料经粉碎、混合、成型、 焙烧等工艺过程而制得的制品。

铸造工艺及设备

第一部份基础知识 第四章铸造工艺及设备 本章主要叙述铝及铝合金生产的基本原理，生产工艺（包括不同的生产方式），主要设备的基本结构及工作原理。 第一节铝及铝合金 第一单元铝及铝合金的性能与结晶组织 ㈠铝及铝合金的性质及用途 铝是一种银白色金属，其原子序数为13，原子量为27，纯铝的熔点为660度，铝的化学性质十分活泼，在自然界中主要以化合物的形态存在，且分布极广，地壳中的铝的含量约为8%，仅次于氧和硅，居第三位。因铝在地壳中丰富的蕴藏量及其独特的优良特性。铝工业迅速发展，铝在各个领域得到广泛应用。 1．密度 纯铝在室温时密度为2.6987g/cm2，约为铜或铁铜或铁的三分之一。由于密度小于使铝在航天航空，交通运输等领域得到了广泛应用。不同纯度的铝在不同温度下密度略有不同。 2．导热性 铝的导热率高，在金属中仅次于银、金、铜居第四位，是铁的3倍，铜的55%，纯铝在0度时的导热率为。等重量的铝的导热量是铁的12倍，铜的2倍，因此，铝材是制造热交换器，发热动机部件与家庭手暖设施的良好材料。 3．热膨长系数 铝的热膨胀系数大，纯铝的体膨长系数为*10-6m3/，为不锈钢、铜、黄铜的15倍，是其应用的一项缺点。 4．导电性 铝导电性仅次于银、铜和金而居第四位，纯铝在20度时的导电率为*10-4Ω,等重量铝导线的导电量超过铜的2倍，因此铝被广泛应用于电线电缆工业中，铝箔大量用于制造电容器。 5．耐蚀性 铝及其合金表面，易生成一层致密，牢固的氧化铝保护膜，只有在卤素离子或碱离子的激烈作用下才会遭到破坏，因此，铝有很好的耐大气腐蚀和水腐蚀的能力，能抗多数酸及有机物腐蚀。 6．反射率 铝表面对红外线、紫外线、可见光线、激光、电波等有高的反射率，因此铝广泛用于制作光、热反射材料。 7．磁学性能 铝属弱磁材料，几乎不受电磁场影响，亦无磁性，因此在通讯、电子、超导材料及计算机领域是不可缺少的材料。 8．力学性能 铝合金的基本特征之一，是其常规力学性能随合金种类与状态不同，变化范围极宽，抗拉强度为50Mpa-800Mpa属服强度为10Mpa，伸长率为2%-50%。铝材的正弹性模量变化范围窄，为（7-8）*104Mpa，刚性大致与密度成比例，与合金成分及状态的关系不大，相同刚性的铝零件比钢件轻50%。铝及铝合金的疲劳强度较低，是其应用上的一个障碍。 根据不同种类合金的力学性能的特点，铝合金可用用来制作机械零件，建筑材料等。 9．超塑性能 铝合金具有良好的超塑性，铝—锂系与铝—镁—钪系合金是理想的航天航空材料。

【材料课件】材料工艺与设备

【材料课件】材料工艺与设备 课程编号： 课程名称：材料工艺与设备 英文名称：Technics and Equipment for Material Manufacture 学时：44学时 学分：2.5 授课对象：材料工程专业本科生 课程性质：一门材料科学与工程专业学生必修的专业基础课程。 先修课程：无机化学、材料科学与工程概论、材料科学基础、材料工程基础 一、课程教学目标 通过本课程的学习，使学生熟练把握材料的差不多加工工艺及有关工艺设备的应用常识，为今后从事材料工业生产或科研工作奠定良好的基础。同时通过本课程的学习，培养学生处理实际咨询题和逻辑思维的能力。 二、教学内容及差不多要求 材料生产差不多工艺原理 教学内容 1.1 材料生产的共性环节 1.2 几种材料生产的典型工艺流程 1.3 原料的性质 1.4 配料 1.5 熔化、烧成过程原理 差不多要求 使学生了解材料生产的一样工艺环节，把握玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等几种无机非金属材料生产和金属冶炼的典型工艺流程；了解常用原料的性质；把握各种材料的原料配料运算方法和原料烧成的差不多原理。 第二章粉体的制备 教学内容

2.1 物料破裂工艺方法与设备 2.2 物料粉磨工艺方法与设备 2.3 物料分级工艺方法与设备 2.4 物料收尘工艺方法与设备 差不多要求 使学生把握破裂比、粒径、分级效率等差不多概念；把握各种物料破裂和粉磨工艺及设备的选用原则；把握物料破裂、粉磨、分级、收尘要紧设备的工作原理、设备性能；了解设备的型号、生产厂家；了解各种物料破裂、粉磨、分级和收尘工艺和设备的最新进展趋势。 第三章物料的贮存、均化 教学内容 3.1 物料贮存的工艺方法与设备 3.2 物料均化的工艺方法与设备 差不多要求 使学生把握各种贮存、均化方法与设备的工作原理和选用原则，了解最新物料贮存、均化方法及设备的进展趋势。 第四章物料的输送、混合 教学内容 4.1 物料输送的工艺方法与设备 4.2 物料混合的工艺方法与设备 差不多要求 了解物料输送和混合中要紧设备的工作原理、性能指标及型号。 第五章成型与干燥 教学内容 5.1 陶瓷成型工艺与设备 5.2 耐火材料成型工艺与设备 5.3 玻璃成型工艺与设备 5.4 干燥设备 差不多要求

复合材料工艺和设备

第一章 1.复合材料定义：是指两种或两种以上不同材料，用适当的方法复合成一种新材料，其性能比单一材料性能优越。根据基体材料不同，分为金属基复合材料，非金属基复合材料，树脂基复合材料 2.复合材料最大特点，是性能具有可设计性。影响复合材料性能的因素很多，主要取决于增强材料的性能，含量及分布情况，基体材料的性能和含量，以及它们之间的界面结合情况。 3.树脂基复合材料的使用温度一般为60摄氏度到250摄氏度；金属基复合材料为400摄氏度到600摄氏度；陶瓷基复合材料为1000摄氏度到1500摄氏度。复合材料硬度主要取决于基体材料的性能，一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料 4.就力学性能而言，复合材料的力学性能取决于增强材料的性能，含量和分布，以及基体材料的性能和含量。 复合材料的耐自然老化性能，取决于基体材料的性能和与增强材料的界面粘结。一般优劣次序为，陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。 导热性能的优劣比较为：金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。 5.选择成型方法时应考虑： ①产品外形构造和尺寸大小 ②材料性能和产品质量要求 ③生产批量大小及供应时间（允许的生产周期）要求 ④企业可能提供的设备条件及资金 ⑤综合经济效益，保证企业盈利 第二章 1.手糊成型：又称接触成型。是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温（或加热），无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。 手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压（接触压以上）。前者为手糊成型，喷射成型。后者包括对模成型，真空成型，袋压成型，热压釜成型，树脂传递模塑（RTM）和反应注射模塑（RIM）成型。 2.聚合物基体的选择：能配置成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为200-500厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂，环氧树脂和辅助材料。其中，辅助材料包括稀释剂（分为活性稀释剂和非活性稀释剂），填料（在糊制垂直或倾斜面层时，为避免“流胶”，可在树脂中加入少量活性SiO2处变剂），色料。 3.增强材料包括玻璃纤维（E-玻璃纤维，也称无碱纤维；C-玻璃纤维；A-玻璃纤维，有碱纤维；S-玻璃纤维，高强纤维；M-高弹玻璃纤维；L-防辐射玻璃纤维），碳纤维（聚丙烯腈纤维，沥青纤维，粘胶纤维），Kevlar纤维。 玻璃纤维制品：玻璃纤维无捻粗纱，短切纤维毡，无捻粗砂布，玻璃纤维细布，单向织物4.手糊成型模具分为单模和对模。单模分为阳模和阴模。 玻璃钢高级模具：用玻璃钢制作，可获得“镜面效果”的，高光泽度，高平整度手糊制品的模具。 高级模具的要求： （1）具有足够的强度、刚度。 （2）具有一定硬度、耐热性能承受树脂固化放热的收缩作用。 （3）工作面外形尺寸精确，表面平顺，无潜藏气泡和针孔。 （4）光泽度达到80-90光泽单位或者目测有清晰的镜面反光。 （5）抛光后模具表面残留划痕度小于0.1μm。

厨具设备制作工艺、材料及技术要求

厨具设备制作工艺、材料及技术要求 一、电器设备： 1、所提供的电器设备均符合中国电工标准。设备单相220V三线制50HZ，三相380V五线制50HZ。所有用电设备均需配备漏电保护。 2、所提供的电机均采用防爆、防潮、全封闭型。 根据市供电质量状况，凡1KVA及以上的电机均需配备过载保护。 3、所有软线和插头均应定额在设备满负荷的200%或以上，并符合配线规定和中国电工标准。 4、所提供的冷柜、热柜、热汤池、电烤炉、发酵柜均采用恒温自动控制器。 二、制冷设备 1、所提供的保鲜冷柜均采用进口压缩机组机，不锈钢外壳，浇铸式聚氨脂发泡保温材料，灵活可靠的门锁。 2、所提供的冷库均是合格制造商生产，铝压花冷房板拼装，进口压缩机组。 三、阀门、水龙头及配件器材 1、所有洗涤星池均应配有国产名牌的摇摆水龙头。 2、油阀门采用压铸式铜密封截止阀。 3、水阀门采用压铸式截止阀或球阀。 4、燃气阀门采用进口球阀。 四、手柄、托架、锁及小五金件

1、所有厨房设备配备的手柄，拉手、挂勾、托架或其它五金类器件，均应是不锈钢制品，或是黄铜制品及压铸铝合金制品，表面抛光处理及镀铬磨光。 2、所有厨房设备的门、抽屉、冰箱等使用的锁均有镀铬磨光，牢固结实。 五、螺栓、螺罗、紧固件 所有设备的裸露表面应尽可能无螺栓、螺母或铆钉、紧固件应该是隐蔽的，在设备部无论何处看到的或布接到角的紧固件，均应用镀铬黄铜或不锈钢制成，不得用钢铁制品。 六、柱腿、横撑和台脚 1、柱腿应用ф38X1.5不锈钢管制成，横撑应用ф25X1.2不锈钢制成，台脚应用可调试子弹脚，台脚调节高度不小于25mm。 2、所有横撑均应为水平焊接，离地高度为150mm。 七、台下层板 1、所有厨房工作台，柜的层板应为1.2mm不锈钢板。 2、层板应有足够的加强筋和牢固的支承。 3、所有层板为水平焊接，底层板离地高度为150mm。 八、抽屉 1、所有抽屉应由1.0mm不锈钢制成(除非另有规定外)，其外形尺寸应为500X500X130。 2、抽屉应采用大尺寸滚珠轴承支撑，抽屉拉出长度应不小于其自身长度的2/3。并要使支撑重负荷时不发生偏斜。 3、所有抽屉均应有可置换的轻氯丁橡胶减震垫。

复合材料工艺与设备期末重点掌握内容

2010/2011第二学期重点内容复合材料工艺与设备 题型A 一．基本概念（10分，每题2分）二．填空（20分，每空1分）三．判断并改正（14分，每题2分）四．简答题（36分，每题6分）五．计算题（10分） 六．计算并作图（10分） 题型B 一．基本概念（10分，每题2分）二．填空（24分，每空1分）三．判断并改正（10分，每题2分）四．简答题（36分，每题6分）五．计算题（10分） 六．计算并作图（10分） 知识要点 一.基本概念（21） 复合材料，手糊成型，凝胶时间，RTM成型工艺，液体模塑成型技术，袋压成型，玻璃钢高级模具，喷射成型工艺，热膨胀模塑法，模压成型工艺，増稠剂，结构收缩，内脱模剂，SMC模压料，层压工艺，标准线，缠绕工艺，测地线，转速比，连续成型工艺，“EPF”法。 二．思考题（24） 1.画出手糊工艺的流程图。 2.画出RTM成型工艺的流程图。 3.双压力罐供胶式、泵供胶式喷射成型机工作原理。 4.手糊成型所用的胶液中通常有那些辅助材料？它们的作用及用量范围？ 5.最常见的液体模塑成型技术包括那几种成型方法？各自的原理如何？ 6.泡沫塑料发泡的方法有几种？各种方法的原理如何？ 7.模压料的流动性影响因素有那些？如何影响？ 8.短纤维模压料的三种制备方法有何不同，各自有何特点？ 9.低收缩添加剂的种类及作用机理如何？ 10.SMC的组分材料有那些，各自作用如何？

11.简述影响增稠效果的因素及其影响规律。 12.简述模压成型工艺中温度制度及其作用。 13.画出层压成型工艺流程图。 14.玻璃胶布制备所用的烘干设备有哪两种形式？它们的温度是怎样分布的？这样的温度分布有什么益处？ 15.简述层压成型工艺中的压制温度分哪几个阶段各自作用如何？ 16.玻璃胶布三大质量指标的控制方法如何？ 17.画出缠绕工艺流程图。 18.在缠绕工艺中，常使用分层固化，那么分层固化有哪些优点？ 19.在缠绕成型中，纤维缠绕均匀布满芯模表面的条件有那些？ 20.试分析GRP制品热固化过程，为什么要控制升温速度及恒温和缓慢冷却？ 21.在缠绕成型时，为什么要采用张力递减制度？ 22.缠绕工艺中，纤维浸胶装置通常采用哪三种形式？它们是怎样控制玻璃布的胶含量的？ 23.缠绕工艺线型的种类有几种，各是如何实现等？ 24.画出“EPF”法工艺流程图。 三．计算及作图 1.填料加入量对SMC成本的影响 2.铺层层数及其厚度计算 3.标准线展开图 四．基础知识部分 1. 复合材料的分类、命名、特点 2. 无捻粗纱及其玻璃纤维织物的表示方法 常用树脂的保值期 不饱和聚酯树脂常用的引发剂和促进剂搭配 环氧树脂的两个主要指标 复合材料成型工艺中脱模剂的种类 典型填料的作用 手糊成型工艺所用胶液的工艺性

材料成形工艺与设备课程教学大纲

《材料成形工艺与设备》课程教学大纲 课程名称：材料成形工艺与设备课程代码：MPRC3016 英文名称：Molding Materials Technology and Equipment 课程性质：专业必修课程学分/学时：2学分/54学时 开课学期：第6学期 适用专业：材料成型与控制工程 先修课程：机械制图、金工实习、工程材料、互换性与技术测量 后续课程：无 开课单位：机电工程学院课程负责人：朱伟珍 大纲执笔人：朱伟珍大纲审核人：杨宏兵 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：材料成形工艺与设备是材料成型与控制工程专业的一门专业必修课程，也是学位课程。本课程针对材料成型与控制工程专业的特点，以零件结构设计与成形方法适应性为主线，讲述除切削加工以外的各种常用成形方法以及零件的结构工艺性与选择实例分析，并结合材料成形新工艺、新技术、新发展，以实际应用为导向，培养学生运用材料成形技术解决实际工程问题的能力。 教学目标：本课程以高级技术应用型人才为培养目标，以“强化理论基础，提升实践能力，突出创新精神，优化综合素质“为培养宗旨。本课程的主要内容包括：金属液态成形、金属塑性成形、连接成形、非金属材料成形、粉末冶金成形及其他新型成形方法、材料成形方法选择。通过相关功能模块的理论讲授和实验训练，使学生掌握常用材料成形的方法；掌握常用成形方法成形件的结构工艺性；了解广泛应用于材料成形的新工艺、新技术和新方法。培养学生能够设计针对材料成型的工程问题的解决方案，设计满足特定需求的成形工艺的需求，并能够在设计环节中体现创新意识。 本课程的具体教学目标如下： 1. 了解各种材料成形方法的原理、工艺过程、特点及应用，使学生具备合理选择常用机械零件毛坯成形方法的能力。 2. 掌握铸造、锻压、焊接、塑料、橡胶、复合材料、粉末冶金等成形技术的基本原理，成形过程设计。培养学生分析零件结构工艺性与成形工艺适应性的基本能力。 3. 基本能够对铸造、锻压、焊接、塑料、橡胶、复合材料、粉末冶金等成型技术等工艺的缺陷进行分析，能提出改进措施。培养学生分析问题、解决问题以及工程实践的能力。 4. 了解材料成形新技术及国内外发展动态，使学生具有跟踪科技前沿，与时俱进的能力。