§2.3 BaTiO 3的晶型转变和烧结温度的控制
最早的压电陶瓷是BaTiO 3，后来以它为基础衍生出一系列重要的压电材料。BaTiO 3在不同温度下的晶型转变如式（2–4）所示[7~9]
三方单斜278K 四方393K 立方 1 733K
六方。
（2–4） §2.4 SiO 2的晶型转变和应用
晶态SiO 2有多种变体，它们可分为3个系列，即石英、鳞石英和方石英系列。在同系列中从高温到低温的不同变体通常分别用α、β和γ表示。它们之间的转化关系如图2–6所示。习惯上，把该图中的横向转变，即石英、鳞石英与方石英间的转变，称为一级变体间的转变[5]；把图中的纵向转变，即同系列的α、β和γ变体间的转变，称为二级变体间的转变[5]，也叫做高低温型转变。进一步分析可知，SiO 2一级变体间的转变属重构式转变，而它的二级变体间的转变是位移式转变中的一种。
图2–6 SiO2的晶型转变（本书作者对此图作了编辑）[2] SiO2系统相图如图2–7所示。
图2–7 SiO 2系统相图（Fenner, 1913；本书作者修订了此图）[5]
从SiO 2相图可看出，当温度达到846 K 时，β–石英应转变为α–石英。若将α–石英继续加热，到1 143 K 时应转变为α–鳞石英，但是，这一转变速度较慢。当加热速度较快时，α–石英可能过热，直到1 873 K 时熔融。如果加热速度较慢，使其在平衡条件下转变，α–石英就可能转变为α–鳞石英，后者可稳定到 1 743 K 。同样，在平衡条件下，α–鳞石英在1 743 K 会转变为α–方石英，否则也将过热，在1 943 K 下熔融。不论是α–鳞石英还是α–方石英，当冷却速度不够慢时，都会在不平衡条件下转化为它们自身的低温形态。这些低温形态(β–鳞石英、γ–鳞石英和β–方石英)虽处于介稳状态，但由于它们转变为稳定状态的速度极慢，实际上可长期保持不变。例如在耐火材料硅砖中，就存在着β–鳞石英和γ–鳞石英[2]。
联系到图2–4，由于发生位移式转变［（a ）→（b ）或（c ）］，所形成的结构间隙变小；再根据图2–5，可以想像到，若发生石英由α型向β型［图2–5（c ）］的转变，结构中多面体间的间隙越来越小，即结构越来越紧凑。所以，对于硅酸盐晶体来说，通常都具有如下的规律：高温稳定型的结构较开阔，体积较大，低温稳定型的情况正好与此相反。所以硅酸盐从低温稳定型向高温稳定型过渡时，通常都会发生体积膨胀。
相图上固相之间的界线斜率可由下述克劳修斯(Clausius)–克拉珀龙(Clapeyron)方程决定[2]。对于任意平衡的两相，其蒸气压p 与温度T 的关系为
'd d p H T T V
?=? （2–5）
式中H ?是物质的量熔化热、物质的量蒸发热或物质的量晶型转变热，V ?是物质的量体积变化，T 是绝对温度。由于从低温变体向高温变体转变时，H ?总是正的，并且对于SiO 2来说，V ?也
总是正的，所以这些曲线的斜率通常是正值。
相图中的规律是从热力学角度来推导和思考的，它只考虑到转变过程的方向和限度，而不顾及过程动力学的速度问题；而且纯粹的平衡态相图也不会考虑过程的机理问题。
表2–1列出SiO2晶型转变时体积变化的理论值，“+”号表表2–1 SiO2晶型转变时的体积变化[5]
重构式转变计算采
取的温
度/K
在该温度下
转变时的体
积效应/%
位移式转变
计算采
取的温
度/K
在该温度
下转变时
的体积效
应/%
α–石英→α–鳞石英 1 273 +16.0 β–石英→α–石英846 +0.82
α–石英→α–方石英 1 273 +15.4 γ–鳞石英→β–鳞石英390 +0.2
α–石英→石英玻璃 1 273 +15.5 β–鳞石英→α–鳞石英436 +0.2
石英玻璃→α–方石英 1 273 +0.9 β–方石英→α–方石英423 +2.8
示膨胀，“–”号表示收缩。从表中可见，一级变体间转变时的体积变化比二级变体间转变时大得多。必须指出，重构式转变的体积变化虽较大，但由于转变速度较慢，体积效应表现得并不明显，因而对于硅砖的生产和使用影响不大；而位移式转变的体积变化虽较小，但由于转变速度较快，而且无法阻止[2]，影响反而较大。从表中还可看出，在SiO2各变体的高低温型转变中，方石英变体之间的体积变化最为剧烈，石英变体次之，鳞石英最弱。
因此，为了获得稳定致密的硅砖制品,就希望硅砖中含有尽可能多的鳞石英[2]和尽可能少的方石英，这就是硅砖烧制过程的实质所在。通常是加入少量矿化剂，如铁的氧化物等，使之在1 273 K左右先产生一定量的液相，以促进α–石英转变为α–鳞石英。铁的氧化物之所以能促进这一转变，是因为方石英在易熔的铁硅酸盐中的溶解度比鳞石英大，所以在硅砖的烧制过程中，石英和方石英不断溶解，鳞石英不断从液相中析出[5]。这就是前述“溶
解–沉淀”完成重构式转变的机理。
从相图上看，显然硅砖在1 143～1 743 K（α–鳞石英稳定的温度范围）使用较为合适，所以硅砖常被用做传统的玻璃熔窑碹顶及胸墙的砌筑材料。硅砖若在1 743 K以上使用则会方石英化。此外，在制作过程中也会有少量的方石英残存于硅砖中，在窑炉大修时，由于温度降到室温左右，方石英的多晶转变,常会引起窑砌砖的炸裂[10]。因此，新窑在点火时,应根据SiO2相图来制订烤窑升温制度，实际上是在可能发生位移式相变的几个温度下长期保温，使此类相变充分进行，防止它们在其他温度下再发生。
影响晶型转变的因素 众所周知,结构决定性质,而对于晶体来说，当外界条件变化时，晶体结构形式发生改变，碳、硅、金属的单质、硫化锌、氧化铁、二氧化硅以及其他很多物质都具有这一现象，所以本文通过查阅文献举例说明影响晶型的一些因素，主要有温度、压力、粒度和组成。 一、温度 温度对晶型影响比较复杂，当温度升高时，晶体中的分子或某些离子团自由旋转，取得较高的对称性，而改变晶体的结构。下面举例说明： (1) BaO·Al2O3·SiO2(BAS)系微晶玻璃的主晶相为钡长石。钡长石主要的晶型有单斜钡长石(monoclinic celsian)、六方钡长石( hexa celsian)和正交钡长石(orthorhombic celsian),三者的关系如图1所示: Fig. 1 The phase transformation of celsian 由图中我们可以看到:六方钡长石膨胀系数高,为8. 0×10-6/℃,而且在300℃左右会发生其向正交钡长石的可逆转变,转变过程中伴随着3-4%的体积变化。 (2)当预热温度小于400℃时，反应所得到的产物氧化铝为非晶态的A12O3。非晶A12O3。在热力学上是一种亚稳状态，所以它有向晶态转化的趋势。当温度不够高时，非晶A12O3中的原子的运动幅度较小，同时晶化所必不可少的晶核的形成和生长都比较困难，因此非晶态向晶态的转化就不易。为研究所制备的非晶A12O3。向晶态Al2O3转变的规律，我们把在300℃时点火得到的非晶A12O3 进行了锻烧处理，结果见表2:
Fig.1 XRD Patterns of Produets kept for 1.5h at 700一900℃
TiO2光催化原理及应用 一.前言 在世界人口持续增加以及广泛工业化的过程中，饮用水源的污染问题日趋严重。根据世界卫生组织的估计，地球上22% 的居民日常生活中的饮用水不符合世界卫生组织建议的饮用水标准。长期摄入不干净饮用水将会对人的身体健康造成严重危害, 世界围每年大概有200 万人由于水传播疾病死亡。水中的污染物呈现出多样化的趋势，常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。常规的饮用水净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生的污物往往不是非常有效，并且可能导致二次污染。包括我国在世界围广泛应用的氯气消毒法，可能在水中生成对人类健康有害的高氯酸盐。臭氧消毒是比较安全的消毒方法，但是所需设备昂贵；而紫外线消毒法需要能源支持，并且日常的维护都需要专业的技术人员；吸附法一般需要消耗大量的吸附剂，使用过的吸附剂一般需要额外的处理。这些缺点限制了它们的应用围，迫切需要发展一种高效、绿色、简单的净化水技术。 自然界中，植物、藻类和某些细菌能在太的照射下，利用光合色素将二氧化碳（或硫化氧）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）。这种光合作用是一系列复杂代反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。光化学反应的过程与植物的光合作用很相似。光化学反应一般可以分为直接光解和间接光解两类。直接光解为物质吸收能量达到激发态，吸收的能量使反应物的电子在轨道间的转移，当强度够大时，可造成化学键的断裂，产生其它物质。直接光解是光化学反应中最简单的形式，但这类反应产率一般较低。间接光解则为反应系统中某一物质吸收光能后，再诱使另一种物质发生化学反应。 半导体在光的照射下，能将光能转化为化学能，促使化合物的合成或使化合物(有机物、无机物)分解的过程称之为半导体光催化。半导体光催化是光化学反应的一个前沿研究领域，它能使许多通常情况下难以实现或不可能进行的反应在比较温和的条件下顺利进行。与传统技术相比，光催化技术具有两个最显著的特征：第一，光催化是低温深度反应技术。光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物等完全氧化二氧化碳和水等产物。第二，光催化可利用紫外光或太作为光源来活化光催化剂，驱动氧化－还原反应，达到净化目的，对净化受无机重金属离子污染的废水及回收贵金属亦有显著效果。 二.TiO2的性质及光催化原理 许多半导体材料(如TiO2，ZnO，Fe2O3，ZnS，CdS等)具有合适的能带结构可以作为光催化剂。但是，由于某些化合物本身具有一定的毒性，而且有的半导体在光照下不稳定，存在不同程度的光腐蚀现象。在众多半导体光催化材料中，TiO2以其化学性质稳定、氧化-还原性强、抗腐蚀、无毒及成本低而成为目前最为广泛使用的半导体光催化剂。 TiO2属于一种n型半导体材料，它有三种晶型——锐钛矿相、金红石相和板钛矿相，板
《烧结》习题课 烧结中始终可以只有一相是固态。 液相烧结与固相烧结的推动力都是表面能。 二次再结晶对坯体致密化有利。 扩散传质中压应力区空位浓度<无应力区空位浓度<张应力区空位浓度。晶粒长大源于小晶体的相互粘结。 一般来说，晶界是气孔通向烧结体外的主要扩散通道。（对） 一般来说，晶界是杂质的富集之地。（√） 烧结的主要传质方式有：________________、_______________、________________和__________________四种，这四种传质过程的坯体线收缩ΔL/L与烧结时间的关系依次为____________、___________、_____________和_____________。 烧结的主要传质方式有：蒸发-凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解-沉淀传质四种，线收缩ΔL/L与烧结时间的关系依次为：ΔL/L=0、ΔL/L～t2/5、ΔL/L～t和ΔL/L～t1/3。 在烧结过程中，只改变气孔形状不引起坯体收缩的传质方式是。（a，c。）a．表面扩散b．流动传质c．蒸发-凝聚d．晶界扩散 1.在制造透明Al2O3陶瓷材料时，原料粉末的粒度为2μm，在烧结温度下保温30分钟，测得晶粒尺寸为10μm。若在同一烧结温度下保温2小时，晶粒尺寸为: （ C ） a. 10μm b. 16μm c. 20μm d. 24μm 4在烧结过程中只改变坯体中气孔的形状而不引起坯体致密化的传质方式是 B 。 a. 流动传质 b. 蒸发—凝聚传质 c. 溶解—沉淀 d. 扩散传质 7、在烧结过程中，只改变坯体中气孔的形状而不引起坯体致密化的传质方式是别。 a．流动传质b．蒸发-凝聚传质 c．溶解-沉淀传质d．扩散传质 8、在制造A12O3陶瓷时，原料粉末粒度为2μm。在烧结温度下保温30分钟，测得晶粒尺寸为10μm。则在同一烧结温度下保温2小时，品粒
钢的锻造温度范围 锻造热力规范是指锻造时所选用的一些热力学参数，包括锻造温度、变形程度、应变速率、应力状态（锻造方法）、加热加冷却速度等。这些参数直接影响着金属材料的可锻性及锻件的组织和性能，合理选择上述几个热力学参数，是制订锻造工艺的重要环节。确定锻造热力学参数的主要依据是钢或合金的状态图、塑性图、变形抗力图及再结晶图等。用这些资料所确定的热力学参数还需要通过各种试验或生产实践来进行验证和修改。 在确定锻造热力学参数时，并不是在任何情况下，都需要上述的所有资料。当对锻件的组织和性能没有严格要求时，往往只要有塑性图及变形抗力图就够了。若对锻件的晶粒大小有严格要求，而且在机械性能方面也有硬性规定时，除状态图、塑性图和变形抗力图之外，还需要参考再结晶图以及能说明所采用热力规范是否能保证产品机械性能的资料。 锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗
力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。 碳钢的锻造温度范围如图10（铁-碳状态图）中的阴影线所示。在铁碳合金中加入其他合金元素后，将使铁-碳状态图的形式发生改变。一些元素（如 Cr,V,W,Mo,Ti,Si等）缩小r相区，升高A 3和A 1 点；而 另一些元素（如Ni,Mn等）扩大r相区，降低A 3和A 1 点。所有合金元素均使S点和E点左移。由此可见，合金结构钢和合金工具钢也可参照铁-碳状态图来初步确 定锻造温度范围，但相变点（如熔点，A 3，A 1 ，A Cm 等） 则需改用各具体钢号的相变点。 1．始锻温度 始锻温度应理解为钢或合金在加热炉内允许的最高加热温度。从加热炉内取出毛坯送到锻压设备上开妈锻造之前，根据毛坯的大小、运送毛坯的方法以及加热炉与锻压设备之间距离的远近，毛坯有几度到几十度的温降。因此，真正开始锻造的温度稍低，在始锻之前，应尽量减小毛坯的温降。 合金结构钢和合金工具钢的始锻温度主要受过热和过烧温度的限制。钢的过烧温度约比熔点低100～150℃，过热温度又比过烧温度低约50℃，所以钢的始
§2.3 BaTiO 3的晶型转变和烧结温度的控制 最早的压电陶瓷是BaTiO 3，后来以它为基础衍生出一系列重要的压电材料。BaTiO 3在不同温度下的晶型转变如式（2–4）所示[7~9] 三方单斜278K 四方393K 立方 1 733K 六方。 （2–4） §2.4 SiO 2的晶型转变和应用 晶态SiO 2有多种变体，它们可分为3个系列，即石英、鳞石英和方石英系列。在同系列中从高温到低温的不同变体通常分别用α、β和γ表示。它们之间的转化关系如图2–6所示。习惯上，把该图中的横向转变，即石英、鳞石英与方石英间的转变，称为一级变体间的转变[5]；把图中的纵向转变，即同系列的α、β和γ变体间的转变，称为二级变体间的转变[5]，也叫做高低温型转变。进一步分析可知，SiO 2一级变体间的转变属重构式转变，而它的二级变体间的转变是位移式转变中的一种。
图2–6 SiO2的晶型转变（本书作者对此图作了编辑）[2] SiO2系统相图如图2–7所示。
图2–7 SiO 2系统相图（Fenner, 1913；本书作者修订了此图）[5] 从SiO 2相图可看出，当温度达到846 K 时，β–石英应转变为α–石英。若将α–石英继续加热，到1 143 K 时应转变为α–鳞石英，但是，这一转变速度较慢。当加热速度较快时，α–石英可能过热，直到1 873 K 时熔融。如果加热速度较慢，使其在平衡条件下转变，α–石英就可能转变为α–鳞石英，后者可稳定到 1 743 K 。同样，在平衡条件下，α–鳞石英在1 743 K 会转变为α–方石英，否则也将过热，在1 943 K 下熔融。不论是α–鳞石英还是α–方石英，当冷却速度不够慢时，都会在不平衡条件下转化为它们自身的低温形态。这些低温形态(β–鳞石英、γ–鳞石英和β–方石英)虽处于介稳状态，但由于它们转变为稳定状态的速度极慢，实际上可长期保持不变。例如在耐火材料硅砖中，就存在着β–鳞石英和γ–鳞石英[2]。 联系到图2–4，由于发生位移式转变［（a ）→（b ）或（c ）］，所形成的结构间隙变小；再根据图2–5，可以想像到，若发生石英由α型向β型［图2–5（c ）］的转变，结构中多面体间的间隙越来越小，即结构越来越紧凑。所以，对于硅酸盐晶体来说，通常都具有如下的规律：高温稳定型的结构较开阔，体积较大，低温稳定型的情况正好与此相反。所以硅酸盐从低温稳定型向高温稳定型过渡时，通常都会发生体积膨胀。 相图上固相之间的界线斜率可由下述克劳修斯(Clausius)–克拉珀龙(Clapeyron)方程决定[2]。对于任意平衡的两相，其蒸气压p 与温度T 的关系为 'd d p H T T V ?=? （2–5） 式中H ?是物质的量熔化热、物质的量蒸发热或物质的量晶型转变热，V ?是物质的量体积变化，T 是绝对温度。由于从低温变体向高温变体转变时，H ?总是正的，并且对于SiO 2来说，V ?也
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
烧结温度范围的测定 1、概念 陶瓷坯体在烧结过程中，坯体的气孔率逐渐减少，坯体的密度不断增大，最后达到坯体气孔率最小，密度最大时的状态称为烧结。 烧结时的温度称为烧结温度，若继续升温，坯体开始变形、软化、过烧膨胀。烧结温度和开始过烧温度之间的温度范围称为烧结温度范围。 2、测定方法及测量仪器 将试条放入烘箱内，在105~110℃下烘干至恒重。在干燥器内冷却至室温后备用。在天平上称取干燥后的试样重。称取饱吸煤油后在煤油中试样重。饱吸煤油后在空气中的试样重。将称好重量的试样放入105~110℃烘箱内排除煤油，直至将试样中的煤油排完为止。 按编号顺序将试样装入高温炉中，装炉时炉底和试样之间撒一层薄薄的煅烧石英粉或Al2O3粉。装好后开始加热，并按升温曲线升温，按预定的取样温度取样。 在每个取样温度点保温15min，然后从电炉内取出试样迅速地埋在预先加热的石英粉或Al2O3粉中，以保证试样在冷却过程中不炸裂。冷至接近室温后，将试样编号，取样温度记录于表中，检查试样有无开裂、粘砂等缺陷。然后放入105~110℃烘箱中烘至恒重。取出试样放入干燥器内，冷却至室温。将试样分成两批，900℃以下为第一批，测定其饱吸煤油后在煤油后在空气中重，900℃以上的试样为第二批，测定其饱吸水后在水中重及饱吸水后在空气重，计算公式： 烧后气孔率= ×100% 式中：G0——烧后试样在空气中重，g； G1——烧后试样在煤油（水）中重，g； G2——烧后样饱吸煤油（水）后在空气中重，g。 按上述公式算出各温度点的结果后，以温度为横座标，气孔率和收缩率为纵座标，画出收缩率和气孔率曲线，并从曲线上确定烧结温度和烧结温度范围。
钢的热处理工艺设计经验公式 ------------根据经验公式确定热处理的保温温度------------ 1钢的热处理 1.1正火加热时间 加热时间t=KD （1） 式中t为加热时间(s); D使工件有效厚度（mm）； K是加热时间系数（s/mm）。 K值的经验数据见表1。 表1 K值的经验数据 1.2 正火加热温度 根据钢的相变临界点选择正火加热温度 +（100～150℃）（2）低碳钢：T=Ac 3 中碳钢：T=Ac +（50～100℃）（3） 3 +（30～50℃）（4）高碳钢：T=A Cm 亚共析钢：T=Ac +（30～80℃）（5） 3 共析钢及过共析钢：T=A +（30～50℃）（6） Cm 1.3淬火加热时间 为了估算方便起见，计算淬火加热时间多采用下列经验公式： t=a· K ·D︱ (不经预热) （7） t=(a+b)· K ·D︱(经一次预热) （8）t=(a+b+c)· K ·D︱(经二次预热) （9） 式中t—加热时间（min）； a—到达淬火温度的加热系数（min/mm）； b—到达预热温度的加热系数（min/mm）； c—到达二次预热温度的加热系数（min/mm）； K—装炉修正系数； D︱--工件的有效厚度（mm）。 在一般的加热条件下，采用箱式炉进行加热时，碳素钢及合金钢a多采用1～ 1.5min/mm；b为1.5～2min/mm（高速钢及合金钢一次预热a=0.5～0.3；b= 2.5～ 3.6；二
次预热a=0.5～0.3；b=1.5～2.5；c=0.8～1.1），若在箱式炉中进行快速加热时，当炉温较淬火加热温度高出100～150℃时，系数a约为1.5～20秒/毫米，系数b不用另加。 若用盐浴加热，则所需时间，应较箱式炉中加热时间少五分之一（经预热）至三分之一（不经预热）左右。工件装炉修正系数K的经验值如表2： 表2 工件装炉修正系数K 1.4淬火加热温度 按常规工艺, 亚共析钢的淬火加热温度为Ac 3 ＋（30～50℃）；（10） 共析和过共析钢为Ac 1 ＋（30～50℃）；（11） 合金钢的淬火加热温度常选用Ac 1（或Ac 3 ）＋（50～100℃）（12） 1.5回火加热时间 对于中温或高温回火的工件，回火时间是指均匀透烧所用的时间，可按下列经验公式计算： t=aD+b （13） 式中t—回火保温时间（min）； D—工件有效尺寸；（mm）； a—加热系数（min/mm）； b—附加时间，一般为10～20分钟。 盐浴的加热系数为0.5～0.8min/mm；铅浴的加热系数为0.3～0.5min/mm；井式回火电炉（RJJ系列回火电炉）加热系数为1.0～1.5min/mm；箱式电炉加热系数为2～ 2.5mim/mm。 1.6回火加热温度 钢的回火定量关系式很早就有人研究，其经验公式为： 钢的回火温度的估算, T=200+k(60-x) （14）式中: x —回火后硬度值,HRC； k—待定系数,对于45钢,x>30,k =11；x≤30,k=12。 大量试验表明，当钢的回火参数P一定时，回火所达到的工艺效果——硬度值或力学性能相同。因此，按传统经验式确定回火参数仅在标准态(回火1h)时方可使用，实际生产应用受到限制.
第六章位错和面缺陷 习题 1 试分析一般陶瓷材料脆性较高的原因。 2 图6–21是张晶体点阵结构的二维图形，内含一根正刃位错和一根负刃位错。试回答：(1)若围绕着这两根位错作柏氏回路，最后所得的柏氏矢量如何?(2)若围绕着每根位错作柏氏回路，其结果又分别是怎样? 图6–20 同一晶体中不同平面上符号相反的两根刃位错的二维模型 3 试分析NaCl晶体在什么方向上最容易发生滑移? 4 请判断在下述情况下位错的类型：(1)柏氏矢量平行于剪切方向并垂直于位错；(2)柏氏矢量垂直于剪切方向并平行于位错[3]。 5 试证明柏氏矢量守恒定律：指向某节点位错的柏氏矢量之和等于离开该点位错的柏氏矢量之和。 6 请简述螺位错可能的运动方式及其特点。 7 试从位错与晶体的几何关系、位错的形成原因、引起位错的外加剪切应力分力与柏氏矢量方向的关系、柏氏矢量与位错和滑移面的关系、滑移面与密排面方向的关系等方面，分析刃位错与螺位错的异同点。 8 设晶体中有一根单位长度的位错，两端被钉扎住，在外加应力作用下，从直线段变为半径为r 的圆弧段。试求此过程中外力所做功的大小[19]。 9 试从与位错有关的一般原理出发，分析导致它产生和存在的可能原因。
10 试分析下述两种位错定义的不足之处：(1)滑移面上已滑移和未滑移部分的分界线；(2)位错是柏氏矢量不为零的线缺陷。 11 试分析在拉制单晶的过程中，在工艺上至少要控制哪两个参数，以尽可能地消除晶体中的位错? 12 试回答：(1)对结晶固体而言，哪种几何形状的缺陷最常见?为什么?(2)非化学计量缺陷可能以哪种几何形状的缺陷出现?为什么? 13 试解释纳米晶粒结构陶瓷高温蠕变性能较差的原因。 14 设某物质在其熔点时结晶，形成边长为10-6m的立方体晶粒。试回答下述两个问题：(1)若晶体在高温时所形成的空位，降温到室温时，聚集在一个晶面上，形成一个空位圆片，以致引起晶体内部的崩塌[2, 19]，结果将转变为何种形式的晶格缺陷? (2)若晶粒为边长为10-6 m 的立方体，求此时每个晶粒中的位错密度。 15 试分析下述两种表面上看来似乎是相反的效应的成因和条件：(1)位错的存在对材料的延展性有利；(2)位错的存在大大地提高材料的强度和硬度。 16 无机非金属材料往往具有氧原子密堆积结构。在这些氧化物系统中，通常观察到滑移是沿着一个原子密排面的方向进行。试从位错的能量和柏氏矢量模的大小来解释上述现象。 17 对于(6–6)式，若θ＞3.49×10–1 rad (20°)，该式还能成立吗?为什么? 18 设有晶胞参数为3.61×10–10 m的面心立方晶体，试计算3.49×10–2 rad (2°)的小角度对称倾斜晶界中的位错间距[21]。
烧结砖化学成份及物理性能
烧结砖化学成份及物理性能 一、原料化学成份 评价某种物料是否能生产出烧结砖，其主要取决于它的物理性能，而化学成份对制品的性能具有间接的影响。在判断原料性能时，化学的成份分析可以作为判断的参考依据。化学分析通常测定二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、硫矸和烧失量等。SiO2（二氧化硅）是烧结砖原料中的主要成份，含量在55～70%之间，超过此含量时，原料的塑性大为降低制品的强度极限。Al2O3（三氧化二铝）在制品原料中的含量以10～20%为宜，低于10%时制品的力学强度降低，高于20%时，虽然制品强度较高，但烧成温度也高，耗煤量加大，并使制品的颜色变淡。Fe2O3（三氧化二铁）是制砖原料中的着色剂，一般含量为3～10%为宜，含量过高时会降低制品的耐火度。CaO（氧化钙）在原料中的石灰石（CaCO3）的形成出现，是一种有害物质，含量不宜超过10%，如含量过高时将缩小烧结温度的范围。当氧化钙含量大于15%时，烧结范围将缩小25℃，给焙烧操作造成困难，其颗粒较大于2mm时更易形成酥砖或引起制品爆裂，可导致坯体严重变形，如吸潮、松解、粉化等。MgO（氧化镁）原料中的含量不超过3%，越少越好，其化合物如硫酸镁在制品中会产生一种白色的泛霜，影响产品的质量。SO3（硫矸）在原料中的含量一般不超过1%，越少越好。硫矸在焙烧过程中的逸出，使制品发生膨胀和产生气泡的原因。其它的含硫物也对制
品有害，如硫酸钙引起制品泛白和起霜，硫酸镁能引起制品泛霜和膨胀。 原料化学成份的要求范围一览表 二、原料物理性能 原料物理性能测试时，通常测定颗粒组成、可塑性、收缩率、干燥敏感性，烧结性等项目名称。
一、钢热轧加热温度范围的确定： 1）始锻温度和终锻温度 始锻温度是钢或合金在加热炉内允许的最高加热温度。 终锻温度是保证在结束锻造之前钢仍具有足够的塑性，以及锻件在锻后获得再结晶组织。 例如：45钢的始锻温度和终锻温度分别为1200℃和800℃。也就是 说在800℃～1200℃温度范围内进行锻造出的锻件有良好的机械性能。2）开轧温度和终轧温度 ①开轧温度 一般说来，从防止加热的过热、过烧、脱碳等缺陷产生的可能性考虑，对于碳素钢加热最高温度常低于NJE50-100℃；开轧温度低于固相线NJE100-150℃。这是由于考虑输送距离造成的温降，则比 加热温度还要低一些。 ②终轧温度 对亚共析钢(ω(C)(0.8％)来说，终轧温度不得低于GS线，即略高于GS线50-100℃，以便在终轧之后迅速冷却到相变温度，获得细致、均匀的晶粒组织。否则会使金属内部纤维组织更加严重，导致钢材的物理和力学性能产生不均匀或方向性。对过共析钢(ω(C)：0.8％-1.7％)终轧温度要求不得低于SK线，一般略高于SK线100-150℃。这是因为过共析钢热轧温度范围窄，即奥氏体区较窄，完全在单相 状态下轧制是不可能的。．
℃。～100开轧温度是第一道的轧制温度，一般比加热温度低50下限主要受终轧温度的限开轧温度的上限取决于钢的允许加热温度，制，钢件在轧制过程中一般应保持单相奥氏体组织。 终轧温度是指终轧生产的终了温度。一般情况下，亚共析钢的 终轧温度应当高于A线50～100℃。过共析钢的终轧温度在A～cmC3A 线之间。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶1 粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850℃左右，不要超过900℃，也 不要低于700℃。 3）温度方案的确定 通常按钢坯含碳量不同分别来规定它们的加(均)热温度即最高控制 炉温和出炉温度。 ①含碳量C≤O．3％的低碳钢，最高控制炉温为1380℃，出炉温度为1180～1220℃；②含碳量0．3％
水合二氧化钛（偏钛酸）煅烧 煅烧是水合二氧化钛转变成二氧化钛的过程，这一步操作过程的要求是:(a)通过脱水脱硫使物料达到中性；(b)最好使希望的晶型得到100%的转化；(c)粒子成长大小均匀整齐，对颜料级钛白粉要求在0.2~0.3μm之间；(d)粒子的形状最好近似球型；(e)要求煅烧后生成的二氧化钛没有晶格缺陷，物理化学性质稳定。 水合二氧化钛的煅烧是一个强烈的吸热反应，工业上一般在回转窑内进行，采用直接内加热，其化学反应式如下： 但是水合二氧化钛的煅烧绝非是上述反应中的加热脱水和脱硫的过程，它还涉及到TiO2粒子的成长、聚集和晶型转化等过程，因此随着煅烧温度的提高，二氧化钛的各种物性也随之发生变化。 一般水合二氧化钛在150~300℃之间是脱去游离水和结晶水的过程，650℃左右为脱硫过程，700~950℃期间开始锐钛型向金红石型转化，在碱金属催化剂(盐处理剂)的存在下，转化温度可降低，转化速率可加快。 在煅烧过程中二氧化钛的相对密度，随着晶型结构的改变而变化，从600℃的3.92(锐钛型)到1000~1200℃金红石型的4.25，加入促进剂后金红石型的转化温度可降低至 850~900℃。 折射率也随煅烧温度的改变而改变，通过煅烧可以使无定晶型的水合二氧化钛1.8的折射率，转化成锐钛型时的2.55和金红石型的2.71。 在煅烧过程中二氧化钛的粒径也不断发生变化，水合二氧化钛通常是0.6~0.7μm的微晶胶体的聚集体，它们是由3~10mμm的微晶组成，在煅烧时不断增大，至750℃时这些微晶体一般都长大到0.2~0.4μm,同时粒子的表面积减少到1/10~1/20，在转化成一定晶型后这些颜料粒子的大小基本上不发生太大的变化，但是继续升高温度长时间的煅烧，粒子会进一步聚集在一起成为大颗粒。 煅烧的结果使二氧化钛获得必要的颜料性能(消色力、遮盖力等)，同时二氧化钛的光化学活性减弱，在酸中的溶解度降低，化学性质趋于稳定。上图是水合二氧化钛和石英对比的差热分析，从图中可以看出由于脱水所产生的吸热过程发生在150℃，脱硫的吸热过程发生
钢的锻造温度围 锻造热力规是指锻造时所选用的一些热力学参数，包括锻造温度、变形程度、应变速率、应力状态（锻造方法）、加热加冷却速度等。这些参数直接影响着金属材料的可锻性及锻件的组织和性能，合理选择上述几个热力学参数，是制订锻造工艺的重要环节。确定锻造热力学参数的主要依据是钢或合金的状态图、塑性图、变形抗力图及再结晶图等。用这些资料所确定的热力学参数还需要通过各种试验或生产实践来进行验证和修改。 在确定锻造热力学参数时，并不是在任何情况下，都需要上述的所有资料。当对锻件的组织和性能没有严格要求时，往往只要有塑性图及变形抗力图就够了。若对锻件的晶粒大小有严格要求，而且在机械性能方面也有硬性规定时，除状态图、塑性图和变形抗力图之外，还需要参考再结晶图以及能说明所采用热力规是否能保证产品机械性能的资料。 锻造温度围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度围具有较高的塑性和较小的变形抗力，
并得到所要求的组织和性能。锻造温度围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。 碳钢的锻造温度围如图10（铁-碳状态图）中的阴影线所示。在铁碳合金中加入其他合金元素后，将使铁-碳状态图的形式发生改变。一些元素（如 Cr,V,W,Mo,Ti,Si等）缩小r相区，升高A3和A1点；而另一些元素（如Ni,Mn等）扩大r相区，降低A3和A1点。所有合金元素均使S点和E点左移。由此可见，合金结构钢和合金工具钢也可参照铁-碳状态图来初步确定锻造温度围，但相变点（如熔点，A3，A1，A Cm等）则需改用各具体钢号的相变点。 1．始锻温度 始锻温度应理解为钢或合金在加热炉允许的最高加热温度。从加热炉取出毛坯送到锻压设备上开妈锻造之前，根据毛坯的大小、运送毛坯的方法以及加热炉与锻压设备之间距离的远近，毛坯有几度到几十度的温降。因此，真正开始锻造的温度稍低，在始锻之前，应尽量减小毛坯的温降。 合金结构钢和合金工具钢的始锻温度主要受过热和过烧温度的限制。钢的过烧温度约比熔点低100～150℃，过热温度又比过烧温度低约50℃，所以
第31卷第4期 2004年北京化工大学学报 JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GY Vol.31,No.4 2004 金红石型纳米二氧化钛制备中的若干影响因素 侯 强 郭 奋 (北京化工大学教育部超重力工程研究中心,北京 100029) 摘 要:实验以TiCl 4为原料,采用液相沉积法在低温条件下直接制备了金红石型纳米二氧化钛。重点研究了反应物浓度、温度、p H 值、添加剂和煅烧等条件对产物形貌和尺寸的影响。经透射电子显微镜(TEM )、X 2射线衍射 (XRD )和比表面分析(BET ),得到的样品为金红石型,其粒子近似呈球形,通过控制反应条件可以得到不同粒径的 分散均匀的纳米二氧化钛粉体。关键词:液相沉积法;二氧化钛;金红石型中图分类号:TM201 收稿日期:2003212223 第一作者:男,1978年生,硕士生3通讯联系人 E 2mail :guof @https://www.doczj.com/doc/e911352202.html, 金红石型纳米二氧化钛在精细陶瓷,高档涂料,防晒化妆品等许多领域有极广泛的用途[124]。金红石型是最稳定的晶型,结构致密,与锐钛型相比有较高的硬度、密度、介电常数与折光率。但是,传统金红石型二氧化钛的制备需经高温固相反应,经历由无定形→锐钛矿→金红石的转化过程。通常情况下,锐钛型到金红石型TiO 2的相转变温度为400～1000℃,转变温度与反应条件及前驱物结构密切相 关。通常认为钛盐(TiCl 4和Ti (SO 4)2)溶液室温水解产物如不经热处理为不稳定形物。以TiCl 4为前驱体制备TiO 2超微粉的方法有气相水解法、火焰水解法和激光热解法,均系高温反应过程,对设备的耐腐蚀材质要求很高,技术难度较大[527]。通过查阅相关文献[5],发现一定浓度的TiCl 4溶液在低温下可以获得结晶完好的纳米金红石型TiO 2颗粒,避免了实现晶型转化的煅烧过程,具有流程短、能耗少、成本低的优势,使得低成本低温液相一步合成纳米金红石型二氧化钛成为可能。本文重点研究了在 金红石型纳米二氧化钛制备中的若干影响因素:反应物浓度、温度、p H 值、添加剂和煅烧。 1 实验方法 将装有一定量去离子水的四口烧瓶置于冰水浴中,加入一定量六偏磷酸钠作为分散剂,将浓盐酸加 入水中,调节水溶液的p H 值为015～310,缓慢滴加浓度一定的四氯化钛溶液,滴加氨水调节p H 值为一恒定值,加热至70℃水解3h ,陈化12h ,过滤、水洗、醇洗、干燥,即可得到TiO 2样品。 利用日立H 2800型电子显微镜观测粒子的形 貌和尺寸,X 射线衍射仪(X ’Pert Philiphs )来确定纳米二氧化钛的晶型,比表面分析仪测定颗粒的比表面积,从而推算出纳米TiO 2粒径大小。 2 结果和分析 211 水解机理分析 TiCl 4和水之间的反应剧烈且复杂,这与温度和 其它条件有关。其反应产物通常为TiCl 4?5H 2O (水 量充足)或TiCl 4?2H 2O (水量不足或低温),然后该化合物继续发生如下水解反应 TiCl 4+5H 2O TiCl 4?5H 2O (1)TiCl 4?5H 2O TiCl 3(OH )?4H 2O +HCl (2)TiCl 3(OH )?4H 2O TiCl 2(OH )2?3H 2O + HCl (3) TiCl 2(OH )2?3H 2O TiCl (OH )3?2H 2O + HCl (4) TiCl (OH )3?2H 2O Ti (OH )4?H 2O +HCl (5) Ti OH —HO —Ti Ti O —Ti +H 2O (6) 水解产物Ti (OH )4?H 2O 在静置、洗涤或加热过程中会逐渐失去水而变成(H 2TiO 3),以上反应是可逆、分步水解反应过程,同时水解产物Ti (OH )4?
烧结砖化学成份及物理性能 一、原料化学成份 评价某种物料是否能生产出烧结砖，其主要取决于它的物理性能，而化学成份对制品的性能具有间接的影响。在判断原料性能时，化学的成份分析可以作为判断的参考依据。化学分析通常测定二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、硫矸和烧失量等。SiO2（二氧化硅）是烧结砖原料中的主要成份，含量在55～70%之间，超过此含量时，原料的塑性大为降低制品的强度极限。Al2O3（三氧化二铝）在制品原料中的含量以10～20%为宜，低于10%时制品的力学强度降低，高于20%时，虽然制品强度较高，但烧成温度也高，耗煤量加大，并使制品的颜色变淡。Fe2O3（三氧化二铁）是制砖原料中的着色剂，一般含量为3～10%为宜，含量过高时会降低制品的耐火度。CaO（氧化钙）在原料中的石灰石（CaCO3）的形成出现，是一种有害物质，含量不宜超过10%，如含量过高时将缩小烧结温度的范围。当氧化钙含量大于15%时，烧结范围将缩小25℃，给焙烧操作造成困难，其颗粒较大于2mm时更易形成酥砖或引起制品爆裂，可导致坯体严重变形，如吸潮、松解、粉化等。MgO（氧化镁）原料中的含量不超过3%，越少越好，其化合物如硫酸镁在制品中会产生一种白色的泛霜，影响产品的质量。SO3（硫矸）在原料中的含量一般不超过1%，越少越好。硫矸在焙烧过程中
的逸出，使制品发生膨胀和产生气泡的原因。其它的含硫物也对制品有害，如硫酸钙引起制品泛白和起霜，硫酸镁能引起制品泛霜和膨胀。 原料化学成份的要求范围一览表 二、原料物理性能 原料物理性能测试时，通常测定颗粒组成、可塑性、收缩率、干燥敏感性，烧结性等项目名称。
经验公式确定钢的热处 理温度 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
钢的热处理工艺设计经验公式 ------------根据经验公式确定热处理的保温温度------------ 1钢的热处理 正火加热时间 加热时间t=KD （1） 式中t为加热时间(s); D使工件有效厚度（mm）； K是加热时间系数（s/mm）。 K值的经验数据见表1。 表1 K值的经验数据 正火加热温度 根据钢的相变临界点选择正火加热温度 低碳钢：T=Ac3+（100～150℃） （2） 中碳钢：T=Ac3+（50～100℃） （3） 高碳钢：T=A Cm+（30～50℃） （4）
亚共析钢：T=Ac3+（30～80℃） （5） 共析钢及过共析钢：T=A Cm+（30～50℃） （6） 淬火加热时间 为了估算方便起见，计算淬火加热时间多采用下列经验公式： t=a· K ·D︱ (不经预热) （7）t=(a+b)· K ·D︱(经一次预热) （8） t=(a+b+c)· K ·D︱(经二次预热) （9） 式中t—加热时间（min）； a—到达淬火温度的加热系数（min/mm）； b—到达预热温度的加热系数（min/mm）； c—到达二次预热温度的加热系数（min/mm）； K—装炉修正系数； D︱--工件的有效厚度（mm）。 在一般的加热条件下，采用箱式炉进行加热时，碳素钢及合金钢a多采用1～mm；b为～2min/mm（高速钢及合金钢一次预热a=～；b=～；二次预热 a=～；b=～；c=～），若在箱式炉中进行快速加热时，当炉温较淬火加热温度高出100～150℃时，系数a约为～20秒/毫米，系数b不用另加。若用盐浴
水合二氧化钛煅烧 煅烧是水合二氧化钛转变成二氧化钛的过程，这一步操作过程的要求是:(a)通过脱水脱硫使物料达到中性；(b)最好使希望的晶型得到100%的转化；(c)粒子成长大小均匀整齐，对颜料级钛白粉要求在0.2~0.3μm之间；(d)粒子的形状最好近似球型；(e)要求煅烧后生成的二氧化钛没有晶格缺陷，物理化学性质稳定。 水合二氧化钛的煅烧是一个强烈的吸热反应，工业上一般在回转窑内进行，采用直接内加热，其化学反应式如下： 粒子的成长、聚集和晶但是水合二氧化钛的煅烧绝非是上述反应中的加热脱水和脱硫的过程，它还涉及到TiO 2 型转化等过程，因此随着煅烧温度的提高，二氧化钛的各种物性也随之发生变化。 一般水合二氧化钛在150~300℃之间是脱去游离水和结晶水的过程，650℃左右为脱硫过程，700~950℃期间开始锐钛型向金红石型转化，在碱金属催化剂(盐处理剂)的存在下，转化温度可降低，转化速率可加快。 在煅烧过程中二氧化钛的相对密度，随着晶型结构的改变而变化，从600℃的3.92(锐钛型)到1000~1200℃金红石型的4.25，加入促进剂后金红石型的转化温度可降低至850~900℃。 折射率也随煅烧温度的改变而改变，通过煅烧可以使无定晶型的水合二氧化钛1.8的折射率，转化成锐钛型时的2.55和金红石型的2.71。 在煅烧过程中二氧化钛的粒径也不断发生变化，水合二氧化钛通常是0.6~0.7μm的微晶胶体的聚集体，它们是由3~10mμm的微晶组成，在煅烧时不断增大，至750℃时这些微晶体一般都长大到0.2~0.4μm,同时粒子的表面积减少到1/10~1/20，在转化成一定晶型后这些颜料粒子的大小基本上不发生太大的变化，但是继续升高温度长时间的煅烧，粒子会进一步聚集在一起成为大颗粒。
Ferro(PTCR)Process Temperature Control Rings 测温环陶瓷产品生产中需要精确有效的温度测量,但多数测量在时间和空间上均受到限制.例如,热电偶并不能测量产品本身的温度,而是产品的环境温度.此外,它只能测辐射热,而不涉及来自窑具的传导热.PTCR高精度陶瓷烧成温度指示器,用来记录烧成品的真实烧制过程(包括辐射热和传导热),适用于非连续窑和连续隧道窑,还适用于氧、氮、空气、真空和还原等气氛。 一、测温环功能 电子陶瓷产品的性能除了决定于配方之外，烧成工艺是最关键的，而陶瓷烧成的综合热效应大致包括：烧成温度、保温时间和窑炉气氛。工业产品生产和实际研究中需要用到各式各样的窑炉，如箱式炉、管式炉、立式窑、隧道窑、钟罩窑、辊道窑等。电子陶瓷、磁性材料以及粉末冶金热处理等都需要精确有效的温度控制。但多数测温手段（如热电偶、火锥、光度计等）在时间和空间上均受到一定限制，在实际使用中只能测量产品的环境温度，而难以测量来自不同方位的传导热和辐射热以及不同保温时间产品本身的累积热效应。实际上陶瓷产品生产中的综合热效应会直接影响产品的烧成质量。采用测温环不但可以解决时间和空间的限制，而且能同时测 量窑炉的辐射热和传导热以及产品整个烧制过程的综合热效应。 美国Ferro有限公司PTCR的全生产过程已获得ISO9002质量认证，从各方面（原精选生产过程控制， 产品检验换算表的制定）保证产品绝对准确、可靠、方便。 二、Ferro PCTR测温环850~1750℃陶瓷测温环产品介绍 很多高温耐火产品在生产过程中需要精准有效地测量窑炉温度，但多数测量手段和工具在时间和空间上均受到限制。例如：热电偶并不能测量产品本身的温度，而是产品烧制时的环境温度。热电偶记录在顶端获得的温度，只是空间和时间的一点，一个热电偶无法决定加热过程；一只热电偶是无法提供窑炉在不同方位加热是否均匀的信息，它只能测辐射热，而不涉及来自窑炉具的传导热。 FERRO PTCR陶瓷测温环是一种高精密度的陶瓷温度指示器，它忠实记录了烧制过程中制品所经历的热过程。 FERRO PTCR陶瓷测温环不仅可以测出辐射热与放射热，还考虑了温度随时间推移所产生的影响。 FERRO PTCR陶瓷测温环能方便地把受热过程以一个简单的数字来表示----环温度(RT)，便于应用在实际工作中。 测温环被广泛应用于连续窑和非连续隧道窑、梭式窑、辊道窑、钟罩窑等等，推荐使用多位放置和多水平放置，这可使您对窑内热分 部有个最直接地了解。 同时FERRO PTCR测温环可用在氧气、氮气、空气、真空和还原等不同烧成气氛中。
钢坯轧制过程温度确定的研究 不同的钢种、不同的板坯规格、采用不同的轧机型式，以不同的轧制速度进行轧制，对于轧制不同厚度的成品而言，要求采用不同的钢坯加热温度和和钢坯的加热时间。本文以成品不同温度时的晶相组织为依据，结合不锈钢轧制时的热应力分析，再参考铁碳相图，制定成品不同厚度的终轧温度，再通过建立轧制过程热模型，反算出板坯的出炉温度，从而对各种形式的加热和轧制提供加热依据。 1、不锈钢加热温度的确定依据 对于金属的压力加工来说，金属轧制前的加热，是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力，加热温度主要根据加工工艺要求，由金属的塑性和变形抗力等性质来确定。不同的热加工方法，其加热温度也不一样。 金属的塑性和变形抗力主要取决于金属的化学成份、组织状态、温度及其它变形条件。其中，温度影响的总局势是，随温度升高，金属的塑性增加，变形抗力降低，这是因为温度升高，原子热运动加剧，原子间的结合力减弱，所以变形抗力降低，同时可增加新的滑移系，以及热变形过程中伴随回复再结晶软化过程，这些都提高了金属的塑性变形能力。但是，随着温度的升高，金属的塑性并不直线上升的，因为相态和晶粒边界同时也发生了变化，这种变化又对塑性产生影响。 钢的加热温度不能太低，必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度（即终轧温度）。由于奥氏体组织的塑性最好，如果在单相奥氏体区域内加工，这时金属的变形抗力最小，而且加工后的残余应力最小，不会出现裂纹等缺陷。这个区域对于碳素钢来说，就是在铁碳平衡图的AC3以上30-50℃，固相线以下100-150℃的地方，根据终轧温度再考虑钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。钢的终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，根据铁碳相图最好在850℃左右，最好不要超过900℃，也不要低于700℃。 金属的加热温度，一般来说需要参考金属的状态相图、塑性图及变形抗力图等资料综合确定。确定轧制的加热温度要依据固相线，因为过烧现象和金属的开始熔化温度有关。钢内如果有偏析、非金属夹杂，都会促使熔点降低。因此，加热的最高温度应比固相线低100-150℃。 不锈钢属于一种高合金钢，钢中含有较多的合金元素，合金元素对钢的加热温度也有一定的影响，一是合金元素对奥氏体区域的影响，二是生成碳化物的影响。 对于不锈钢中合金元素如镍、铜、钴、锰等，它们都具有与奥氏体相同的面心立方晶格，都可无限量溶于奥氏体中，使奥氏体区域扩大，钢的终轧温度可相应低一些，同时因为提高了固相线，开轧温度（即最高加热温度）可适当提高一些。对于不锈钢这样的高合金钢，其加热温度不仅要参照相图，还要根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。 轧制工艺对加热温度也有一定的要求。轧制道次越多，中间的温度降落越大，加热温度