材料工程基础_第六章 粉末的成形与固结
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《材料工程基础》复习要点第一章粉体工程基础1.通常将最大线尺寸介于0.5~lmm之间的物质质粒称为颗粒,介于0.1~500μm的质粒称为粉末,1~100nm之间的质粒称为纳米粉末,更细的称为胶体。
2.粉体通常是指粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合体。
3.粒度与粒径是表征粉体质粒空间尺度的物理量4.美国Tyler(泰勒)筛制的分度,是以每英寸长度上的网孔数(网丝直径为0.053mm)作为筛号,称为“目”5.以目数表征粉末的粒度,目数值越大,孔径越小,粉末越细。
6.颗粒形状的表征是用其外形进行定性描述的,可划分为:球形、近球形、多角形、不规则形、片状、树枝状、多边海绵体状、碟状、针状等。
7.粉体流动性的度量采用标准流速计用单位质量(50g)的粉末流过标准流速计的漏斗时所需的时间来表征,单位为s/50g。
8.粉体的填充性是指粉末颗粒在空间中的排列状况及在容器中的充实性,是其另一重要的工艺性能指标。
9.粉体颗粒间的作用力1.分子间引力分子间的引力也称为颗粒间的范德华力。
2.颗粒间的异性静电引力3.固相桥联力由于化学反应、烧结、熔融和再结晶而产生的固相桥联力,在温度、压力、湿度、水含量等条件的影响下是一种很强的固相间的结合力。
4.附着水分的毛细管力附着水分是指两个颗粒接触点附近的毛细管水分,水的表面张力的收缩作用将引起两个颗粒之间的牵引力,称为毛细管力。
5.磁性力粉体的单畴颗粒之间由于存在着磁性吸引力,一般很难分散。
6.颗粒表面不平滑引起的机械咬合力10. 粉体中能够分开并独立存在的最小实体称为单颗粒,又称原始颗粒或一次颗粒。
在多数场合下单颗粒之间相互粘附形成聚合体,构成所谓的二次颗粒。
二次颗粒是指粘附于一体的一次颗粒与彼此之间形成的孔隙所构成的聚合体。
通常所测试的质粒尺寸即属二次颗粒的粒径。
第二章粉体加工与处理1.根据粉体材料的粒径大小,习惯上将粉末划分为粗粉(150~500μm)、中粉(40~150μm)、细粉(10~40μm)、极细粉(0.5~10μm)、超细粉(<O.5μm)及纳米粉(0.1~100nm)。
材料工程基础第一章材料的制备与合成1.制备材料的3种途径:⑴第一个途径:通过原材料熔化精炼提纯,冷凝成固体(多晶、单晶或非晶的结构)的途径。
⑵第二个途径:用多种方法制成备用的高纯粉末(单相或合金、化合物)原料,使其进一步加工固结成材的粉末冶金技术。
⑶第三个途径:从石油、天然气裂解产物中或煤炭等物质中获得化合物单体,将低分子的单体经过聚合反应合成为高分子聚合物,以块状或粉体等形式存在。
2.化工生产流程:攻头、保尾、控中间。
3.高炉炼铁原料:⑴铁矿石;⑵熔剂(作用:降低脉石熔点和去硫);⑶燃料:常用的燃料主要是焦炭。
4.高炉炉渣:⑴主要由SiO2、Al2O3和CaO组成,并含有少量的MnO、FeO和CaS等。
⑵作用:①通过熔化各种氧化物控制金属的成分;②浮在金属液表面的炉渣能保护金属,防止金属被过分氧化,防止热量损失,起到隔热作用,保证金属不致过热。
5.造渣除P、S:P的含量高会引起钢的冷脆。
2Fe2P + 5FeO + 4CaO = 9Fe + (CaO) 4·P2O5钢中硫含量高,造成钢的热脆性。
FeS+CaO→CaS+FeO6.铝的生产流程电解法制备金属铝必须包括两个环节:一是从含铝的矿石中制取纯净的氧化铝;二是采用熔盐电解氧化铝得到纯铝。
7.炼铝过程中为什么要加入冰晶石(Na3AlF6)?①氧化铝的熔点(2050℃)太高,对电解设备的耐高温性能要求过高。
②当用冰晶石(熔点1010℃)作熔剂时,氧化铝溶解于其中(溶解度约10%),将与氧化= 938℃),这时可在1000℃以下进行电解。
通常的电解温度是铝形成低熔点共晶(T共950-970℃。
8. 单晶制备方法⑴熔体法:从结晶物熔体中生长晶体,制备大单晶和特定形状晶。
①提拉法;②坩埚下降法;③泡生法;④水平区熔法;⑤浮区法。
⑵常温溶液法:常温溶液是指水、重水或液态有机物作为溶剂的溶液。
在这类溶液中,可以生长完整性高、均匀性好的大尺寸晶体,易观察。