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名词解释机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度单位质量或单位体积粉末具有的表面积（一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值称为比表面积）由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。
这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每 96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程颗粒质量用除去开孔和闭孔的颗粒体积除得的商值。
真密度实际上就是粉末的固体密度g/cm3 将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子d=ρ/ρ理）的倒数称为相对体积，用β＝1/d表示粉末样品总质量（总颗粒数量、总粉末体积）的百分数对粒径作图，即为粒度分布；（一定体积或一定重量（一定数量）粉末中各种粒径粉末体积（重量、数量）占粉末总量的百分数的表达称为粒度分布）变形困难的现象称为加工硬化(其它物质流)击碎制造粉末的方法由雾化介质流体与金属液流构成的雾化体系称为二流雾化将金属或合金的熔液快速冷却（冷却速度>105℃/s），保持高温相、获得性能奇异性能的粉末和合金（如非晶、准晶、微晶）的技术，是传统雾化技术的重要发展两种或两种以上金属元素因不是根据相图规律、不经形成固溶体或化合物而构成的合金体系，假合金实际是混合物为防止粉末或压坯在高温处理过程发生氧化而向体系加入还原性气体或真空条件称为保护气氛克粉末流经标准漏斗所需要的时间称为粉末流动性。
2 ）制备的金属网筛密度的区域具有相同化学成分，不同批次生产过程得到的粉末的混合工序称为合批雾化制粉时，用来冲击破碎金属流柱的高压液体或高压气体称为雾化介质发生物理或化学反应时，形成中间络合物所需要的能量称为活化能在某一温度、某一压力下，反应达到平衡时，生成物气体分压与反应物气体分压之比称为平衡常数细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程物质通过固溶性质，固相物质经由固溶进入液相，形成饱和固溶体后继而析出，进行物质迁移的过程在标准大气压下，气氛中水蒸汽开始凝结的温度，是其中水蒸汽与氢分压比的量度烧结是指粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下借助于原子迁移实现颗粒间联结的过程。
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪种方法不属于粉末冶金的基本工序？A. 制粉B. 成型C. 焊接D. 烧结A. 物理法B. 化学法C. 机械法D. 生物法A. 粉末颗粒间的粘结B. 孔隙度的降低C. 材料体积的膨胀D. 密度的提高4. 下列哪种粉末冶金产品不适合采用注射成型技术？A. 微型齿轮B. 复杂形状零件C. 大型结构件D. 精密仪器零件A. 蜡B. 纤维素C. 硼酸D. 铝合金二、判断题（每题1分，共5分）1. 粉末冶金工艺可以生产出任意复杂形状的零件。
（）2. 粉末冶金过程中，烧结是唯一使材料致密化的步骤。
（）3. 粉末冶金制品的力学性能一定低于相同成分的铸件。
（）4. 粉末冶金技术在航空航天领域有广泛应用。
（）5. 粉末冶金工艺中，制粉是一个步骤。
（）三、填空题（每题1分，共5分）1. 粉末冶金的基本工序包括____、____、____。
2. 常用的金属粉末制备方法有____、____、____。
3. 粉末冶金烧结过程中，会发生____、____、____等现象。
4. 粉末冶金成型方法主要有____、____、____等。
5. 粉末冶金制品具有____、____、____等优点。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述粉末冶金的基本原理。
2. 什么是粉末冶金注射成型？它有哪些优点？3. 粉末冶金烧结过程中，影响材料性能的主要因素有哪些？4. 简述粉末冶金在航空航天领域的应用。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 某一粉末冶金制品的原料为铁粉和铜粉，试分析其烧结过程中可能发生的化学反应。
2. 请设计一种粉末冶金工艺流程，用于生产微型齿轮。
3. 某粉末冶金制品在烧结过程中出现开裂现象，请分析可能的原因并给出解决措施。
4. 如何通过粉末冶金工艺提高制品的致密度？5. 论述粉末冶金在新能源汽车领域的应用前景。
六、分析题（每题5分，共10分）1. 分析粉末冶金制品在制备过程中可能出现的缺陷及其产生原因，并提出相应的解决措施。
临界转速：：：机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度比表面积：：：单位质量或单位体积粉末具有的表面积一次颗粒：：：由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒；离解压：：：每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。
电化当量：：：这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出气相迁移：：：细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程颗粒密度：：：真密度、似密度、相对密度比形状因子：：：将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子压坯密度：：：压坯质量与压坯体积的比值粒度分布：：：将粉末样品分成若干粒径，并以这些粒径的粉末质量（颗粒数量、粉末体积）占粉末样品总质量（总颗粒数量、总粉末体积）的百分数对粒径作图，即为粒度分布粉末加工硬化：：：金属粉末在研磨过程中由于晶格畸变和位错密度增加，导致粉末硬度增加，变形困难的现象称为加工硬化；二流雾化：：：由雾化介质流体与金属液流构成的雾化体系称为二流雾化；假合金：：：不是根据相图规律构成的合金体系，假合金实际是混合物；二次颗粒：：：由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒；保护气氛：：：为防止粉末或压坯在高温处理过程发生氧化而向体系因入还原性气体或真空条件称为保护气氛；松装密度：：：粉末自由充满规定的容积内所具有的粉末重量成形性：：：粉末在经模压之后保持形状的能力粉末粒度：：：一定质量（一定体积）或一定数量的粉末的平均颗粒尺寸比表面积：：：一克质量或一定体积的粉末所具有的表面积与其质量或体积的比值50 克粉末粉末比表面积：：：流经标准漏斗所需要的时间临界转速：：：机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度；孔隙度：：：粉体或压坯中孔隙体积与粉体体积或压坯体积之比；比表面积：：：单位质量或单位体积粉末具有的表面积松装密度：：：粉末自由充满规定的容积内所具有的粉末重量成为松装密度标准筛：：：用筛分析法测量粉末粒度时采用的一套按一定模数（根号2 ）金属网筛弹性后效：：：粉末经模压推出模腔后，由于压坯内应力驰豫，压坯尺寸增大的现象称作单轴压制：：：在模压时，包括单向压制和双向压制，压力存在压制各向异性密度等高线：：：粉末压坯中具有相同密度的空间连线称为等高线，等高线将压坯分成具有不同密度的区域压缩性：：：粉末在模具中被压缩的能力称为压缩性合批：：：具有相同化学成分，不同批次生产过程得到的粉末的混合工序称为合批临界转速：：：机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度；雾化介质：：：雾化制粉时，用来冲吉破碎金属流柱的高压液体或高压气体称为雾化介质；活化能：：：发生物理或化学反应时，形成中间络合物所需要的能量称为活化能平衡常数：：：在某一温度，某一压力下，反应达到平衡时，生成物气体分压与反应物气体分压之比称为平衡常数；电化当量：：：克当量与法拉第常数之比称为电化当量孔隙度：：：粉体或压坯中孔隙体积与粉体体积或压坯体积之比；比表面积：：：单位质量或单位体积粉末具有的表面积松装密度：：：粉末自由充满规定的容积内所具有的粉末重量成为松装密度标准筛：：：用筛分析法测量粉末粒度时采用的一套按一定模数（根号2 ）金属网筛粒度分布：：：一定体积或一定重量（一定数量）粉末中各种粒径粉末体积（重量、数量）占粉末总量的百分数的表达称为粒度分布。
18、分析烧结时形成连通孔隙和闭孔隙的条件。
开孔：Ps=Pv -γ/ρPs仅是表面张应力（-γ/ρ）中的一部分，因为气体压力Pv与表面张应力的符号相反。
当孔隙与颗粒表面连通即开孔时，Pv可取1atm，只有当烧结颈ρ长大，表面张力减小到与Pv平衡时，烧结收缩停止闭孔：Ps=Pv-2γ/r孔r孔：孔隙半径-2γ/r孔表示作用在孔隙表面使孔隙缩小的张应力。
当孔隙收缩时，气体若来不及扩散出去，形成闭孔隙。
如果张应力大于气体压力Pv，孔隙继续收缩。
Pv大到超出表面张力时，隔离孔隙停止收缩21、在哪些情况下需要向粉末中添加成形剂？为什么？（a）硬质粉末，由于粉末变形抗力很高，无法通过压制所产生的变形而赋予粉末坯体足够的强度，一般采用添加成形剂的方法以改善粉末成形性能，提高生坯强度，便于成形。
橡胶、石蜡、PEG、PVA等。
（b）流动性差的粉末、细粉或轻粉（填充性能不好，自动成形不好，影响压件密度的均匀性）。
添加成形剂能适当增大粉末粒度，减小颗粒间的摩擦力。
22、在粉末刚性模压制过程中，通常存在哪两种摩擦力？哪种摩擦力会造成压坯密度分布？而在CIP中的情况又如何？性模压制过程中，通常存在外摩擦力和内摩擦力，其中外摩擦力会造成压坯密度分布不均匀，CIP中不存在外摩擦力。
23、为什么作用在烧结颈表面的拉应力随着烧结过程的进行而降低？σ=-γ/ρ作用在颈部的张应力指向颈外，导致烧结颈长大，孔隙体积收缩。
与此同时，随着烧结过程的进行，烧结颈扩大，∣ρ∣的数值增大，烧结驱动力逐步减小。
25、在制备超细晶粒YG硬质合金中，为什么通过添加铬和钒的碳化物能够控制合金中硬质相晶粒的长大？铬和钒的碳化物在液态钴相中溶解度大，能降低体系的共晶温度，并且抑制剂组元偏聚WC/Co界面，抑制WC晶粒的溶解和干扰液态钴相中的W,C原子在WC晶粒上的析出，从而阻止WC晶粒在烧结过程中的粗化。
26、简述温压技术能较大幅度提高铁基粉末冶金零件密度的机理？1）温压过程中，加工硬化的速度与程度降低，塑性变形充分进行，为颗粒重排提高协调性变形；2）采用新型润滑剂，降低粉末与模壁间、粉末颗粒间的摩擦，提高有效压制力，便于颗粒相互填充，有利于颗粒重排；总之，温压技术能改善主导致密化机理的塑性变形和颗粒重排，故而能较大幅度提高铁基粉末冶金零件密度。
粉末冶金原理习题库粉末制备习题* 粉末冶金产品在汽车工业中有许多用途，请列举三种汽车用粉末冶金产品。
* 有什么方法可以取代粉末冶金技术制备钨灯丝，为什么电熔断器中不采用钨灯丝材料。
* 粉末冶金一度称为金属陶瓷( Metal ceiamics) ，是什么工序类似于陶瓷产品制备。
* 粉末冶金与陶瓷的主要差别是什么？这些差别是如何影响过程的。
* 粉末冶金的定义是什么？* 粉末冶金的工程含义是什么？* 减少加工成本是粉末冶金产品过程的重要方面，要求减少模具结构误差，以确保产品尺寸精度与性能，在什么步骤上有利于减少产品加工成本* 金属基复合材料，如SiC 纤维强化铝合金，是粉末冶金应用的领域，你能说明复合材料制备方法吗？* 在水雾化制粉时，怎样获得球形颗粒。
*雾化青铜粉末经气流研磨成碟状。
①如何测试该碟状粉末的粒度。
②改变碟状粉末厚度的方法。
③哪些工艺参数有助于获得碟状粉末。
* 用气体雾化制备合金粉末，雾化融液金属温度略高于液相线，对于粒径为100μm的颗粒，固化时间为，估算在同样条件下10μm粒径粉末颗粒的固化时间。
* 采用水平雾化时，发现所得粉末颗粒太小，不适合后续的工序，建议改变三个过程参数以增大粒径。
* 在气体雾化时，如果颗粒尺寸随融体粘度增加而增大，粒度对颗粒形状会有何种作用？高的过热温度会有利于形成球形颗粒吗？* 离心雾化粉末通常有双峰形粒度分布曲线，讨论产生这种结果的原因。
* 分别用水雾化，气体雾化和还原方法制备Cμ粉，测试指数如下：性能A B C平均粒度μm 482540松装密度g/cm3振实密度g/cm3流速s/50g325021BET表面积m2/g 区分数据全所对应的制备方法，且分析求证你的答案。
* 当用电解法制备合金粉末时，会遇到什么困难？* 在旋转圆盘雾化时，首先形成了长40μm、直径μm圆筒体，能形成几个等尺寸的球形颗粒。
如果该薄片圆筒体分开时，能形成几个等直径的球形颗粒* 为什么不能采用H2还原氧化Al制备Al 粉？* 球磨脆性粉末时，输入的总功与粉末粒径的1/2方成正比，当粉末10μm减少到粒径1μm时，能量变化有多大？* 提供一种原因释气体雾化时，如果平均粉末粒度减少，粒度分布区域将会变窄。
粉末冶金复习题填空：1.粉末冶金是用 ( )作为原料，经过（）和（）制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。
2.从制粉过程的实质来分，现有制粉方法可归纳为（）和（）。
机械法是将原材料机械地粉碎，而（）基本上不发生变化的工艺过程；物理化学法是借助（）或（）的作用，改变原材料的（）或（）而获得粉末的工艺过程。
3.通常把固态物质按分散程度不同分成（）、（）和（）三类；〔1〕，即大小在1mm以上的称为（），0.1μm以下的称为（），而介于二者的称为（）。
4.粉末冶金工艺过程包括（）工序，（）工序和（）工序。
5.粉末冶金成形前的预处理包括（）、（）、（）、（）、和（）等。
6.粉末特殊成形方法有（）、（）、（）、（）、（）等。
7.粉末的等温烧结过程，按时间大致可以划分为三个界限(1)( )(2)（）(3)（）。
8.通常按烧结过程有无明显的液相出现和烧结系统的组成进行分类分为（）、（）、（）。
9.常用的粉末冶金锻造方法有（）和（）；而粉末热锻又分为（）、（）和（）三种。
10.粉末冶金复合材料的强化手段包括（）、（）和（）。
11.粉末是颗粒与颗粒间的空隙所组成的分散体系，因此研究粉末体时，应分别研究属于（）、（）及（）等的性质。
12.粉末在压制过程中，粉末的变形包括（）、（）和（）。
13.通常等静压按其特性分成（）和（）。
14.烧结过程有自动发生的趋势。
从热力学的观点看，粉末烧结是（）的过程，即烧结体相对于粉末体在一定条件下处于（）状态。
15.典型的烧结机构包括（）、（）、（）、（）、（）、（）和（）等。
16.多孔预成形坏的变形特性是研究粉末冶金锻造过程塑性理论的基础。
锻造时，与致密金属坯的塑性变形相比，多孔预成形坯具有以下（）、（）、（）、（）变形特性。
17. 一般粉末治金材料是金属和孔隙的复合体，其孔隙度范围很广，有低于l～2％残留孔隙度的（），有10%左右孔限度的（），有＞15%孔隙度的（），也有高达98%孔隙度的（）。
1.为什么要控制松装密度：2.如何提高粉末的p松和流动性：松装密度高的粉末流动性也好，方法：粒度粗、形状规则、粒度组成用粗+细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙3.粉末颗粒有哪几种聚集形式，他们之间的区别在哪里：1、一次颗粒，二次颗粒（聚合体或聚集颗粒），团粒，絮凝体 2,通过聚集方式得到的二次颗粒被称为聚合体或聚集颗粒；团粒是由单颗粒或二次颗粒靠范德华引力粘结而成的，其结合强度不大，用磨研、擦碎等方法或在液体介质中就容易被分散成更小的团粒或单颗粒；絮凝体是在粉末悬浮液中，由单颗粒或二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒4.雾化法可生产哪些金属粉末：常用于：铁、钢(低合金、高合金、不锈钢等), Cu、Al及其合金, Pb、Sn, Superalloy, Ti合金等.5.雾化法制取金属粉末有哪些优点，简述雾化法和气体雾化法的基本原理：优点：①易合金化—可制得预合金粉末(因需熔化), 但完全预合金化后, 又易使压缩性下降. 一般采用部分预合金.②在一定程度上, 粒度、形状易控制. ③化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯. ④生产规模大（2）都属于二流雾化法，即利用高速气流或高压水击碎金属液流，破坏金属原子间的键合力，从而制取粉末6.影响电解铜粉粒度的因素有哪些：（1）电解液的组成1)金属离子浓度的影响。
2）酸度（或H+浓度）的影响；3）添加剂的影响（2）电解条件1)电流密度的影响；2）电解液温度的影响；3）电解时搅拌的影响；4）刷粉周期的影响；5）关于放置不溶性阳极和采用水内冷阴极问题7.电解法可生产哪些金属粉末，为什么：、1)水溶液电解法：可生产铜、镍、铁、银、锡、铅，铬、锰等金属粉末，在一定条件下可使几种元素同时沉积而制得Fe-Ni、Fe-Cu等合金粉末。
（2）熔盐电解法：可以制取Ti、Zr、Ta、Nb、Th、U、Be等纯金属粉末，也可以制取如Ta-Nb等合金粉末以及各种难熔化合物（5如碳化物、硼化物和硅化物等）8.欲得细W粉，应如何控制各种因素：(1) 采用两阶段还原法，并控制WO2的粒度细；（2）减少WO3的含水量和杂质含量；（3）H2入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度；（4）还原，从而可得细W粉）；（5）采用顺流通H2法；（6）减小炉子加热带的温度梯度；（7）减小推舟速度和舟中料层的厚度；（8）WO3中混入添加剂（如重铬酸氨的水溶液）9.简述侧压力及其侧压系数：10.压制压力分配：压制压力分配：①使粉末产生位移、变形和克服粉末的内摩擦(粉末颗粒间的) —净压力P1;②用来克服粉末颗粒与模壁之间外摩擦的力—压力损失P2 .总压力为净压力与压力损失之和:压力降原因：粉末与模壁之间的摩擦力随压制压力而增减，在压坯高度上产生压力降压力分布不均匀的原因：由于粉末颗粒之间的内摩擦、粉末颗粒与模壁之间的外摩擦等因素影响, 压力不能均匀地全部传递, 传到模壁的压力始终小于压制压力.11.压坯中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么？如何改善密度分布?密度分布不均匀的状况：一般，高度方向和横断面上都不均匀. ①平均密度从高而低降低.②靠近上模冲的边缘部分压坯密度最大; 靠近模底的边缘部分压坯密度最小.③当H/D(高径比)较大时,则上端中心的密度反而可能小于下端中心的密度. 产生的原因：压力损失改善压坯密度不均匀的措施：①在不影响压坯性能前提下, 充分润滑; ②采用双向压制; ③采用带摩擦芯杆的压模; ④采用浮动模; ⑤对于复杂形状采用组合模冲, 并且使各个模冲的压缩比相等; ⑥改善粉末压制性(压缩性、成形性)—还原退火;⑦改进模具构造或适当变更压坯形状 . ⑧提高模具型腔表面硬度和光洁度. HRC58～63,粗糙度9级以上.12.压坯可分为哪几类?压坯形状设计一般原则是什么?压坯形状分类①Ⅰ型柱状、筒状、板状等最简单形状压坯,如,汽车气泵转子.模具由阴模、一个上模冲、一个下模冲及芯棒等组成.②Ⅱ型端部有外凸缘或内凸缘的一类压坯; 如汽车转向离合器导承.模具由阴模、一个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成.③Ⅲ型上、下端面都有两个台阶面的一类压坯,如汽车变速器毂.模具由阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒等组成.④Ⅳ型下端面有三个台阶面的一类压坯,如汽车发动机的带轮毂.模具由阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成.⑤Ⅴ型上端面有两个台阶面、下端面有三个台阶面的一类压坯,如汽车的变速器齿毂.模具由阴模、两个上模冲、三个下模冲及芯棒等组成. 当压坯外凸缘的径向尺寸小时, 可用带台阴模成形的话, 则可压制成形下部有四个台阶面的压坯.13.什么是弹性后效?它对压坯有何影响?弹性后效：在去除P压后，压坯所产生的胀大现象。
粉末冶金原理期末复习题库一、选择题1. 粉末冶金是一种通过粉末压制和烧结来制造材料或零件的技术，以下哪项不是粉末冶金的特点？A. 高密度B. 可制造复杂形状C. 无需锻造D. 材料浪费少2. 粉末冶金中，粉末的粒度对材料的哪些性质有影响？A. 烧结温度B. 机械性能C. 粉末流动性D. 所有以上3. 在粉末冶金中，烧结温度的高低会影响以下哪些因素？A. 材料的孔隙率B. 材料的强度C. 材料的硬度D. 所有以上4. 粉末冶金中的粉末制备方法包括哪些？A. 机械粉碎B. 化学气相沉积C. 电解D. 所有以上5. 粉末冶金中，哪种烧结方式可以制造出接近全密度的材料？A. 常压烧结B. 热压烧结C. 冷压烧结D. 真空烧结二、填空题6. 粉末冶金中，________是指粉末颗粒之间的结合力。
7. 粉末冶金材料的孔隙率可以通过________来降低。
8. 粉末冶金中，________是指粉末颗粒在压制过程中的重新排列和变形。
9. 粉末冶金制品的机械性能可以通过________来提高。
10. 粉末冶金中，________是指在粉末颗粒之间形成金属键的过程。
三、简答题11. 简述粉末冶金在工业应用中的优势。
12. 解释粉末冶金中的“粉末流动性”及其重要性。
13. 描述粉末冶金中烧结过程的基本原理。
14. 粉末冶金中如何通过控制烧结条件来获得所需的材料性能？15. 粉末冶金制品在哪些领域有广泛的应用？四、计算题16. 假设有一批粉末冶金材料，其原始密度为ρ0，烧结后密度为ρ1，烧结温度为T，试计算烧结后材料的孔隙率。
17. 如果粉末冶金材料的原始粉末粒度为d0，经过压制后粒度变为d1，试计算压制过程中粉末颗粒的变形率。
五、论述题18. 论述粉末冶金技术在航空航天领域的应用及其重要性。
19. 分析粉末冶金技术在环保和可持续发展方面的优势。
20. 讨论粉末冶金技术在新材料开发中的潜力和挑战。
六、案例分析题21. 某粉末冶金工厂在生产过程中遇到了材料强度不足的问题，请分析可能的原因并提出解决方案。
粉末冶金原理课后答案1、碳还原法制取铁粉的过程机理是什么？影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素有哪些？铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化物到低价氧化物最后转变成金属。
铁氧化物的直接还原，从热力学观点看，可认为是间接还原反应与碳的气化反应的加和反应，这就是碳还原的实质。
因素：（1）原料：原料中杂质、原料粒度（2）固体碳还原剂：固体碳还原剂类型、用量（3）还原工艺条件：还原温度与时间、料层厚度、还原罐密封程度（4）添加剂：加入一定固体碳的影响、返回料、引入气体还原剂、碱金属盐、海绵铁的处理2、还原法制取钨粉的过程机理是什么？影响钨粉粒度的因素有哪些？氢还原。
总的反应式：W03＋3H2＝＝＝＝W＋3H20。
钨具有4种比较稳定的氧化物W03＋0.1H2＝＝＝＝W02.9＋0.1H20W02.9＋0.18H2＝＝＝＝W02.72＋0.18H20W02.72＋0.72H2＝＝＝＝W02＋0.72H20WO2＋2H2＝＝＝＝W＋2H2O影响因素：（1）原料：三氧化钨粒度、含水量、杂质（2）氢气：氢气的湿度、流量、通气方向（3）还原工艺条件：还原温度、推舟速度、舟中料层厚度（4）添加剂3、金属液气体雾化过程的机理是什么？影响雾化粉末粒度、成分的因素有哪些？雾化法属机械制粉法，是直接击碎液体金属或合金而制得粉末的方法。
二流雾化法是用高速气流或高压水击碎金属液流的，雾化法只要克服液体金属原子间的键合力就能使之分散成粉末，因而雾化过程所消耗的外力比机械粉碎法小得多。
雾化过程是一复杂过程，按雾化介质与金属液流的相互作用的实质，既有物理机械作用，又有物理化学变化。
四个区：负压系流区、原始液滴形成区、有效雾化区、冷却凝固区。
影响因素：（1）雾化介质：雾化介质类别、气体或谁的压力（2）金属液流：金属液的表面张力和粘度、金属液过热温度、金属液股流直径（3）其他工艺：喷射参数、聚粉装置参数4、离心雾化法有什么特点？利用机械旋转的离心力将金属液流击碎成细的液滴，然后冷却凝结成粉末。
粉末冶金总复习题（一）粉末性能和表征1.什么是粒度 ?粒度分布 ?平均粒度 ?粒度: 颗粒在空间范围所占大小的线性尺度. 粒度组成（粒度分布）: 不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量. 平均粒度: 粉末颗粒粒径的统计平均值.2.常用粒度基准有哪些 ?粒度分布基准呢 ?粒度基准有：a）几何学粒径b）当量粒径c）比表面粒径d）衍射粒径粒度分布基准：1）个数基准分布2）长度分布基准3）面积分布基准4）质量基准分布3.什么是中位径 ?什么是比表面 ?积分曲线上对应50%的粒径称为中位径克比表面（S w）: 1g 质量的粉末所具有的总表面积（m2/g）;体积比表面（S v）: （m2/cm3）；4.什么是松装密度和振实密度 ?松装密度的控制有何重要意义 ?松装密度：自然充填容器时,单位体积的质量振实密度：粉末在振动容器中, 在规定条件下经过振动后测得的粉末密度意义：压制过程中, 采用容量装粉法, 即用充满形腔的粉末体积来控制压坯的密度和单重. 用松装密度和振实密度来描述粉体的这种容积性质.5.如何提高粉末的ρ松和流动性？松装密度高的粉末流动性也好，方法：粒度粗、形状规则、粒度组成用粗+细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙教材习题 : 2.1, 2.5 , 2.8, 2.9, 2.10（二）粉末的制取1. 简述△ Z0-T 图对还原制粉的指导作用。
3.欲得细 W粉，应如何控制各种因素？（1）采用两阶段还原法，并控制WO2 的粒度细；（2）减少WO3的含水量和杂质含量；（3）H2 入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度；（4）增大H2流量（有利于反应向还原方向进行，有利于排除水蒸气使WO3 在低温充分还原，从而可得细W粉）；（5）采用顺流通H2 法；（6）减小炉子加热带的温度梯度；（7）减小推舟速度和舟中料层的厚度；（8）WO3中混入添加剂（如重铬酸氨的水溶液）；4.用雾化法制取金属粉末有哪些优点？优点：① 易合金化—可制得预合金粉末（因需熔化）, 但完全预合金化后, 又易使压缩性下降. 一般采用部分预合金.②在一定程度上, 粒度、形状易控制.③化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯.④生产规模大.5.简述水雾化和气体雾化法的基本原理。
粉末制备习题* 粉末冶金产品在汽车工业中有许多用途，请列举三种汽车用粉末冶金产品。
* 有什么方法可以取代粉末冶金技术制备钨灯丝，为什么电熔断器中不采用钨灯丝材料。
* 粉末冶金一度称为金属陶瓷( Metal ceiamics) ，是什么工序类似于陶瓷产品制备。
* 粉末冶金与陶瓷的主要差别是什么？这些差别是如何影响过程的。
* 粉末冶金的定义是什么？* 粉末冶金的工程含义是什么？* 减少加工成本是粉末冶金产品过程的重要方面，要求减少模具结构误差，以确保产品尺寸精度与性能，在什么步骤上有利于减少产品加工成本（净静成形技术）* 金属基复合材料，如 SiC 纤维强化铝合金，是粉末冶金应用的领域，你能说明复合材料制备方法吗？* 在水雾化制粉时，怎样获得球形颗粒。
* 雾化青铜粉末经气流研磨成碟状。
①如何测试该碟状粉末的粒度。
②改变碟状粉末厚度的方法。
③哪些工艺参数有助于获得碟状粉末。
* 用气体雾化制备合金粉末，雾化融液金属温度略高于液相线，对于粒径为100μm的颗粒，固化时间为0.04s，估算在同样条件下10μm粒径粉末颗粒的固化时间。
* 采用水平雾化时，发现所得粉末颗粒太小，不适合后续的工序，建议改变三个过程参数以增大粒径。
* 在气体雾化时，如果颗粒尺寸随融体粘度增加而增大，粒度对颗粒形状会有何种作用？高的过热温度会有利于形成球形颗粒吗？* 离心雾化粉末通常有双峰形粒度分布曲线，讨论产生这种结果的原因。
* 分别用水雾化，气体雾化和还原方法制备Cμ粉（理论密度=8.9g/cm3），测试指数如下：性能 A B C平均粒度μm 48 25 40松装密度g/cm3 2.8 1.7 4.4振实密度g/cm3 3.3 2.4 4.7流速 s/50g 32 50 21BET表面积m2/g 0.014 0.063 0.017区分数据全所对应的制备方法，且分析求证你的答案。
* 当用电解法制备合金粉末时（如黄铜“铜—锌合金”），会遇到什么困难？* 在旋转圆盘雾化时，首先形成了长40μm、直径5.3μm圆筒体，能形成几个等尺寸的球形颗粒。
如果该薄片圆筒体分开时，能形成几个等直径的球形颗粒（设表面能维持不变）* 为什么不能采用H2还原氧化Al制备Al粉？* 球磨脆性粉末时，输入的总功与粉末粒径的1/2方成正比，当粉末由10μm减少到粒径1μm时，能量变化有多大？* 提供一种原因释气体雾化时，如果平均粉末粒度减少，粒度分布区域将会变窄。
* 在低压气体雾化制材时，直径1mm的颗粒，需要行走10米和花去4秒钟进行固化，那么在同样条件下，100μm粒度颗粒需要多长时间固化：计算时需要作何种假设。
* 金属学化合物比其对应的金属易于粉碎，关键原因是什么？σ=（2Er/D）1/2 r 缺陷尺寸D 粒径，E 弹性模量，σ集冲出应力* W-Cu复合粉末在搅拌球磨机中120rpm条件下研磨4小时，如果要在1小时条件下也获得相同的粒径，那么速度应该是多少？* 在气体雾化时，选择雾化条件，哪一个参数对颗粒尺寸最大，为什么？* 为什么非晶粉末难于成形（与多晶粉末比较）。
* 一气体雾化粉末，平均粒径为40μm（重量法），χ— Ray分析中25%为非晶粉末；该粉末经400目过筛，χ— Ray复检时发现-400目的粉末中有40%的非晶粉末。
a. 在+400目部分材料中非晶粉是多少？b. 为什么会有大的非晶颗粒和结晶颗粒？粉末表征习题* 使用200g粉末测量粒度（Ni粉），测得平均粒度为120μm，估算在这一粉体样品中大约有多少颗粉末（Ni（ρ）=8.9g/cm3）。
* 用筛分析测量粉体粒度，粉末颗粒为椭球形，长径120μm ，短径60μm，问那个粉末的尺寸与筛网尺寸相符合。
* 对于边长为3μm的立方形颗粒：a. 它的当量球形表面直径是多少？b. 它的当量球形体积直径是多少？* 筛分析铁粉成-325目和-100/+200目一个部分，粗粉部分的松装密度是2.6 g/cm3，用 20%的细粉混合之后，松装密度达到了2.8 g/cm3，为什么？* 空气透过长1cm，横截面为1cm2的Mo粉样品（松装密度为4.5 g/cm3），压降为1气压（2个大气压降为1个大气压），流速为0.15cm/s，问当量球体直径是多少？（空均粘度=1.8×10--4 g/cm/s， Mo理论密度：10.2 g/cm3，）* 粉末的何种性质造成透过法测量表面积和吸附法测量表面积的差异。
* 解释：当振实密度（Tapdensilg）对松装密度的比值增加时，为什么会增加在Hall流速仪中测定的流经时间？（松装密度小，粉末形状，振实密度相对于松装密度之比增加，所需流经的时间增加）。
* Al粉表面的氧化物可用来形成弥散强化质点，对于直径为10μm氧化层厚度为25nm，氧化物弥散质量的体积百分数大约为多少？* 用Stokesian定律测量粉末粒度时，为什么要求雷诺数略低于1.0，对于球形Al粉分析，能分析的最大粒径为多少？（Al=2.7 g/cm3，水的1.0 g/cm3，水的粘度=10-2 g/s/cm）。
* 振实密度与松装密度之比，暗含有形状因素，讨论粉末形状和粒度对该比值的影响。
* 建立一个测检进厂粉末的质量控制流程图，流程图中的步骤应包括最少的但是有效的部分，以确保粉末的重复性和可靠性，设粉末为-100目。
* 一分散性良好的粉末用光学显微镜观察，平均粒度为13μm，用沉降天平分析平均粒度为28μm，讨论造成如此差别的原因。
* 2实验小组采用同一样品进行筛分析，第一组是平均颗粒粒径为54μm，第二组为75μm，为什么会存在这种误差，假设其原因。
* 10克+325-270目铁粉，大约有多少个粉末颗粒，表面积有多大，铁理论密度为7.86 g/cm3。
* 计算一空气向上流动的速度可使10μm直径的Pb粉，维持在一定高度，（与重力平衡），空气粘度=1.8×10-4 g/s/cm。
空气密度=10-3 g/cm3，Pb理论密度=11.4 g/cm3。
* 如何将一钢粉与锡粉混合之后再行分离？* 机械合金化是如何制备非晶粉末的？需要何种相图条件和过程条件。
* 硼被用来产生非晶金属，为什么B具有这种性质？* 熔体粘度，扩散速率，形核速率，以及固相长大速率都与过冷度相关，它们各自对雾化粉末显微结构的作用如何？* 合金冷却时，晶体形核速率与粘度成反比，粘度与过冷度的为：η（Pa · s）=5×10-5e（3000/σT）粘度为1013 Pa · s，如果熔体刚化，那么过冷度为多大时，能够冷却成玻璃相（非晶）* 一粉末为40μm，枝晶间距（arm space）为1.9μm，如果该颗粒直径减少到20μm，计算枝晶间距是多少？* 对于共晶合金，枝晶间距大致上与过冷度成反比，固液表面变化速度与过冷度的平方成正比，在大过冷度的条件下，哪种因素起决定作用，接下来会发生什么现象（或过程）* 物理性质为：密度=8g/cm3，原子量50/mol，热容：24 J/mol/℃，固化温度：1150℃，熔解热：16KJ/ mol，用750℃气体，导热系数等于104J/（m2sC）从气体进行雾化时，计算一个25μm直径滴（1300℃）的固化时间（温度从1300℃→75℃）。
* 在上述雾化条件下，假设喷嘴处的液滴具有初速度为0.5Km/s，那么在固化前，它能飞行多远？假设气氛不产生粘性张力。
* 在什么样的条件球化时间小于固化时间。
* 一筒压力为14MPa（压力不变）氩气雾化1公斤表面能为1.2J/m2粉末，直径20μm的金属液滴，需气体体积为0.5 m3，问因气体减压转化成粉末新表面的能量转化率有多大？设为理想气体状态，金属度为8g/cm3，adiabafic气体膨胀功率于Rtln（P2/P1）。
* 在什么样的条件球化时间小于固化时间。
* 在略高于液相温度条件下熔化一合金粉末，对于直径为100μm的粉末，固化时间为0.04s，枝晶间距为3μm，计算直径为10μm颗粒的固化时间和枝晶间距。
* 解释为什么非晶结构的防腐性能优于多晶体结构（同样组成）。
* 对于粒径为1mm的液滴，固化时间为4s且飞行10米，在同样条件下，如果制备10μm粒径的雾化粉末，冷却室的尺寸应设计为多大？计算应作何假设。
* 一粒径为100nm铜粉表面形成CuO，即表面层为氧覆盖，问氧从体积%是多少？* 设计一铁基多晶材料，晶界尺寸为1.2nm，如果该材料有20%从原子处于晶处，计算晶粒尺寸（及晶粒为还应高到）* 一弥散强化复合材料屈服强度随第二相尺寸变化如下：晶粒μm 屈服强度MPa4 905.9 1183.6 1602.8 186如果用第二相为200nm粉末制备复合材料，固体屈服强度是多少？* 在超真空条件下发现金粉颗粒有团聚现象，为什么？* 一黄铜粉末，初始粒径为 40 μm ，球磨 5 小时后，平均粒度为 22 μm ，问进一号研磨到粒径为 10 μ m ，需要多少时间？粉末成形技术习题* 区分成形剂和润滑剂的作用。
* 添加润滑剂的有害作用是什么？* -100 目 +325 目电铜粉是松装密度，以及随硝酸含量没变的压坯密度（ 350MPa 成形压力）的数据。
重量 wo% 松装密度 g/cm 3 压坯密度 g/cm 30.0 2.78 6.590.5 2.75 6.681.02.73 6.482.0 2.63 6.37解释为什么松装密度会随着润滑剂百分含量增加而增加？解释为什么压坯密度随润滑剂改变是非线性变化？* 润滑剂对于离心雾化的粉末会产生何种影响？* 采用 10 个随机样品分析混合均匀性，分别经 10 分钟和 30 分钟混合后。
* 对于长 45cm ，中心直径为 35cm 的双锥形混料器，最高旋转速度是多少为好？* 软金属（锡）建议用作改进压坯密度的粉结剂，如使用这种粉结剂，会产生什么问题（不易去除）。
* 铁粉理论密度为 7.86g/cm2 ，松装密度为 3.04g/cm3 ，与 1wt% 酸锌均匀混合，问混合物的理论密度是多少？并估算松装密度。
* 由混合方法准备 Fe-2%Cu 合金，铁粉与水雾化方法制得， 5% 为 +100 目， 20% 为 -325 目， 25% 为-100 +325 。
钼粉由还原方法制备， -100 目 100% ， -325% 目 44% ；计算每 g 铜粉所具有非颗粒数，如果该混合料比重为 6.8g/cm 3 ，问每个铜粉之间的平均间距有多大？* 在 Fe-8%Ni 合中，如果每个 Fe 颗粒都至少与一个 Ni 粒相邻（接触）的可性为 50% ，假设颗粒接触相当数为 8 ，那么， D Fe /D Ni 的颗粒粒径比为多少？* 计算含 0.11wt% 水分的 20 μ m 不锈钢粉混合物的结合温度，该粉末的振实密度为 5g/cm 3 ，Pynomefer 密度为 8g/cm 3 ，水的密度为 1g/cm 3 ，水的表面能为 0.073J/cm 2 ，请推出一个不会因手工搬动损坏的压坯尺寸。
