第04章 凝固与结晶
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目录糖代谢Metabolism of Carbohydrates第四章
目录本章要求掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义掌握磷酸戊糖途径的意义掌握糖原合成和分解的过程和关键酶掌握糖异生的过程、部位、关键酶和意义掌握血糖正常值、来源、去路和意义
目录糖(carbohydrates)即碳水化合物,其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。•糖的化学(一)糖的概念
目录(二)糖的分类及其结构根据其水解产物的情况,糖主要可分为以下四大类。单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate)OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖OHOHOHOHHHOHHOH1.单糖不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHCH2OH目录OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖(galactose)——已醛糖核糖(ribose) ——戊醛糖OHHOHHOHOHOH目录
目录2.寡糖常见的几种二糖有麦芽糖(maltose)葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose)葡萄糖—果糖乳糖(lactose)葡萄糖—半乳糖能水解生成几分子单糖的糖,各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
目录3. 多糖能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有淀粉(starch)糖原(glycogen)纤维素(cellulose)①淀粉是植物中养分的储存形式淀粉颗粒目录
目录糖原②糖原是动物体内葡萄糖的储存形式目录③纤维素作为植物的骨架β-1,4-糖苷键目录
目录4. 结合糖糖与非糖物质的结合物。糖脂(glycolipid):是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein):是糖与蛋白质的结合物。常见的结合糖有
凝固理论讲义 刘增勋 2007年 3.0版 第3 -1页
第三章 铸坯凝固组织
凝固组织包括两个方面:
(1) 宏观组织:指用肉眼观察到的铸坯内部的组织情况,通常包括晶粒的形态、大小、取向和分布等情况。也就是针对铸坯的宏观状态而言
也称为“凝固结构”、“低倍组织”和“低倍结构”。
(2) 显微组织:是指借助于显微镜观察到的晶粒内部的结构形态,如树枝晶、胞状晶以及枝晶间距等。也就是针对铸坯的微观形态而言。
也称为“金相组织”、“微观组织”。
两者表现形式不同,但其形成过程却密切相关,并对铸坯的各项性能,特别是机械性能产生强烈的影响。
第二章讨论了晶粒微观组织的形成过程,本章侧重于分析铸坯宏观组织的成因以及各种因素的影响。在理论分析基础上,总结生产中控制铸坯结晶组织的各种有效方法。
第一节 铸坯的凝固区域
一. 铸坯凝固的特点
(1) 钢属于一种合金。
钢液与纯金属的凝固特征的区别在于:
①纯金属是在一个固定温度下完成凝固。在定向凝固时,凝固前沿无过冷,凝固前沿或凝固区域为一个等温平面。
②钢是铁碳合金,钢液凝固是在一定的温度范围内完成的。由于溶质再分配产生成分过冷,以树枝晶生长方式完成凝固。即凝固发生在一定范围内,而不再位于一个平面内。
(2) 冷却强度高:与铸造和模注工艺相比,连铸采用了强制冷却方式,冷却强度高。
即使在空冷区,铸坯的冷却强度也大于砂模铸造和模注。
(3) 定向传热:在凝固过程中,采取铸坯表面冷却,从而形成了由内部向表面的定向传热方式。从钢液内部到坯壳表面温度逐渐降低,即铸坯内外存在较大的温度梯度G。
二. 凝固区域
从宏观来看,定向传热使铸坯内部存在温度梯度,而合金性质决定了凝固是在一定温度凝固理论讲义 刘增勋 2007年 3.0版 第3 -2页
范围内完成,因此铸坯在凝固过程中会存在三个区域:固相区、两相区和液相区。
如图3-18所示。左图是平衡相图,钢液的结晶温度范围为SLTT。右图是正在凝固的铸坯断面,厚度为D。
第二章 纯金属的结晶
(一) 填空题
1.金属结晶两个密切联系的基本过程是 形核 和 长大
2 在金属学中,通常把金属从液态向固态的转变称为 凝固 ,通常把金属从一种结构的固态向另一种结构的固态的转变称为 固态相变。
3.当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是
变质剂的作用在于增加晶核的数量或者阻碍晶核长大。钢中常用的变质剂为V,Ti,Al。
变质处理常用于大铸件,实际效果较好。
4.铸锭和铸件的区别是 。
铸锭是将熔化的金属倒入永久的或可以重复使用的铸模中制造出来的。凝固之后,这些锭(或棒料、板坯或方坯,根据容器而定)被进一步机械加工成多种新的形状。用铸造方法获得的金属物件,即把熔炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。
5.液态金属结晶时,获得细晶粒组织的主要方法是 控制过冷度、变质处理、振动、搅动
6.金属冷却时的结晶过程是一个 放 热过程。
7.液态金属的结构特点为 短程有序 。
8.如果其他条件相同,则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的 细 ,高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的 粗 ,采用振动浇注的铸件晶粒比不采用振动的 细 ,薄铸件的晶粒比厚铸件 细 。
9.过冷度是 金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差 。一般金属结晶时,过冷度越大,则晶粒越 细 。
(二) 判断题
1 凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形核,形核停止以后,便发生长大,使晶粒充满整个容积。N
2.凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。 N
3.近代研究表明:液态金属的结构与固态金属比较接近,而与气态相差较远。 ( Y )
4.金属由液态转变成固态的过程,是由近程有序排列向远程有序排列转变的过程。( N )
金属玻璃---如果液体金属急速地降温,获得极大过冷度,以至没有形核就将温到原子扩散难以进行的温度,得到固体金属,它的原子排列状况与液态金属相似,这种材料称为非晶态金属,又称金属玻璃。
第4章 刚体的定轴转动
1.刚体:内部质点没有相对运动,形状和大小不变。
刚体的一般运动可分解为平动和转动。
平动:固联在刚体上的任一条直线在各时刻的位置始终保持平行,任一点的运动都可代表整体的平动。
转动:刚体上所有各点都绕同一直线(转轴)作圆周运动,各点具有共同的角速度。
2.角动量
质点角动量: ()Lrprmv (特例:圆周运动 2Lmr)
刚体角动量: LI (定轴转动)
3.转动惯量 2iirmI 或 dmrI2
(1)平行轴定理 2mdIIc
(2)正交轴定理 yxzIII (适用于平行xOy面的薄板)
4.力 矩:质点受力矩 frM 刚体受力矩 外iifrM
5.力矩做功: MdW= 恒力矩做功: MW
6.刚体定轴转动
转动定理 IM=外, dtLdM=
转动动能 221IEk
动能定理 2022121IIdM外
角动量定理 211221LLLddtM外
角动量守恒定律 条件0=外M,=常量L 或系统常量iL
4-8.一根细杆长L,在杆的两端和中心各固定一相同质量m的小物体,转轴和棒垂直并通过距杆一端L/4处。(1)如果不计杆的质量,求系统对轴的转动惯量;(2)如果杆的质量为M,求系统对轴的转动惯量。
222222224871611487)2(1611)43()4()4()1(MLmLIMLIIIImLLLLmrmIiii棒棒物解:
4-11.一轮子半径0.5rm,质量25mkg,能绕其水平轴转动(如图),一细绳绕在轮上,自由端挂一质量10Mkg的重物,试求:(1)轮子的角加速度;(2)重物的加速度;(3)细绳的张力。