材化粉末冶金原理试卷修订版

粉末冶金原理
2010-2011上学期材化07级
一、名词术语解释（20分，每小题2分）
1、松装密度粉末在规定条件下自然充满容器时，单位体积的粉末质量
2、电化当量
3、Nozzle
4、BET BET是BET吸附法比表面积测试法的简称
5、当量面积直径与颗粒体积相等的圆球直径
6、当量体积直径
7、弹性后效
8、偏斜应力
9、单轴压制
10、相对体积
11、烧结驱动力
12、烧结活化能
13、聚集再结晶
14、晶格扩散
15、两面角
16、过冷度材料的实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象成为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。

17、气氛的露点
18、碳势
19、快速原形制备
20、机械合金化用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。

二、填空题（10分，每空1分）
1、雾化制粉获得细小粉末的条件是（），（），（）。

2、金属粉末的硬度与（）程度，（）程度以及（）有关。

3、包含粉末孔隙的密度称为（），相对体积是（）。

4、湿磨介质的重要作用有（湿磨尖壁作用）和（），以有利于裂纹扩展，
促进颗粒破碎。

三、判断题（10分，每题1分）
1、机械合金化主要是通过高能研磨，是组元间发生反应，形成合金。

（）
2、理解压是金属形成氧化物的氧分压。

（）
3、使用氨气还原，可以制备钨、铜、铬、镍、铌等金属粉末。

（错）
4、用TEM可以准确测量一次粉末颗粒直径。

（）
5、细粉末制备的粉末压坯，在烧结温度较低时产生收缩时表面扩散作用的结果。

（）
6、粉末颗粒的显微硬度越高，粉末压坯的弹性后效越大。

（）
7、CIP与传统刚性模压制在导致粉末压坯致密化机理方面是相同的。

（）
8、粉末烧结过程进行的标志之一是烧结体产生收缩。

（）
9、粉末烧结一般是多种烧结机构共同起作用的结果。

（）
10、固相烧结后期，孔隙通过晶界扩散而球化。

（）
四、分析计算题（30分，每题10分）
1、雾化制粉时，依据支晶间距与颗粒直径的关系，如果已知支晶间距为25微米，求对应于过程常数等于9.8，n值等于1/2条件下的颗粒直径？
2、已知一直径为150微米的镍粉颗粒弹性模量等于56GPa，如果该颗粒表面有一15微米的裂纹，计算需要多大冲击力才能破坏该颗粒？
3、今假定有一边长为5微米的立方体颗粒，试计算它的当量球体积直径和当量球表面直径各是多少？
4、铁粉理论密度为7.86g/cm3，松装密度为3.04 g/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。

5、计算900，用CO将Fe3O4还原为FeO时的气相组成。

lgKp=－1373/T－0.47lgT＋0.41×10-3T＋2.69
6、计算1/2压坯高度处成形压力，设压制压力为500Mpa，压坯高度尺寸压坯直径比尺寸的2倍（这是试卷上的原话...）。

7、某同学采用3.5微米的钨粉为原料通过稳定液相烧结技术制备W-10Cu与W-7Ni-3Fe两种合金，其设计的烧结条件是：在氧气中于1420℃烧结1.5小时，烧结后，两种合金的相对密度是否相同？为什么？
五、问答题（30分，每题10分）
1、简述采用蓝钨制备钨粉的原因与优点？（5分）
2、简述采用蓝钼制备钼粉的原因与优点？（5分）
3、研发人员观察某一纯铜粉末冶金制品的金相组织时发现，粉末冶金铜制品的铜晶粒比普通铜制品细小很多，为什么会出现这一现象？（5分）
4、为什么在制备WC粉末时实际配碳量小于6.12wt%？（5分）
5、有两种铁基粉末原料A与B，若两者质量相同并于相同圆柱形压模中在500Mpa下进行压制，请回答：
1）两者脱模后，压坯高度与直径是否一致？为什么？4分
2）若对两粉末对应的压坯进行抗压强度试验，两者的抗压强度是否相同？为什么？4分
3）若粉末压坯在1120℃烧结45分钟后，您认为哪种粉末便于获得合金元素更为均匀的分布？2分
注：A粉：Fe-1.5Ni-0.5Mo-1.5Cu-0.5C，为元素混合粉末，铁基粉末为水雾化铁粉；
B粉：Fe-1.5Ni-0.5Mo-1.0Cu-0.5C，其中铁基粉末是含Ni、Mo的水雾化合金钢粉；粉末中均添加了0.6%的润滑剂。

6、简述巴尔申提出三个基本假设建立粉末压制方程时的意义，并说明该方程在低压、高压下出现偏差的原因。

10分
7、简述一种维持压坯密度不变，压坯强度得以提高的方法，并讨论其原因。

10分
8、互不溶系固相烧结的热力学条件是什么？为获得理想的烧结组织，还应满足怎样的充分条件？10分
附加题
9、试建立巴尔申压制方程。

10分
10、试建立烧结驱动力方程。

（拉普拉斯方程）10分。