材料加工与合成总复习

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高分子材料加工工艺学复习要点

高分子材料加工工艺学复习要点

高分子材料加工工艺学复习要点1、高分子材料主要包括纤维、塑料、橡胶、胶黏剂和涂料五大类。

2、纤维按原料来源可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维。

3、塑料按受热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。

4、塑料按使用特点可分为通用塑料和工程塑料。

5.特殊编号*普通分支编号=1000,1个特殊=9丹,1个特殊=10分,1g/Dan=0.0882n/tex=0.882cn/dtex=8.82cn/tex。

pet分子有两种空间构象:(略)7、切片干燥的目的是除去水分、提高切片含水的均匀性、提高结晶度及软化点。

8、聚酯切片干燥设备分为间歇式和连续式两类。

9、BM型预结晶干燥装置的干燥机构:右风道为进风道,左风道为出风道,中间有六组风道。

其中1、3、5与右风道相连,称为进气管;2.4、6与左风管相连,称为出风管。

干热风从进风口进入右风管,同时以三种方式进入135风管,从这些风管底部的长条形开口缝溢出,向上翻转,穿透切片层上升,然后从246出风管下方的长条形开口进入,收集在左侧风管中,并进入干燥箱的第二部分。

10、聚酯纤维的熔体纺丝成型可分为切片纺丝和直接纺丝两种。

11.聚酯纤维的纺丝速度一般可分为常规纺丝、中速纺丝、高速纺丝和超高速纺丝。

12.冷却和吹风过程条件主要包括风温、风湿病和风速。

13.TCS生产工艺特点:(略)14、根据不同纺速下纤维的dta谱图,可以得到以下信息:在较低纺丝速度下,卷绕丝在低温侧(130度)附近仍有冷结晶峰出现,在高温侧(250度)附近有结晶熔融吸热峰,只有在卷绕丝进行拉伸热处理后,低温侧的冷结晶峰才消失。

但随着纺丝速度的提高,dta曲线上的冷结晶峰逐渐减少并向低温方向移动,纺速达5000m/min以上时,冷结晶峰消失,而熔融峰随纺速提高逐渐变得尖锐,并略向高温侧移动。

15.在“涤纶长丝拉伸加捻机原理图”中,2:绕丝,6:加热器,12:钢丝圈。

16、聚酯纤维的性质:1)力学性能:强度高、伸长率适中、模量高、回弹性好、耐磨性好。

材料加工学相关知识点总结

材料加工学相关知识点总结

材料加工学相关知识点总结一、材料加工学的基本概念1.材料的力学性能材料的力学性能是指在外力作用下产生的变形,包括塑性变形和弹性变形。

其弹性变形是指物体在外力的作用下发生形变,当撤去外力后,它能恢复到原来的形状,这种形变称为弹性变形;而塑性变形是指在外力的作用下,物体发生的不可逆形变。

2.材料的加工性能材料的加工性能是指材料在外力作用下的变形和断裂性能。

材料的加工性能决定了它是否适合进行某种特定的加工工艺,例如冷镦、冷锻、冲压等。

3.材料的切削性能材料的切削性能是指材料在切削过程中的性能。

材料的切削性能包括硬度、韧性、断裂性和耐磨性等。

4.材料的热加工性能材料的热加工性能是指材料在高温条件下的变形、变质和断裂性能。

材料的热加工性能是决定材料在热加工过程中能否顺利进行的重要因素。

5.材料的切削加工切削加工是通过刀具对工件进行相对运动,以实现工件形状、尺寸和表面质量的要求。

切削加工是常见的金属加工方式,包括车削、铣削、镗削、刨削等。

6.材料的非切削加工非切削加工是不通过刀具对工件进行相对运动而实现加工的一种加工方式。

非切削加工包括压铸、锻造、冷锻、冷镦、冲压、拉伸、折弯等。

7.材料的热处理热处理是通过加热、保温和冷却过程,改变材料的组织结构和性能,以达到提高材料力学性能、物理性能和化学性能的目的。

热处理包括退火、正火、淬火、回火、等温退火、调质处理等。

8.材料的表面处理表面处理是通过对材料表面进行改性,以实现对材料表面性能的改善。

表面处理包括镀层、喷涂、表面改性、电化学处理、化学处理等。

9.材料的加工原理材料的加工原理包括变形加工原理、切削加工原理、热处理原理、表面处理原理等。

这些原理是材料加工的理论基础,对于指导和改进加工工艺具有重要的意义。

10.材料的加工工艺材料的加工工艺是指在具体的加工条件下,通过采取一定的措施,使材料获得所需的形状、尺寸和表面质量的一系列工艺技术。

二、材料加工的基本方法1.切削加工切削加工是以切削刀具对工件进行相对运动,通过对工件的材料进行断屑的方式,实现对工件形状、尺寸和表面质量的要求。

初中化学材料与合成知识点梳理

初中化学材料与合成知识点梳理

初中化学材料与合成知识点梳理化学是一门关于物质结构、性质和变化的科学。

在初中阶段,学生将接触到化学的一些基础知识,其中包括材料与合成的相关知识点。

本文将对初中化学中的材料与合成知识点进行梳理,介绍其基本概念、分类以及合成方法等内容。

一、材料的基本概念和分类材料是指构成物质的各种物质的统称。

在日常生活中,我们常见的材料有金属、非金属和聚合物等。

金属包括铁、铜、铝等,非金属包括石油、煤炭、盐酸等,聚合物包括塑料、橡胶等。

根据材料的来源,可以将其分为天然材料和人工材料两大类。

天然材料是指存在于自然界中的材料,如木材、石材等。

这些材料通常不经过人为的加工或合成。

而人工材料是指经过人为的加工或合成而得到的材料,如人工合成的塑料、纤维等。

人工材料常常具有特殊的性质和应用,广泛应用于各个领域。

二、材料的合成方法合成是指通过化学反应或物理方法将不同的物质组合在一起,形成新的物质的过程。

在合成新材料时,常用到的方法包括化学合成、热处理、机械合成等。

化学合成是指通过化学反应将不同的物质发生化学变化,生成新的物质。

例如,通过氧化反应将铁粉和氧气反应生成氧化铁。

化学反应的选择和控制对于合成材料的性质至关重要。

热处理是指通过加热或冷却来改变材料的结构和性质。

常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。

退火是将材料加热到一定温度,然后缓慢冷却,使材料内部结构发生变化,从而改善其力学性能。

淬火是将材料加热到一定温度,然后迅速冷却,使材料具有良好的硬度和韧性。

回火是在淬火后将材料重新加热到一定温度,然后缓慢冷却,用以降低材料的脆性。

机械合成是指通过机械力对不同的物质进行碾磨、压制、混合等处理,使其物理状态发生改变。

机械合成常用于合成非晶态材料和纳米材料。

三、材料的应用材料的应用广泛涵盖了各个领域。

不同材料具有不同的性质和应用,因此在选择合适的材料时需要考虑其物理、化学和力学性能等因素。

金属材料常用于制造机械、建筑结构和电子设备等。

材料合成制备考试复习资料终极版

材料合成制备考试复习资料终极版

材料合成制备考试复习资料终极版work Information Technology Company.2020YEAR材料合成:指把各种原子、分子结合起来制成材料所采用的各种化学方法和物理方法,一般不含工程方面的问题。

材料制备:制备一词不仅包含了合成的基本内涵,而且包含了把比原子、分子更高一级聚集状态结合起来制成材料所采用的化学方法和物理方法。

(一是新的制备方法以及新的制备方法中的科学问题,二是各种制备方法中遇到的工程技术问题)材料加工:是指对原子、分子以及更高一级聚集状态进行控制而获得所需要的性能和形状尺寸(以性能为主)所采用的方法(以物理方法为主).材料的分类:用途:结构材料,功能材料。

物理结构:晶体材料、非晶态材料和纳米材料。

几何形态:三维二维一维零维材料。

发展:传统材料,新材料。

按属性分:以金属健结合的金属材料,以离子键和共价键为主要键合的无机非金属材料,以共价健为主要键合的高分子材料,将上述三种材料进行复合,以界面特征为主的复合材料,钢铁、陶瓷、塑料和玻璃钢分别为这四种材料的典型代表。

新材料特点:品种多式样多,更新换代快,性能要求越来越功能化、极限化复合化、精细化。

新材料主要发展趋势:1结构材料的复合化2信息材料的多功能集成化3低维材料迅速发展4非平衡态(非稳定)材料日益受到重视。

单晶体的基本性质:均匀性;各向异性;自限性;对称性;最小内能和最大稳定性。

晶体生长类型:固相-固相平衡的晶体生长,液相-固相平衡的晶体生长,气相-固相平衡的晶体生长。

晶体生长可以分为成核和长大两个阶段。

成核过程主要考虑热力学条件。

长大过程则主要考虑动力学条件。

在晶体生长过程中,新相核的发生和长大称为成核过程。

成核过程可分为均匀成核和非均匀成核。

过冷度——每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度,但是,在实际结晶过程中,实际结晶温度总是低于理论结晶温度的,这种现象称为过冷现象,两者的温度差值被称为过冷度,它是晶体生长的驱动力。

东华大学高分子材料成型原理复习材料

东华大学高分子材料成型原理复习材料

1-1.通用高分子材料主要有那几大类?答:纤维、塑料、橡胶、胶黏剂、涂料1-2.高分子材料加工与高分子合成的区别?答:“高分子材料加工”定义为“对聚合物材料或体系进行操作以扩大其用途的工程”,它是把聚合物原材料经过多道工序转变成某种制品的过程。

经过高分子材料加工得到的制品在物理上处于和原材料不同的状态,但化学成分基本相同;而高分子合成是指经过一定的途径,从气态、液态、固态的各种原料中得到化学上不同于原料的高分子材料。

1-3.高性能纤维有哪些?答:低热稳定性,高强度纤维:、高热稳定性,高强度纤维(200-300℃):对位芳纶、芳族聚酯、杂环聚合物纤维高热稳定性、耐热纤维(≤350℃):间位芳纶、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、碳纤维高热稳定性、无机纤维:碳化硅纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维1-4.判断题经过加工过程,高分子材料在物理上处于和原材料相同的状态。

(×)1-5 选择题高强高模聚乙烯纤维材料和纤维材料分别属于③ 。

①生态高分子材料和智能高分子材料②智能高分子材料和功能高分子材料③高性能高分子材料和生态高分子材料④功能高分子材料和高性能高分子材料为什么纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法?纤维素大分子中含有大量的-基团,由于氢键的作用,使大分子间作用力较大,这将导致熔融热焓△H较大;另一方面,纤维素大分子中存在环状结构,使分子链的刚性较大,这将导致熔融熵变△S较小。

这两方面的原因使得熔融纤维素的温度(= △H / △S )将变得较高,而纤维素的分解温度又相对较低,因此,当加热纤维素至一定温度时,会出现纤维素未开始熔融便已被分解的现象,因此,纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法。

请阐述选择聚合物溶剂的几种实用方法与其适用范围1. 可根据极性相近规律即极性的聚合物易溶于极性溶剂、非极性的聚合物易溶于非极性或弱极性溶剂的规律来初步选择溶剂。

2. 可根据溶度参数理论,按照溶剂与聚合物的内聚能密度或溶度参数应尽可能接近的规则来选择溶剂。

材料成型加工复习资料

材料成型加工复习资料

第一章绪论1.“高分子材料”的定义。

高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料,是从应用的角度对高分子进行形的归类如,塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂等。

2.高分子材料成型加工的定义。

高分子材料(由高分子化合物和添加剂组成)是通过成型加工工艺得到具有实用性的材料或制品过程的工程技术。

从高分子材料成型加工的工艺过程方面考虑,高分子材料的成型加工进一步定义为,要求通过共混、反应及分子组装等聚合物加工方法获得新的性能及功能,要求利用外场、温度、时间等组合控制材料非平衡态结构以获得特殊性能及功能。

3.高分子材料工程特征的含义。

一方面,高分子材料结构上的特殊性,使得其性能是可变的,因此高分子材料成型加工方法具有多样性。

即同样的高分子材料,通过不同的成型加工过程(包括加工工艺条件),制得高分子材料制品的性能是不一样的。

另一方面,高分子材料的制品的性能决定于材料本身及成型过程中产生的附加性质,这些附加性质有些要加以利用,有些要进行限制。

因此,高分子材料的成型加工方法具有多样性。

第二章高分子材料学1.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”,并请各举2~3例。

通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

通用塑料有:PE,PP,PVC,PS等;工程塑料:是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的,刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等,可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有:PA,PET,PBT,POM等;工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。

日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。

热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。

聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。

《材料合成与加工》复习

《材料合成与加工》复习

《材料合成与加工》复习综述部分1.材料科学技术发展的重点:④材料设计,包括四个层次:量子设计(光学、电子运动),原子设计(纳米技术),微观设计(微米级结构的设计)和宏观设计(毫米、厘米级结构的设计)2.即使是组成完全相同的材料也会因合成与加工的途径不同而呈现迥然不同的性质,因此,研究某一特定材料也必须对这一材料的合成与加工有所了解。

材料的合成与材料的加工在涵义上有很大的不同。

材料的合成是指通过一定的途径,从气态、液态或固态的各种不同原料中得到化学上不同于原材料的新材料。

材料的加工是指通过一定的工艺手段使新材料在物理上处于和原材料不同的状态(化学上完全相同),比如从块体材料中获得薄膜材料)。

材料的合成与材料的加工常常也不分开,而是用统一的方式称为材料的制备。

无机材料合成实验技术1.高温合成技术根据加热方式的不同,电炉大致可分为:电阻炉、感应炉、电弧炉和等离子炉、电子束炉和利用热辐射的加热设备。

电阻炉中常用的电热体有:Ni-Cr和Fe-Cr-Al合金电热体、Pt和Pt-Rh合金电热体、Mo、W、Ta电热体、SiC电热体、MoSi2电热体、碳质电热体、氧化物(ZrO2、ThO2)电热体。

注意:MoSi2电热体不宜在低温(500~700℃)下的空气中使用,因为此时会产生“MoSi2疫”(即Mo被大量氧化而不能形成SiO2保护膜)。

以ZrO2、ThO2作为电热体的电炉需配有两套供电发热系统。

高温测量:测量温度的方法通常分接触式(如热电偶)和非接触式(如辐射温度计)两种。

2.低温合成技术通常获得低温的途径有:相变制冷、热电制冷、等焓与等熵绝热膨胀等。

低温的测量仪器有:低温热电偶、电阻温度计、红外辐射温度计等。

3.高压合成技术高压合成就是利用外加的高压力,使物质产生多型相变或发生不同物质间的化合,而得到新相、新化合物或新材料。

高压合成技术分静高压合成技术(如大腔体两面顶、六面顶)和动高压合成技术(如爆炸冲击压缩)两类。

材料导论 第三章 材料的合成与加工(Ⅰ)

材料导论 第三章 材料的合成与加工(Ⅰ)
材料的(成形)成型 三大类材料的成型技术在材料工程中是内容最为丰富
的一部分。如果按材料的流变特性来分析,则材料的成型 方法可分为三种:
11
3.1.1 材料的合成与加工
材料的改性 目的:通过改变材料的成分、组织与结构来改变材料的性能。 材料的改性内容:
1. 材料的“合金化” 2. 材料的热处理 材料的“合金化”:通过改变材料的成分,达到改变材料性
7
3.1.1 材料的合成与加工
3) 粉末烧结——粉末冶金技术
制粉压型烧结
粉末冶金一般工艺
(1)制粉
(2)物料准备 (3)成形
(4)烧结
单元系烧结
多元系烧结
固相烧结
液相烧结
热压(热等静压

8(5)烧结后处理来自3.1.1 材料的合成与加工
4) 高分子聚合
9
3.1.1 材料的合成与加工
2.
10
3.1.1 材料的合成与加工
第三章 材料的合成与加工
§3.1 绪 论
在材料科学与工程所涉及的四个要素之间,材料的工艺 是一个至关重要的要素。材料本身的制造过程,以及使材料 成为人类所能利用的产品的过程,都必须通过一定的工艺才 能实现。
(性质)
1
3.1.1 材料的合成与加工
材料的合成与加工过程实质上是一个建立原子、分子 的新排列,从原子尺度到宏观尺度上对材料结构进行控制 的过程。
能的方法。这种方法在金属材料和现代 高分子材料的改性方面有广泛的应用。 材料的热处理:通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来 改变材料的相组成情况,达到改变材料性能 的方法。这种方法在金属材料和现代陶瓷材 料的改性方面有广泛的应用。
12 典型热处理工艺:淬火、退火、回火、正火

材料合成与制备复习资料有复习资料

材料合成与制备复习资料有复习资料

第一章溶胶-凝胶法名词解释1. 胶体():胶体是一种分散相粒径很小的分散体系,分散相粒子的质量可以忽略不计,粒子之间的相互作用主要是短程作用力。

2. 溶胶:溶胶是具有液体特征的胶体体系,是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中,不停地进行布朗运动的体系。

分散粒子是固体或者大分子颗粒,分散粒子的尺寸为1100,这些固体颗粒一般由10^3个-10^9个原子组成。

3. 凝胶():凝胶是具有固体特征的胶体体系,被分散的物质形成连续的网络骨架,骨架孔隙中充满液体或气体,凝胶中分散相含量很低,一般为13%。

4. 多孔材料:是由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体所组成。

一、填空题1.溶胶通常分为亲液型和憎液型型两类。

2.材料制备方法主要有物理方法和化学方法。

3.化学方法制备材料的优点是可以从分子尺度控制材料的合成。

4.由于界面原子的自由能比内部原子高,因此溶胶是热力学不稳定体系,若无其它条件限制,胶粒倾向于自发凝聚,达到低比表面状态。

5.溶胶稳定机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应。

6.溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化和碱性凝胶化两类。

7.溶胶-凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型传统胶体型、无机聚合物型、络合物型。

8.搅拌器的种类有电力搅拌器和磁力搅拌器。

9.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。

10.对于金属无机盐的水溶液,前驱体的水解行为还会受到金属离子半径的大小、电负性和配位数等多种因素的影响。

二、简答题溶胶-凝胶制备陶瓷粉体材料的优点?制备工艺简单,无需昂贵的设备;对多元组分体系,溶胶-凝胶法可大大增加其化学均匀性;反应过程易控制,可以调控凝胶的微观结构;材料可掺杂的范围较宽(包括掺杂量与种类),化学计量准确,易于改性;产物纯度高,烧结温度低等。

第二章水热溶剂热法名词解释1、水热法:是指在特制的密闭反应器(高压釜)中,采用水溶液作为反应体系,通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度),在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方法。

材料合成与加工 总复习 2014

材料合成与加工 总复习 2014

金属的同素异构转变
概念:
金属在固态下,随着温度的改 变其晶体结构发生变化的现象。
意义:
可 以 用热处 理 的方法 即 可 通过加热、保温、冷却来改变 材料的组织,从而达到改善材 料性能的目的。
δ-Fe 1538cº
体心立方
γ -Fe 1394º c
面心立方
α- Fe 912º c 室温
体心立方
2.3 铁碳合金的基本组织
3 铁碳合金状态图分析
纯铁的熔点
ACD线—液相线
渗碳体的熔点 共晶线
碳在奥氏体中的最大溶解度 AECF线—固相线
A3线
Acm
共析线
共析点
共晶点
共析钢和亚共析钢的结晶过程分析
A—奥氏体
P—珠光体
F—铁素体
2.4 热处理概述
一 热处理的定义及作用
1 热处理的定义:金属或合金在固态下于一 定介质中加热到一定温度,保温一定时间, 以一定速度冷却下来的一种综合工艺。 三个基本过程:加热、保温、冷却 2 (正火),(退 火),(淬火), (回火)
切力变稀现象
• 表观粘度随剪切速率增大而降低。切力变稀现象 以分子链刚性较大和大分子形状不对称的聚合物 表现显著。 熔体:当剪切速率增大时,大分子从网构中解缠 或滑移,高弹形变相对减小,分子间范德华力减 弱,流动阻力减小 ,表观粘度随剪切速率增大而 降低,加快了分子链的流动,缠结减少。 聚合物溶液或分散体:增大剪切作用会迫使低分 子从稳定体系中分离出来,使无规线团或粒子尺 寸缩小,由于这些粒子或线团间分布了更多的溶 液,从而使体系的流动阻力大大减小,因此,表 观粘度降低。
不同类型流体的流动曲线 和粘度剪切速率关系
二、非牛顿流体及其流变行为

《材料合成与制备》考前复习重点

《材料合成与制备》考前复习重点

—7—
� 目前在生产中采用的成型工艺方法有:
的气体后熔封,管子在炉内,使管子沿管长方向保持 50℃
左右的温度梯度,物质A和B反应生成气态物质 AB,
它在管的另一端分解沉积出单晶体 A。 � (此法取决于A和B及气相产物 AB 之间的可逆平衡,
如果 AB 的生成是吸热反应,那么 AB 优先在
A(s)
+
AB(g)
B(g) A(s)+B(g)
温度 T2(热端)生成,气态 AB 被运输到了冷端,

衬底
� 蒸发系统(沉积气体的来源处,包含加热系统、 罩
蒸发源
蒸发源和待蒸镀材料)
� 基片撑架(加载基片) � 挡板(控制镀膜方向、位置、厚度)
接真空泵 真空: 10-6 mmHg
� 监控系统(监控)
� 蒸发源
� 定义:盛装待蒸镀材料的容器,如坩埚
� 应具备的条件:能加热到平衡蒸汽压在 1.33~1.33×10-2 Pa 的蒸发温度;材料具有化学稳定性;具有
晶种 原料熔体
提拉
单晶 坩埚
4、下籽晶 5、提拉生长单晶 6、缩颈
7、等径与收尾 8、退火处理,消除晶体内部的热应力
(二)气相运输法——可用于新化合物合成、单晶生长
和化合物的提纯。 原理:其设备由一根石英管组成,在一端装有反物A(固体), T2
气相输运法生长单晶
石英管在抽真空下熔封或(更常见的是)充以气相输运剂B T1
其它现代方法
气体辉光放电法 电解沉积法 溅射法 CVD PVD
液体急冷法
粉末冶金法
辐照法
悬浮熔炼技术
溶胶-凝胶法 落管技术
粒子注入法 低熔点氧化物包裹法
冲击波法

材料加工与合成总复习.doc

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名词解释1溶胶凝胶法:溶胶■凝胶(Sol—gel)法就是将金属氧化物或盘氧化物的浓溶液变为凝胶,再将凝胶干燥后进行燃烧,然后制得氧化物超微细粉的方法。

2热喷涂:热喷涂是指一系列过程,在这些过程小,细微而分散的金属或非金属的涂层材料, 以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表而,形成某种喷涂沉积层。

3喷雾热解:是指将金属盐溶液喷到热风中,使其迅速挥发反应物发生热分解,分解成金属盐超细粒子的过程。

4热等静压:热等静压(Hot IsostaticPressing,简称HIP)工艺是将制品放置到密闭的容器中,向制品施加各向同等的压力,同时施以高温,在高温高压的作川下,制品得以烧结和致密化。

5溶剂热:溶剂热法是在水热法的基础上发展起来的,指密闭体系如高圧釜内,以有机物或非水溶媒为溶剂,在一定的温度和溶液的自生压力下,原始混合物进行反应的一种合成方法。

6注浆成型:是指将注浆注入吸水性的模具中,在脱水干燥过程中同吋形成具有一定强度的坯体。

7化学气相沉积法(CVD):加热基片表面使其同一种或几种气体发生反应,形成不挥发的膜层。

8粉末成型:是指将粉末通过加水注入模具并压制成具有一定密度和形状的坯体的过程。

9自蔓延高温合成:利用反应物Z间高的化学反应热的口加热和口传导来合成材料的一-种技术,当反应物一旦被引燃,便会自动向尚未反应的区域传播,直至反应完全。

10放电等离子烧结:将金属粉末装入石墨等材料制成的模具屮,利川上下模冲及通电电极将特定烧结电源盒压制压力施加于烧结粉末,经放电活化,热塑变形和冷却完成制収髙性能材料的一种新的粉末冶金烧结技术。

11反应热压烧结:在烧结传质过程中,除利用表面口由能下降和机械作用力推动外,再加上一种化学反应能作为推动力或激活能,以降低烧结温度。

12水热合成:水热合成是指在特制的密闭反应器(高压釜)内釆川水溶液作为体系加热至临界温度,在反应体系中产生高压环境而进行的无机合成与材料制备的一种有效方法。

材料合成与加工

材料合成与加工

概念题:1.喷雾干燥:是把溶液分散成小颗粒喷到热风中,在其降落的过程中,水分被蒸发而使其快速干燥的过程。

2.喷雾热解:是指将金属盐溶液喷到热风中,使其迅速挥发反应物发生热分解,分解成金属盐超细粒子的过程。

3.粒度:空间大小的线性尺寸,与颗粒同等体积的球体的直径。

4.频率分布:各个粒径相对应的离子的数量在全部颗粒中的所占的百分比。

5.累积分布:是指小于或等于某个粒径的所有离子的数量在全部颗粒中的所占的百分比。

化学法合成:共沉淀法:是指在混合的金属盐溶液(含有两种或两种以上的金属离子)中加入合适的沉淀剂,反应生成组成均匀的沉淀,沉淀热分解得到的高纯度超细粉料。

6.溶胶凝胶法:是将金属氧化物或氢氧化物浓的凝胶变为凝胶,再将凝胶干燥后进行煅烧,然后制备氧化物的方法。

主要参数:溶液PH值,离子浓度,反应时间和温度,络合剂种类和用量成型:7.注浆成型:是指将注浆注入吸水性的模具中,在脱水干燥过程中同时形成具有一定强度的坯体。

8.粉末成型:是指将粉末通过加水注入模具并压制成具有一定密度和形状的坯体的过程。

烧结干压成型:是利用压力,将干粉坯料在模型中压成致密坯体的一种成型方法。

9.烧结:是指多孔陶瓷坯体在高温条件下表面变小,空隙率减小,致密性增加的过程。

10.热压烧结(hp):在烧结过程中加压,从而加快致密化速度加工,使加热温度更低,烧结时间更短的过程。

11.超声波切削加工:利用工具端面做超声振动,通过磨料悬浮的垂直振动,冲击和抛磨脆性材料的被加工部位,使其局部材料被蚀除而成粉末,以进行切割。

12.功能陶瓷:是指具有电、磁、声、光、热等直接效应或耦合效应实现某些性能的陶瓷材料。

13.结构陶瓷:是指具有力学和机械性能及部分热学和化学功能的高技术陶瓷。

镀膜14.真空蒸发镀膜:是指在沉淀室内,将待成膜的物质置于真空中进行加热至其蒸发或升华,使之在工件或基片表面析出的过程。

15.离子镀:是指将真空蒸镀和溅射法结合起来,利用真空蒸镀来镀膜,用带能的离子轰击并洗清基片表面,改善薄膜性质的方法。

材料合成制备与加工

材料合成制备与加工

材料合成制备与加工第一部分金属1、冶炼原理:氧化还原反应2、冶炼金属的方法:热分解法、热还原法、电解法、湿法冶金3、冶炼的一般规律:金属活动性顺序中,金属的位置越靠后,越容易被还原,金属的位置越靠前,越难被还原4、铁的分类:生铁、熟铁、粒铁、海绵铁、工业纯铁5、铁的冶炼方法:高炉炼铁、直接还原、海绵炼铁法、熔融还原6、高炉炼铁的设备主要有:高炉本体、腐蚀设备(供料和装料系统、染料系统、渣铁处理、送风系统、煤气储存系统)7、高炉炼铁中以CO为主要反应的方程式:3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO=FeO+CO2FeO++CO=Fe+CO28、炼钢的基本任务:去除杂质(S、P、O、H、N和夹杂物)调整钢的成分调整钢液的温度9、钢的冶炼方法主要有:转炉炼钢法、电弧炉炼钢法、平炉炼钢法10、转炉炼钢法包括:贝氏炉炼钢、托马斯炼钢、碱性侧吹转炉炼钢、氧气顶吹转炉炼钢、氧气底吹转炉炼钢、顶底复合吹炼钢11、复吹转炉底吹气体的表现:A、强化熔池搅拌,均匀钢水成分、温度B、加速炉内反应,使渣—钢反应界面增大,元素间化学反应和传质过程更趋于平衡C、冷却保护供气原件,使供气原件寿命延长12、顶底复合吹炼的优点:(1)熔池搅拌的结果改变了原顶吹炼钢的钢水温度不均匀性(2)终点渣中氧化铁的含量比顶吹转炉要低(3)脱磷、脱硫效果比顶吹转炉好(4)钢中氧含量比顶吹转炉底(5)钢铁量、脱氧用铁合金和铝、氧气和石灰都比顶吹转炉消耗低(6)降低了钢种气体和有害夹杂物的含量,提高了钢的质量13、钢水脱氧的目的:氧含量脱除到钢种要求范围排除脱氧产物和减少钢中非金属夹杂数量改善非金属夹杂的分布和形状细化钢的晶粒14、炉外精炼:把转炉或电炉中初炼的钢水移到另一种容器中进行精炼的过程15、钢的浇铸可分为:模铸和连铸16、钢塑性加工方式按施力方式可以分为:锻造,挤压,拉拔,轧制,冲压,剪切,弯曲17、塑性成形的目的:改变形状和尺寸改善组织和性能18、织构:晶粒空间取向趋于一致的组织形态19、金属塑性变形的加工方法有:冷加工、热加工20、加工硬化:金属经过冷态下的塑性变形后,其强度硬度提高,而塑性韧性下降的现象。

材料合成与制备复习资料

材料合成与制备复习资料

材料合成与制备复习资料1.升华法:将固体在高温区升华,蒸气在温度梯度的作用下向低温区输运结晶的一种生长晶体的方法。

(硫化物,卤化物,Cds,ZnS,CdI2,HgI2)2.在晶体生长过程中始终维持其过饱和度的途径有:(1)根据溶解度曲线,改变温度;(2)采取各种方法(如蒸发,电解等)减少溶剂,改变溶液成分;(3)通过化学反应来控制过饱和度。

化学反应的速度和晶体生长的速度差别很大,凝胶扩散使反应缓慢进行;(4)用亚稳相来控制过饱和度。

3.根据晶体的溶解度与温度的关系,溶液中生长晶体的方法:降温法,流动法(温差法),蒸发法,凝胶法。

4.降温法适用于溶解度和温度系数都较大的物质,并需要一定的为温度区间。

5.蒸发法生长晶体的基本原理是将溶剂不断蒸发减少,从而使溶液保持在过饱和状态,晶体便不断生长。

适用于溶解度较大而溶解度温度系数较小或为负值的物质。

6.晶体的水热生长法是一种在高温高压下的过饱和和水溶液中进行结晶的方法。

7.水热法的优点:(1)由于存在相变(α石英)可能形成玻璃体(由于高粘滞度而结晶很慢的那些硅酸盐);在熔点时,不稳定的结晶相可以用水热法生长;(2)可以用来生长在接近熔点时蒸汽压高的材料(ZnO)或要分解的材料(VO 2)等;(3)适用用要求比熔体生长的晶体有较高完美性的优质大晶体或在理想配比困难时,要更好的控制成分的材料生长;(4)生长出得晶体热应力小,宏观缺陷少,均匀性和纯度也较高。

8.水热法的缺点:(1)需要特殊的高压釜和安全保护措施;(2)需要适当大小的优质籽晶,虽然质量在以后的生长中能够得到改善;(3)整个生长过程不能观察,生长一定尺寸的晶体,时间较长。

9.正常凝固法的特点是在晶体开始生长时,全部材料处于熔融态(引入的籽晶除外)。

在生长过程中,材料体系有晶体和熔体两部分组成,并且是以晶体的长大和熔体的减少而告终。

10.正常凝固法:晶体提拉法,坩埚移动法,晶体泡生法,弧熔法。

11.提拉法改进技术:(1)晶体直径的自动控制技术—ADC技术—不仅使生长过程的控制实现了自动化,而且提高了晶体的质量和成品率;(2)液相封盖和高压单晶炉—LEC技术—生长那些具有较高蒸气压或高离解压的材料;(3)磁场提拉法—MCZ技术—在提拉法中加一磁场,可以使单晶中得氧含量和电阻率分布得到控制和趋于均匀(单晶硅的成功制取);(4)倒膜法—EFG技术—可以按照所需要的形状和尺寸来生长晶体,晶体的均匀性也得到了改善。

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名词解释
1溶胶凝胶法:溶胶-凝胶(Sol-gel)法就是将金属氧化物或氢氧化物的浓溶液变为凝胶,再将凝胶干燥后进行燃烧,然后制得氧化物超微细粉的方法。

2 热喷涂:热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层。

3喷雾热解:是指将金属盐溶液喷到热风中,使其迅速挥发反应物发生热分解,分解成金属盐超细粒子的过程。

4热等静压:热等静压(Hot IsostaticPressing,简称HIP)工艺是将制品放置到密闭的容器中,向制品施加各向同等的压力,同时施以高温,在高温高压的作用下,制品得以烧结和致密化。

5溶剂热:溶剂热法是在水热法的基础上发展起来的,指密闭体系如高压釜内,以有机物或非水溶媒为溶剂,在一定的温度和溶液的自生压力下,原始混合物进行反应的一种合成方法。

6注浆成型:是指将注浆注入吸水性的模具中,在脱水干燥过程中同时形成具有一定强度
的坯体。

7化学气相沉积法(CVD):加热基片表面使其同一种或几种气体发生反应,形成不挥发
的膜层。

8粉末成型:是指将粉末通过加水注入模具并压制成具有一定密度和形状的坯体的过程。

9自蔓延高温合成:利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导来合成材料的一种技术,当反应物一旦被引燃,便会自动向尚未反应的区域传播,直至反应完全。

10放电等离子烧结:将金属粉末装入石墨等材料制成的模具中,利用上下模冲及通电电极将特定烧结电源盒压制压力施加于烧结粉末,经放电活化,热塑变形和冷却完成制取高性能材料的一种新的粉末冶金烧结技术。

11反应热压烧结:在烧结传质过程中,除利用表面自由能下降和机械作用力推动外,再加上一种化学反应能作为推动力或激活能,以降低烧结温度。

12水热合成:水热合成是指在特制的密闭反应器(高压釜)内采用水溶液作为体系加热至临界温度,在反应体系中产生高压环境而进行的无机合成与材料制备的一种有效方法。

13共沉淀法:是指在混合的金属盐溶液(含有两种或两种以上的金属离子)中加入合适的沉淀剂,反应生成组成均匀的沉淀,沉淀热分解得到的高纯度超细粉料。

14挤压成型: 挤压成型是将胚料在三向不均匀的压力作用下,从模具的孔口或缝隙中挤出使之横截面积减小,长度增加成为所需制品的加工方式。

简答题
1 粉体的制备方法有哪些?对液相法有哪些要求?(材料加工原理)
粉体制备方法:
机械粉碎法雾化法固相法液相法气相合成法
(液相法:沉淀法水解法溶胶凝胶发法溶剂蒸发法)
液相法要求:
(1)粉末组成和化学计量比可以精确调节和控制,粉体成分具有良好的均一性
(2)粒子的形状和粒度要均匀,并可控制在适当的水平
(3)材料具有较高的活性,表面清洁不受污染
(4)能制成有掺杂效果成型烧结性能都较好的粉料
(5)适应范围广,产量较大,成本较低
(6)操作简单,条件适宜,能耗小,原料来源充分且方便
2成型方法考虑哪些方面?常见的成型方法?塑性成型分哪些方法?注浆成型对浆料的要求?流延法扎膜法本身的工艺流程?
成型方法考虑方面:
(1)胚体符合产品要求的生胚形状和尺寸
(2)胚体应具有相当的机械强度,便于后续工序的操作
(3)胚体结构均匀具有一定的致密度
(4)成型过程适合多快好省的组织生产
常见的成型方法:
(1)胶态成型:注浆成型法热压注成型流延法成型原位凝固胶态成型技术
(2)塑性成形:挤压成型轧制成型注射成型
(3)压制成型:干压成型等静压成型
塑性成型分哪些方法:挤压成型轧制成型注射成型
注浆成型对浆料的要求:
(1)良好的流动性,以便滚动冲模
(2)良好的悬浮性,即浆料储存一定时间不分层,以便在大批使用时前后的浆料性能一致(3)浆料的固化速度要适当,以便控制空心胚件的厚度防止胚件开裂
(4)固化后胚件易于与模壁脱开,以便脱模
(5)脱模后的胚件必须有足够的强度和尽可能大的密度
流延法成型工艺流程:将超细粉碎的胚料粉末与粘结剂、增塑剂、分散剂、溶剂等均匀混合制得料浆,再把料浆流入流延机的料斗中,料浆从料斗下部流至流延机的薄膜载体上。

用刮刀控制厚度。

再经红外线加热等方法烘干得到膜胚然后按所需的形状切割或开孔,然后烧结轧制成型工艺流程:轧制成型是将准备好的陶瓷粉料拌以一定量的有粘结剂和溶剂,置于轧制机两轧辊之间,通过粗轧和精扎多次轧制,制成所要求厚度的薄片;薄片再经过冲切得到所需胚片
3目前陶瓷烧结技术有哪些?烧结的工艺参数?烧结过程的工艺流程及其优缺点(一到两种如热压烧结反应烧结)
烧结技术
(l)常压烧结(2)热压烧结(3)热等静压烧结(4)反应烧结(5)液相烧结(6)微波烧结
工艺参数:烧结温度、时间和颗粒的大小,添加剂阻滞剂烧结气氛压力
热压烧结:
优点:所需的成型压力仅为冷压法的0.1 降低烧结温度和缩短烧结时间,抑制了晶粒的长大易得到具有良好的机械性能点穴性能的产品能生产形状较复杂、尺寸较精确的产品(压力有助于致密化,降低烧结温度,缩短烧结时间;烧成的陶瓷晶粒度小,力学性质好;气孔率接近于零密度接近于理论密度)
缺点:生产率低成本高
反应烧结:优点:反应烧结时质量增加烧结胚件不收缩,尺寸不变
缺点:反应周期偏长、效率低,制品的气孔率较大,强度不足
三计算题
算Al2O3 MgO SiO2 CaO四者混合的质量百分数见无机材料工学PPT
4施釉方式?釉料作用?
施釉方式:浸釉法、淋釉法、喷釉法、压釉法
釉料作用:
(1)使胚体对液体和气体具有不透过性,不吸湿,不透气;
(2)改善外观质量,增加艺术性,通过施釉,产品表面就变得平滑光亮。

覆盖胚体的表面并给人以美的感受,尤其是颜色釉与艺术釉(结晶釉、砂金釉、无光釉)等更增添了陶瓷制品的艺术价值;
(3)防止沾污胚体,即便沾污也能很容易用洗涤剂等洗刷干净;
(4)在釉下装饰中,釉层还能起到保护画面,使之经久耐用,防止彩料中有毒元素的溶出(5)具有均匀压缩应力的釉层,从而可以改善陶瓷制品的机械性质、热性能、电性能等。

陶瓷与金属封接
5陶瓷与金属封接要求?金属与玻璃封接的条件?前处理工艺包括哪些?
陶瓷与金属封接要求:
(1)电气特性优良
(2)化学稳定性好
(3)热稳定性好
(4)可靠性高
金属与玻璃封接的条件
(1)两者的热膨胀系数相近
(2)必须使玻璃能润湿金属表面
或者( 1 ) 玻璃和金属合金材料的热膨胀系数要基本一致或比较接近,以达到封接件的内应力减少到最低限度,使某些器件能承受450℃左右的高温和-190℃左右的低温变化( 除石英外) 。

两者热膨胀系数相接近,称之为匹配封接。

( 2 ) 金属及合金材料的熔点要高于玻璃的软化温度( 即高于玻璃可塑温度,因为玻璃没有固定的熔点,随着温度的上升从固态逐渐均匀地变为液态状) 。

金属及合金材料的表面经过火焰加热后,其氧化层能牢固地与玻璃粘合在一起。

( 3 ) 要求金属要有良好的可塑性和延展性,利用这一特性能够使玻璃和金属在热膨胀系数差异很大的情况下进行封接,以达到不漏气不爆裂的目的,此称之为非匹配封接。

( 4 ) 玻璃和金属及合金必须经过清洁处理,否则会引起封接处漏气或爆裂。

( 5 ) 某些金属或合金与玻璃封接前,需做烧氢除气处理。

( 6 ) 封接件应尽量做到象玻璃仪器一样地进行退火处理以减轻应力。

前处理工艺包括哪些:
(1)金属材料的清洁处理
(2)对封接部件做氧化处理
6什么是被银法?被银法的处理过程?
什么是被银法:
被银法又称烧银法和渗银法,是指在陶瓷表面烧渗一层银,作为电容器,滤波器的电极或集成电路基片的导电网络如有不足请自行补充
处理过程:
(1)瓷件的预处理本参考资料来自《材料加工原理》(2)银浆的配制《无机材料合成》(3)银浆的制备百度文库:材料加工复习题
(4)涂敷工艺材物诸君
(5)烧银形成连续致密的涂层编写者:邵登奎。

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