材料加工工艺培训课件.pptx
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《加工工艺培训》PPT课件
中心钻 钻头 丝锥
<以往>
刀具数量 3把 加工时间 50秒
＜加工工件材质：FC250，M10Ｘ15＞
螺旋攻丝的加工实例
< MAZAK螺旋攻丝>
刀具数量 1把 加工时间 5秒
2021/6/10
17
工艺知识培训
螺旋镗孔高速加工模式。
同螺旋攻丝功能的自动周期一样，用螺旋动作可以进行高速镗孔加工｡ 以往的镗孔加工，必须按孔的直径准备刀具，有多少不同径的孔，就要准备相应 的刀具，而MAZATROL的螺旋镗孔仅用一把刀具即可完成多种直径的孔，加工面 光洁,并且加工速度快，可大幅度缩短加工时间。
2021/6/1主0 轴 功 率
V T C -1 6 A
V T C -2 0 B
V T C -2 0 C
560
11 2 0
1660
410
510
510
510
510
510
900410
1460510 24
2000510
7000rpm （ 10000rpm 可 选 ）
BT-40
X, Y: 20m /m in,
< 加工工件材质：FC30，孔深61mm>
刀具 线速度 进给(X,Y) 进给(Z) 深度
Φ60 CBN轮廓刀具4刃 1500 m/min 1032 mm/min 1 m/min 78 mm
2021/6/10
18
工艺知识培训
INTEGREX的加工利用。
2021/6/10
19
工艺知识培训
新机床带来新的加工工艺方法。
主轴输出功率及扭矩图
2021/6/10
9
工艺知识培训
当机床功率有问题时，采取以下措施
<以往>
刀具数量 3把 加工时间 50秒
＜加工工件材质：FC250，M10Ｘ15＞
螺旋攻丝的加工实例
< MAZAK螺旋攻丝>
刀具数量 1把 加工时间 5秒
2021/6/10
17
工艺知识培训
螺旋镗孔高速加工模式。
同螺旋攻丝功能的自动周期一样，用螺旋动作可以进行高速镗孔加工｡ 以往的镗孔加工，必须按孔的直径准备刀具，有多少不同径的孔，就要准备相应 的刀具，而MAZATROL的螺旋镗孔仅用一把刀具即可完成多种直径的孔，加工面 光洁,并且加工速度快，可大幅度缩短加工时间。
2021/6/1主0 轴 功 率
V T C -1 6 A
V T C -2 0 B
V T C -2 0 C
560
11 2 0
1660
410
510
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510
900410
1460510 24
2000510
7000rpm （ 10000rpm 可 选 ）
BT-40
X, Y: 20m /m in,
< 加工工件材质：FC30，孔深61mm>
刀具 线速度 进给(X,Y) 进给(Z) 深度
Φ60 CBN轮廓刀具4刃 1500 m/min 1032 mm/min 1 m/min 78 mm
2021/6/10
18
工艺知识培训
INTEGREX的加工利用。
2021/6/10
19
工艺知识培训
新机床带来新的加工工艺方法。
主轴输出功率及扭矩图
2021/6/10
9
工艺知识培训
当机床功率有问题时，采取以下措施
材料加工工艺培训课件PPT(共 66张)
O10
C1
C6
C7 C5
C8 C9
O11
C2
C4 N12
C3
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 O10 O11 N12
C1 0
1
0
0
0
2
0
0
0
0
0
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C2 1
0
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0
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0
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C3 0
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1
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0
0
0
0
0
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C4 0
0
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0
2
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0
0
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0
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2
0
1
1
0
0
0
0
0
C6 2 0
0
O11 7.47 7.60 6.58 5.18 4.97 6.26 3.80 2.49 1.43 2.49 0.00
N12 5.18 4.98 3.80 2.49 2.87 4.31 2.49 1.44 2.49 3.80 2.87 0.00
2019/8/20
2. 三维空间结构的显示模式
线状表示法（Line） 最简单的一种，定长的直线表 示化学键，直线的交点为原子 突出分子的骨架，无立体感
缺点：缺少直观性，需要学习专门的编码规则
2019/8/20
二维结构：原子以元素符号表
示，线条表示化学键，简单表示 分子中化学键的拓扑结构
三维结构：表示出分子
中原子在三维空间的位置 信息，形象、逼真表示出 分子真正结构
金属材料及加工工艺课件(PPT 73页)
好。 可应用的范围也越来越广：①在热加工领域里，取材
困难件或不易成型件以及某些加工成本高的锻造件， 可适用熔模铸造；②在铸造的领域里，有些产品可用 熔模铸造替代其它形式的铸造，减少加工切削余量降 低成本，提高尺寸精度和表面粗糙度以及材料的机械 性能，从而达到升级产品档次的目的。
•32
概况
熔模铸造是一种古老的铸造方法。在我国发现 最早的熔模铸件是2400多年前的战国早期，从 50年代开始，将熔模铸造用于工业生产中，经 过40多年的发展，熔模铸造已成为我国机械制 造业中的基础工艺，并形成一个独特的行业。 据不完全统计，全国有熔模铸造厂1300多个， 熔模铸件产量约16万件，年产值约为16亿元人 民币，全行业职工总数约为十万人。
•16
砂型
•17
砂型铸件
•18
清砂
•19
砂型铸件
•20
特点
最常用、最基本的铸造方法 设备简单、操作灵活 不受铸件形状、尺寸、重量及所用金属种类的
限制 适合于各种生产规模 成本低
•21
2、熔模铸造
•22
熔模铸造蜡模组
•23
工艺流程
→
→
→
→
产品设计
模具制作
注腊
腊件组合
•49
立式离心铸造示意图
1-浇包 2-铸型 3-液体金属 4-带轮和传动带 5-旋转轴 6-铸件 7-电动机
•50
卧式离心铸造示意图
1-浇包 2-浇铸槽 3-铸型 4-液体金属 5-端盖 6-铸件
•51
卧式离心铸造机
•52
特点
铸型中的液体金属能形成中空圆柱形自由 表面，不用型芯就可形成中空的套筒和管 类铸件，因而可简化这类铸件的生产工艺 过程。
金属材料的加工工艺培训课件
• 为何会出现如图所示情况？
4.钻孔
• 常见钻孔设备
钻孔工序
样冲
•注意事项： 做到“二要二不”：操作要集 中注意力，钻孔要戴防护眼 镜，以防钻屑飞出伤害眼睛； 不准带手套操作，以防钻头卷 住手套而伤害手指；不能用手 直接扶持小工件、薄工件，以 免造成伤害事故。
钻孔的操作步骤
5.连接
5.连接
•
重规矩，严要求，少危险。2020年11月26日 星期四5时50分 45秒05:50:4526 November 2020
•
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午5时50分45秒 上午5时50分05:50:4520.11.26
•
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11.2620.11.2605:5005:50:4505:50:45Nov-20
•
加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月26日 上午5时 50分20.11.2620.11.26
•
追求卓越，让自己更好，向上而生。2020年11月26日星期 四上午5时50分 45秒05:50:4520.11.26
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年11月 上午5时 50分20.11.2605:50November 26, 2020
螺纹加工方法—攻丝
螺纹加工方法—套丝
倒角
准备
清楚毛刺和铁屑
6.表面处理
（1）表面刷光：
粗处理
用细挫挫平 金属表面
细处理
用精细级 金刚砂纸打磨
（2）喷涂油漆
• 喷涂油漆可以防止生锈和增加美观。
（3）镀层
• 为使金属制品外表面美观且能够防止锈蚀， 既可以在金属表面涂上一层涂层，也可以采 用电镀的方法，即用电解方法在金属表面涂 上一薄层抗氧化的铬等金属材料。
4.钻孔
• 常见钻孔设备
钻孔工序
样冲
•注意事项： 做到“二要二不”：操作要集 中注意力，钻孔要戴防护眼 镜，以防钻屑飞出伤害眼睛； 不准带手套操作，以防钻头卷 住手套而伤害手指；不能用手 直接扶持小工件、薄工件，以 免造成伤害事故。
钻孔的操作步骤
5.连接
5.连接
•
重规矩，严要求，少危险。2020年11月26日 星期四5时50分 45秒05:50:4526 November 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午5时50分45秒 上午5时50分05:50:4520.11.26
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每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11.2620.11.2605:5005:50:4505:50:45Nov-20
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加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月26日 上午5时 50分20.11.2620.11.26
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追求卓越，让自己更好，向上而生。2020年11月26日星期 四上午5时50分 45秒05:50:4520.11.26
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年11月 上午5时 50分20.11.2605:50November 26, 2020
螺纹加工方法—攻丝
螺纹加工方法—套丝
倒角
准备
清楚毛刺和铁屑
6.表面处理
（1）表面刷光：
粗处理
用细挫挫平 金属表面
细处理
用精细级 金刚砂纸打磨
（2）喷涂油漆
• 喷涂油漆可以防止生锈和增加美观。
（3）镀层
• 为使金属制品外表面美观且能够防止锈蚀， 既可以在金属表面涂上一层涂层，也可以采 用电镀的方法，即用电解方法在金属表面涂 上一薄层抗氧化的铬等金属材料。
金属材料及加工工艺培训课件(PPT 41页)
挤压筒内，用强大的压力使坯料从模孔中挤出，
从而获得符合模孔截面的 坯料或零件印加工方法。常用的挤压方法
有：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。适合于挤压加工的材料 主要有低碳钢、有色金属及其合金。通过挤压可以得到多种截面形状 的型材或零件。
• (4)拔制
•
金属塑性加工方法之一。用拉力使大截面的金属坯料强行穿
•
模锻
•
按加工方法分为：手工锻造和机械锻造。
•
• 在现代金属装饰工艺中，常用的锻造方法是手工锻造。
•12
• 手工自由锻：是指在金属板上自由锻造成型。 • 具体过程是(以紫铜浮雕为例)： • ①首先将铜皮用汽油喷灯进行加温，烧至红色，这一过程
称为“退火”，目的是使铜的分子结构重组，使之变软。 • ②将设计好的图案画在铜皮上，用錾子将轮 廓錾出。 • ③根据预先的设计将铜皮放在沙袋上，用锤子和錾子锻出
铸造按 • 铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压
力铸
•4
• 造以 • 及离心铸造等。 • 常用的铸造材料有铸铁、铸钢、铸铝、
铸铜等，通常根据不同的使用目的、 • 使用寿命和成本等方面来选用铸件材料。
•5
2金属材料的工艺特性 成型加工
• (1)砂型铸造 • 俗称翻砂，用砂粒制造铸型进行铸造的
如图6-11所示，在压力作用下利用模具使金属板
料分离或产生塑性变形，以获得所需工件的工艺
方法。
•
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前
者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者
则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。
•
按冲压加工功能分为冲裁加工和成型加工。
冲裁加工又称分离加工，包括冲孔、落料、修边、
从而获得符合模孔截面的 坯料或零件印加工方法。常用的挤压方法
有：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。适合于挤压加工的材料 主要有低碳钢、有色金属及其合金。通过挤压可以得到多种截面形状 的型材或零件。
• (4)拔制
•
金属塑性加工方法之一。用拉力使大截面的金属坯料强行穿
•
模锻
•
按加工方法分为：手工锻造和机械锻造。
•
• 在现代金属装饰工艺中，常用的锻造方法是手工锻造。
•12
• 手工自由锻：是指在金属板上自由锻造成型。 • 具体过程是(以紫铜浮雕为例)： • ①首先将铜皮用汽油喷灯进行加温，烧至红色，这一过程
称为“退火”，目的是使铜的分子结构重组，使之变软。 • ②将设计好的图案画在铜皮上，用錾子将轮 廓錾出。 • ③根据预先的设计将铜皮放在沙袋上，用锤子和錾子锻出
铸造按 • 铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压
力铸
•4
• 造以 • 及离心铸造等。 • 常用的铸造材料有铸铁、铸钢、铸铝、
铸铜等，通常根据不同的使用目的、 • 使用寿命和成本等方面来选用铸件材料。
•5
2金属材料的工艺特性 成型加工
• (1)砂型铸造 • 俗称翻砂，用砂粒制造铸型进行铸造的
如图6-11所示，在压力作用下利用模具使金属板
料分离或产生塑性变形，以获得所需工件的工艺
方法。
•
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前
者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者
则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。
•
按冲压加工功能分为冲裁加工和成型加工。
冲裁加工又称分离加工，包括冲孔、落料、修边、
材料加工PPT讲解
一综述1热轧带钢生产技术的趋势1.热轧板带材短流程、高效率化。
这方面的技术发展主要可分两个层次：(1)常规生产工艺的革新。
为了大幅度简化工艺过程，缩短生产流程，充分利用冶金热能，节约能源与金属等各项消耗，提高经济效益，不仅充分利用连铸板坯为原料，而且不断开发和推广应用连铸板坯直接热装与直接轧制技术。
(2)薄板坯和薄带坯的连铸连轧和连续铸轧技术是近十年来兴起的冶金技术的大革命，随着这一技术的逐步完善，必将成为今后建设热轧板带材生产线的主要方式。
2.生产过程连续化。
近代热轧生产过程实现了连续铸造板坯、连续轧制和连铸与轧制直接衔接连续化生产，使生产的连续化水平大大提高。
3.采用自动控制不断提高产品精度和板形质量。
在板带材生产中，产品的厚度精度和平直度是反映产品质量的两项重要指标。
由于液压压下厚度自动控制和计算机控制技术的采用，板带纵向厚度精度已得到了显著提高。
但板带横向厚度(截面)和平直度(板形)的控制技术往往尚感不足，还急待开发研究。
为此而出现了各种高效控制板形的轧机、装备和方法。
这是近代板带轧制技术研究开发最活跃的一个领域。
4.发展合金钢种及控制轧制、控制冷却与热处理技术，以提高优质钢及特殊钢带的组织性能和质量。
利用锰、硅、钒、钦、银等微合金元素生产低合金钢种，配合连铸连轧、控轧控冷或形变热处理工艺，可以显著提高钢材性能。
近年来，由于工业发展的需要，对不锈钢板、电工钢板(硅钢片)、造船钢板、深冲钢板等生产技术的提高特别注意。
各种控制钢板组织性能的技术，包括对组织性能预报控制技术得到了开发研究和重视。
二产品大纲1本次设计的目的和意义本设计是16Mn热轧板带钢车间工艺设计。
产品规格为：0.5×2000带钢是有一个比较特殊的钢铁产品，其直供比例非常高，40%以上直接进入厂家，目前带钢有时也作为冷弯型钢的坯料，广泛用于制造小五金、自行车车架、轮圈、弹簧片、锯条等。
通过对近五年的统计，可看出带钢消费正以一个较快的速度发展。
材料成型与工艺培训课件
产品造型材料及工艺
第一章 概述
3．成形 是将混炼胶制成所需形状、尺寸和性能的橡胶制品的过程。 4．硫化 即通过改变橡胶的化学结构(例如交联)而赋予橡胶弹性，或改善、提高并使 橡胶弹性扩展到更宽温度范围的工艺过程。
硫化是在一定温度、时间和压力下，混炼胶的线型大分子进行交联，形成三 维网状结构的过程。硫化使橡胶的塑性降低，弹性增加，抵抗外力变形的能力大大增 加，并提高了其他物理和化学性能，使橡胶成为具有使用价值的工程材料。
硫化是橡胶制品加工的最后一个工序。硫化的好坏对硫化胶的性能影响很大。
@ 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty.
产品造型材料及工艺
第一章 概述
@ 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty.
产植物中采集的胶乳经过凝固、干燥、加压制成片状生 胶，再经硫化处理成为可以使用的橡胶制品。
产品造型材料及工艺
第一章 概述
四、橡胶加工的工艺过程 橡胶制品生产的基本过程包括：生胶的塑炼、胶料的混炼、橡胶成形和制品的硫化。
橡胶加工过程
@ 2011 Fujian University of Technology. Department of Machine electrical. Industrial design specialty.
制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工业用橡胶杂品；日常生活用 品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生用品等。
工艺基础知识培训课件(PPT 50张)
培训教育
学习成长
• 1.3.2温度对半导体材料电阻率的影响 • 对金属导体来说，当温度升高时，它的电阻率增大，但变 化幅度不大。而半导体与此相反，当温度升高时，电阻率 降低，温度下降时，电阻率增大，并且变化幅度很大。当 温度变化300℃时，电阻率会改变几千倍到几十万倍。当 温度下降至接近绝对零度（-273℃）时，半导体就成为绝 缘体。因此要求在室温下（23±2℃）测量硅单晶的电阻 率。
• 拉晶等径完成后，如果不收尾，单晶尾面脱离熔硅后，由 于热应力作用往往产生位错，而且位错会向上返。为提高 单晶成晶率，工艺上采取收尾工艺，如果收尾良好，则基 本不产生位错。
培训教育
学习成长
2.2电阻率与掺杂
• 2.2.1硅单晶电阻率和杂质浓度
• 半导体内含微量杂质元素，将使载流子（自由移动的电荷）浓度增加， 半导体的电阻率将发生很大变化。 在太阳能级单晶硅的拉制中，都 要加入杂质元素。根据导电类型分为P（positive正）型和N（negative 负）型单晶，P型单晶是由空穴（显正极性）作为载流子，常用的掺 杂元素有3价的硼、镓。N型单晶由电子（显负极性）作为载流子， 常用的掺杂元素有5价的磷、砷、锑。
培训教育
学习成长
• 通常电阻率低，说明硅中的杂质浓度高，但电阻率高，不 能肯定说硅中的杂质浓度就低，还要看是否有高的补偿度 （指硅中两种型号杂质浓度之比）。 • 硅单晶的电阻率和杂质浓度可以进行转换，下表中对常用 的转换关系进行了列举。
• 2.2.2硅纯度的表示 • 2.2.2.1行业内常用PPb、PPm来表示物质的纯度。
培训教育
学习成长
• 生长无位错硅单晶，首先要生成一个无位错晶核，然后才 能在无位错晶核上长成无位错单晶。因此，无位错晶核是 生长无位错单晶的基础。无位错晶核和无位错籽晶不同。 引晶时，籽晶和熔硅接触，受到强烈的热冲击，不管籽晶 有无位错，都要生成和增殖103——104/cm2数量级的位错， 通过缩颈工艺则能排除籽晶中原生和新生位错。 • 2.1.4单晶收尾
金属材料的加工工艺培训课件(ppt 67页)
常用工具及其加工方法
•名称： 划规 •用途： 用于画出圆弧或圆的线痕；
•操作：1、划规的脚尖保持尖锐； 2、划线时保持中心不发生滑移；
常用工具及其加工方法
•名称： 样冲 •用途：用眼，于防钻止孔钻中孔心中处心冲滑出移冲；
•操作：1、应该斜看靠近冲眼部位； 2、冲眼时冲尖对准划线交点； 3、敲击前要扶直样冲；
2、锯割
对于金属材料，通常以锯割 的方式进行割断。手锯是人工锯 割的常用工具，利用它可分割金 属材料、木料和硬塑料等。
常用工具及其加工方法 •名称： 手锯（钢锯） •用途： 主要用来锯割金属
手锯的安装方式
锯条的安装 A、齿尖朝前； B、松紧适中（一般用两手指的力能旋紧为止）； C、锯条无扭曲。
• 1.绿茶 工艺：杀青、揉捻、干燥。
• 2.红茶 工艺：萎凋、揉捻、发酵、干燥。
思考：
同学们能不能列举些生活 中常见的工艺？
工艺品
茶壶
涡轮增压器装配线 刷漆
用木材雕刻的工艺品
工艺的作用
（1）工艺对保证产品质量，提高 生产效率具有非常重要的作用。
（2）工艺影响产品的功能，强度 以及外观等方面。
工艺
工艺概念
• 。
• 常见的工艺有哪些：
加工工艺、装配工艺、检测工艺、 铸造工艺、表面处理工艺等。
民间剪纸
景泰蓝
工艺伞
茶叶的制作工艺
一、萎凋:
二、发酵
三、杀青
四、揉捻
• 同样的原材料，工艺不同，制作出来的产 品会有很大的差别？
锯割
工件的安装
①工件尽可能夹持在台虎钳的左面，以便操作； ②锯割线应与钳口垂直（与钳口侧面平行），
以防锯斜； ③工件伸出钳口不应过长，应使锯割线离钳口
材料加工技术工程学.pptx
化学气相沉积制造碳纤维。
真空蒸发镀膜技术
真空条件下加热被蒸镀材料、使其熔化(或升华) 并形成由原子、分子或原于团组成的蒸气，凝结在 基底表面成膜。
蒸镀是一种发展较早的镀膜技术，方法简单，已 经在光学、微电子学、磁学、装饰、防腐蚀等方面 得到了广泛应用。
002200 1166 1122
88
44
--2244 --2200 --1166 --1122
--88
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0000
HH((kkOOee))
产品性能
•高性能钕铁氮磁粉生产线正在调试
200 kg 熔炼炉 双分级气流磨 大型气淬烧结炉
气流磨
➢先进镁合金及其应用研究
➢500MPa碳素钢先进工业化制造技术
1、直接金属氧化法 直接金属氧化法( direction metal oxide method, DI-
MOX法)是美国Lanxide公司研究开发出的用以制备复 合材料的技术。
利用周围气体与金属熔液间的反应制造复合材料。
其工艺流程是：①用冷压机把陶瓷粒子或纤维等增强 材料加压成型，制成预型件；②把预型件和金属(如 Al)—起放入反应器内，在高温下(铝为900—1400℃温 度范围)将金属熔化，金属液在全过程(包括向预型件中 渗透的过程)中与周围气氛不断反应生成氧化物、氮化 物或碳化物（例如铝液在大气中生成AI2O3）；③反应 结束得制品。图2.5-9所示为DIMOX法制备复合材科的 过程示意。
气－液 混合 反应
聚乙烯醇纤维
聚乙烯醇纤维是合成纤维的一类，其常规产品是 聚乙烯醇缩甲醛纤维(Polyvinyl formal fiber)， 在我国俗称维纶，或维尼纶。 PVA→水洗→脱水→溶解→混合→过滤→脱泡→纺丝 溶液
真空蒸发镀膜技术
真空条件下加热被蒸镀材料、使其熔化(或升华) 并形成由原子、分子或原于团组成的蒸气，凝结在 基底表面成膜。
蒸镀是一种发展较早的镀膜技术，方法简单，已 经在光学、微电子学、磁学、装饰、防腐蚀等方面 得到了广泛应用。
002200 1166 1122
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产品性能
•高性能钕铁氮磁粉生产线正在调试
200 kg 熔炼炉 双分级气流磨 大型气淬烧结炉
气流磨
➢先进镁合金及其应用研究
➢500MPa碳素钢先进工业化制造技术
1、直接金属氧化法 直接金属氧化法( direction metal oxide method, DI-
MOX法)是美国Lanxide公司研究开发出的用以制备复 合材料的技术。
利用周围气体与金属熔液间的反应制造复合材料。
其工艺流程是：①用冷压机把陶瓷粒子或纤维等增强 材料加压成型，制成预型件；②把预型件和金属(如 Al)—起放入反应器内，在高温下(铝为900—1400℃温 度范围)将金属熔化，金属液在全过程(包括向预型件中 渗透的过程)中与周围气氛不断反应生成氧化物、氮化 物或碳化物（例如铝液在大气中生成AI2O3）；③反应 结束得制品。图2.5-9所示为DIMOX法制备复合材科的 过程示意。
气－液 混合 反应
聚乙烯醇纤维
聚乙烯醇纤维是合成纤维的一类，其常规产品是 聚乙烯醇缩甲醛纤维(Polyvinyl formal fiber)， 在我国俗称维纶，或维尼纶。 PVA→水洗→脱水→溶解→混合→过滤→脱泡→纺丝 溶液
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C8 0
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2. 最常用的绘制二维化学结构的软件
ISIS/Draw ChemWindows ChemSketch ChemDraw
-2.4855
C4
-1.2384
C5
-1.2384
C6
-2.4855
C7
0.0043
C8
1.2470
C9
2.4898
O10
2.4898
O11
3.7325
N12
1.2470
O10
C1
C6
C7 C5
C8 C9
O11
C2
C4 N12
C3
Y
0.0038 -1.4362 -2.1563 -1.4362 0.0038 0.7239 0.7212 0.0038 0.7212 2.1563 0.0038 -1.4311
表中数字为两个原子 之间的距离
C4 2.88 2.49 1.44 0.00 C5 2.49 2.88 2.49 1.44 0.00 C6 1.44 2.49 2.88 2.49 1.44 0.00 C7 3.81 4.32 3.81 2.49 1.44 2.49 0.00
O10
C1
C6
C7 C5
C8 C9
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3. 三维化学结构软件：
仅具有显示功能：
ACD/3D Viewer RasMol (ISIS Draw中嵌入) MDL Chime SymApps (ChemWindow中嵌入)
分子结构绘制与建模：
C2
C4 N12
C3
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 O10 O11 N12
C1 0
1
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C2 1
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C3 0 2
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C4 0
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C5 0
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C6 2
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C7 0
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Z
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距 离 矩 阵 表
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 O10 O11 N12
C1 0.00 C2 1.44 0.00 C3 2.49 1.44 0.00
O11 7.47 7.60 6.58 5.18 4.97 6.26 3.80 2.49 1.43 2.49 0.00
N12 5.18 4.98 3.80 2.49 2.87 4.31 2.49 1.44 2.49 3.80 2.87 0.00
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2. 三维空间结构的显示模式
线状表示法（Line） 最简单的一种，定长的直线表 示化学键，直线的交点为原子 突出分子的骨架，无立体感
计算机内部表达方式的建立
（矩阵方式）
连接矩阵 距离矩阵 关联矩阵 成键矩阵 键-电子矩阵
分子中不同原子和成键类型可使用不同形式的矩阵表示
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二、 二维化学结构的表示和可视化
成键连接表：表示分子中成键连接的方式
第一行和第一列代 表分子中的原子 （带编号）
O10
C1
C6
C7 C5
C8
C9
O11
第四章 化学结构的可视化
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本章主要内容：
化学结构的表示和可视化 ISIS/Draw的使用 Chem Window的使用 ChemDraw的使用 Chem3D的使用
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第一节 化学结构的表示和可视化
分子结构显示
计算机图形学 分子图形学
分子建模技术
分子图形学采用计算机图形技术处理分子结构的显示和操作 分子建模技术是分子图形学的一个重要分支，它包括三维分子结构的构 建、操作及其物理化学性质的表示
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一、化学结构的表示 命名法 线型编码法 二维平面结构 三维空间结构 分子表面结构
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苯基丙氨酸的各种化学结构表示：
命名法
IUPAC:
2-amino-3-phenylpropanoic acid
Formula:
C9H11NO2, C6H5CH2CH(NH2)CO2H
Systematic name: phenylalanine
O11
C2
C4 N12
C3
C8 4.98 5.18 4.31 2.87 2.49 3.80 1.43 5 4.31 3.80 4.98 2.49 1.44 0.00
O10 6.58 7.19 6.58 5.18 4.31 5.18 2.87 2.49 1.44 0.00
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三、 三维化学结构的表示和可视化
二维化学结构描述分子中原子的连接，三维化学结构描述分子中 原子在三维空间的排列位置。相比之下，三维空间结构表示更接 近分子的真实情况。
1. 分子三维表示法 ➢ 坐标表 ➢ 距离矩阵
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直角坐标表
X
C1
-3.7325
C2
-3.7325
C3
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二维结构：原子以元素符号表
示，线条表示化学键，简单表示 分子中化学键的拓扑结构
三维结构：表示出分子
中原子在三维空间的位置 信息，形象、逼真表示出 分子真正结构
表面结构：在分子表
面增加分子性质信息 （如静电势等）
C O O H N H2
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二进制的计算机
计算机绘制的结构图形
线型编码 用线性顺序数字、字母的字符串表示化合物结构
WLN:
VQYZIR
ROSDAL: 1O-2=3O, 2-4-5N, 4-6-7=-12-7
SMILES: NC(Cclcccccl)C(O)=O
SLN:
C[1]H:CH:CH:CH:CH:C(:@1)CH2CH(NH2)C(=O)O
缺点：缺少直观性，需要学习专门的编码规则
棒状表示法（Stick） 较粗的圆棒表示化学键，棒与 棒的交界处为原子 具有空间立体感
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2. 三维空间结构的显示模式
球 棒 表 示 法（Ball and Stick） 圆球表示原子，圆棒表示化学 键，最常用的分子结构表示方 法，不同元素用不同颜色区分
电子云空间填充表示法（Space Fill） 用原子范德华半径的圆球来表示 原子。 体现分子中原子的拥挤程度和分 子体积，更接近分子的实际形状