材料工程基础复习资料

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工程材料复习资料

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⼯程材料复习资料第⼀章⼀、名词解释:晶体:当材料处于固体状态时,若组成它的离⼦、原⼦或分⼦在三维空间呈有规则的长距离(⼤⼤超过原⼦或分⼦尺⼨)的周期性重复排列,即具有长程有序,这⼀类固态物质称为晶体。

它们离⼦、原⼦、分⼦规则排列的⽅式就称为晶体结构。

晶格:为了便于描述晶体中原⼦排列规律,把晶体中的原⼦(或离⼦等)想象成⼏何结点,并⽤直线从其中⼼连接起来⽽构成的空间格架,称为晶格。

固溶体:在固态下,合⾦组元间会相互溶解,形成在某⼀组元晶格中包含其它组元的新相,这种新相称为固溶体。

强度:指在外⼒作⽤下材料抵抗变形和断裂的能⼒。

弹性:卸载后试样的变形⽴即消失即恢复原状,这种不产⽣永久变形的性能称为弹性。

刚度:,弹性模量,⼯程上叫刚度。

疲劳强度:疲劳强度是指在⼤⼩和⽅向重复循环变化的载荷作⽤下,材料抵抗断裂的能⼒。

在理论上,是抵抗断裂的最⼤应⼒,⽤σ-1表⽰。

塑性:⾦属的塑性指⾦属材料在外⼒作⽤下,产⽣永久性变形⽽不破坏其完整性的能⼒。

⽤伸长率δ和断⾯收缩率ψ表⽰。

硬度:硬度是在外⼒作⽤下,材料抵抗局部塑性变形的能⼒。

⼆、名词区别:1、置换固溶体与间隙固溶体置换固溶体是指溶质原⼦取代部分溶剂原⼦⽽占据着晶格的结点位置所形成的固溶体;若溶质原⼦不是占据晶格结点位置⽽是分布在晶格间隙所形成的固溶体,称为间隙固溶体。

2、相组成物和组织组成物相组成物有三种:铁素体、奥⽒体、渗碳体。

组织组成物是有相组成物组成的物质,也可由单⼀相构成,如:珠光体、莱⽒体。

算相对量⽤每种相的铁碳⽐例。

三、何谓点缺陷?对性能有何影响?点缺陷是⼀种在三维空间各个⽅向上尺⼨都很⼩,尺⼨范围约为⼀个或⼏个原⼦间距的缺陷,包括空位、间隙原⼦、置换原⼦。

四.固溶体和⾦属间化合物在结构、性能上有何不同?当合⾦中溶质含量超过固溶体的溶解度时,将析出新相。

若新相的晶体结构与合⾦其它组元相同,则新相是为另⼀个组元为溶剂的固溶体。

若新相不同于任⼀组元,则新相是组元间形成的⼀种新物质-化合物。

材料科学与工程基础复习知识点

材料科学与工程基础复习知识点

材料复习知识点第二章物质结构基础原子中电子的空间位置和能量1、电子的统计形态法描述四个量子数n, 第一量子数:决定体系的能量n = 1, 2, 3…(整数),n=1时为最低能级K, L, M…l, 第二量子数:决定体系角动量和电子几率分布的空间对称性l = 0, 1, 2, 3, 4 (n-1) n = 1,l = 0s p d f g 状态 n = 2,l = 0,1 (s, p) m l, 第三量子数:决定体系角动量在磁场方向的分量m l = 0,±1,±2,±3 有(2l+1)个m s, 第四量子数:决定电子自旋的方向 +l/2,-l/22、电子分布遵从的基本原理:(1)泡利不相容原理:在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子,即同一原子中,最多只能有两个电子处于同样能量状态的轨道上,且自旋方向必定相反。

n=1时最多容纳2个电子n=2时最多容纳8个电子主量子数为n的壳层中最多容纳2n2个电子。

(2)能量最低原理:原子核外的电子是按能级高低而分层分布,在同一电子层中电子的能级依s、p、d、f的次序增大。

(3)洪特规则:简并轨道(相同能量的轨道)上分布的电子尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。

请写出Fe和Cu原子的外层电子排布Fe:(26)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2Cu:(29)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1结合方式基本结合:离子键、金属键、共价键------化学键合派生结合:分子间作用力、氢键-------物理键合基本结合:1. 离子键合离子键:原子核释放最外层电子变成的正离子与接收其放出电子而变成的负离子相互之间的吸引作用(库仑引力)所形成的一种结合。

典型的离子化合物有NaCl、MgCl2等。

特点:①电子束缚在离子中;②正负离子吸引,达到静电平衡,电场引力无方向性和饱和性----产生密堆积,取决于正负离子的电荷数和正负离子的相对大小。

材料工程基础复习资料

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材料工程基础复习资料1.直接还原铁:将铁矿石在固态还原成海绵铁,即为直接还原,所得产品称为直接还原铁。

2.沉淀脱氧:是将脱氧剂直接加入到钢液中,直接与钢液的氧化亚铁反应进行脱氧。

3.炉外精炼(二次冶金):指对氧气转炉、电弧炉生产的钢也进行处理,使钢水稳定温度、进行成分微调(CAS)、降低其中的H、O、N和夹杂,或使夹杂物变性,提高刚质量的一种高新技术。

4.钢锭的液芯轧制:轧制过程在钢锭凝固尚未完全结束,芯部仍处于液态的条件下进行。

5.火法冶金:经造锍熔炼—转炉吹炼—火法精炼—电解精炼将铜提取出来。

6.变质处理:向熔融液中加入变质剂,细化组织。

7.熔模铸造:指用易熔性材料制作模样,在模样上包覆多层耐火材料,经酸化、干燥制成壳,然后熔失模样再将空心壳高温焙烧后,浇注合金液于其中而获得铸件的一种铸造方法。

8.半固态合金:熔体冷却到液相以下,对合金进行搅拌,在搅拌力的作用下,凝固的树枝晶被破坏,并在熔体的摩擦熔融下,晶粒和破碎的枝晶小块形成卵球状颗粒分布在整个液态金属中,具有一定的流动性,又在剪切力较小或为零时,它具有固体性质,可以搬运、贮藏。

冷却到双相区——搅拌——参有固态的悬液。

9.流变成形:利用半固态金属连续制备器批量制备、或连续制备糊状浆料,并直接加工成形(铸造、挤压、轧制、模锻)的方法。

10.快速凝固:冷却速度大于100K|S的凝固过程称为快速凝固。

11.轧制孔型(孔型轧制?):在二辊或三辊轧机上靠乳辊的轧槽组成的孔型对各类型材的纵轧方法,也叫普通轧制法或常规轧制法。

12.拉拔配模:根据坯料尺寸,成品形状,尺寸与质量要求,确定拉拔道次数及各道次所需模孔形状与尺寸。

13.孔型设计:14.冰铜:冰铜是铜与硫的化合物,有白冰铜(Cu2S含铜80%左右)、高冰铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)之分。

15.水热合成:水热合成是指温度为100~1000 ℃、压力为1MPa~1GPa 条件下利用水溶液中物质化学反应所进行的合成。

材料工程基础(化工原理)复习大纲.doc

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材料工程基础复习大纲题型:填空题(6小题,12分)选择题(10小题,10分)判断题(5小题,5分)简答题(3小题,12分)计算题(4题,61分)流体流动及机械流体静力学方程的表达式,应用和适用范围由两个管了组成一个套管,求环隙的流通截面积,湿润周边,当量直径调节离心泵流量的方法,具体措施流体在圆管内作稳定层流流动的流速分布曲线(方程和曲线形状)、摩擦系数2的公式解释离心泵的汽蚀现象圆管内连续性方稈的的应用离心泵的扬程和升扬高度区别与联系,以及与吸液高度的区别层流内层随流速的变化规律伯努利方稈的适用范围伯努利方程的定性分析% T, p/I员I直管内层流,湍流,过渡流的判断及流动形态的区别边界层理论的主要观点边界层分离现彖的物理意义,形成条件湍流的特点及与层流的区别转子流量计为什么要进行密度校正?怎么校正?离心泵的组成部件及工作原理离心泵的功率和效率,在大计算题屮有应用离心泵的流量,压头,扬程,效率,功率的概念离心泵特性Illi线的概念,工作点的概念传热对流传热系数的影响因素导热系数的概念列管式换热器设计成多管稈的意义在売稈设置折流扌当流板的意义强化传热的具体途径热量传递的三种方式及物理意义傅里叶定律的基木表达式及物理意义通过多层平舉,多层圆筒壁的导热速率的计算式及物理意义牛顿冷却定律的表达式及其物理意义自然对流传热和强制对流传热在机理的区别热量衡算方程式(5-4)在计算题有应用Ln (17)儿一叫y a- mX a S=mG/L儿=几(1 一〃)77为冋收率总传热系数K的计算式和相对应的传热曲积的确定逆流和并流时对数平均温羌的计算及比较强化传热的具体途径有哪些?间壁传热过程的定性分析对数平均半径、算术平均半径的区别质量传递质量传递的两种方式及物理意义费克定律的数学表达式,物理意义,各个物理项的意义和量纲描述对流传热的膜模型的基木思路,示意图传热设备的两大类型填料和塔板的主要作用气体的扩散系数随温度、压力的大小变化关系,温度升高,压力升高,气体的扩散系数如何变化第八章气体吸收吸收气体的分离对象、分离依据C亨利定律的三种表达式,p A = E X A y* = mx p A每项的物理意义及量纲H影响吸收的因素:温度、压力,如何影响吸收计算屮双脱模型的主要思想及示意图N A =々(y-x)N A =k y(y-y*)这两个传质通量表达式的物理意义,每项的物理意义y -兀y~)「的物理意义如何进行传质阻力分析(气体溶解度很大,气体溶解度很小,阻力分别集屮在哪里?)报小液气比的物理意义,如何确定(△)斷传质单元数Ng的计算蒸憎分离的对彖及依据理想体系的定义,两个数学表达式挥发度,相对挥发度(纯物质,混合物、理想体系)两者结合起来计算相对挥发度理想溶液乞个组分的挥发度如何表示,公式二元物系的相图,几个区,几条线相对挥发度的物理意义,如何表达蒸憎分离的难易擀度非理想传系不考蒸他计算屮的理论板假定、恒摩尔流假定的主要思想,此假定的好处何在? 板效率(单板气相效率、单板液相效率)、总板效率、等板高度R对理论板数的彩响,RJ,Nt0G精他塔的构造精线、提线、q线、相平衡Illi线的求取、特征及其相互关系(重点)最小冋流比的物理意义、如何求取,捷算法不考蒸懈精馆段操作线方程求取最小冋流比的物理意义,如何求取简答题边界层理论的主要观点边界层分离现象的物理意义,形成条件膜模型的基木思想双膜模型的基木思想强化传热的途径理论板假定等摩尔流假定填料的作用塔板的作用影响对流传热系数的因数费克定律的主要内容计算题1.流体输送机械与流体力学基础(15分)伯努利方程的应用2 2g^+^- + — + We =gz2+^- + — + Wf2 P 2 pW/采用于当最长度法进行计算W—(J/Kg)f d 2求解叱,(在已知召,z2 Pi,p2“],u2 W/.的情况下),叱即为泵的有效功率,J/Kg恬换》Nc =叱,叫伙W),叫为质量流率=扌沪而泵的轴功率N = “舟,"为泵的效率。

材料工程基础部分复习参考

材料工程基础部分复习参考

材料工程基础部分复习参考 1、矿石准备采掘的矿石含有大量无用的脉石,经过选矿以后的含有较多金属元素的精矿,经过选矿后,还需要对矿石进行焙烧,球化,烧结。

2、 火法冶金:利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法湿法冶金:利用一些溶剂的化学作用,在水溶液或非水溶液中进行包括氧化,还愿,中和,水解和络合等反应,对原料,中间产物或者二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。

电冶金:利用电能从矿石或者其他原料中提取,回收,精炼金属的冶金过程3、炼铁:⑴燃料的燃烧22C O CO +→温度达到1800℃(放热);2CO C CO +→ 1000℃(吸热),热源和还原剂 ⑵ Fe 的还原2FeO+CO Fe+CO →,FeO+C Fe+CO → ⑶熔剂反应32CaCO 700~1000CaO+CO (g)(Slag :CaO40%,Al2O3,15%,SiO2,3.5%,FeO, MnO.)FeS (in iron)+CaO CaS(in slag)+FeO → 3、炼钢:⑴元素的氧化 22F e +O 2F e O→,FeO+C Fe+CO →,FeO+Mn Fe+MnO → 22FeO+Si 2Fe+SiO →,255FeO+2P P O →⑵造渣脱磷,脱硫; ⑶脱氧合金化4、炼铝:氧化铝的制备(湿碱法)(1)铝土矿的浸出(digestion )用NaOH 溶液:2322232·32?4Al O H O NaOH Na O Al O H O +→+;2232SiO ,Fe O ,TiO 不溶解,沉淀,形成红泥(2)过滤(Fitration )(3)铝酸钠溶液分解(Precipitation )22323·4()Na O Al O H O Al OH NaOH +→+(4)3Al(OH)煅烧(Calsination )950-1000 ℃下煅烧,生成23-Al O α,获得99.5%的23-Al O α熔盐电解法制备铝:23Al O 熔点2050℃,采用冰晶石36Na AlF 作为电解质,熔点1010℃2336Al O +Na AlF →共晶物,熔点938℃,密度32.1g/cmAl: 32.3g/cm ,阴极33Al e Al ++→;阳极2-224O C e CO +-→阳极不断消耗;2323432Al O C Al CO +→+99.5~99.7% 5、熔化焊:手工电弧焊,可在室内、室外、高空和各种位置实施焊接,所用设备简单,易于维护,焊钳小,使用灵活。

材料工程基础考试复习内容提纲

材料工程基础考试复习内容提纲

考试复习内容提纲本课程考试由3个班一起进行,由其他老师出题,几个班共同考试。

内容涵盖了本学期所讲的各部分内容。

知识点相对比较广,所以应认真复习,熟悉和巩固所学知识,不要只想考前突击!题型包括:填空、单项选择题、判断题和简答题。

1. 固态相变与热处理亚共析钢、过共析钢,共析钢的正火、淬火温度范围,回火的分类及一般各得到什么组织;等温冷却转变曲线上,以不同冷却方式冷却时(即冷却速度不同),所处理工艺的名称,以及过冷奥氏体转变后得到的组织是什么?!淬透性、淬硬性的概念和区别;钢铁渗碳和渗氮的基本工艺和区别2. 金属材料(包括钢铁和有色金属)一、钢铁材料钢铁材料方面种类较多,要掌握常见的钢铁牌号所表示哪一类钢,主要成分大致是多少,一般何种热处理工艺后,主要做什么用!①结构钢,如Q235,Q345等知道这是什么钢,主要成分大概范围,一般在何种热处理状态下,有何用途②调质钢,如40Cr,40MnVB等知道这是什么钢,主要成分大概范围,一般在何种热处理状态下,有何用途③弹簧钢,如65Mn,60Si2Mn等...........(同上)④轴承钢,如GCr15,GCr9等……. (同上)⑤工具钢,如W18Cr4V,3Cr2W8V等……(同上)⑥高锰钢性能特点和热处理的组织⑦不锈钢,奥氏体1Cr18Ni9Ti,马氏体9Cr18,以及铁素体1Cr17等,这些不同组织的不锈钢有防腐上给有什么特点,适合做什么设备或器件。

二、有色金属有色金属主要为Al、Cu、Ti。

相对于钢铁,它们的主要性能特点。

它们的分类,以及在有色金属中,如Al,常用到的热处理和强化方法。

有色金属如Cu合金牌号的表示方法和含义三、铸铁C在铸铁中的存在形式,石墨在铸铁中的形态?以铸铁断口颜色来分,铸铁有哪几类?铸铁相对于钢铁来说有哪些性能优点,常可以用于做什么零件铸铁常见的牌号表示的含义,如HT200,QT400-15等3. 高分子、陶瓷及复合材料高分子相关的部分内容另外两个班这学期才上,我们这个班在上学期已经讲了大部分内容,所以讲课时要求大家回顾和自己再复习。

材料工程基础复习资料

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《材料工程基础上》
总复习
1
结晶 塑性变形 热处理
工业用钢 铸铁 有色金属及其合金
纯金属
使用性能 工艺性能
2
合金
第一、二章

材料的性能
㈠ 使用性能
1、力学性能(熟悉)
(1 )强度:材料抵抗变形和破坏的能力。指标:


抗拉强度 b—材料断裂前承受的最大应力。
屈服强度 s—材料产生微量塑性变形时的应力。
稳态扩散与非稳态扩散的定义及特点,扩散能量的定义
(熟悉)

两大扩散定律的适用条件(熟悉)

半无限长棒的误差函数解(掌握):熟记公式及推论
(见课件),要求会查误差函数表,会利用内插法处理
数据
13
第七章 扩散

(二)扩散机制(熟悉)

间隙机制、空位机制:柯肯达尔效应(熟悉)、 换位机制

扩散驱动力:化学位梯度,而不是浓度梯度 扩散激活能与扩散系数之间的关系式,即阿累尼乌斯 公式(熟记),并能与半无限长棒的误差函数解结合 起来(掌握)





晶胞:晶格中代表原子排列规律的最小几何单元。
6
⑵ 三种常见纯金属的晶体结构
7
(二) 合金的相结构

合金中的相分为:固溶体和中间相

(1)固溶体

分类(三种分类方法)(熟悉)


影响固溶度的因素(四种)(熟悉)
固溶体的性能:固溶强化(掌握)

⑵ 中间相或化合物(分类与特性,掌握分类)
8
(三) 实际金属 的结构

柯氏气团,用来解释固溶强化现象(熟悉)
10

材料工程基础全复习资料

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材料⼯程基础全复习资料材料⼯程基础复习资料⼀、绪论1、概念:科学:对于现象的观察、描述、确认、实验研究及理论解释。

技术:泛指根据⽣产实践经验和⾃然科学原理⽽发展成的各种⼯艺操作⽅法与技能。

⼯艺:使各种原材料、半成品加⼯成为产品的⽅法和过程。

⼯程:将科学原理应⽤到实际⽬标,如设计、组装、运转经济⽽有效的结构、设备或系统。

材料⼯程:是⼯程的⼀个领域,其⽬的在于经济地,⽽⼜为社会所能接受地控制材料的结构、性能和形状。

2、材料科学与⼯程的任务?材料科学与⼯程是关于材料成分、结构、⼯艺和它们的性能与⽤途之间有关的知识和应⽤的科学。

3、传统材料加⼯包括哪⼏个⽅⾯?①传统的⾦属铸造②塑性加⼯③粉末材料压制、烧结或胶凝固结为制品④材料的焊接与粘接材料的切除,材料的成型,材料的改性,材料的连接⼆、材料的熔炼1、钢铁冶⾦1)、⾼炉炼铁⽣产过程:①还原:矿⽯中的铁被还原;②造渣:⾼温下⽯灰⽯分解形成的氧化钙与酸性脉⽯形成炉渣;③传热和渣底反应:被还原的矿⽯降落使温度升⾼加速反应将全部氧化铁还原成氧化亚铁,风⼝区残余的氧化亚铁还原成铁,与炉渣⼀起进⼊炉缸。

2)、炼钢过程中的理化过程:①脱碳:碳被氧⽓直接氧化:在温度⾼于1100℃条件下2C+O2→2CO间接氧化:在温度低于1100℃条件下2Fe+O2→2FeOC+FeO→Fe+CO②硅、锰的氧化:a.直接氧化反应:Si+O2 →Si022Mn+O2 →2MnOb.间接氧化,但主要是间接反应:Si+2FeO →Si02+2FeMn+FeO →MnO+Fe③脱磷:磷是以磷化铁(Fe2P)形态存在,炼钢利⽤炉渣中FeO及CaO与其化合⽣成磷酸钙渣去除Fe2P+5FeO+4CaO→(CaO)4·P2O5+9Fe④脱硫:硫是以FeS形式存在,利⽤渣中⾜够的CaO,把其中FeS去除。

反应式为FeS + CaO-->FeO + CaS⑤脱氧(再还原):通常采⽤的脱氧剂有:锰铁、硅铁和铝等。

材料工程基础知识点总结

材料工程基础知识点总结

材料工程基础知识点总结
第一章、材料的性能及应用
1、常用的力学性能,如:σS,σb,σe,σP 等所表示的含义,弹性模量E及其主要影响因素、塑性指标的意义。

不同材料所适用的硬度(HB、HR、HV)测量方法。

第二章、原子结构和结合键
1、结合键的类型(主要为金属键、离子键、共价键)及其主要特点,它们对材料性能的主要影响
第三章、晶体结构
1、晶面与晶向的标注和识别
2、BCC、FCC、HCP三种常见金属晶体结构中所含的原子数、它们的致密度。

3、相、固溶体、中间相、固溶强化的概念、固溶体的分类、中间相的分类以及固溶体和中间相的主要区别。

第四章、晶体缺陷
1、晶体缺陷的分类、位错的含义和分类及特点。

位错(及点缺陷)密度的变化对材料性能(主要是力学性能)的影响。

2、晶界原子排列?的特点及其分类,晶界的特性;相界的分类、润湿
第五章、固体材料中原子的扩散
1、Fick第一定律的含义、非稳态扩散的误差函数解的应用计算
2、扩散的机制及影响扩散的主要因素以及在工业上的应用(如:工业渗碳为何在奥氏体状态下进行)
第六章、相平衡与相图原理
1、Gibbs相律含义,二元匀晶、共晶相图分析,杠杆定律的应用计算;相图与合金使用性(强度、硬度)和工艺性(铸造)的关系
2、铁碳相图(简化版)及其标注上面主要的成分点和温度及相;不同含碳量的合金从高温到室温下组织的变化,利用杠杆定律计算组织或相组成物的含量(主要针对C%<2.11%的合金,即钢)第七章、材料的凝固
1、液态合金结构的特点,过冷度及其与冷却速率的关系?。

材料工程基础总复习题(含答案)资料

材料工程基础总复习题(含答案)资料

材料工程基础总复习题一、解释名词1、炉渣碱度: 一种表示炉渣特性的指数, 通常多用碱性氧化物与酸性氧化物的质量百分浓度的比值表示。

2、偏析: 合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析3、疏松: 铸件凝固缓慢的区域因微观补缩通道堵塞而在枝晶间及枝晶的晶臂之间形成的细小空洞4、白点: 在钢的纵断面上呈光滑的银白色斑点,在侵蚀后的横断面上则呈较多的发丝状裂纹5、镇静钢:脱氧完全的钢, 组织致密,偏析小,质量均匀.6、沸腾钢: 脱氧不完全的钢, 浇注时钢水在钢锭模内呈沸腾现象7、缩孔: 液态合金冷凝过程中, 由于液态收缩和凝固收缩的体积减小得不到补充, 则会在铸件最后凝固的部位形成孔洞, 容积大而集中的称为缩孔8、缝焊: 实际上是连续点焊,缝焊是将工件装配成搭接接头, 置于两个盘状电极之间,盘状电极在焊件上连续滚动, 同时连续或断续放电, 形成一个个熔核相互叠加的连续焊缝9、氢脆: 溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限, 使钢的塑性特别是断面收缩率明显降低,而对其他力学性能影响不大.10、软钎焊:钎料的熔点在450 C以下,接头强度低,一般为60〜190MPa工作温度低于100 C,具较好的焊接工艺性,用于电子线路的焊接。

11、硬钎焊:钎料的熔点在450 C以上,接头强度高,在200MP以上,工作温度较高。

用于机械零部件的焊接。

12、镇静钢:13、回磷现象:炼钢过程中某一时期 (特列是炉内预脱氧到出钢期间,甚至在盛钢桶中),当脱磷的基本条件得不到满足时,被脱除的磷重新返回到钢液中的现象.14、反挤压:金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压方式。

15、正挤压:金属流动方向与凸模运动方向相同的挤压方式。

16、复合挤压:一部分金属流动方向与凸模运动方向相同,另一部分金属流向相反的挤压方式。

17、气焊:是利用可燃性气体与助燃性气体混合燃烧所释放初的热量作为热源进行金属材料的焊接。

18、胎膜锻:是在自由锻设备上使用名为胎膜的单膛模具生产锻件的工艺方法。

材料工程基础复习要点及知识点整理

材料工程基础复习要点及知识点整理

材料工程基础复习要点及知识点整理材料工程是一门研究材料的性能与结构、制备与应用的学科。

在进行材料工程的复习时,可以从以下几个方面进行重点整理:1.材料的分类与性质:了解材料的基本分类,包括金属材料、无机非金属材料、有机材料和复合材料等。

每种材料都有其独特的性质和特点,例如金属具有高强度、导电性和塑性等特点;无机非金属材料具有高温性能和耐腐蚀性能等;有机材料具有低密度和良好的绝缘性能等。

2.材料的结构:掌握材料的晶体结构和非晶结构。

晶体结构可分为立方晶系、六方晶系、正交晶系等,不同结构对材料的性能有着重要影响。

非晶结构指材料的原子排列无规则,常见的非晶结构包括玻璃和塑料等。

3.材料的制备与工艺:了解常见的材料制备方法,包括熔融法、溶液法、气相法和固相法等。

掌握不同制备方法对材料性能的影响,以及材料的烧结、热处理、涂覆等工艺方法。

4.材料的物理性能:熟悉材料的物理性能,包括力学性能、热学性能、电学性能和磁学性能等。

了解不同材料的硬度、强度、韧性、导热性、导电性和磁性等方面的性能。

5.材料的化学性能:了解材料与环境的相互作用,包括腐蚀、腐蚀疲劳、氧化、烧蚀等现象。

熟悉不同材料的耐蚀性,以及如何通过表面涂层和防护措施来改善材料的化学性能。

6.材料的性能测试与评价:了解材料性能的测试方法和评价标准,例如拉伸试验、硬度测试、电阻测试等。

熟悉不同测试方法的原理和应用,并能够分析测试结果。

7.材料的应用:掌握材料在各个领域的应用,例如航空航天、汽车工业、电子技术和生物医药等。

了解材料的选择原则和设计原则,以及如何根据具体应用要求选择合适的材料。

除了上述基本要点和知识点,还可以参考相关教材和课堂笔记,结合习题和案例进行练习和思考,加深对材料工程的理解和应用。

同时,关注国内外的最新研究进展和材料工程的新技术,及时了解和学习材料工程领域的前沿知识。

不断提升自己的综合素质,掌握科学研究和工程实践中的材料选择、设计和改性等技术能力。

材料工程基础复习要点及知识点整理全

材料工程基础复习要点及知识点整理全

材料工程基础复习要点及知识点整理全材料工程是工科的一个重要领域,它研究材料的特性、性能和结构,以及材料的制备、改性和应用。

在材料工程的学习和研究中,掌握基础的知识和复习要点是非常重要的。

本文将从材料的分类、性能和结构、制备方法以及常见材料的特点等方面进行全面的整理,帮助读者回顾和巩固材料工程的基础知识。

一、材料的分类材料可以根据其组成和性质的不同进行分类。

常见的材料分类有金属材料、非金属材料和复合材料。

1. 金属材料金属材料具有良好的导电性、导热性和可塑性。

常见的金属材料有铁、铜、铝等。

金属材料常用于制造机械、汽车等工业产品。

2. 非金属材料非金属材料分为有机材料和无机材料。

有机材料具有较高的灵活性和可塑性,如塑料、橡胶等;无机材料具有较高的硬度和稳定性,如陶瓷、玻璃等。

非金属材料广泛应用于建筑、电子等领域。

3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成,具有优异的综合性能。

常见的复合材料有纤维增强复合材料、层状复合材料等。

复合材料在航空航天、汽车等领域得到了广泛应用。

二、材料的性能和结构材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和热性能等。

1. 力学性能力学性能是材料的力学特征。

常见的力学性能有强度、韧性、硬度等。

强度表示材料抗拉、抗压、抗弯等载荷作用下的能力;韧性表示材料的抗断裂性能;硬度表示材料抵抗表面形变和划伤的能力。

2. 物理性能物理性能描述材料在物理方面的特性。

常见的物理性能有导电性、导热性、磁性等。

导电性表示材料传导电流的能力;导热性表示材料传导热量的能力;磁性表示材料受磁场作用的特性。

3. 化学性能化学性能是材料对外界化学物质的反应特性。

常见的化学性能有耐腐蚀性、稳定性等。

耐腐蚀性表示材料抵抗酸碱等侵蚀的能力;稳定性表示材料在不同条件下的性能变化情况。

4. 热性能热性能描述材料在温度变化下的特性。

常见的热性能有热导率、热膨胀系数等。

热导率表示材料传导热量的能力;热膨胀系数表示材料在温度变化下的膨胀程度。

材料工程基础 复习材料

材料工程基础 复习材料

材料工程基础第一章材料的制备与合成1.制备材料的3种途径:⑴第一个途径:通过原材料熔化精炼提纯,冷凝成固体(多晶、单晶或非晶的结构)的途径。

⑵第二个途径:用多种方法制成备用的高纯粉末(单相或合金、化合物)原料,使其进一步加工固结成材的粉末冶金技术。

⑶第三个途径:从石油、天然气裂解产物中或煤炭等物质中获得化合物单体,将低分子的单体经过聚合反应合成为高分子聚合物,以块状或粉体等形式存在。

2.化工生产流程:攻头、保尾、控中间。

3.高炉炼铁原料:⑴铁矿石;⑵熔剂(作用:降低脉石熔点和去硫);⑶燃料:常用的燃料主要是焦炭。

4.高炉炉渣:⑴主要由SiO2、Al2O3和CaO组成,并含有少量的MnO、FeO和CaS等。

⑵作用:①通过熔化各种氧化物控制金属的成分;②浮在金属液表面的炉渣能保护金属,防止金属被过分氧化,防止热量损失,起到隔热作用,保证金属不致过热。

5.造渣除P、S:P的含量高会引起钢的冷脆。

2Fe2P + 5FeO + 4CaO = 9Fe + (CaO) 4·P2O5钢中硫含量高,造成钢的热脆性。

FeS+CaO→CaS+FeO6.铝的生产流程电解法制备金属铝必须包括两个环节:一是从含铝的矿石中制取纯净的氧化铝;二是采用熔盐电解氧化铝得到纯铝。

7.炼铝过程中为什么要加入冰晶石(Na3AlF6)?①氧化铝的熔点(2050℃)太高,对电解设备的耐高温性能要求过高。

②当用冰晶石(熔点1010℃)作熔剂时,氧化铝溶解于其中(溶解度约10%),将与氧化= 938℃),这时可在1000℃以下进行电解。

通常的电解温度是铝形成低熔点共晶(T共950-970℃。

8. 单晶制备方法⑴熔体法:①提拉法;②坩埚下降法;③泡生法;④水平区熔法;⑤浮区法。

⑵常温溶液法:①降温法;②流动法;③蒸发法;④电解溶剂法;⑤凝胶法。

⑶高温溶液法①缓冷法;②助熔剂挥发法;③籽晶降温法;④溶液提拉法;⑤移动溶剂熔区法。

⑷其他相关方法:①水热法;②高温高压法;③焰熔法。

材料工程基础复习要点及知识点整理全

材料工程基础复习要点及知识点整理全

材料工程基础复习要点及知识点整理全材料工程是化学、物理的交叉学科,它涉及到材料的物理、化学以及其结构等方面知识。

在学习材料工程基础时,我们需要掌握一些重要的复习要点和知识点,本文将对其进行系统的整理。

一、晶体结构与晶体缺陷晶体结构是材料工程基础的核心内容之一,其对材料的性质和应用有着非常重要的影响。

晶体结构的种类包括金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等,每种结构都有其独特的特点和性质。

晶体缺陷是晶体中存在的缺陷或异质物,它对材料的性质和应用也有着重要的影响。

晶体缺陷包括点缺陷(空位、间隙、杂质)、线缺陷(位错、蚀刻通道)和面缺陷(晶界、界面)等。

二、材料的物理性质材料的物理性质包括密度、比热、热导率、电导率、热膨胀系数、磁性、光学性能等。

这些性质对于材料的性能和应用起着决定性的作用,因此学习和掌握这些物理性质是非常重要的。

三、材料的力学性质材料的力学性质包括弹性模量、屈服强度、断裂韧性、硬度等。

这些性质是衡量材料强度和耐久性的重要指标,对于材料的设计和应用也具有非常重要的作用。

四、材料的组织结构和相变材料的组织结构指的是材料内部的微观结构和相互之间的关系,包括晶体结构、晶粒大小、晶体缺陷、晶格畸变、相分布等。

了解和掌握材料的组织结构对于材料的性能和应用具有重要的意义。

材料的相变指的是材料在不同条件下发生的状态变化现象,包括固态相变、液态相变和气态相变等。

了解和掌握材料的相变规律可以为材料的制备和性能提高提供重要的理论依据和工程指导。

五、材料加工和处理材料加工和处理是将材料转变成所需的形态、结构和性能的过程。

常见的加工和处理方式包括热处理、冷加工、焊接、表面处理、涂层等。

了解和掌握这些加工和处理过程对于材料的制备和性能提高非常重要。

六、材料的应用材料的应用是材料工程学科的最终目的。

掌握材料的应用知识可以为实际工程和生产提供重要的理论基础和实践指导。

总之,材料工程基础涉及到的知识点非常丰富和复杂,需要我们通过多种途径进行学习和掌握。

材料工程基础复习资料(全)

材料工程基础复习资料(全)

材料工程基础复习要点第一章粉体工程基础粉体:粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。

*粉末:最大线尺寸介于0.1~500μm的质粒。

*粒度与粒径:表征粉体质粒空间尺度的物理量。

粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法:1.网目值表示——(目数越大粒径越小)直接表征,如果粉末颗粒系统的粒径相等时可用单一粒度表示。

2.投影径——用显微镜测试,对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。

①法莱特(Feret)径D F:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离②马丁(Martin)径D M:在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径③克伦贝恩(Krumbein)径D K:在一定方向上颗粒投影的最大尺度④投影面积相当径D H:与颗粒投影面积相等的圆的直径⑤投影周长相当径D C:与颗粒投影周长相等的圆的直径3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。

①二轴径长L与宽B②三轴径长L与宽B及高T4.球当量径——把颗粒看做相当的球,并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。

(容易处理)*粉体的工艺特性:流动性、填充性、压缩性和成形性。

*粉体的基本物理特性:1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。

分体颗粒间的作用力——高表面能,固相颗粒之间容易聚集(分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力)。

3.粉体颗粒的团聚。

第二章粉体加工与处理粉体制备方法:1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。

①脆性大的材料:捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法②塑性较高材料:切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法③超细粉与纳米粉:气流喷射粉碎法、高能球磨法2.物理化学法①物理法(雾化法、气化或蒸发-冷凝法):只发生物理变化,不发生化学成分的变化,适于各类材料粉末的制备②物理-化学法:用于制备的金属粉末纯度高,粉末的粒度较细③还原法:可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料,制的粉末的成本低④电解法:几乎可制备所有金属粉末、合金粉末,纯度高3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细颗粒的方法①固相法:以固态物质为原始原料(热分解反应法、化合反应法、水热法等)②液相沉淀法:最常见的方法沉淀法(直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法)、溶胶-凝胶法影响颗粒粉碎的因素:易碎性、碰撞速度(碎料例子碰撞速度、粉碎介质碰撞速度)粉体的分级:把粉体材料按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作。

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材料工程基础复习资料
一、 题型介绍
1.填空题(15/15)
2.名词解释(4/16)
3.简答题(3/21)
4.计算题(4/48)
二、复习内容
1.名词解释(Chapters 2-4)
热传导:两个相互接触的物体或同一物体的各部分之间,由于温差而引起的热量传递现象,称为热传导。

(依靠物体微观粒子的热运动而传递热量)
热对流:指流体不同部分之间发生相对位移,把热量从一处传递到另一处的现象。

(依靠流体质点的宏观位移而传热)
热辐射:物体通过电磁波向外传递能量并能明显引起热效应的辐射现象称为热辐射。

(不借助于媒介物,热量以热射线的形式从高温物体传向低温物体) 温度场:某瞬时物体内部各点温度的集合,称为该物体的温度场。

稳态温度场:温度不随时间变化的温度场。

等温面:温度场中同一瞬间同温度各点连成的面。

导热系数:在一定温度梯度下,单位时间内通过单位垂直面积的热量。

热射线:能被物体吸收并转变成热能的部分电磁波。

光谱辐射强度(E λ):单位时间内物体单位辐射面积表面向半球空间辐射从d λλλ+到波长间隔内的能量。

辐射力(E ):单位时间内物体单位辐射面积向半球空间辐射的全波段的辐射能,称为辐射力。

立体角:以球面中心为顶点的圆锥体所张的球面角。

角系数:任意两表面所组成的体系,其中一个表面(如F 1)所辐射到另一表面
上的能量占其总辐射能量的百分数,称为第一表面对第二表面的角度系数,简称角系数,记为12ϕ。

有效辐射:本身辐射和反射辐射之和称为物体的有效辐射。

照度:到达表面单位面积的热辐射通量。

黑度:实际物体的辐射力和同温度下黑体的辐射力之比。

空间热阻:由于物体的尺寸形状和相对位置的不同,以致一物体发射的辐射能不可能全部到达另一物体的表面上,相对于全部接受辐射能来说,有热阻的存在,称为空间热阻。

表面热阻:由于物体表面不是黑体,所以它不可能全部吸收投射到它表面上的辐射能,相对于黑体来说,可以看成是热阻,称为表面热阻。

光带:把具有辐射能力的波长范围称为光带。

绝对湿度:单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。

相对湿度:指湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之比。

含湿量:1Kg的干空气所携带的水蒸气的质量。

湿球温度计:在普通温度计外包裹湿纱布,湿纱布的一端浸入水中,使得纱布保持湿润,这种温度计称为失球温度计。

露点:当未饱和湿空气中水蒸气分压或含湿量不变时,湿空气冷却到饱和状态的温度称为露点。

平衡水分:当物料表面水蒸气分压与湿空气水蒸气分压达到平衡时,物料的含水量不再随与空气接触时间的延长而变化,此时物料的含水量就是该空气状态下的该物料的平衡含水量。

恒定干燥条件:是指干燥过程中空气的湿度、温度、速度以及与湿物料的接触状况都不变。

发热量(热值):单位质量或体积的燃料完全燃烧,当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。

结渣性:煤在燃烧的高温状态下灰分的粘结能力。

闪点:当有火源接近时,若出现蓝色的闪光,此时的油温称为闪点。

燃点:油温继续升高,用火源接近油表面时在蓝色闪光后能持续燃烧,此时的油温称为燃点。

着火点:油温达到一定程度,油表面蒸气自燃,此时的油温称为着火点。

爆炸浓度极限:当空气中燃料油蒸气达到一定浓度时,遇到明火或温度升高到一
定程度就会发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限。

理论空气量:单位质量或体积的燃料完全燃烧所需要的最少的空气称为理论空气量。

理论烟气量:单位质量或体积的燃料完全燃烧产生的最少烟气称为理论烟气量。

理论燃烧温度:在稳态、绝热、完全燃烧条件下,如果输入燃烧室内的全部热量都用来提高燃烧产物的温度,则称该温度为理论燃烧温度或绝热火焰温度。

量热计式燃烧温度:假定燃料在绝热系统中完全燃烧,并且不考虑燃烧产物在高温下的热分解时计算出的燃烧温度为量热计式燃烧温度。

回火:当气体喷出速度远小于火焰传播速度时,会发生回火现象。

脱火:当气体喷出速度远大于火焰传播速度时,会发生脱火现象。

过剩空气系数:实际使用空气量与理论空气量的比值。

黑体:吸收率为1的理想吸收体。

低位发热量:高位发热量减去水的汽化热就是燃料的低位发热量。

对流换热:流体与固体之间接触时彼此之间的换热过程。

分散垂直气流法则:在几何压头其主要作用的情况下,在分散垂直通道内,热气体应当自上而下流动才能使气流温度均匀分布;同样,冷气体应当自下而上流动才能使气流温度均匀分布。

产热度:燃料的热值,完全用于气态产物升温时,所能达到的温度称燃料理论发热温度,或发热温度,产热度,用
t表示。

m
灰体:辐射光谱连续,而且任何温度下所有各波长射线的单色辐射力正好都是
同温度下相应黑体单色辐射力的E
λ分数。

方向辐射力:单位发射表面面积在单位时间内,向空间指定方向周围微元立体角内发射的全波段的辐射能量。

单色吸收率:物体对某种波长辐射能的吸收率称为单色吸收率。

投射辐射:单位时间内投射到单位面积上的总辐射能量。

实际燃烧温度:按照实际燃烧情况,考虑到各种热损失时,燃料燃烧生成的烟气所达到的温度。

湿球温度:在普通温度计外包裹湿纱布,湿纱布的一端浸入水中,使得纱布保持湿润,在平衡状态下,空气向湿纱布传递的热量恰好等于湿纱布表面水分汽
化所需热量时,温度计所读出的温度,即为湿球温度。

2.简答题
(1)有人说:“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光(黄、绿、蓝等)的光谱发射率高”。

你认为这种说法正确吗?为什么?
答:不正确。

因为常温下物体呈现的颜色是由于物体对可见光中某种单色光的反射造成的。

红色物体正是由于物体对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收比较大,反射比较小,而对红光的吸收比较小,反射比较大所致。

根据基尔霍夫定律,)()(λαλε=,可见红光的光谱发射率较其他单色光的光谱发射率低而不是高。

(2)什么是燃料的热值,对比说明高位热值与低位热值的区别。

单位质量的燃料完全燃烧所散出的热量称为燃料的发热量或热值。

单位燃料完全燃烧后,燃烧产物中的水蒸气冷凝成液态水,而其它燃烧产物冷却到反应前温度时所放出的热量,称高位发热量;单位燃料完全燃烧后,所有燃烧产物冷却到反应前温度,且其中的水以水蒸气的形式存在时所放出的热量,称低位发热量。

(3)冷空气A(X 0,I 0)预热到温度t 1(B 点)后再用于物料的干燥。

若干燥过程为
理论干燥,且出干燥器空气C 的温度为t 2 。

请在I-X 图上画出A 、B 、C 三点的
示意位置。

(4)在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是什么?此法则的适用条件是什么?
答:在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是指在分散垂直通道内,热气体应当自上而下流动才能使气流温度均匀分布;同样,冷气体应当自下而上流动才能使气流温度均匀分布。

此法则的适用条件是:主要应用于几何压头起主要作用的通道内,如果通道内有阻力很大,此法则就不适用。

(5)什么是烟囱的“抽力”,影响烟囱抽力的因素有哪些?
答:烟囱的“抽力”是指烟囱底部负压的绝对值。

影响烟囱抽力的因素有:烟囱的高度、烟气的温度、空气的温度、空气的湿度、海拔高度
(6)请简述静压强的特性。

答:静压强的特性为:
(1)流体具有各个方向上的静压强;
(2)流体静压强处处垂直于固体壁面,固体壁面对流体的反作用力必然垂直指向流体表面。

(3)流体内部任一点的静压强大小与其作用面的方向无关
(4)液体的静压强仅与其高度或深度有关,而与容器的形状及放置方式无关。

221222
22av av av av av av a c w d H w w Hg h ρλρρρρ--)-()-(= 
气体的静压强沿高度变化小,密闭容器可以认为静压强处处相等。

(7)已知流场的运动方程为:u x =y 2+z 2,u y =z 2+x 2,u z =x 2+y 2,请分析说明该流场是否满足不可压缩流体的连续性条件?
解:因为:
根据连续性方程:
所以:该流场满足不可压缩流体的连续性条件。

(8)请说明湿空气的露点、湿球温度、干球温度的大小关系,何时三者相等? 答:当空气为不饱和空气时,露点温度低于湿球温度低于干球温度,当空气为饱和空气时,三者相等。

3.计算题
1.5 管路由不同直径的两管前后相连接所组成,小管直径0.2A d m =,大管直径0.4B d m =。

水在管中流动时,A 点压强270/A P kN m =,B 点压强240/B P kN m =,B 点流速1/B u m s =。

试判断水在管中流动方向。

并计算水流经两断面间的水头损失。

0=∂∂+∂∂+∂∂z u y u x u z y x 0=∂∂=∂∂=∂∂x u x u x u x x x。

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