材料工程基础全复习
材料工程基础复习资料
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。
材料工程基础复习资料
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。
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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
材料工程基础总复习题及部分参考答案
材料⼯程基础总复习题及部分参考答案材料⼯程基础总复习题及部分参考答案⼀、解释名词1、淬透性：淬透性是指钢在淬⽕时获得马⽒体的能⼒。
2、淬硬性：淬硬性是指钢在正常淬⽕下获得的马⽒体组织所能达到的最⾼硬度。
3、球化退⽕：球化退⽕是将钢中渗碳体球状化的退⽕⼯艺。
4、调质处理：淬⽕加⾼温回⽕的热处理称作调质处理，简称调质。
5、氮化：向钢件表⾯渗⼊N原⼦以形成⾼氮硬化层的化学热处理⼯艺。
6、完全退⽕：将⼯件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退⽕⼯艺，主要⽤于亚共析钢。
7、冷处理：钢件淬⽕冷却到室温后，继续在0℃以下的介质中冷却的热处理⼯艺。
8、软氮化：低温⽓体氮碳共渗，以渗氮为主。
9、分级淬⽕：将加热的⼯件放⼊稍⾼于Ms的盐浴或碱浴中，保温适当时间，待内外温度均匀后再取出空冷。
10、等温淬⽕：将⼯件在稍⾼于Ms 的盐浴或碱浴中保温⾜够长时间，从⽽获得下贝⽒体组织的淬⽕⽅法。
11、珠光体：过冷奥⽒体在A1到550℃间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体⽚层相间的机械混合物，根据⽚层厚薄不同,⼜细分为珠光体、索⽒体和托⽒体。
12、炉渣碱度：炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之⽐，常⽤炉渣中的氧化钙含量与⼆氧化硅含量之⽐表⽰，符号R=CaO/SiO213、偏析：钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析。
14、疏松：液态合⾦在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成⼀些细⼩的孔洞。
15、⽩点：当钢中含氢量⾼达了3ml/100g左右时，经锻轧后在钢材内部会产⽣⽩点。
在经侵蚀后的横向低倍断⼝上可见到发丝状的裂纹，在纵向断⼝上呈现圆形或椭圆形的银⽩⾊斑点。
⽩点是⼀种不允许出现的存在的缺陷。
16、镇静钢：钢液在浇注前经过充分脱氧的钢，当钢液注⼊锭模后不发⽣碳氧反应和析出⼀氧化碳⽓体，钢液可较平静地凝固成锭，故称为镇静钢。
17、沸腾钢：沸腾钢是脱氧不完全的钢，⼀般只⽤弱的脱氧剂锰铁脱氧。
材料工程基础考试复习题及答案
材料的液态成形技术1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？答：①第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。
②第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、温度、涂料层和发气性、透气性等。
③第三类因素，属于浇注条件方面的，主要有液态金属的浇注温度、静压头，浇注系统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。
④第四类因素，属于铸件结构方面的，主要有铸件的折算厚度，及由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失。
常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因素提出改善充型能力的措施，仍然可以从上述四类因素入手：①合金设计方面，在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小、厚薄和铸型性质等因素，将合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施，使合金晶粒细化，也有利于提高充型能力由于夹杂物影响充型能力，故在熔炼时应使原材料清洁，并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物②铸型方面，对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属填充期间的发气速度，均有利于提高充型能力③浇注条件方面，适当提高浇注温度，提高充型压头，简化浇注系统均有利于提高充型能力④铸件结构方面能提供的措施则有限2. 铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。
通常，合金的凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则越趋于糊状凝固。
3. 什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？答：金属液在铸型中冷却和凝固时，若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。
其中，在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔；分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。
材料工程基础全复习资料
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。
材料工程基础全
材料工程基础复习资料熔炼部分1、简述液态金属的结构。
答：液态金属的短程有序、长程无序结构（1）原子团（由十几到几百个原子组成）内，原子间仍然保持较强的结合力和原子排列的规律性，既短程有序；（2）原子团间的距离增大（产生空穴），结合力减小，原子团具有流动性质；（3）存在能量起伏和结构起伏；（4）随温度的提高，原子团尺寸减小、流动速度提高。
2、液态金属的有哪些重要的性质。
答：1.液态金属的结构,短程有序、长程无序2.液态金属的粘度：表征液态金属和合金的流动性，充型、除气、除渣的能力有关。
3.液态金属的表面张力：表面层原子处于力不平衡状态，产生了垂直于液体表面、指向液体内部的力，该力总是力图使表面减小。
第二项与基体润湿4.金属凝固时的体积变化：液态金属凝固时会收缩，有缩孔和缩松现象，造成金属的性能下降，应设法控制。
（①液态金属具有短程有序、长程无序结构。
②温度、化学成分及固态颗粒物含量对液体金属的粘度有很大的影响。
③液态金属和气体组成的体系中，由于表面层原子处于力不平衡状态，产生了垂直于液体表面、指向液体内部的力，即表面张力，该力总是力图使表面减小。
④金属的密度随温度的提高而降低；工程上，液态金属凝固时会收缩，有缩孔和缩松现象，造成金属的性能下降。
）3、影响金属熔体粘度的因素有哪些？答：（1）温度，粘度随温度的提高而降低。
（2）化学成分，共晶成分的液态合金的粘度最低。
（3）固态颗粒含量，粘度随颗粒体积百分含量的提高而提高。
4、金属氧化的热力学判据是什么？答：①在标准状态下，金属的氧化趋势、氧化顺序和可能的氧化烧损程度，一般可用氧化物的标准生成自由焓变量△G0，分解压Po2或氧化物的生成热△H0作判据。
通常△G0、Po2或△H0越小，元素氧化趋势越大，可能的氧化程度越高。
②在实际熔炼条件下，元素的氧化反应不仅与△G0有关，反应物的活度和分压也起很大作用。
气相氧的分压PO2实高，组元含量[i%]多及活度系数大，则氧化反应趋势大。
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。
材料工程基础总复习题(含答案)
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 ℃以下，接头强度低，一般为60～190MPa，工作温度低于100 ℃，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 ℃以上,接头强度高，在200MPa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。
材料工程基础复习题答案
材料工程基础复习题答案一、选择题1. 材料工程中，以下哪个不是常见的材料分类？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 塑料材料D. 生物材料答案：C2. 金属材料的强度和硬度通常与其什么属性有关？A. 密度B. 弹性模量C. 屈服强度D. 热膨胀系数答案：C3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高导电性B. 高延展性C. 高熔点D. 高韧性答案：C4. 以下哪个因素不是影响材料疲劳寿命的因素？A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的化学成分D. 材料的重量答案：D5. 材料的断裂韧性是衡量材料在什么条件下的性能？A. 静载荷B. 循环载荷C. 冲击载荷D. 热载荷答案：B二、填空题6. 材料的_______是材料在受到外力作用时抵抗永久变形的能力。
答案：弹性模量7. 金属材料的_______是指材料在受到外力作用时发生断裂前的最大应力。
答案：抗拉强度8. 陶瓷材料的_______是材料在受到冲击或振动时抵抗破坏的能力。
答案：断裂韧性9. 材料的_______是指材料在受到外力作用时发生永久变形而不断裂的能力。
答案：韧性10. 材料的_______是指材料在受到高温作用时保持其物理和化学性质不变的能力。
答案：热稳定性三、简答题11. 简述材料的硬度和强度的区别。
答案：硬度是指材料抵抗硬物体压入其表面的能力，通常通过硬度计来测量。
强度是指材料在受到外力作用时抵抗断裂的能力，它包括抗拉强度、抗压强度和抗剪强度等。
12. 解释什么是材料的疲劳寿命，并举例说明。
答案：材料的疲劳寿命是指材料在受到循环或重复载荷作用下，从开始加载到发生断裂所经历的周期数。
例如，汽车的弹簧在长时间的行驶过程中，由于路面的颠簸，会经历无数次的压缩和释放，最终可能导致弹簧断裂，这就是疲劳破坏。
四、论述题13. 论述材料的微观结构如何影响其宏观性能。
答案：材料的微观结构包括晶粒大小、晶界、相界、孔隙率等，这些微观特征对材料的宏观性能有着显著的影响。
材料工程基础复习题及答案
材料工程基础复习题及答案一、选择题1. 材料科学与工程研究的核心是什么？A. 材料的合成B. 材料的性能C. 材料的加工D. 材料的结构与性能关系2. 金属材料的强度主要取决于以下哪个因素？A. 原子间结合力B. 晶格类型C. 晶粒大小D. 杂质含量3. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 钢B. 玻璃C. 塑料D. 陶瓷4. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高强度、高韧性B. 耐高温、耐腐蚀C. 良好的导电性D. 良好的导热性5. 复合材料通常由哪些部分组成？A. 基体和增强体B. 金属和非金属C. 有机和无机D. 以上都是二、填空题6. 材料的力学性能主要包括______、______、______和硬度等。
7. 金属材料的塑性变形主要通过______和______两种机制实现。
8. 玻璃的主要成分是______，而陶瓷的主要成分是______。
9. 复合材料的______性能通常优于单一材料。
10. 材料的疲劳是指材料在______作用下逐渐发生损伤和断裂的现象。
三、简答题11. 简述材料的热处理工艺有哪些类型，并说明它们的主要作用。
12. 什么是材料的疲劳寿命？影响疲劳寿命的主要因素有哪些？13. 描述金属材料的腐蚀机理，并简述如何防止金属腐蚀。
14. 阐述高分子材料的加工方法及其应用领域。
15. 复合材料在现代工业中的应用有哪些优势？四、计算题16. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，抗拉强度为400 MPa，试计算其弹性模量（假设弹性模量为210 GPa）。
17. 假设有一块长1米，宽0.5米，厚0.02米的钢板，其密度为7850 kg/m³，求该钢板的质量。
五、论述题18. 论述材料的微观结构如何影响其宏观性能，并给出一个具体的例子。
19. 讨论材料的可持续性在现代材料工程中的重要性，并提出实现材料可持续性的方法。
参考答案：1. D2. A3. C4. B5. A6. 弹性模量、屈服强度、抗拉强度7. 滑移、孪生8. 硅酸盐、氧化物9. 综合性10. 循环载荷11. 退火、正火、淬火、回火，分别用于降低硬度、细化晶粒、提高硬度和韧性、消除内应力。
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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。
Me +FeO-->MeO +Fe3）、高炉炼铁原料：铁矿石、燃料和熔剂焦炭：它是把炼焦的煤粉或是几种煤粉的混合物装在炼焦炉内，隔绝空气加热到1000~1100度，干馏后留下的多孔块状产物。
作用是提供热量和还原剂。
4）、直接还原炼铁方法：用煤或天然气等还原剂直接将铁矿石在固态还原成海绵铁熔融还原炼铁方法：用铁矿石和普通烟煤作原料，在汽化炉的流化床中，将直接、还原得到海绵铁进一步加热熔化，在熔融汽化炉的炉底形成铁水与炉渣的熔池。
2、铜冶金造锍熔炼：目的在于首先使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜，部分铁以FeS形式也进入冰铜（Cu2S+FeS此熔体亦称为锍），使大部分铁氧化成FeO与脉石矿物造渣；其次使冰铜与炉渣分离。
为了达到这两个目的，造锍熔炼必须遵循两个原则。
一是必须使炉料中有足够的硫来形成冰铜，其次是炉渣中含二氧化硅接近饱和，以便使冰铜炉渣不至混熔。
3、单晶材料制备熔体中生长单晶应满足那些热力学、动力学条件？热力学：要使熔体中晶体生长，必须使体系的温度低于平衡温度。
体系温度低于平衡温度的状态称为过冷，所以，过冷是熔体中晶体生长的必要条件。
△T的绝对值称为过冷度，表示体系过冷程度的大小。
过冷度是熔体法晶体生长的驱动力，一般情况下，过冷度越大，晶体生长越快，过冷度为零时，晶体生长速度为零。
动力学：晶体生长速度f与晶体的温度梯度以及熔体的温度梯度有关。
远离生长界面的熔体温度最高，越趋近于生长界面，熔体温度趋于降低，这样便形成了由晶体到熔体方向(即Z向)的温度梯度。
温度梯度的存在是热量输运的必要条件。
要提高晶体生长速度，就要增大晶体的温度梯度和减小熔体的温度梯度，要降低晶体生长速度则采取相反措施。
三、金属的液态成型与半固态成型1、液态成型1）、从工艺方面列举如何获得等轴晶：①适当降低浇注温度：②合理运用铸型对液态合金的强烈激冷作用：③孕育处理:④动态晶粒细化：在合金凝固初期，直接对合金液施以振动、搅拌或旋转，都可以在液相中产生大量的游离晶体，细化等轴晶。
2）、合金的充型能力与流动性的概念极其关系：充型能力：液态金属充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。
流动性：指合金本身的流动能力。
关系：一般流动性好的合金，其充型能力也强，合金的流动性是影响合金充型能力的内在因素。
流动性是合金本身的性能之一，与合金成分、温度、杂质含量及其物理性能有关。
影响合金的充型能力的因素有合金的流动性、浇注条件以及铸型性质及结构。
3）、为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？和砂型铸造相比，金属型铸造有许多优点：(1)组织致密，力学性能较高。
(2)铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低，铝合金铸件的尺寸公差等级可达CT7—CT9，表面粗糙度可达Ra3.2—12.5μm。
(3)浇冒口尺寸较小，金属耗量减少，一般可节约金属15％～30％。
(4)多次浇注、工序简化、生产率高，易于实现机械化、自动化。
而砂型铸造：（1）可以生产形状复杂的零件，尤其复杂内腔的毛坯；（2）工艺灵活性大，适应性广，工业常用的金属材料均可铸造。
几克～几百吨，壁厚0.3mm～1m；（3）铸造成本较低：原材料来源广泛，价格低廉；（4）铸件的形状尺寸与零件非常接近,减少切削量，属少无切削加工。
但金属型制造成本高，周期长，工艺要求严，易出现白口。
不适合单件、小批生产零件，不适宜铸造形状复杂的薄壁未能广泛取代砂型铸造。
铸件，否则易产生浇不足等缺陷。
铸造高熔点合金，金属型寿命较低。
因此金属型铸造未能广泛取代砂型铸造4）、简述顺序凝固原则和同时凝固原则，并说明各自适用的场合（合金及铸件结构条件）。
顺序凝固原则：在铸件上从远离冒口或浇口到冒口或浇口之间建立一个递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向顺序地凝固。
顺序凝固原则适用于收缩大或壁厚差别较大，易产生缩孔的合金铸件。
同时凝固原则：即采用相应工艺措施使铸件各部分温度均匀，在同一时间内凝固。
同时凝固适用于各种合金的薄壁铸件。
5）、了解各种铸造方法的特点及应用2、半固态成型流变成型：指利用半固态金属制备器批量制备或连续制备糊状浆料，直接进行加工成型（铸造、挤压、轧制、锻模等）的方法。
触变成型：指将用浆料连续制备器生产的半固态浆料铸成一定形状的铸锭的成型方法。
3、快速凝固成型实现快速凝固成型的基本条件及三项技术：基本条件：①金属溶液必须被分散成液流或液滴，而且至少在一个方向上的尺寸极小，以便散热；②必须有能带走热量的冷却介质。
三项技术：大冷却速度凝固、大生长速度快速凝固、大过冷度快速凝固四、金属塑性加工1、塑性加工的特点并与铸造进行比较：优点：（1）结构致密、组织改善、性能提高、强、硬、韧↑；（2）少无切削加工，材料利用率高；（3）可以获得合理的流线分布；（4）生产效率高。
缺点：（1）一般工艺表面质量差；（2）不能成型形状复杂件；（3）设备庞大、价格昂贵；（4）劳动条件差。
2、工艺基础：①基本工艺：轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压成型②金属塑性变形的性能变化：加工硬化，回复与再结晶③金属塑性变形的类型：冷变形、热变形和温变形④影响塑性变形的因素：材料性质、加工条件、应力状态3、求任一点的主应力和主方向：解法如下例:设某点应力状态为：，试求其主应力和主方向.(应力单位:10MPa)解:将各应力分量代入式:得：)(2)(222322221xyzzxyyzxzxyzxyzyxzxyzxyxzzyyxzyxJJJτστστστττσσστττσσσσσσσσσ++-+=+++++-=++=代入：分解因式：为求主方向,可将应力分量代入式:0)(0)(0)(=-++=+-+=++-n m l n m l n m l z zy xz zx y xy zx yx x σστστσσσττσσ0)5(30)6(2032)4(=-++=+-+=++-n m l n m l n m l σσσ4、屈服条件及两个屈服准则：屈服准则（塑性条件、塑性方程）：在复杂应力状态下，只有当各应力分量满足一定的关系时，质点才能进入塑性状态。
这种关系称为屈服准则。
屈服准则是判断材料从弹性状态进入塑性状态的判据。
两个屈服准则：Tresca屈服准则：当材料（质点）中的最大剪应力达到某一临界值时，则材料发生屈服；该临界值取决于材料在变形条件下的性质，而与应力状态无关。
设σ1＞σ2＞σ3, 则τmax 1=（σ1-σ3）/2 = C， C可通过实验求得。
其值与应力状态无关。
当拉伸试样屈服时，σ2=σ3=0、σ1=σs,代入上式得C=1/2σs。
于是，屈雷斯加屈服准则的数学表达式为σ1-σ3=σs若不知道主应力大小顺序,屈雷斯加屈服准则:三个式子只要满足一个,该点即进入塑性状态.Misses 屈服准则：当材料质点单位体积的弹性形状变化能达到某一临界值；该临界值只取决于材料在变形条件下的性质，而与应力状态无关。
密塞斯屈服准则表达式为： 或5、应力状态（静水压力）对金属塑形的影响：主应力图中，压应力个数越多，数值越大，即静水压力越大，则金属的塑性越好；拉应力个数越多，数值越大，即静水压力越小，则金属的塑性越低。
五、材料的连接1、焊接1）、焊接的概念（实质）：使两个分离的物体通过加热或加压，或两者并用，在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与质点的扩散作用形成一个整体的过程。
2）、焊缝的外延生长：熔池中液态金属开始凝固时，熔池边界未熔的母材晶粒可作为非自发形核的现成基底，在很小的过冷度下，依附于母材晶粒逆热流方向生长，形成方向性很强的柱状晶，这种凝固特征就叫焊缝的外延生长。
3）、焊接热影响区：指受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材金属组织或性能发生变化的区域。
4）、焊缝凝固特点：①外延生长（联生结晶）②形成弯曲柱状晶5）、焊接变形的基本形式：主要有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形等。
6）、常用焊接方法比较：自行查看课件与课本7）、电阻焊：焊件组合后通过电极施加压力,利用电流流过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之在压力条件下形成接头的焊接方法。
2、粘接：粘接是借助于物理—化学过程形成两种固态物体永久性连接的一种技术。
粘接作用仅发生在表面及薄层，其实质是一种界面现象。
六、金属材料的常规热处理1、概念及其分类：金属材料的常规热处理是一种在固态下加热、保温和冷却，通过改变金属材料内部的组织结构，使其获得所需性能的工艺。
普通热处理可分成退火、正火、淬火和回火四种工艺类型。
表面热处理分为表面淬火及化学热处理。
即金属热处理分为整体处理、表面热处理和化学热处理。
()()()22132322212s σσσσσσσ=-+-+-222222)(6)()()(s zx yz xy x z x y y x στττσσσσσσ=+++-+-+-2、基本原理1）、加热可分为等温加热和连续加热。