材料工程基础课件复习-材料工程基础课件
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《材料工程基础》课件
03
无机非金属材料工程
无机非金属材料的性质
硬度
无机非金属材料的硬度通常较高，具有较好的耐 磨性和耐久性。
电绝缘性
部分无机非金属材料具有较好的电绝缘性能，常 用于电子、电气等领域。
ABCD
化学稳定性
无机非金属材料具有良好的耐腐蚀性和化学稳定 性，能够在恶劣环境下保持稳定。
热稳定性
无机非金属材料具有良好的热稳定性和隔热性能 ，能够在高温环境下保持性能稳定。
展。
04
复合化与多功能化
通过材料复合和多功能化设计， 实现材料的多重性能和功能，满
足复杂的应用需求。
材料工程的未来展望
新材料的不断涌现
随着科技的不断进步，将会有更多新 型材料不断涌现，为各领域的发展提 供更多选择和可能性。
绿色环保成为主流
随着人们对环境保护意识的不断提高 ，未来的材料工程将更加注重绿色环 保材料的研发和应用，减少对环境的 负面影响。
包括反应釜、搅拌器、管 道等。
01 03
缩聚反应
包括酯化缩聚、醚化缩聚 、缩聚反应等。
02
高分子合成方法
包括乳液聚合、悬浮聚合 、本体聚合等。
有机高分子材料的加工
加工工艺
包括压延、挤出、注射、吹塑等。
加工设备
包括混炼机、压延机、注塑机等。
加工条件
包括温度、压力、时间等。
加工助剂
包括增塑剂、润滑剂、抗氧剂等。
02
金属材料工程
金属材料的性质
金属材料的物理性质
金属材料的力学性质
包括密度、热膨胀系数、热导率等， 这些性质决定了金属材料在不同环境 下的性能表现。
包括硬度、强度、韧性、疲劳强度等 ，这些性质决定了金属材料在不同受 力条件下的行为。
材料工程《材料工程基础-绪论》课件
材料工程基础多媒体课件
8
课程的主要内容
6.3 燃烧计算 6.4 燃料的燃烧理论及过程 6.5 洁净燃烧技术
材料工程基础多媒体课件
9
课程的参考资料
教 材：《材料工程基础》，徐德龙 谢峻林 主编， 武汉理工大学出版社，2008年
参考书目：《材料工程基础》，冯晓云 童树庭 袁 华 主编，化学工业出版社，2007年
《工程研究方法与测试技术》，曲祖 源 主编，武汉工业大学出版社，2005年
《流体力学泵与风机》，周谟仁 主编， 中国建筑工业出版社，1998年
《硅酸盐工业热工基础》，孙晋涛 主 编，武汉工业大学出版社，2000年
材料工程基础多媒体课件
10
课程的学时安排
材料工程基础多媒体课件
11
课程的实践教学任务
13
材料工程基础及设备多媒体课件
4 质量传递基础 4.1 传质基本概念 4.2 分子扩散传质
材料工程基础多媒体课件
7
课程的主要内容
4.3 对流传质 4.4 传质与化学反应 5 物料干燥 5.1 概述 5.2 干燥静力学 5.3 干燥速率和干燥过程 5.4 干燥技术 6 燃料及其燃烧 6.1 燃料的种类及其组成 6.2 燃料的性质
材料工程基础
绪论
一、《材料工程基础》课程的性质与任 务 二、课程的主要内容 三、课程的参考资料、学时安排 四、课程的实践教学任务 五、课程的考核方式
材料工程基础多媒体课件
《材料工程基础》课程性质与任务
材料工程基础课程是学科基础课，围绕材料 生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主 要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。 通过本课程的学习，要使学生获得： 1. 工程流体力学， 2. 传热与传质基础， 3. 燃料及燃烧， 4. 工程研究基本理论与测试技术。
材料工程基础PPT
功能材料
纳米材料与技术
焊接技术与工程 材料科学与工程 材料化学 高分子材料与工程 冶金工程 材料物理 金属材料工程 无机非金属材料工程
粉体材料科学与工程
复合材料与工程
宝石及材料工艺学
三、国内、省内高校材料类专业设置的基本 情况 四、材料工程基础课程开设的目的和意义 五、课程主要内容和学习方法 六、材料科学研究进展
学科的第二种含义： 指高校教学、科研等功能 单位，是对高校人才培养、教师教学、科研业务隶属
范围的相对界定
2、专业 一般指高校或中等专业学校根据社会分工需要而划 分的学业门类。实际上，专业有广义、狭义和特指三种 解释。 广义的专业是指某种职业不同于其他职业的一些特 定的劳动特点。 狭义的专业，主要指某些特定的社会职业。这些职 业的从业人员从事的是比较高级、复杂、专门化程度较 高的脑力劳动。一般人所理解的专业，大多就是指这类 特定的职业。
3、二者之间的关系 二者具有内在的统一性。 学科是科学知识体系的分类，不同的学科就是不同 的科学知识体系； 专业是在一定学科知识体系的基础上构成的，离开 了学科知识体系，专业也就丧失了其存在的合理性依据。 在一个学科，可以组成若干专业；在不同学科之间也可 以组成跨学科专业。
学科与专业所追求的目标是不同的。学科发 展的目标是知识的发现和创新。学科以知识形态 的成果服务于社会，一般称之为科研成果，科研 成果又可分为科学型和技术型两种。专业的目标 是为社会培养各级各类专门人才。学科与专业目 标的区别表明两者之间具有不可替代性。
考依据。
二、材料类学科专业的结构与划分 1、学科分类 一级学科 材料科学与工程 二级学科 材料学 材料物理化学 材料加工工程 材料工程 三级学科 无机非金属材料 高分子材料 金属材料 复合材料 纳米材料
《材料工程基础》课件——第八章 材料的连接
工件 接触引弧
钢焊条焊接钢材时的焊 接电弧
焊接电弧是在电极和工件间的气体介质中长时间放电的现象。 电弧引燃时，弧柱中充满了高温电离气体，发出大量的光和热
手工电弧焊的焊接过程
焊缝附近 基体金属
焊条
焊芯 药皮
电
电
弧
弧
熔化 焊缝
熔 渣 CO2↑ 保护熔池
手工电弧焊的优缺点
优点：设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种 钢材和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。
熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适 于大量生产；
陶瓷焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强 度低。
埋弧自动焊的特点
焊接质量高且稳定； 熔深大，节省焊接材料； 无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 自动化操作，生产效率高。 设备昂贵，工艺复杂，适于长的直线焊缝和圆筒形
工件的纵、环焊缝的批量生产。
栓接
由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类 紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零 件。 这种连接形式就称为螺栓连接，即栓接。如把螺母从 螺栓上旋下，又可以
使这两个零件分开， 故螺栓连接是属于可 拆卸连接。
焊接
焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接 过程的实质是用加热或加压等手段，借助于金属原 子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连 接起来。
硬钎焊
硬钎焊是指使用的钎料熔点高于480℃的钎焊。其主 要加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、 炉内加热、盐浴加热等。软钎焊的接头强度不高 （＞800MPa）。
硬钎焊所用的钎剂主要有：硼砂、硼酸和氟化物等。 硬钎料主要用于钎焊受力大，工作温度较高的工件。
钎焊接头的形成过程
钎焊接头的形成包括两个过程： ⑴ 钎料熔化和流入、填充接头间歇形成钎料充满焊缝
材料工程基础第一章精品PPT课件
红色 黑色 黄褐色 淡黄色
赤铁矿
菱 铁 矿
磁铁矿
褐 铁 矿
一、生铁冶炼
对铁矿石的要求：
1、炼铁的原料
含铁量愈高愈好；30~70%，贫矿：Fe%＜45%
富矿：Fe%＞45%
还原性好；
粒度适中；通常为10~25mm
脉石成分中碱性氧化物含量高；
杂质含量少；S% ＜0.15%，P% ＜0.4%，As% ＜0.1%
要求：
含碳量高； 有害杂质硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量低； 在常温及高温下要有足够的机械强度； 气孔率要大，粒度要均匀
常用的燃料：
焦炭 喷吹用燃料：10~30%，有的达40~50%，包括气体燃料（天然气、焦炉 煤气等）、液体燃料（重油、柴油、焦油）、固体燃料（无烟煤粉）
2、高炉设备及工艺过程
金属材料的制备与加工工艺
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
金属材料的制备－冶金 铸造 金属的压力加工 金属的焊接 金属材料热处理
第一章 金属材料的制备－冶金
第一节 冶金工艺概述 第二节 钢铁冶炼 第三节 有色金属冶炼
第一节 冶金工艺概述
冶金是基于矿产资源的开发利用和金属材料生产加 工过程的工程技术。
➢ 工艺过程：
浸取
固液 分离
溶液 净化
金属或化 合物提取
第一节 冶金工艺概述
电冶金
➢ 定义：利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精
炼金属的冶金过程。
➢ 工艺分类：
电热冶金 ：直接用电加热生产金属的一种冶金方法。包
括电弧熔炼、电阻熔炼、等离子熔炼和感应熔炼等。
电化学冶金：利用电化学反应，使金属从含金属盐类的水 溶液或熔体中析出的冶金方法。包括水溶液电解和熔盐电 解
材料工程基础讲(2)
第十章 炼 钢
§10.1炼钢过程及原料
高炉铁水(铸铁)含93~94%的铁和6~7%的杂质： 以碳为主及硅、锰、磷、硫等→脆性↑，不能进行锻造、轧制。 炼钢：氧化去除杂质，同时提高温度，在熔融状态下高效率地精 炼成目标成分和达到目标温度的钢的过程。 炼钢过程： 氧化去除杂质，提高钢水温度，在熔融状态下高效率地精炼成目 标成分和达到目标温度的钢的过程。过程图：
建筑精选课件
2
铁水预处理：脱S、P、Si 2）废钢＜30%：冷却效果稳定的冷却剂。 3）生铁块：冷铁，冷却效应低于废钢。
2、辅助原料：造渣剂 生石灰：主要造渣原料，具有脱硫、脱磷作用。 石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键——适当 的块度。
要求：CaO%↑、SiO2%↓、S%↓。 萤石：CaF2(纯)熔点1418℃。助熔作用，加速石灰溶 解，在短时间内改善炉渣的流动性。
被除去进入渣中的元素
B、Al、Si、Ti、V、Zr
被分配在渣一金属两相的元素 P、S、Mn、Cr
残留在金属相中不能除去的元素 Cu、Ni、Co、Sn、
Mo、W、As、Sb
蒸发到气相中的元素 Zn、Cd、Pb、C
建筑精选课件
6
建筑精选课件
7
普通元素的氧化除去反应如下：
建筑精选课件
8
由使用耐火材料和造渣方法可分为：
用氧气，在操作上有利。
建筑精选课件
5
炼钢过程利用氧化反应去除杂质。由氧化物标准自由能
一温度图，从杂质对氧的化学亲和力的大小关系，可知炼
钢过程中能够去除的元素的大概情况：
位于Fe-FeO线上方的元素不能除去，残留在金属相中；
位于Fe-FeO线下方的元素可以容易地除去；
位于Fe-FeO线近旁的元素会分配在渣—金属两相中。
§10.1炼钢过程及原料
高炉铁水(铸铁)含93~94%的铁和6~7%的杂质： 以碳为主及硅、锰、磷、硫等→脆性↑，不能进行锻造、轧制。 炼钢：氧化去除杂质，同时提高温度，在熔融状态下高效率地精 炼成目标成分和达到目标温度的钢的过程。 炼钢过程： 氧化去除杂质，提高钢水温度，在熔融状态下高效率地精炼成目 标成分和达到目标温度的钢的过程。过程图：
建筑精选课件
2
铁水预处理：脱S、P、Si 2）废钢＜30%：冷却效果稳定的冷却剂。 3）生铁块：冷铁，冷却效应低于废钢。
2、辅助原料：造渣剂 生石灰：主要造渣原料，具有脱硫、脱磷作用。 石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键——适当 的块度。
要求：CaO%↑、SiO2%↓、S%↓。 萤石：CaF2(纯)熔点1418℃。助熔作用，加速石灰溶 解，在短时间内改善炉渣的流动性。
被除去进入渣中的元素
B、Al、Si、Ti、V、Zr
被分配在渣一金属两相的元素 P、S、Mn、Cr
残留在金属相中不能除去的元素 Cu、Ni、Co、Sn、
Mo、W、As、Sb
蒸发到气相中的元素 Zn、Cd、Pb、C
建筑精选课件
6
建筑精选课件
7
普通元素的氧化除去反应如下：
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8
由使用耐火材料和造渣方法可分为：
用氧气，在操作上有利。
建筑精选课件
5
炼钢过程利用氧化反应去除杂质。由氧化物标准自由能
一温度图，从杂质对氧的化学亲和力的大小关系，可知炼
钢过程中能够去除的元素的大概情况：
位于Fe-FeO线上方的元素不能除去，残留在金属相中；
位于Fe-FeO线下方的元素可以容易地除去；
位于Fe-FeO线近旁的元素会分配在渣—金属两相中。
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。
材料工程基础课件-第四章 半固态成形(2节)
原理：利用双螺旋的旋转，使液态金属产生剧烈的紊 流，增加切变率来达到细化晶粒，均匀成分的目的。
优缺点
优点： 设备的剪切速率高，半固态颗粒细小均匀， 可生产薄壁、断面复杂的零件。
缺点： 双螺旋结构存在螺杆工况差，消耗高，寿 命短等问题，不适用大型零件生产。
2、触变成形
• 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，可以搬运、切块、 储藏，（或等轴细晶的预铸锭），使用时 重新加热到半固态温度范围，装入成型机 进行成形（铸造、挤压、轧制、模锻）的 成形方法。
流变成形与触变成形
流变成形 (流变铸造) 触变成形 (触变铸造)
图6 半固态金属加工两种方法(流变成形和触变成形)的工艺流程图
1、流变成形
流变成形在金属凝固过程中，对其施以 剧烈的搅拌作用，充分破碎树枝状的初生 固相，得到一种液态金属母液中均匀地悬 浮着一定球状初生固相的固-液混合浆料(固 相组分一般为50％左右)，即流变浆料，利 用这种流变浆料直接进行成形加工的方法 称之为半固态金属的流变成形。
第二节 半固态成形
一 、 概述 二 、半固态下合金流动性能 三 、半固态成形方法
一、概述
传统的金属成形主要分为两类： • 一类是金属的液态成形，如铸造、液态模
锻、液态轧制、连铸等； • 另一类是金属的固态成形，如轧制、拉拔、
挤压、锻造、冲压等。 在 20 世 纪 70 年 代 美 国 麻 省 理 工 学 院 的 Flemimgs教授等提出了一种金属成形的新 方法，即半固态加工技术。
• 机械搅拌法 • 电磁搅拌法 • 应变激活法
机械搅拌法
机械搅拌法是利 用机械旋转的叶片 或搅拌棒改变凝固 中金属初晶的生长 与演化，以获得球 状或类球状的初生 固相的半固态金属 流变浆料。
优缺点
优点： 设备的剪切速率高，半固态颗粒细小均匀， 可生产薄壁、断面复杂的零件。
缺点： 双螺旋结构存在螺杆工况差，消耗高，寿 命短等问题，不适用大型零件生产。
2、触变成形
• 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，可以搬运、切块、 储藏，（或等轴细晶的预铸锭），使用时 重新加热到半固态温度范围，装入成型机 进行成形（铸造、挤压、轧制、模锻）的 成形方法。
流变成形与触变成形
流变成形 (流变铸造) 触变成形 (触变铸造)
图6 半固态金属加工两种方法(流变成形和触变成形)的工艺流程图
1、流变成形
流变成形在金属凝固过程中，对其施以 剧烈的搅拌作用，充分破碎树枝状的初生 固相，得到一种液态金属母液中均匀地悬 浮着一定球状初生固相的固-液混合浆料(固 相组分一般为50％左右)，即流变浆料，利 用这种流变浆料直接进行成形加工的方法 称之为半固态金属的流变成形。
第二节 半固态成形
一 、 概述 二 、半固态下合金流动性能 三 、半固态成形方法
一、概述
传统的金属成形主要分为两类： • 一类是金属的液态成形，如铸造、液态模
锻、液态轧制、连铸等； • 另一类是金属的固态成形，如轧制、拉拔、
挤压、锻造、冲压等。 在 20 世 纪 70 年 代 美 国 麻 省 理 工 学 院 的 Flemimgs教授等提出了一种金属成形的新 方法，即半固态加工技术。
• 机械搅拌法 • 电磁搅拌法 • 应变激活法
机械搅拌法
机械搅拌法是利 用机械旋转的叶片 或搅拌棒改变凝固 中金属初晶的生长 与演化，以获得球 状或类球状的初生 固相的半固态金属 流变浆料。
材料工程基础课件第三章优秀课件
tddydz2tdxddydz
x
x2 2
t 1 t dx 2 x
d dx
o’
x
流出A´B´C´D´面的热量:
dQ dx x td dydz x 2t2d 2 xd dydz
x轴向净流入量为:
dQx0dQ dx x2t2dxdydzd
同理:
dQy0dQdy y2t2dxdydzd
dQz0dQdz z2t2dxdydzd
固体 金属: 自由电子扩散
气体: 依靠分子的紊乱运动 (碰撞) (纯粹的分子运动)
液体: 介于固气之间, 类似于非导电固体.
对流 指依靠流体质点的宏观运动而发生的能量传递. 特点是
流体处于运动状态, 且只出现在流体中.
分自然对流和强制对流二种.
热辐射 因核外电子跃迁而引发的以电磁波的形式传播的能量.
即: q r
n
W/mK
指单位温度梯度作用下, 单位时间内通过单位面积的导
热量. 物性参数, 由实验测定.
2.2.3 影响 k 的因素
影响因素: 种类、φ、p、t、γ、结构等.
k的数值表现的规律: 金 属 非 金 属 l g 通常把室温下 0.22N /m K的材料称为隔热保温材料.
与温度的关系: 0 b t或 0 1 t
材料工程基础课件第三章
§1. 传热学概述
1.1 传热学 传热学是研究热量传递规律及其应用的科学. 热量是因温度差别而转移的能量.
动力 f
传递规律的两个要素: 方向
1.2 传热方式
按传热过程中物质本质的区别，分为: 导热、对流和辐射.
导热 指温度不同的各部分物质仅仅由于直接接触，没有相对宏
观运动时所发生的热量传递现象, 特点是介质处于静止状态. 非金属: 晶格结构(分子 原子)振动
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• ΔGo-T图提供的信息： 氧化物位置低的比位置高的稳定，位置低的元素能 还原位置高的元素，并且两者相距越远越好，相距 越远反应进行得越彻底；
稳定性：CaO>MgO>Al2O3>SiO2>MnO>FeO>P2O5 特殊线：2C+O2=2CO 交点对应温度：C还原氧化物的最低温度
• 从矿石中制取铁的过程称为炼铁；炼铁的 炉子叫高炉； • 炼铁原料：铁矿石（磁铁矿、赤铁矿、褐 铁矿和菱铁矿）、熔剂（作用?)、燃料(焦 炭，作用？）
• 产出：生铁、煤气、炉渣
高炉炼铁的主要反应：
1）燃烧过程:C＋O2——CO2↑ CO2在上升过程中：CO2＋C——CO↑ 2）溶剂分解:CaCO3——CaO＋CO2↑ 3）铁的还原:FeO＋CO——CO2＋Fe(间接还原) FeO＋C——Fe＋CO （直接还原） 4）增碳：铁水在与焦碳的接触中会增碳－扩散 过程， 使铁水被C所饱和。 5）其他元素的还原: Mn，Si 部分被还原，被还原后进入铁水中 Al不被还原 ，只能和熔剂形成渣 6）去S: FeS＋CaO——CaS＋FeO 7）P还原： Ca3(PO4)2＋5C － 3CaO＋2P＋5CO 8）造渣：SiO2、Al2O3、CaO等 铁水中： C饱和，溶有部分Mn，Si，S以及全部的P。
炼钢过程的物理化学原理
• • • • •
脱C Si、Mn的氧化 脱P 脱S 脱O：沉淀脱氧、扩散脱氧
铝冶金
铝硅比：指铝土矿中的氧化铝和二氧化硅 的质量比：即 A/S=矿石中氧化铝质量/矿石中二氧化硅质量 写为：A/S= Al2O3/ SiO2
• 我国铝土矿特点是高铝、高硅、低铁；铝 硅比较低，中低品位铝土矿居多；多数铝 土矿是一水硬铝石型铝土矿。 • A/S一般在4-7之间
分解
• 关键工序：浸出、晶种分解、分解母液蒸 发与苛化、氢氧化铝煅烧 • 苛性比值αk:铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的 分子比；
火法炼铜
冰铜（锍）是在熔炼过程中产生的重金属硫化物为主 的共熔体，是熔炼过程的主要产物之一，是以Cu2S-FeS系 为主并溶解少量其它金属硫化物（如Ni3S2、Co3S2、PbS、 ZnS等）、贵金属（Au、Ag）、铂族金属、Se、Te、As、
察法
• Tylor(泰勒)筛制
第三章 粉末材料的成形与固结
3.1 粉末的成形与干燥 3.2 粉末烧结 3.3 胶凝固化
成形是将松散的粉体加工成具有一定尺寸、形状以 及一定密度和强度的坯块。
模压成形
压力成形
等静压成形
……
挤压成形
成形
增塑成形
注射成形
……
注浆成形
料浆成形
热压铸成形
流延成形
……
颗粒密度
Sb、Bi等元素及微量脉石成分的多元系混合物。
第二章 粉末材料制备
• 2.1 粉末冶金概述 • 2.2 粉末的制备 • 2.3 粉末的特性及表征
粉末的制备
机械制粉
物理制粉
化学制粉
机械研磨
气流研磨
液体雾化
蒸发凝聚
气相沉积
还原ห้องสมุดไป่ตู้合
电化学法
球磨制粉包括四个基本要素：球磨筒、 磨球、研磨物料、研磨介质
雾化制粉分类
双流雾化:指被雾化的液体流和喷射的介质流；
气雾化、水雾化
单流雾化：直接通过离心力、压力差或机械冲
击力实现雾化。
化学制粉法
化学气相沉积法
化学还原法 电化学制粉法
化学气相沉积制粉原理
制粉过程包括四个步骤:
1、化学反应
2、均相形核
3、晶粒生长
4、团 聚
粉体粒度测定
• 筛分法、激光衍射法、沉降法、显微镜观
拜耳法生产氧化铝的基本原理
• （l）用NaOH溶液溶出铝土矿，所得到的铝酸 钠溶液在添加晶种、不断搅拌的条件下，溶液 中的氧化铝呈氢氧化铝析出，即种分过程。 • （2）分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温 下可用来溶出新的铝土矿，即溶出过程。 交替使用这两过程，就能够每处理一批矿石得 到一批氢氧化铝，构成所谓的拜耳法循环。 • 用反应方程式表示如下： 溶出 Al2O3（ 3 或1 ）H2O＋2NaOH==2NaAl(OH)4
• 真密度、有效密度、表观密度、堆积密度 • 松装密度、振实密度
粉末在压力下的运动行为
• 颗粒发生位移（滑动与转动）与重排； • 颗粒发生弹塑性变形； • 颗粒断裂；
• 实际上此三个阶段常常相互交叉。
• 脱模压力：使压坯由模中脱出所需的压力。 它与压制压力、粉末性能、压坯密度和尺 寸、压模和润滑剂有关。 • 弹性后效：在压制过程中，当除去压制压 力并把压坯压出压模之后，由于内应力的 作用，压坯会发生弹性膨胀。 • 压坯强度：表征压坯抵抗破坏的能力，即 颗粒间的粘结强度；
球磨制粉的基本原则
A、动能准则： 提高磨球的动能 B、碰撞几率准则： 提高磨球的有效碰撞几率
V临界 2
42.4 D
(转 / 分)
D是磨筒的直径
滚筒球磨的转速应有一个限定条件
V临1< V 实际 < V临2
气流研磨法
通过气体传输粉料的一种研磨方法。与机械 研磨法不同的是，气流研磨不需要磨球及其它辅 助研磨介质。研磨腔内是粉末与气体的两相混合 物。 根据粉料的化学性质，可采用不同的气源，如 陶瓷粉多采用空气，而金属粉末则需要用惰性气 体或还原性气体。由于不使用研磨球及研磨介质， 所以气流研磨粉的化学纯度一般比机械研磨法的 要高。
• 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：利用溶剂的化学作用，在水溶 液或非水溶液中进行包括氧化、还原、中 和、水解和络合等反应，对原料、中间产 物或二次再生资源中的金属进行提取和分 离的冶金过程；
• 炼铁主要是还原过 程，炼钢主要是氧 化过程；
• 理论基础：氧化物 生成自由能-温度的 关系图（ΔGo-T图)
模压成形 温压成形 等静压成形 软模成形 高能成形
压力成形
各种成形 方法的基 本原理、 优缺点及 应用。
材料工程基础 复习
2009.6.17
考试信息
• 考试形式：闭卷、开卷（各占50%） • 考试时间： • 考试地点：
• 考试要求：务必带好个人证件（学生证、 身份证），计算器
考试题型
• • • • 1、名词解释 2、选择题 3、简答题 4、综合分析题
第一章 材料的熔炼
• 1.1 钢铁冶金 • 1.2 铝冶金与熔炼 • 1.3 铜冶金