材料工程基础课件复习-材料工程基础课件

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。
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
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
• 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Βιβλιοθήκη Baidu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？）
• 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)
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
• 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。
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
• 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；
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
还原化合
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
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。
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、
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