2023年材料工程基础复习要点及知识点整理.doc

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1、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0.1500m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. 网目值表达（目数越大粒径越小）直接表征，假如粉末颗粒系统的粒径相等时可用单一粒度表达。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。 法莱特（Feret）径DF：与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离 马丁（Martin）径DM：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径 克伦贝恩（Krumbein）径DK：在一定方向上颗粒投影的最大尺度 投影面积相称径DH：与颗粒投影面积

2、相等的圆的直径 投影周长相称径DC：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。 二轴径 长L与宽B 三轴径 长L与宽B及高T4. 球当量径把颗粒看做相称的球，并以其直径代表颗粒的有效径的表达方法。（容易解决）*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. 粉体的能量具有较同质的块状固体材料高得多的能量。2. 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 粉体加工与解决粉体制备方法：1. 机械法

3、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。 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 塑性较高材料：切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法 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 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 物理-化学法：用于制备的金属粉末纯度高，粉末的粒度较细 还原法：可直接运用矿物或运用冶金生产的废料及其他便宜物料作原料，制的粉末的成本低 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、分子通过化学反映成核和长大、聚集来获得微细

4、颗粒的方法 固相法：以固态物质为原始原料（热分解反映法、化合反映法、水热法等） 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。（筛分分级、流体分级）1. 影响筛分的因素物料（堆积密度、粒度分布、含水量）、筛分机械（孔隙率、筛孔大小、筛孔形状、振动的幅度和频率、加料的均匀性、料速及料层厚度）。2. 流体分级的种类及其优缺陷运用不同粒径颗粒在流体中的沉降速度差，针对超微细粉体分级 干式分级 湿式分离优点（精度高、范围窄、操作简

5、朴），缺陷（过程中易固结、单位面积产量低、对可溶于分散介质和易变质的物质不能使用）造粒：“增大粒径”的过程常用的造粒方法：凝聚造粒法、挤压造粒法、压缩造粒法、破碎造粒法、熔融造粒法、喷雾造粒法。粉体成形：将粉末状态的材料制成具有一定形状、尺寸、孔隙率以及强度的预成形坯体的加工过程。模压成形：单向压制、双向压制、浮动凹模压制等静压成形：借助高压泵的作用把流体介质压入耐高压的刚体密闭容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性膜套内的粉末上，使粉末体在同一时间内各个方向均衡受压而获得密度分布均匀和强度较高的压坯。第三章 有机高分子材料成形加工基础牛顿流变学：也称经典流变学，是把研究对象解决成简朴的流体，

6、再用数学描述简朴流体中抽象质点的切应力与且应变的定量关。*聚合物的成形性能：流动性、收缩性、结晶性、吸湿性和粘水性、热敏性和水敏性。影响流动性的因素：（温度、压力、模具和聚合物的品质）1. 温度的影响聚合物的温度越高流动性越好2. 压力的影响压力增长流动性增大3. 模具的影响浇注系统形式、尺寸与布置、冷却系统设立、流速阻力设立直接影响4. 聚合物品质影响热固性塑料粒度均匀、湿度大、含水分等利于改善流动性影响聚合物成形性能的因素：聚合物粘度的影响、聚合物的聚集态及物理特性的影响。第四章 聚合物成形加工技术及原理模压成形：（又称压制成形或压缩成形）是先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具

7、型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业。涉及模压成形前的准备和模压过程两个阶段。模压成形阶段中应注意的问题：加料、合模、排气、交联固化、聚合物制品脱模、清理模具。模压成形过程参数：成形温度、成形压力和成形时间。挤出成形加工过程的工艺阶段：加料、输送、压缩、熔融、混合、排气。注射成形：（注塑成形）将聚合物的颗粒注入注射机内，并经外热式加热熔融至流动状态，再以很高的压力和较快的速度注入温度较低的闭合模具内，凝固成形。注射过程：加料、推动、熔融、注射注射成形的重要工艺参数是机筒温度（涉及喷嘴温度）、注射压力和成形周期（注射、高压、冷却等时间）；另一方面是加料量、剩料及模具温度等。（机筒温度、喷嘴

8、温度、模具温度、注射压力、成形时间）。气辅注射成形的影响因素与控制：熔体温度、熔体预注射量、气体注入延迟时间、气体注射压力和保压压力、气体注射时间。吹塑成形的基本过程：型坯制备、吹胀赋形、定型、脱模。吹塑成形的重要方法：中空聚合物制品吹塑、薄膜吹塑。第五章 硅酸盐类材料的生产及工艺原理硅酸盐类材料：玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等玻璃的重要成分原 材 料SiO2硅砂、砂岩Na2O纯碱、芒硝MgO白云石CaO石灰石、方解石Al2O3长石、高岭土玻璃配合料制备的规定：1. 配比对的、稳定，保持水分、温度适宜2. 配合料混合均匀性良好3. 具有一定的颗粒级别4. 具有一定的气体率玻璃的熔制：将配合料通过

9、高温加热成为均匀的、无可见气泡并符合成形规定的玻璃液的过程。硅酸盐玻璃熔制过程大体可分为：硅酸盐的形成、玻璃液的形成与澄清、均化与冷却。玻璃制品的成形过程：成形（赋予制品以一定的几何形状）、定形（把制品的形状固定下来，在温度减少下想、进行）。*日用玻璃器件成形方法：人工成形、机械成形。玻璃中的应力三类：热应力、结构应力、机械应力。玻璃为什么要退火：玻璃及玻璃制品在成形后的冷却过程中，经受剧烈的、不均匀的温度变化，产生的热应力会导致大多数制品在存放、加工及使用中自行破裂，所以一般在成形后均要通过退火，以减少或消除应力。*玻璃退火的原理：玻璃的永久热应力产生于从转变温度附近到退火温度区的结构调整（

10、应力松弛），因此，为了消除永久应力，也必须将制品加热到质点可移动、调整的温度。玻璃在转变温度以下的相称温度范围内，玻璃中的质点仍能进行调整，而玻璃的粘度值也相称大，不至于导致可测出的变形，因此可以在该温度区内进行退火。*玻璃的退火工艺：（按温度和时间变化）一次退火、二次退火及精密退火；（按退火设备）间歇退火、连续退火。陶 瓷 原 料主 要 成 分粘土类SiO2、AL2O3，少量碱金属氧化物、碱土金属氧化物、着色氧化物、灼烧减量长石类碱金属或碱土金属的铝硅酸盐石英类SiO2滑石类含水硅酸矿物硅灰石类偏硅酸钙类矿物陶瓷生产工艺过程：1. 坯料制备：第一阶段原料解决，第二阶段混合制备2. 坯体成形：

11、将泥坯料加工成所规定的形状和尺寸的均质坯体3. 坯体干燥4. 烧成：热工设备是窑炉。 燃料不同分为：固体燃料炉（煤烧窑）、液体燃料炉（重油烧窑、轻柴油烧窑）气体燃料炉（煤气、天然气、液化气烧窑） 以电为能源：电炉、微波炉、高频感应炉、等离子炉 制品是否与火焰接触：明焰窑、隔焰窑、半隔窑 烧成过程连续与否：间歇式窑、连续式窑 制品输送方式不同：隧道窑、辊道窑5. 釉料及制备：釉是附着在陶瓷坯体表面上的一层很薄的玻璃体。釉有铅釉（PbO为助熔剂的易熔釉）、石灰釉（CaO）、长石釉(长石为重要熔剂)等。釉的组成：玻璃形成剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、其他辅助剂。基本施釉的方法有浸釉、浇釉、喷釉。从原料

12、配方到釉层形成需要经历四个阶段：原料的分解、化合、熔化、凝固。耐火材料：一般是指耐火度不低于1580的无机非金属材料。烧结制品的基本生产工艺过程：原料加工配料成形干燥烧结拣选成品。耐火材料烧成用窑炉：隧道窑、倒焰窑、梭式窑。水泥的重要原料重要成分石灰质原料氧化钙粘土质原料氧化硅和氧化铝，部分氧化铁铁质校正原料硅酸盐水泥的生产过程：生料制备、熟料煅烧、水泥制成硅酸盐水泥的生产方式：（按生产制备的方法）干法生产、湿法生产。1. 干法生产采用烘干生料粉，或是原料的粉磨与烘干同时进行，或是先烘干后再粉磨，而后煅烧成熟料，再用其生产水泥的方法。2. 湿法生产将原料加水粉磨成生料浆后直接煅烧成孰料，再以其

13、生产水泥的方法。第六章 特种陶瓷的生产制备特种陶瓷的成形方法：冷等静压成形、注射成形、轧膜成形、流延成形、热压铸成形。特种陶瓷的是烧结方法：热压烧结与热等静压烧结、液相烧结、反映烧结。影响烧结的因素：烧结限度与烧结时间、颗粒半径等密切相关（粉粒越细小，烧结时间越长，烧结越充足），其他因素也会产生影响，如气泡和晶界、杂质及添加剂、烧结气氛等。第七章 冶金工程基础金属冶金按其原理可以划分为火法冶金、湿法冶金、电冶金及粉末冶金火法冶金的基本过程：炉料准备、熔炼和精炼。金属粉末冶金的基本过程：（又分为制粉、成形、烧结、后解决等四个基本过程）1. 金属粉末的制取和准备2. 将金属粉末制成所需形状3. 将

14、坯块在物料重要成员熔点以下的温度进行烧结，使之成为满足最终的物理、化学和力学性能规定的合格材料或制品第十三章 钢的相变*钢中典型的相变可归类为：加热过程中的奥氏体转变；冷却过程中的珠光体、贝氏体及马氏体转变；马氏体转变后的再加热（回火）转变。奥氏体：碳溶解在-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方点阵结构。具有较高塑性、较低屈服强度，相变过程易发生塑性变形产生大量位错或出现孪晶。奥氏体转变：钢在由室温加热至高温的过程中，当温度超过临界温度A1时会发生由、Fe3C两相组织向单相-固溶体的转变。这种转变会随温度升高直至亚共析钢的A3、过共析钢的Acm以上方可转变完全。转变生成的-固溶体称为奥氏体。影响奥

15、氏体晶粒长大的因素:1. 加热温度和保温时间2. 加热速度3. 第二相质点4. 钢的化学成分5. 钢的原始组织贝氏体：是一种铁素体与碳化物的两相机械混合物。（上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳贝氏体）贝氏体转变：当奥氏体被过冷至珠光体转变以下的较低温度时，过冷奥氏体发生的另一种分解转变。马氏体转变：以高于过冷奥氏体分解转变的临界温度冷却速度冷却通过高温区与中温区，珠光体与贝氏体的分解转变将会被克制，而在低温区发生的一种新型的相变。马氏体高强度、硬度的因素：重要取决于其中的过饱和碳含量，合金元素的影响较小。退火：目的是要消除材料内部的非平衡状态，恢复到正常的平衡状态。是指将材料加热到某一特定温

16、度，并保持适当时间，而后再以较缓慢的速度冷却至室温，或冷至某一较低的特定温度再等温保持足够时间，而后继续冷却至室温的工艺过程。淬火：通常将钢加热到奥氏体化状态，保温一定期间，而后以高于奥氏体分解转变的临界温度冷却速度冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体组织的工艺过程。正火：将钢加热到上临界点Ac3或Accm以上3050或更高温度，保温足够长的时间使奥氏体达成完全均匀化状态，而后在静止空气中冷却至室温的解决过程。回火：工件淬硬后加热到Ac1以下的某一温度，保温一定期间，然后冷却到室温的热解决工艺。钢的淬透性与淬硬性淬硬层：钢进行淬火解决后所获得的马氏体组织层淬透性：将经相同条件下淬火，钢所获得淬硬层厚

17、薄的能力淬透性所表征的是钢在淬火过程中获得马氏体组织的能力（表征方法：临界淬透直径法、末端淬火法）影响淬透性的因素，重要是钢中的合金元素及其含量淬硬性：淬硬层的实际硬度的高低，它重要取决于钢及马氏体中的碳含量，合金元素其辅助作用其它时效：从通过固溶解决后的饱和固溶体中析出细小弥散的沉淀相的过程。*时效强化：在时效过程中析出的沉淀相，通常使合金的强度和硬度明显提高，可达成强化效果。共格畸变的存在，是导致合金时效强化的重要因素。*时效析出沉淀的过程：较低温度下的溶质原子偏聚及形成的偏聚区（GP区）；随温度升高在GP区内析出亚稳定的过度沉淀相；更高温度下过度相转变成平衡相。*固溶时效强化的效果一般取

18、决于以下三个因素：合金的最大固溶度、合金的最大固溶度与室温下的固溶度差、时效析出的沉淀相性质什么是形变热解决？形变热解决的强化机制是什么？相图（phase diagram）：也称相态图、相平衡状态图，是用来表达相平衡系统的组成与一些参数（如温度、压力）之间关系的一种图。枝晶的判断、成分、类型：材科基56页胞状树枝晶、柱状树枝晶、自由树枝晶由图判断是否为枝晶，为什么枝晶解释粉体、粉末、粒度的物理含义及粉末粒度的表征方法与不同方法的优缺陷？粉体的制备方法有哪些？试例举两种超细粉的制备方法材料工程基础一到九章知识点整理第一章1、位置低的元素还原位置高的氧化物时，相距越远反映越彻底。Mg、Al、Si能

19、还原FeO。Al还原FeO最彻底。Si次之。2、熔剂的作用：减少脉石熔点，去硫3、熔剂种类：根据熔剂的性质可分为碱性熔剂和酸性熔剂，根据矿石中脉石和燃料中灰分的性质来决定选择。4、燃料（1）作用：依靠燃料的燃烧而获得热量，起着还原剂的作用。（2）常用燃料焦炭。优点：强度大、发热量高、价廉； 缺陷：灰分较多，杂质硫、磷的含量较多。（3）高炉燃料的规定：v 含碳量要高，以保证它有高的发热量和燃烧温度。v 有害杂质硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量要低，以保证生铁的质量，减少不必要的燃料消耗。v 在常温及高温下有足够的机械强度。v 气孔率要大，粒度要均匀，以保证高炉有良好的透气性。5、炉渣的重要作用：

20、v 通过熔化各种氧化物控制金属的成分。v 保护金属防止金属过度氧化。v 防止热量损失，起到绝热作用，保证金属不致过热。6、高炉由上到下：预热带，还原带，增碳带，风口轴心，熔化带7、理化过程：燃料的燃烧，铁的还原，铁的增碳，其他元素的还原（Mn，Si，P），去S，造渣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 铁水中C饱和，溶有部分的Mn，Si，S以及所有的P8、高炉产品：生铁（铸造生铁，炼钢生铁，特种生铁）、高炉煤气、炉渣9、钢中各元素的作用C： 控制钢材强度、硬度的重要元素，每1C可增长抗拉强度约980MPa。Si：也是增大强度、硬度的元素，每1Si可增长抗

21、拉强度约98MPa。Mn：增长淬透性，提高韧性，减少S的危害等。Al：细化钢材组织，控制冷轧钢板退火织构。Nb：细化钢材组织，增长强度、韧性等。V： 细化钢材组织，增长强度、韧性等。Cr：增长强度、硬度、耐腐蚀性能。10、完毕炼钢任务的手段v 供 氧顶底复吹转炉脱碳脱磷、RH顶枪真空脱碳v 造 渣LF钢包精炼炉、顶底复吹转炉v 搅 拌提供动力学条件，随着炼钢的整个过程：脱硫（氮气）、转炉顶底复吹、钢包底吹、RH真空提高搅拌等v 加合金转炉出钢脱氧合金化、LF/RH精调v 升 温转炉供氧升温、LF电极升温、RH加铝吹氧升温11、脱磷过程：放热反映，低温有利脱磷，高碱度、强氧化性有利脱磷1、炼钢重

22、要原材料钢 铁 料：铁水、废钢、生铁辅助原料：石灰、萤石、返矿、轻烧等合 金：硅铁、锰铁、增碳剂、脱氧剂等耐火材料：与铁水或钢水接触，具有耐高温的镁质、铝质、锆质、铬质材料。2、铁水预解决“三脱”是指 ：脱硅、脱磷、脱硫3、转炉的重要作用v 脱碳(铁与钢的重要区别，转炉可脱碳至0.03%）v 脱磷 (危害：冷脆）v 脱硫（我厂重要在铁水预解决和LF精炼完毕）v 升温v 炉后出钢脱氧合金化4、转炉冶炼的五大制度：装料制度，供氧制度，造渣制度，温度制度，脱氧及合金化制度5、电弧炉炼钢：依靠电极把电流引入熔炼室，在电极和金属炉料之间产生电弧使炉料熔化。熔化期：渣液界面反映，放热升温氧化期：重要任务脱

23、磷：控制渣的氧化亚铁和氧化钙浓度，氧化的磷形成4CaO.P2O5渣还原期：任务是脱氧、脱硫与调整温度和成分6、炼钢方法有：转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法7、连续铸造：将合格钢水铸成适合于轧制或锻压加工所需要的一定形状、尺寸和重量的铸坯1、铝物理性质：银白色，具有良好延展性，导电导热性好，密度小。2、铝土矿是最重要的矿物资源，重要为三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石。重要化学成分为三氧化二铝。尚有明矾石、霞石、高岭土3、铝冶金涉及纯氧化铝的制取和电解氧化铝。4、拜尔法生产氧化铝（1）铝土矿的浸出 ，氧化铁溶出过程中不与氢氧化钠反映，固相进入残渣，呈粉红色，所以溶出的残渣称赤泥。铝土矿高压溶出结

24、果使三氧化铝进入溶液，而二氧化硅、氧化铁、氧化钛等杂质残留在赤泥之中，借助于机械的方法即可使残渣与溶液分开（2）铝酸钠溶液的晶种分解生产中，晶种分解率一般为50-53%溶液的苛性比值：在任何温度下，提高都使溶液的稳定性提高。溶液的稳定性随温度的减少而下降。机械搅拌，都会加速铝酸钠溶液的分解。（3）氢氧化铝的煅烧：煅烧的任务是使氢氧化铝完全脱水，并制得事实上不吸水的氧化铝。（4）母液的蒸发与苛化母液的蒸发：在生产过程中，由于赤泥洗涤和氢氧化铝洗涤以及蒸气直接加热产生的冷凝水，使大量水分进入生产流程中，从而导致循环母液浓度减少，不符合生产上的规定。苛化： 通常是用石灰乳与碳酸钠溶液反映，使之转化为

25、氢氧化钠溶液，称为苛化反映。5、铝硅比在4以下的铝土矿，碱石灰烧结法是唯一得到实际应用的方法。碱石灰烧结法生产氧化铝：过程：生料烧结；熟料溶出；铝酸钠溶液的脱硅；碳酸化分解烧结法生产氧化铝的实际是将铝土矿与一定量的苏打、石灰配成炉料，在1200的高温下进行烧结，使氧化硅与石灰化合生成不溶于水的原硅酸钙，而氧化铝与苏打化合生成可溶于水的铝酸钠。 6、工业炼铝方法是通过熔盐电解氧化铝。用氧化铝、冰晶石及其他氟化盐等作为电解质，把其放入有碳素阳极和阴极所组成的电解槽中，然后通入直流电，结果在阴极得到液体铝；在阳极得到氧，它使碳阳极氧化而析出气体CO2和CO。7、阳极效应。外观特性：在阳极周边发生弧光

26、放电的小火花，产生劈啪声，槽电压由正常4.5V忽然升高到30-40V。危害：导致电流不稳，增长电耗。应用：判断槽子的工作状态，可调节电解槽的温度。8、 铝合金的熔炼特性：熔化时间长；易氧化；易吸气；容易吸取金属杂质规定：1）成分合格：靠配料计算，注意烧损元素；2） 温度合适：适中，720750；3） 含氢量H少；夹杂少（固相Al2O3）；4） 进行变质（AlSi合金Si量大于6%时）。 前二条是熔炼所有合金的共性，3，4条是铝合金的特性，也就是重点。9、铝熔炼要掌握一个“静” 字；具体内容是“防，排，溶”三字。1、铜 物理性质：玫瑰红，重金属、优良的导电导热性、良好的延展性、与其它金属较好的互

27、溶性。化学性质：两种化合价:一价的化合物在高温下稳定，二价化合物在高温下不稳定；温度大于185可被氧化；温度小于350生成红色氧化亚铜，大于350生成黑色氧化铜；在潮湿空气中被氧化生成“铜绿”CuCO3Cu（OH）2； 铜和硫反映可生成硫化铜和硫化亚铜；铜不溶于稀酸和盐酸，但溶于硝酸、王水和加热的浓硫酸中。2、铜与硫亲和力大于铁与硫亲和力是造锍熔炼的重要依据。3、CuO，含铜78.9%，天然呈黑铜矿产出。Cu2O，含铜88.9%，天然呈赤铜矿产出 4、炼铜方法重要有火法冶金和湿法冶金，以火法冶金为主5、火法炼铜：重要用于解决硫化铜矿，造锍熔炼吹炼火法精炼电解精炼。1）造锍熔炼（1）锍是金属硫化

28、物的共熔体，铜锍就是铜的硫化物和铁的硫化物的共熔体（习惯性称为冰铜）。（2）造锍熔炼的目的在于一方面使炉料中的铜尽也许所有进入冰铜，部分铁以硫化亚铁形式也进入冰铜，使大部分铁氧化成氧化亚铁与脉石矿物造渣，使冰铜与炉渣分离。造锍熔炼必须遵循两个原则：使炉料中有足够的硫来形成冰铜；使炉渣中含二氧化硅接近饱和，以便使冰铜炉渣不致混熔。（3）剧烈反映产生低价硫化物构成初期冰铜的基础（4）铜的传统造锍熔炼方法有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼和电炉熔炼，目前闪速炉和熔池熔炼2）冰铜吹炼：在一定压力下将空气送到液体冰铜中，使冰铜中的硫化亚铁氧化变成氧化亚铁与加入的石英熔剂造渣，而硫化亚铜则通过氧化后又与硫化亚铜互相

29、反映变成粗铜。温度12001250v 第一周期的造渣反映v 第二周期的造铜反映3）粗铜火法精炼 目的是进一步除去铜中少量的杂质，并将精炼后的铜铸成符合电解规定的阳极板，为电解精炼做准备。由鼓风氧化（除杂）和重油还原组成（还原Cu2O）。铜雨：由于熔体中二氧化硫气体的逸出，使铜水出现沸腾现象有小铜液滴喷溅射出。铜雨的出现预示着氧化除杂阶段结束，可以进行还原操作。4）电解精炼将火法精炼铜作为阳极，相间地装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解质，引入直流电后，阳极铜进行电化学溶解，纯铜在阴极上析出，铜中的杂质和有价元素根据其电化学性质不同，或者进入阳极泥，或者保存在电解液中，从而实现铜和杂质的分

30、离。物理成膜概念：指在薄膜沉积过程中，不涉及到化学反映，薄膜的生长基本是一物理过程以物理气象沉积（PVD）为代表基本方法：真空蒸发镀膜，溅射镀膜，脉冲激光沉积，离子成膜化学气相沉积（CVD）：运用流经衬底表面的气态物料的化学反映，生成固态物质，在衬底表面形成薄膜的方法表面淬火：通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的，即运用快速加热使钢件表面不久地达成淬火的温度，而不等热量传到中心，即迅速予以冷却 。得到的组织： 表层被淬硬为马氏，中心仍为未淬火组织含碳量以=0.40%-0.50%为宜感应加热表面淬火：工件表面产生一定频率的感应电流，将零件表面迅速加热，然后迅速淬火冷却的一种热解决操作方

31、法。频率越高，电流透入浓度越浅，即淬硬层越薄。第二章v 单个颗粒是指内部没有孔隙的致密材料，称一次颗粒。v 颗粒聚集体是指由单个颗粒以弱结合力构成的二次颗粒，包含了一次颗粒与孔隙。v 一次颗粒细化是内部原子的断键过程，规定有高的能量输入。v 二次颗粒界面的弱结合力断开，界面能转变为表面能。颗粒的细化过程事实上是总表面增长的过程运用动能来破坏材料的内结合力，使材料分裂 产生新的界面。球磨制粉涉及四个基本要素： 球磨筒，磨球，研磨物料，研磨介质细化过程实质上就是大颗粒的不断解理过程提高球磨制粉效率的基本原则：1.动能准则：提高磨球的动能2.碰撞几率准则：提高磨球的有效碰撞几率滚筒球磨的转速应有一个

32、限定条件：V临1 V 实际 V临2振动球磨制粉基本规律：振动的频率、振幅越高，粉末的粒度越细；粉料的填充率越大，则粉末粒度越粗。搅动球磨机是机械研磨集中研磨效率及能量运用率最高的一种粉磨设备。提高气流研磨制粉效率的基本原则：1.动能准则：提高粉末颗粒的动能2.碰撞几率准则：提高粉末颗粒的碰撞几率冷流冲击:运用金属的冷脆性而开发的一种粉末制取技术这一过程会同时产生两种效应: 加速效应：加速后的气体可超过音速；冷却效应：气粉混合物的温度能降到零度以下。这两点对于颗粒的粉碎十分有利，其一是颗粒的撞击动能增大，其二是金属颗粒的冷脆性提高。气流磨目前存在的问题有三点： (1)超细粉太多，粒度分布太宽；

33、(2)管壁粘料现象严重：(3)出料速度慢。雾化法是一种典型的物理制粉方法，是通过高压雾化介质，如气体或水强烈冲击液流，或通过离心力使之破碎、冷却凝固来实现的。 吸取的能量越高则粒径越小 提高雾化制粉效率基本准则: 1、能量互换准则:提高单位时间、单位质量液体从系统中吸取能量的效率，以克服表面自由能的增长。2、快速凝固准则:提高雾化液滴的冷却速度，防止液体微粒的再次聚集。气雾化制粉的影响因素:气体动能 喷嘴结构 液流性质 喷射方式增大气体压力，可以增长气体的喷射速度，因而有助于金属液体雾化率的提高。离心雾化法是借助离心力的作用将液态金属破碎为小液滴，然后凝固为固态粉末颗粒的方法旋转盘法:转速越高

34、，则平均粒度越小，细粉收得率越高。雾化制粉是一种快速凝固技术物理蒸发冷凝制粉是一种制备超微金属粉末的重要方法,为防止金属粉末氧化，在冷凝室内一般都要通入惰性气体制粉过程涉及四个环节：1. 化学反映2. 均相形核3. 晶粒生长4. 团 聚均匀形核时温度越高，过饱和度越大，则临界晶核尺寸越小，晶核形成能越低，对晶体生成越有利。晶粒生长过程重要受产物分子从反映体系中向晶粒表面的扩散迁移速率所控制。颗粒的大小和形状是粉体材料最重要的物性特性表征量。除球体以外的任何形状的颗粒并没有一个绝对的粒径值，描述它的大小必须要同时说明依据的规则和测量的方法。第三章组成高分子链的键的类型除了共价键外，还可以涉及某些

35、配位键和缺电子键。一般把相对分子质量低于1000或1500的化合物称低分子化合物；相对分子质量在10000以上的称为高分子化合物。 高分子材料分类：1、按聚合物的来源：天然和合成2、按性能和用途：塑料、橡胶、纤维、胶粘剂3、按热行为：热塑性和热固性4、按主链结构：碳链、杂链和元素有机聚合物v 热塑性塑料是指在特定温度范围内具有可反复加热软化、冷却硬化特性的塑料品种；v 热固性塑料是指在特定温度下加热或通过加入固化剂可发生交联反映，变成不溶、不熔塑料制品。橡胶的特性是在室温下弹性高，弹性模量小。合成纤维的弹性模量较大，在较宽的温度范围内，机械性能变化不大。塑料的弹性模量、粘度和延展性都与温度有直

36、接的关系。引发剂：容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键加聚反映：概念：不饱和单体借助引发剂，在光、热或辐射的作用下活化产生自由基，不饱和键打开、互相加成而连接成大分子链。v 机理：一般按链式反映机理v 反映过程：链的引发、增长、终止、转移v 分类：均聚反映和共聚反映v 实行方法：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合连锁聚合反映：v 概念：用物理或化学方法产生活性中心，并且一个个向下传递的连续反映称为连锁反映。v 反映过程：可以明显提成几步基元反映，即链引发、链增长、链终止等。各步的反映速率和活化能差别很大。v 特点：连锁聚合反映中的自由基聚合，链引发缓慢，而链增长和终止极快。结果转化

37、率随聚合时间延长而不断增长。v 体系的组成：单体和高聚物，很少有中间产物逐步聚合反映：v 绝大多数缩聚反映和合成聚氨酯的反映都属于逐步聚合反映。v 特性：在由单体生成高分子聚合物的过程中，反映是逐步进行的。每一步的反映速率和活化能大体相同。聚合物的相对分子质量的增长是逐步的。链增长活性中心为自由基，这种聚合反映称自由基聚合。连锁聚合的单体通常是具有不饱和键的单体以离子形式激活单体的连锁聚合反映称为离子聚合，离子聚合反映的活性中心是离子v 本体聚合：仅仅是单体自身加少量引发剂或催化剂、热、光、辐射的作用下进行的聚合，根据单体对聚合物的溶解情况可有均相聚合和非均相聚合两种。均相聚合：最后得到透明固

38、体聚合物。非均相聚合：得到不透明的白色颗粒状物本体聚合生产中的关键问题是反映热的排除，第二个问题是聚合物的出料问题溶液聚合、；由单体、引发剂、溶剂组成的聚合体系溶剂对引发剂有诱导分解作用，链自由基对溶剂有链转移反映v 离子型聚合选用溶剂的原则： a、考虑到溶剂化能力 b、考虑到溶剂的链转移反映。v 以下两个场合要选用溶液聚合 1、溶液聚合有也许消除凝胶效应。 2、工业上溶液聚合适于聚合物溶液直接使用的场合。悬浮聚合：一般是以单体小液滴状态悬浮在水中进行的聚合。悬浮聚合体系一般由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分组成乳液聚合：单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合。最简朴的配方由单体、

39、水、水溶性引发剂、乳化剂四组分组成v 熔融缩聚：普遍用来生产聚酰胺、聚酯和聚氨酯。不加溶剂，单体和产物都处在熔融状态，反映温度高于缩聚产物熔点1020。溶液缩聚：将单体溶于一种溶剂或混合溶剂中进行的缩聚反映v 溶剂是溶液缩聚反映的关键，对溶剂的规定： 能迅速溶解单体，减少反映体系的粘度；迅速吸取和导出反映热，使反映平稳进行第四章1、液态成形的特点 （1）、适应性强，工艺灵活性大 （2）成形件尺寸精度高 （3）、成本低廉 （4）、零件力学性能较差，尺寸均一性差 （5）液态成形过程劳动强度大，生产条件较差，生产率较低2、合金的充型能力（流动性） 概念：液体充满铸型，获得形状完整，轮廓清楚铸件的能力

40、 影响因素： （1）：合金的流动性：流动性好，则充型能力强，流动性与合金成分、温度、杂质含量及物理性能有关（流动性以螺旋形式样的长度测试，越长，流动性越好，实质上表白试样在形式、铸型和浇注条件相同情况下合金的充型能力） （2）：浇注条件：涉及浇注温度、充型压力和浇注系统结构等。浇注温度有决定性影响，一定温度范围内浇注温度越高，合金粘度越小，充型能力越好。但过高金属液氧化吸气严重，铸件易产生缩松、气孔。充型压力越大，充型能力越好 （3）铸型性质及结构：铸型材料的导热率和比热容越大，铸型的蓄热能力越大，合金液的激冷能力越强，合金充型能力变差。预热铸型能减小金属液与铸型的温差，充型能力提高。排气能力

41、差充型能力差。铸件壁厚过小，铸型充型困难3、铸造工艺的内容：1）熔化合格的合金液体：成分合格，温度合适；2）制作合理的铸型： 造型材料，造型方法,铸造工艺，尺寸,型板，砂箱，分型面，浇注系统3）浇注成型及清理： 浇注方法（重力，加压），清理。4）凝固成合格铸件： 内部质量，尺寸。4、纯金属收缩：在恒温下结晶，其凝固收缩小，结晶温度范围越大的合金，凝固收缩越大，液态收缩和凝固收缩一般表现为液体体积减小，是缩孔、缩松形成的重要因素4、防止缩孔与缩松的措施：结晶温度范围窄的合金采用顺序凝固方式，冒口最后凝固：结晶温度范围宽的合金采用同时凝固方式：铸件在压力下凝固或用热等静压法也能消除 5 、1）铸造

42、应力：收缩受阻，产生变形和裂纹。 特点：当铸造应力不致产生裂纹时无害。措施：i.铸型应有退让性：加木屑等 ii.改变铸件结构 iii. 早清理2）热应力：当都处在弹性变形温度时，温度差异所致。 3） 影响因素：i、材料自身的弹模， 线收缩等 ii、改变壁厚，过渡角。6、合金的偏析 微观偏析：枝晶偏析、胞状偏析、晶界偏析 （晶粒范围内的化学成分不均匀现象，通过高温扩散退火和晶粒化孕育解决而消除） 宏观偏析：正偏析、反（逆）偏析、重力偏析等 （铸件各部件之间化学成分的差异产生，加快冷速或调整铸件各处的温度差及减少有害元素的含量等措施能防止宏观偏析）7、合金的吸气性1）析出气体防排溶原则2）浸入气体

43、：在浇注过程中裹入的气体，空腔气体未顺排除区别： 前者遍布整个截面，后者尺寸大，多余现在铸件表面。危害： 极大，由于时在加工中才被发现，浪费了许多的工时。3）反映性气体：浇入铸型的金属液与铸型材料、冷铁和熔渣反映以及金属液内部某些成分之间进行化学反映所产生的气体。多而分散：减少合金液的吸气量，对合金液进行除气解决，提高冷却速度或在压力下凝固都能减少析出性气孔的产生第五章1金属塑性加工是运用金属的塑性，通过外力使金属铸锭、金属粉末或各种金属坯料发生塑性变形，成为具有所需形状、尺寸和性能的制品的加工方法。 2.特点 材料运用率高。 生产效率高。 产品质量高，性能好，缺陷少。 加工精度和成形极限有限

44、。模具、设备费用昂贵。3、塑性：物体在外力作用下产生永久变形而不被破坏的特性，不是固有属性，而是材料的一种状态 塑性指标：单向拉伸时的延伸率，单向压缩时的断面收缩率，扭转角影响金属塑性的因素：（1）金属的化学成分和组织（碳、硅、锰、硫、磷、氮和单多相组织、晶粒大小）（2）变形温度（碳钢的低、中、高温区脆性）（3）应变速率（温度效应）（4）变形力学条件：应力状态：在主应力状态下，压应力个数越多、数值越大，金属的塑性越好。 提高金属塑性的基本途径（1）提高材料成分和组织的均匀性（2）合理选择变形温度和应变速率（3）选择三向压缩性较强的变形方式 挤压、开式模锻、自由锻（4）减少变形的不均匀性4、 金

45、属塑性变形 (塑性变形时变性力与塑性应变之间不具有线性关系）涉及：加工硬化 回复与再结晶（动态和静态） 冷变形、热变性和温变形 不均匀变形 变形抗力与塑性图5、 屈服准则的概念 描述不同应力状态下变形体进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的条件。 单向拉伸：sss Tresca屈服准则最大剪应力准则 当变形体处在任意应力状态时，质点处的最大剪应力达成某一定值时，该质点处进入塑性状态。 Mises屈服准则 能量屈服准则弹性变形塑性变形应力应变关系弹性，单值非线性，多值体积变化有很小，可忽略不计应变主轴与应力主轴重合不一定 当变形体处在任意应力状态时，质点处的等效应力达成材料的屈服应力时，该质点处进入塑性状态。6、弹性变形应力应变关系：虎克定律 1）.增量理论（流动理论）2）.全量理论7、轧制(压延）定义： 靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进辊缝之间，并使之受到压缩产生塑性变形的过程。目的：得到所需要的形状；改善金属材料内部质量，提高金属材料的力学性能。 8、中性面：金属与轧辊表面间无相对滑动的位置。前滑区:从中性面至轧辊出口的区间，金属速度大于轧辊圆周速度。后滑区：从轧辊入口至中性面的区间，金属速度小于轧辊圆周速度。 咬入条件： 改善咬入条件的途径：（1）减少a角： （2）提高b角： 9、轧制压力：轧制时轧辊施加于轧件使之变形的力。