材料工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料(全)

1、材料工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)要點(diǎn)第一章粉體工程基礎(chǔ)粉體：粉末質(zhì)粒與質(zhì)粒之間的間隙所構(gòu)成的集合。*粉末：最大線尺寸介于 0.1500m的質(zhì)粒。*粒度與粒徑：表征粉體質(zhì)?？臻g尺度的物理量。粉體顆粒的粒度及粒徑的表征方法：1. 網(wǎng)目值表示一一（目數(shù)越大粒徑越?。┲苯颖碚鳎绻勰╊w粒系統(tǒng)的粒徑相等時(shí) 可用單一粒度表示。2. 投影徑一一用顯微鏡測試，對于非球形顆粒測量其投影圖的投影徑。 法萊特（Feret）徑Df：與顆粒投影相切的兩條平行線之間的距離 馬?。?Martin ）徑Dm :在一定方向上將顆粒投影面積分為兩等份的直徑 克倫貝恩（Krumbein ）徑Dk：在一定方向上顆粒投影的最大尺度 投影面積相當(dāng)徑

2、Dh：與顆粒投影面積相等的圓的直徑 投影周長相當(dāng)徑 DC：與顆粒投影周長相等的圓的直徑3. 軸徑一一被測顆粒外接立方體的長L、寬B、高T。 二軸徑長L與寬B 三軸徑長L與寬B及高T（容4. 球當(dāng)量徑一一把顆?？醋鱿喈?dāng)?shù)那颍⒁云渲睆酱眍w粒的有效徑的表示方法。易處理）*粉體的工藝特性：流動性、填充性、壓縮性和成形性。*粉體的基本物理特性：1. 粉體的能量一一具備較同質(zhì)的塊狀固體材料高得多的能量。2. 分體顆粒間的作用力一一高表面能，固相顆粒之間容易聚集（分子間引力、顆粒間 異性靜電引力、固相僑聯(lián)力、附著水分的毛細(xì)管力、磁性力、顆粒表面不平滑引起 的機(jī)械咬合力）。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途3. 粉

3、體顆粒的團(tuán)聚。第二章粉體加工與處理粉體制備方法：1. 機(jī)械法一一搗磨法、切磨法、渦旋磨法、球磨法、氣流噴射粉碎法、高能球磨法。 脆性大的材料：搗磨法、渦旋磨法、球磨法、氣流噴射粉碎法、高能球磨法 塑性較高材料：切磨法、渦旋磨法、氣流噴射粉碎法 超細(xì)粉與納米粉：氣流噴射粉碎法、高能球磨法2. 物理化學(xué)法 物理法（霧化法、氣化或蒸發(fā)興凝法）：只發(fā)生物理變化，不發(fā)生化學(xué)成分的變化，適于各類材料粉末的制備 物理-化學(xué)法：用于制備的金屬粉末純度高，粉末的粒度較細(xì) 還原法：可直接利用礦物或利用冶金生產(chǎn)的廢料及其他廉價(jià)物料作原料，制的 粉末的成本低 電解法：幾乎可制備所有金屬粉末、合金粉末，純度高3. 化學(xué)

4、合成法一一指由離子、原子、分子通過化學(xué)反應(yīng)成核和長大、聚集來獲得微細(xì) 顆粒的方法 固相法：以固態(tài)物質(zhì)為原始原料（熱分解反應(yīng)法、化合反應(yīng)法、水熱法等） 液相沉淀法：最常見的方法沉淀法（直接沉淀法、均勻沉淀法、共沉淀法）、溶膠-凝膠法影響顆粒粉碎的因素：易碎性、碰撞速度（碎料例子碰撞速度、粉碎介質(zhì)碰撞速度）粉體的分級：把粉體材料按某種粒度大小或不同種類顆粒進(jìn)行分選的操作。（篩分分級、流體分級）1. 影響篩分的因素一一物料（堆積密度、粒度分布、含水量）、篩分機(jī)械（孔隙率、篩孔大小、篩孔形狀、振動的幅度和頻率、加料的均勻性、料速及料層厚度）。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途2. 流體分級的種類及其優(yōu)缺點(diǎn)一一利

5、用不同粒徑顆粒在流體中的沉降速度差，針對超微細(xì)粉體分級 干式分級 濕式分離優(yōu)點(diǎn)（精度高、范圍窄、操作簡單），缺點(diǎn)（過程中易固結(jié)、單位面積產(chǎn)量低、對可溶于分散介質(zhì)和易變質(zhì)的物質(zhì)不能使用）個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途造粒：“增大粒徑”的過程常用的造粒方法：凝聚造粒法、擠壓造粒法、壓縮造粒法、破碎造粒法、熔融造粒法、噴 霧造粒法。粉體成形：將粉末狀態(tài)的材料制成具有一定形狀、尺寸、孔隙率以及強(qiáng)度的預(yù)成形坯體的 加工過程。模壓成形：單向壓制、雙向壓制、浮動凹模壓制等靜壓成形：借助高壓泵的作用把流體介質(zhì)壓入耐高壓的剛體密閉容器內(nèi)，高壓流體的靜 壓力直接作用在彈性膜套內(nèi)的粉末上，使粉末體在同一時(shí)間內(nèi)各個(gè)方向均衡

6、受壓而獲得密度分布均勻和強(qiáng)度較高的壓坯。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途第三章有機(jī)高分子材料成形加工基礎(chǔ)牛頓流變學(xué)：也稱經(jīng)典流變學(xué)，是把研究對象處理成簡單的流體，再用數(shù)學(xué)描述簡單流體 中抽象質(zhì)點(diǎn)的切應(yīng)力與且應(yīng)變的定量關(guān)。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途*聚合物的成形性能：流動性、收縮性、結(jié)晶性、吸濕性和粘水性、熱敏性和水敏性。 影響流動性的因素：（溫度、壓力、模具和聚合物的品質(zhì)）1. 溫度的影響一一聚合物的溫度越高流動性越好2. 壓力的影響壓力增加流動性增大3. 模具的影響一一澆注系統(tǒng)形式、尺寸與布置、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、流速阻力設(shè)置直接影 響4. 聚合物品質(zhì)影響一一熱固性塑料粒度均勻、濕度大、含水分等利于改善流

7、動性 影響聚合物成形性能的因素 ：聚合物粘度的影響、聚合物的聚集態(tài)及物理特性的影響。第四章聚合物成形加工技術(shù)及原理模壓成形：（又稱壓制成形或壓縮成形）是先將粉狀，粒狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具型腔中,然后閉模加壓而使其成型并固化的作業(yè)。包括模壓成形前的準(zhǔn)備和模壓過 兩個(gè)階段。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途模壓成形階段中應(yīng)注意的問題 ：加料、合模、排氣、交聯(lián)固化、聚合物制品脫模、清理模 具。模壓成形過程參數(shù)：成形溫度、成形壓力和成形時(shí)間。擠出成形加工過程的工藝階段 ：加料、輸送、壓縮、熔融、混合、排氣。注射成形：（注塑成形）將聚合物的顆粒注入注射機(jī)內(nèi)，并經(jīng)外熱式加熱熔融至流動狀態(tài)，再以很高的壓

8、力和較快的速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，凝固成形。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途注射過程：加料、推進(jìn)、熔融、注射注射成形的主要 工藝參數(shù)是機(jī)筒溫度（包括噴嘴溫度）、注射壓力和成形周期 （注射、高壓、 冷卻等時(shí)間）；其次是加料量、剩料及模具溫度等。（機(jī)筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度、注射壓力、成形時(shí)間）。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途氣輔注射成形的 影響因素與控制：熔體溫度、熔體預(yù)注射量、氣體注入延遲時(shí)間、氣體注 射壓力和保壓壓力、氣體注射時(shí)間。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途吹塑成形的基本過程：型坯制備、吹脹賦形、定型、脫模。吹塑成形的主要方法：中空聚合物制品吹塑、薄膜吹塑。第五章硅酸鹽類材料的生產(chǎn)及工藝原理硅酸

9、鹽類材料：玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等玻璃的主要成分原材料SiO2硅砂、砂巖Na2O純堿、芒硝MgO白云石CaO石灰石、方解石AI2O3長石、高嶺土玻璃配合料制備的要求：1. 配比正確、穩(wěn)定，保持水分、溫度適宜2. 配合料混合均勻性良好3. 具有一定的顆粒級別4. 具有一定的氣體率玻璃的熔制：將配合料經(jīng)過高溫加熱成為均勻的、無可見氣泡并符合成形要求的玻璃液的過程。硅酸鹽玻璃熔制過程大體可分為：硅酸鹽的形成、玻璃液的形成與澄清、均化與冷卻。玻璃制品的成形過程： 成形（賦予制品以一定的幾何形狀）、定形（把制品的形狀固定下來， 在溫度降低下想、進(jìn)行）。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途*日用玻璃器件成形方法：

10、人工成形、機(jī)械成形。玻璃中的應(yīng)力 三類：熱應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力。玻璃為什么要退火：玻璃及玻璃制品在成形后的冷卻過程中，經(jīng)受激烈的、不均勻的溫度變化，產(chǎn)生的熱應(yīng)力會導(dǎo)致大多數(shù)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經(jīng)過退火，以減少或消除應(yīng)力。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途*玻璃退火的原理：玻璃的永久熱應(yīng)力產(chǎn)生于從轉(zhuǎn)變溫度附近到退火溫度區(qū)的結(jié)構(gòu)調(diào)整（應(yīng) 力松弛），因此，為了消除永久應(yīng)力，也必須將制品加熱到質(zhì)點(diǎn)可移動、調(diào)整的溫度。玻璃 在轉(zhuǎn)變溫度以下的相當(dāng)溫度范圍內(nèi)，玻璃中的質(zhì)點(diǎn)仍能進(jìn)行調(diào)整， 而玻璃的粘度值也相當(dāng)大，不至于造成可測出的變形，因此可以在該溫度區(qū)內(nèi)進(jìn)行退火。個(gè)人收集整理

11、勿做商業(yè)用途*玻璃的退火工藝：（按溫度和時(shí)間變化）一次退火、二次退火及精密退火；（按退火設(shè)備）間歇退火、連續(xù)退火。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途陶瓷原料主要成分粘土類SiC2、AL2O3，少量堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、著色氧化物、灼燒減量長石類堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽石英類SiQ滑石類含水硅酸礦物硅灰石類偏硅酸鈣類礦物陶瓷生產(chǎn)工藝過程：1. 坯料制備：第一階段一一原料處理，第二階段一一混合制備2. 坯體成形：將泥坯料加工成所要求的形狀和尺寸的均質(zhì)坯體3. 坯體干燥4. 燒成：熱工設(shè)備是窯爐。燃料不同分為：固體燃料爐（煤燒窯）、液體燃料爐（重油燒窯、輕柴油燒窯）氣體燃料爐（煤氣、天然氣、液化氣燒

12、窯）個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途以電為能源：電爐、微波爐、高頻感應(yīng)爐、等離子爐制品是否與火焰接觸：明焰窯、隔焰窯、半隔窯燒成過程連續(xù)與否：間歇式窯、連續(xù)式窯制品輸送方式不同：隧道窯、輥道窯5. 釉料及制備：釉是附著在陶瓷坯體表面上的一層很薄的玻璃體。釉有鉛釉_ PbO為助熔劑的易熔釉）、石灰釉（CaO）、長石釉（長石為主要熔劑）等。釉的組成：玻璃形 成劑、助熔劑、乳濁劑、著色劑、其他輔助劑?；臼┯缘姆椒ㄓ薪?、澆釉、噴釉。從原料配方到 釉層形成需要經(jīng)歷四個(gè)階段：原料的分解、化合、熔化、凝固。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途耐火材料：一般是指耐火度不低于 1580 C的無機(jī)非金屬材料。燒結(jié)制品的基本生產(chǎn)工

13、藝過程 ：原料加工一配料一成形一干燥一燒結(jié)一揀選一成品。 耐火材料燒成用窯爐：隧道窯、倒焰窯、梭式窯。水泥的主要原料主要成分石灰質(zhì)原料氧化鈣粘土質(zhì)原料氧化硅和氧化鋁，部分氧化鐵鐵質(zhì)校正原料硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程：生料制備、熟料煅燒、水泥制成 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方式：（按生產(chǎn)制備的方法）干法生產(chǎn)、濕法生產(chǎn)。1. 干法生產(chǎn)一一采用烘干生料粉，或是原料的粉磨與烘干同時(shí)進(jìn)行，或是先烘干后再粉磨，而后煅燒成熟料，再用其生產(chǎn)水泥的方法。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途2. 濕法生產(chǎn)一一將原料加水粉磨成生料漿后直接煅燒成孰料，再以其生產(chǎn)水泥的方 法。第六章特種陶瓷的生產(chǎn)制備特種陶瓷的成形方法：冷等靜壓成形、注射成形、軋

14、膜成形、流延成形、熱壓鑄成形。特種陶瓷的是燒結(jié)方法：熱壓燒結(jié)與熱等靜壓燒結(jié)、液相燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)。影響燒結(jié)的因素：燒結(jié)程度與燒結(jié)時(shí)間、顆粒半徑等密切相關(guān)（粉粒越細(xì)小，燒結(jié)時(shí)間越 長，燒結(jié)越充分），其他因素也會產(chǎn)生影響，如氣泡和晶界、雜質(zhì)及添加劑、燒結(jié)氣氛等。 個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途第七章冶金工程基礎(chǔ)金屬冶金按其原理可以劃分為火法冶金、濕法冶金、電冶金及粉末冶金火法冶金的基本過程：爐料準(zhǔn)備、熔煉和精煉。金屬粉末冶金的基本過程 ：（又分為制粉、成形、燒結(jié)、后處理等四個(gè)基本過程）1. 金屬粉末的制取和準(zhǔn)備2. 將金屬粉末制成所需形狀3. 將坯塊在物料主要組員熔點(diǎn)以下的溫度進(jìn)行燒結(jié)，使之成為滿足最終的

15、物理、化學(xué)和力學(xué)性能要求的合格材料或制品個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途第十三章鋼的相變*鋼中典型的相變可歸類為 ：加熱過程中的奧氏體轉(zhuǎn)變；冷卻過程中的珠光體、貝氏體及馬 氏體轉(zhuǎn)變；馬氏體轉(zhuǎn)變后的再加熱（回火）轉(zhuǎn)變。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途奧氏體：碳溶解在丫 -Fe中的間隙固溶體，具有面心立方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。具有較高塑性、較低屈 服強(qiáng)度，相變過程易發(fā)生塑性變形產(chǎn)生大量位錯(cuò)或出現(xiàn)孿晶。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途奧氏體轉(zhuǎn)變：鋼在由室溫加熱至高溫的過程中，當(dāng)溫度超過臨界溫度 A1時(shí)會發(fā)生由a、Fe3C兩相組織向單相丫 -固溶體的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變會隨溫度升高直至亞共析鋼的A3、過共析鋼的Acm以上方可轉(zhuǎn)變完全。轉(zhuǎn)變生成

16、的丫 -固溶體稱為奧氏體。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途影響奧氏體晶粒長大的因素 ：1. 加熱溫度和保溫時(shí)間2. 加熱速度3. 第二相質(zhì)點(diǎn)4. 鋼的化學(xué)成分5. 鋼的原始組織貝氏體：是一種鐵素體與碳化物的兩相機(jī)械混合物。（上貝氏體、下貝氏體、粒狀貝氏體、無碳貝氏體）貝氏體轉(zhuǎn)變：當(dāng)奧氏體被過冷至珠光體轉(zhuǎn)變以下的較低溫度時(shí)，過冷奧氏體發(fā)生的另一種 分解轉(zhuǎn)變。馬氏體轉(zhuǎn)變：以高于過冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的臨界溫度冷卻速度冷卻通過高溫區(qū)與中溫區(qū)，珠光體與貝氏體的分解轉(zhuǎn)變將會被抑制，而在低溫區(qū)發(fā)生的一種新型的相變。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途馬氏體高強(qiáng)度、硬度的原因：主要取決于其中的過飽和碳含量，合金元素的影響較小。退火

17、：目的是要消除材料內(nèi)部的非平衡狀態(tài)，恢復(fù)到正常的平衡狀態(tài)。是指將材料加熱到 某一特定溫度，并保持適當(dāng)時(shí)間，而后再以較緩慢的速度冷卻至室溫，或冷至某一較低的特定溫度再等溫保持足夠時(shí)間，而后繼續(xù)冷卻至室溫的工藝過程。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途淬火：通常將鋼加熱到奧氏體化狀態(tài)，保溫一定時(shí)間，而后以高于奧氏體分解轉(zhuǎn)變的臨界 溫度冷卻速度冷卻，使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織的工藝過程。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途正火：將鋼加熱到上臨界點(diǎn) AC3或Accm以上3050C或更高溫度，保溫足夠長的時(shí)間使奧 氏體達(dá)到完全均勻化狀態(tài)，而后在靜止空氣中冷卻至室溫的處理過程。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途回火：工件淬硬后加熱到AC

18、i以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。鋼的淬透性與淬硬性淬硬層：鋼進(jìn)行淬火處理后所獲得的馬氏體組織層淬透性：將經(jīng)相同條件下淬火，鋼所獲得淬硬層厚薄的能力淬透性所表征的是 鋼在淬火過程中獲得馬氏體組織的能力（表征方法：臨界淬透直徑法、末端淬火法）影響淬透性的因素，主要是 鋼中的合金元素及其含量淬硬性：淬硬層的實(shí)際硬度的高低，它主要取決于鋼及馬氏體中的碳含量，合金元素其輔 助作用其它時(shí)效：從經(jīng)過固溶處理后的飽和固溶體中析出細(xì)小彌散的沉淀相的過程。*時(shí)效強(qiáng)化：在時(shí)效過程中析出的沉淀相，通常使合金的強(qiáng)度和硬度明顯提高，可達(dá)到強(qiáng)化 效果。共格畸變的存在，是造成合金時(shí)效強(qiáng)化的重要因素。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途*時(shí)效析出沉淀的過程：較低溫度下的溶質(zhì)原子偏聚及形成的偏聚區(qū)（ GP區(qū)）；隨溫度升高 在GP區(qū)內(nèi)析出亞穩(wěn)定的過度沉淀相；更高溫度下過度相轉(zhuǎn)變成平衡相。個(gè)人收集整