福州大学2012材料工程基础考试重点.docx

福州大学2012材料工程基础考试重点

第一篇：福州大学2012材料工程基础考试重点第2章粉末材料的制备（出2道问答题A、B卷各一道及名词解释）3、请比较机械研磨法中几种不同球磨方式的定义、工作原理及异同点。答：机械研磨法中三种不同球磨方式。①定义：滚筒式球磨：滚筒式球磨是磨球对粉料的撞击来实现的。振动球磨：是通过机械振动使磨球产生很强的惯性力，从而使磨球间及磨球与磨筒间产生激烈冲击、摩擦等作用力，达到细化颗粒的目的。搅拌球磨：又称为高能球磨，在球磨过程中，磨筒并不转动，磨球与粉料的运动是通过带有横臂的中心搅拌棒高速转动实现的。②工作原理：滚筒式球磨：滚筒以速度V实际（V临1振动球磨：装有粉料及磨球的磨筒固定于工作台上，整个工作台置于弹簧支撑上，工作台偏心激振装置使磨筒产生高频振动，然后将振动的能量传递到筒内的磨球，从而将颗粒细化的过程。搅拌球磨：搅拌磨球的横臂均匀分布在不同高度上，并呈现一定角度。球磨过程中，磨球与粉料一起呈螺旋上升，到了上端后中心搅拌棒周围产生漩涡，然后沿轴线下降，如此循环往复，从而将颗粒细化的过程。③异同点：以上三种的相同点是：都是利用动能来破坏材料的内结合力，使材料分裂产生新的界面；不同点是：滚动式球墨主要是利用磨球与磨球及磨球和磨球与筒的撞击来实现研磨的；而震动球墨是利用磨球的惯性力来产生冲击，摩擦等；搅拌球磨则是利用中心搅拌的高速转动来实现运动的。4、气流研磨法制粉有几种类型?请比较各自的定义、工作原理及工艺特点。答：气流研磨法制粉有三种类型。①定义：旋涡研磨：为了研磨软金属粉末而开发出的一种制粉方法。冷流冲击：利用金属的冷脆性而开发的一种粉末制取技术。流态化床气流磨：粉碎作业时，高压气体通过特殊的喷嘴进入研磨室，使物料流态化，粉末颗粒被压缩气体加速后，自身相互碰撞、摩擦，达到粉末细化的目的。②工作原理：旋涡研磨：研磨时，气体的流动是通过一对高速旋转的螺旋桨产生的，形成的两股相对气流，夹带着被研磨的粉末物料，使颗粒间或颗粒与螺旋桨间相互碰撞、摩擦，达到粉末细化的目的。冷流冲击：将高速运动的粉末颗粒喷射到一个固定的硬质靶上，通过强烈碰撞而使粉末颗粒破碎。流态化床气流磨：粉碎作业时，高压气体通过特殊的喷嘴进入研磨室，使物料流态化，粉末颗粒被压缩气体加速后，自身相互碰撞、摩擦，达到粉末细化的目的。③工艺特点：旋涡研磨：为了防止金属氧化和安全起见，在研磨时需要通入惰性气体或还原性气体作为保护气氛。使用的原料可以是细金属丝、切削等。冷流冲击：加速后的气体可超过音速，气粉混合物的温度迅速降低，这两点对颗粒的粉碎十分有利。粉末粒度与气流压力有关，气压越大，则粉末越细。流态化床气流磨：可获得超细粉体，并且粉末粒度均匀；由于气体绝热膨胀造成温度下降，所以可研磨低熔点物料；粉末不与研磨系统部件发生过度的摩损，因此粉末杂质含量少；针对不同性质的粉末，可使用空气、Ｎ２、Ar等惰性气体。5、请叙述雾化法的类型、定义、基本原理及工艺特点。答：雾化法的类型有：双流雾化法、离心雾化法。①定义：双流雾化法：分为气雾化和水雾化两种方法，适合于金属粉末制备。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。②基本原理：双流雾化法原理：通过高压的雾化介质强烈冲击液流离心雾化法原理：通过离心力使之破碎冷却凝固③工艺特点：双流雾化法：有喷射的介质流离心雾化法：无介质流有离心力6、请叙述物理蒸发冷凝法的类型、定义、基本原理及工艺特点。答：物理蒸发冷凝法的类型有：电阻加热方式、等离子加热方式、激光加热方式、电子束加热方式、高频感应加热方式。①定义：利用金属蒸气冷凝制备超微金属粉末的方法。根据能量输入方式的不同可分为电阻加热方式、等离子加热方式、激光加热方式、电子束加热方式、高频感应加热方式。②基本原理：③工艺特点：7、请叙述化学气相沉积的定义、基本原理、步骤、类型及工艺特点。答：（一）定义：化学气相沉积：通过某种形式的能量输入，使气体原料发生化学反应，生成固态金属或陶瓷粉体的制粉方法。（二）基本原理：（1）反应类型：①分解反应：aA(气）→mM（固）+nN(气）②化合反应：aA(气）+bB(气）→mM（固）+nN(气）（三）步骤：①化学反应：热力学判据a.分解反应b.化合反应②均匀形核：产物蒸气浓度过饱和等形成产物晶核（均匀形核过程）（a）临界晶核r*i)当rr*时，随r增加，G减少，体系稳定，r应不断增大；故临界晶核越小越好。（b）温度升高，r*增大；过饱和程度P/P0增大和r*减小，均有利于晶核形成。③晶粒生长：受产物分子从反应体系中向晶粒表面扩散迁移速率控制。④团聚：颗粒之间聚集作用。颗粒越小越明显，应予以消除。（四）类型：（1）热分解法（2）气相还原法（3）复合反应法（五）工艺特点：（1）可以在常压或者