材料制备复习题
复习题
填空题
1、材料和能源、信息一起成为现代科学技术的三大支柱之一。
2、材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大
3、高分子材料分为塑料、橡胶、合成纤维和胶黏剂四大类
4、金属材料可分为黑色金属材料和有色金属材料两大类
5、工业陶瓷材料可分为：普通陶瓷(或传统陶瓷)；特种陶瓷(或新型陶瓷)；金属陶瓷。
6、金属的冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金、电冶金等。
7、炼铁的原料：铁矿石、熔剂和及燃料。
8、脉石的主要成分：SiO2、Al2O3、CaO、MgO等
9、熔剂的主要作用：降低脉石熔点，生成熔渣；去硫
10、燃料的主要作用：提供热量；还原剂；料柱骨架；渗碳剂
11、高炉炉渣生成反应式mSiO2+pAl2O3+nCaO=nCaO·pAl2O3·mSiO2
主要成分；SiO2、Al2O3、CaO,及少量MnO、FeO、CaS等。
12、炼铁的主要产品有：生铁、炉渣和高炉煤气
13、我国炼钢温度一般在1200℃左右，只考虑元素与氧的亲和力，炼钢过程元素的氧化顺序：Si、Mn、C、P、Fe，炼钢过程元素的氧化顺序：Fe、 C、Si、Mn、P，原因是含量的影响
14、炼钢过程中Si的最终去向是什么？产物是什么
15、炼钢过程中S的最终去向是钢渣什么？产物是CaS什么
16、铸造的凝固方式主要有：逐层凝固、糊状凝固和中间凝固
17、铸件的收缩分为三类，液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
18、板料冲压可以分为分离工序和变形工序两大类。
板料冲压的变形工序主要有变形和拉深
19、根据金属的流动方向和凸模运动方向，挤压分为正挤、反挤、复合挤压和径向挤压
20、焊接方法的种类很多，按焊接过程的特点可分为三大类：熔焊、压焊和钎焊
21、焊条组成：焊芯和药皮
22、钢铁材料热处理是通过加热、保温和冷却方式借以改变合金的组织与性能的一种工艺方法
23、粘土的主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶水（H2O）。
24、钠长石(Ab) 的化学式是：Na[AlSi3O8]或Na2O·Al2O3·6SiO2
钾长石(Or) 的化学式是：K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2
25、烧结驱动力：粉体的表面能降低和系统自由能降低。
26、陶瓷材料是多相多晶材料，陶瓷结构中同时存在：晶体相、玻璃相、气相。各组成相的结构、数量、形态、大小及分布决定了陶瓷的性能。
27、日用陶瓷的烧成过程分为四个阶段：水分蒸发阶段（室温-300℃）、氧化分解与晶型转变阶段（300-950℃）、玻化成瓷阶段（950℃-烧成温度）、冷却阶段（烧成温度-室温）。
28、陶瓷烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。
29、超导体两个独立的基本性质：零电阻现象、完全抗磁性
30、复合材料的组成相有增强相和基体相
31、零维纳米材料包括：原子团簇和纳米粒子
二、选择题
1、适合处理低品位矿石的冶金工艺是（）
A火法冶金B 干法冶金C 湿法冶金D 电冶金
2、硅含量较高，达到3wt%的生铁适合作什么用（）
A 炼钢生铁
B 铸造生铁C炼钢的脱氧剂 D 炼钢合金元素的添加剂
3下图是铸造凝固过程的哪个凝固方式（）
A逐层凝固B糊状凝固C中间凝固D均匀凝固
4、铸件中缩孔和输送主要在哪个收缩阶段产生
铸件中的裂纹与变形主要在哪个收缩阶段产生
液态收缩、凝固收缩和固态收缩
5、适合于精密铸造的铸造方法是（）
适合于大型薄壁形状复杂铸件的铸造方法是（）
A金属型铸造B熔模铸造C压力铸造D连续铸造
6、轧辊轴线与坯料轴线方向垂直的轧制方法是（）
轧辊轴线与坯料轴线方向平行
纵轧、横轧、斜轧和楔横轧
7、金属流动方向与凸模运动方向相同的挤压方式是（）
金属流动方向与凸模运动方向成90°角度的挤压方式是（）
A正挤、B反挤、C复合挤压D径向挤压
8、机械性能较差，但工艺性能好；货源充足，价格低的焊条是（）
机械性能好；工艺性能差；焊缝金属抗裂性好的焊条是（）
A钎焊条B酸性焊条C碱性焊条D压焊条
9、下列属于熔焊的是（）
A电弧焊B点焊C对焊D缝焊
下列属于压焊的是（）
A电弧焊B点焊C气焊D电渣焊
10、共析钢是含碳量为0.8%的钢为，以纯珠光体形式存在。
亚共析钢：含碳量小于0.8%的钢为，以珠光体和铁素体的共熔体存在。
过共析钢：含碳量大于0.8%的钢为，以珠光体和渗碳体的形式存在。
A大于0.8%B0.8% C小于0.8% D没要求
11、钢的热处理工艺中为了获得高硬度高强度的马氏体的工艺是
为了减少或消除淬火应力，稳定组织，提高钢的塑性和韧性，从而使钢的强度、硬度和塑性、韧性得到适当的热处理工艺是（）
A退火B回火C淬火D正货火
12、下列各种年粘土矿物结构图中是高岭土的（A）蒙脱土的（D）
13、下列可作陶瓷生产中的熔剂类原料的是（）
A粘土B 石英C长石D 高岭土
下列可提供陶瓷坯料可塑性的原料是（）
A粘土B 石英C长石D 白云石
14、碳酸盐的分解发生在陶瓷烧成的哪个阶段（B）
硫酸盐的分解发生在陶瓷烧成的哪个阶段（C）
A水分蒸发阶段（室温-300℃）、B氧化分解与晶型转变阶段（300-950℃）、
C玻化成瓷阶段（950℃-烧成温度）、D冷却阶段（烧成温度-室温）
15某陶瓷烧结气氛氧含量为为5%，此烧结气氛为（）
A强氧化焰B普通氧化焰C中性焰D还原焰
某陶瓷烧结气氛一氧化碳含量为为5%，此烧结气氛为（）
A氧化焰B弱还原焰C中性焰D强还原焰
16、下列具有较高热导率的陶瓷是（）
A、氧化铝
B、氧化锆
C、氧化铍
D、氧化镁
17、可用作高压钠灯管的陶瓷是（）
A、透明氧化铝
B、压电陶瓷
C、压敏陶瓷
D、超导陶瓷
18、电阻率随着其两端电压变化而变化的陶瓷是（）
A、湿敏陶瓷
B、压电陶瓷
C、压敏陶瓷
D、光敏陶瓷
19、电阻率随着其受力变化而变化的陶瓷是（）
A、湿敏陶瓷
B、压电陶瓷
C、压敏陶瓷
D、光敏陶瓷
20、A12O3陶瓷具有电阻率高，电绝缘性好、硬度高、熔点高，抗腐蚀等特性，其中A12O3陶瓷刀具是利用其哪个特性（）
A、电绝缘性
B、高硬度
C、高熔点
D、耐腐蚀
A12O3陶瓷具有电阻率高，电绝缘性好、硬度高、熔点高，抗腐蚀等特性，其中A12O3坩埚是利用其哪个特性（）
A、电绝缘性
B、高硬度
C、高熔点
D、耐腐蚀
21、下列复合材料硬度顺序正确的是（）
A、陶瓷基>金属基>树脂基
B、金属基>陶瓷基>树脂基
C、树脂基>金属基>陶瓷基
D、陶瓷基>树脂基>金属基
下列复合材料导热导电性顺序正确的是（）
A、陶瓷基>金属基>树脂基
B、金属基>陶瓷基>树脂基
C、树脂基>金属基>陶瓷基
D、陶瓷基>树脂基>金属基
22、纳米粒子与块状物体的居里温度相比（B）
纳米微粒与块状物体的矫顽力相比（A）
A、更高
B、更低
C、相等
D、无规律
三、简答和名词解释
1、材料：人类用来制造各种产品的物质，是人类生产和生活的物质基础。
2、火法冶金；火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。
3、湿法冶金：湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用，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
4、炼铁的目的就是使铁从铁的氧化物中还原，并使还原出的铁与脉石分离。
5、脉石：铁矿石中除铁的氧化物外，还有其它元素的氧化物(SiO2、MnO2 等)，这些统称为脉石
6、高炉炉渣具有重要作用：
1）熔化各种氧化物，控制生铁合格成分。
2）浮在熔融液表面，能保护金属，防止其过分氧化、热量散失或不致过热。
7、炼钢的目的：除去生铁中多余的碳和大量杂质元素，使其化学成分达到钢的要求。
8、简述铸造的工艺过程：
铸造是指将熔融态的金属（或合金）浇注于特定型腔的铸型中凝固成形的金属材料成形方法。其实质是液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其中凝固和冷却。
9、缩孔：缩孔是指金属液在铸模中冷却和凝固时，在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些容积较大的孔洞。疏松：疏松是指金属液在铸模中冷却和凝固时，在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些分散性的小孔洞。
10、自由锻造：是指借助锻压设备上下砧块的压力使坯料成形的压力加工方法，在锻造过程中，金属沿垂直于作用力的方向上自由变形
模型锻造：把金属坯料放在锻模的模膛内，在模锻锤或压力机上利用冲击力或压力使坯料在模膛内产生变形，从而获得形状与模膛内轮廓相一致的锻件的加工方法。
11熔焊：利用热源先把工件局部加热到熔化状态，形成熔池，然后随着热源向前移去，熔池液体金属冷却结晶，形成焊缝。
12钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的一种焊接方法。
13、焊芯在焊接过程中所起的作用是什么？
答：一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源；另一方面作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属；焊芯采用焊接专用金属丝（称为焊丝）。
药皮在焊接过程中所起的作用是什么？
焊条药皮的主要作用有：改善焊接工艺性；机械保护作用；冶金处理作用。焊条药皮的组成物按其作用分有：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂等。
14、退火：将钢加热到一定温度进行保温，缓冷至600℃以下，再空冷至室温的热处理工艺。
淬火：淬火是将钢加热到A C1或A C3以上温度并保温，出炉快速冷却，使奥氏体转变成为马氏体的热处理工艺。
回火：回火是把淬火后的钢件，重新加热到A1以下某一温度，经保温后空冷至室温的热处理工艺。
15、钢件渗碳的目的是什么？
答：将钢放入渗碳的介质中加热并保温，使活性碳原子渗入钢的表层的工艺称为渗碳。其目的是通过渗碳及随后的淬火和低温回火，使表面获得高碳回火马氏体，具有高硬度、耐磨性和抗疲劳性能；而心部为低碳回火马氏体或索氏体，具有一定的强度和良好的韧性配合。
钢件渗氮的目的是什么？
答：渗氮俗称氮化，是指在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面，在钢件表面获得一定深度的富氮硬化层的热处理工艺。其目的是提高零件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐蚀性等。
16、陶瓷材料的发展的五个里程碑是什么？
答：第一个里程碑是：新石器时代早期陶器的出现；第二个里程碑是：夏代印文硬陶和商、周时代原始瓷的烧制成功；第三个里程碑是：汉晋时期南方青釉瓷的诞生；第四个里程碑是：隋唐时期北方白釉瓷的突破；第五个里程碑是：宋代到清代彩色釉瓷、彩绘瓷和雕塑陶瓷的辉煌成就。
陶瓷材料的发展的三个技术突破是什么？
答：自东汉晚期，浙江就烧制透明和单色的青釉瓷，随后，从透明到呈乳浊状和呈现各种纹样是在工艺和艺术上的一次飞跃。唐代出现的唐三彩是另一个飞跃；元代以后又有多种元素被引入彩釉中，这是又一次飞跃。
17、简述粘土在陶瓷生产中的作用
答：1）粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础；2）粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性；3）粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性；4）粘土是陶瓷坯体烧结时的主体；5）粘土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源。
简述长石在陶瓷生产中的作用
答：长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，是坯料中碱金属氧化物（K2O，Na2O）的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度；熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒；长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙；在釉料中长石是主要熔剂；长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间、减少坯体的干燥收缩利变形等。
18、烧成（sintering）是一种利用热能使粉末坯体致密化的技术。其具体的定义是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。
19、莫来石的化学式为3Al2O3?2SiO2，陶瓷烧成过程中由高岭石分解物形成的粒状或鳞片状莫来石成为一次莫来石；由长石熔体形成的针状莫来石称为二次莫来石。
20、陶瓷烧成过程大量液相对坯体的成瓷有什么作用？
答：陶瓷烧成过程大量液相对坯体的成瓷的作用主要表现在两个方面：一方面促使晶体发生重结晶。由于细晶溶解度大于粗晶，因而小晶体溶解后就向大晶粒上沉积，导致大晶粒尺寸进一步长大。另一方面液相起着致密化的作用。由于表面张力的拉紧作用，使它能填充颗粒间隙，促使固体颗粒相互靠拢。最终使莫来石、残余石英与瓷坯中的其他组分彼此合成整体，组成致密的具有较高机械强度的瓷坯。
21、为什么我国国北方制瓷多用氧化气氛烧成而南方制瓷多用还原气氛烧成
答：在还原气氛中，坯釉的Fe2O3绝大部分被还原为FeO在较低的温度下与SiO2结合淡青色易熔的低铁硅酸盐，促进坯体在较低温度下烧结，使瓷胎呈白里泛青的玉色，相应提高了瓷的透光性。但对含钛量较多的坯料则应避免还原烧成，否则部分TiO2变为蓝紫色的Ti2O3,有时还生成黑色FeO.Ti2O3尖晶石和一系列铁钛混合晶体，从而加深了铁的着色作用。
我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土，含铁较少而含氧化钛、有机物较多，坯体粘性和吸附性较强，适宜用氧化气氛烧成。南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石，含铁量较多而含氧化钛、有机物较少，粘性和吸附性较小，适宜用还原气氛烧成。
22、结构陶瓷：指能作为工程结构材料使用的陶瓷。它具有高高强度、高硬度、高弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震等特性。
功能陶瓷是指那些利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的一种或多种性质来实现某种使用功能的先进陶瓷。
23、氧化铝陶瓷生产中原料预烧的作用是什么
答：氧化铝陶瓷是以氧化铝粉体为主要原料，经过预烧、研磨、配料、成形、烧结而成。其中原料预烧具有以下作用①使γ- Al2O3转变为稳定的α- Al2O3。这样制品在烧成时的线收缩可以从22%降低为14%，或者体积收缩从53%降低为37%；②煅烧后的Al2O3可能形成极细小的α- Al2O3单晶颗粒；③球状Al2O3的脆性提高，易于研磨；④预烧还可以排除原料中的杂质Na2O，提高原料的纯度，从而提高产品的性能。
24、本体聚合：在不加入其他溶剂（除少量引发剂）的情况下，在单体相中进行的聚合反应。
悬浮聚合：：以水为介质并加入分散剂，在强烈搅拌下将单体分散成若干小单体，经溶于单体内的引发剂引发而反应聚合。
25、复合材料：由两种或两种以上，物理化学性质不同的物质组合而成的多相固体材料。
26、举例说明什么是原位复合法制备复合材料
答：在复合材料制造过程中，增强材料在基体中生成和生长的方法称作原位自生成法。例如：采用铜粉、铝粉和氧化铜粉体和粉末冶金工艺，利用烧结高温下的化学反应，在烧结体内由原料直接生成氧化铝颗粒增强铜基复合材料。其化学反应式如下：
2Cu-Al+3CuO→5Cu+Al2O3
27、原子团簇：团簇是指几个至几百个原子的聚集体, 其粒径小于或等于1 nm，如Fe n, Cu n S m ,
C n H m和碳族（C60，C70)等。结构上既不同于分子，也不同于块体。性质上既不同于单个原子和分子，又不同于固体和液体，而是介于气态和固态之间的物质结构的新形态，常被称作“物质第五态”
纳米颗粒：纳米颗粒（也称作纳米微粒、超微粒子或纳米粉）。颗粒尺度为纳米量级的超微颗粒，尺度大于原子团簇，一般在100nm以内。纳米颗粒是肉眼和一般光学显微镜看不见的微小粒子。通常纳米颗粒小于红血球的千分之一、是细菌的几十分之一，与病毒大小相当。
28、纳米颗粒气相异相成核机理：以进入蒸气中的外来离子、粒子等杂质或固体表面上的台阶等缺陷作为核心，进行微粒的成核和长大
纳米颗粒气相均相成核机理：：无外来杂质和缺陷的参与，过饱和蒸气中的原子相互碰撞而失去动能，聚集形成核心，当核心半径大于临界半径r c时，可不断吸收撞击到表面的其他原子、继续长大、最终形成微粒
29、比热容是物质的典型性质，表示使某固体升高一定温度所需的热量
30、零维纳米材料熔点比块体材料低的原因是什么？
答：由于颗粒小，纳米颗粒的表面能高、比表面原子多，这些表面原子近邻配位不全，活性大以及体积远小于大块材料的纳米粒子熔化时所需要增加的内能小得多，这就使纳米微粒熔点急剧下降。
零维纳米材料烧结温度低的原因是什么？
答颗粒尺寸小，表面能高，压制成块材后的界面具有高能量，在烧结中高的界面能成为原子运动的驱动力，有利于界面中的孔洞收缩，空位团的湮灭，因此，在较低的温度下烧结就能达到致密化的目的，即烧结温度降低。
31、矫顽力：通常铁磁材料在反复磁化过程中会出现磁滞现象。当外加磁场强度H下降至零时，B值并不回到零而为Ｂr，Ｂr称为剩余磁感应强度，简称剩磁。为使B值回到零，必须加一个反向磁场强度Ｈc，Ｈc称为矫顽磁场强度，俗称矫顽力。
居里温度：当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。这个温度称“居里点”或“居里温度”。
四论述题与计算题
1、请写出炼铁过程中800℃以下C O 作还原剂（间接还原）时铁的还原过程化学方程式
当T＜570℃时：铁的还原过程为：Fe2O3→Fe3O4→Fe。其化学方程式为：
3 Fe2O3 ＋CO → 2Fe3O
4 ＋CO2
2 Fe3O4 ＋2CO → 3Fe ＋4CO2
当T＞570℃时：铁的还原过程为：Fe2O3→ Fe3O4→ FeO → Fe。化学方程式为：
3 Fe2O3 ＋CO → 2Fe3O
4 ＋CO2
2 Fe3O4 ＋2CO → 6FeO ＋2 CO2
6FeO ＋6CO → 6Fe ＋6CO2
2、简述炼钢过程的回磷现象及其原因，如何防止回磷？
回磷现象
炼钢过程中一时期（特列是炉内预脱氧到出钢期间，甚至盛钢桶中），当脱磷的基本条件得不到满足时，被脱除的磷重新返回到钢液中的现象。其原因是：
a)在炼钢后期，当金属液温度太高时，炉渣中(FeO)与脱氧剂作用，金属液中的部分硅被氧化成SiO2，不仅降低了炉渣的氧化作用，更重要的是渣中的SiO2增加，炉渣碱度降低。
b）渣中(3CaO·P2O5)和(P2O5)与脱氧剂[Mn]、[Si]、[Al]作用，使磷还原，返回钢液。
c)渣中(3CaO·P2O5)与炉衬中SiO2作用，使渣中的游离(P2O5)量增加，产生回磷。
防止回磷的方法：在炼钢后期控制钢液温度不过高；减少钢液在钢包中的停留时间；提高钢包中的渣层碱度，用碱性炉衬钢包。
3、已知某正方体铸模边长L0=20cm，铸件边长L1=19.5cm，试计算其体积收缩率εV和线收缩率εL
解由题意知：铸件体积V0=(0.2)3=0.008m3铸件体积V1=(0.195)3=0.0074m3
根据体积收缩率：
%
100
1
1
0?
-
=
V
V
V
V
ε
线收缩率：
%
100
1
1
0?
-
=
L
L
L
L
ε
得：
εV=(0.008-0.0074)/0.0074=8.1% εL=(0.2-0.195)/0.195=2.6%
因此题中体积收缩率εV=8.1%和线收缩率εL=2.6%
4、何为熔焊过程中的氢脆和氮脆，如何避免？
答：熔焊过程中氢溶入熔池，在焊缝中形成气孔，或聚集在焊缝缺陷处造成缺陷称为氢脆；氮气在高温时大量溶于液体金属，冷却结晶时，氮溶解度下降；析出的氮在焊缝中形成气孔，部分还以针状氮化物（Fe4N）形式析出；焊缝中含氮量提高，使焊缝的强度和硬度增加，塑性和韧性剧烈下降。这种现象称为氮脆。
为保证焊缝质量，可从两方面采取措施：
1）减少有害元素进入熔池。主要采用机械保护，如焊条药皮、埋弧焊焊剂、和气体保护焊的保护气体（CO2,氩气）等）；2）清除已进入熔池的有害元素，增加合金元素。如焊条药皮里加合金元素进行脱氧、去氢、去硫、渗合金等。
5请给出聚氯乙烯的单体及链接的表达式，并求M约为62500聚氯乙烯的聚合度n。
解：
聚氯乙烯单体的表达式为CH2=CHCl，
链节的表达式为[CH2-CHCl] ，
因为聚氯乙烯单体分子量m=62.5，根据公式n=M/m=62500/62.5=1000
因此M约为62500聚氯乙烯的聚合度n为1000
6、举例说明加聚反应和缩聚反应的主要不同点。
答：加成聚合反应（简称加聚）：含有双键的单体（如乙烯类、二烯类化合物等）在一定的外界条件下（光、热或引发剂）双键打开，并通过共价键互相链接而形成大分子链的反应。如：聚乙烯是由乙烯通过加聚反应得到的，其聚合反应方程式如下：
缩合聚合反应（简称缩聚）：由含有两种或两种以上单体相互缩合聚合而形成聚合物的反应，
同时会析出水、氨、醇、氯化氢等小分子物质。如尼龙6可以通过氨基己酸缩聚反应制得，其反应方程式如下：
两者主要不同在于生成聚合物的同时是否有小分子副产物生成。
材料成型设备试卷及答案
《材料成型设备》试卷A 一、名词解释（每词3分，共15分） 1、连续铸造 2、轧钢机 3、铸坯的液心压下技术 4、拉拔: 5、等离子焊枪 二、判断题（每题1分，共10分） （）1、一般认为，铸坯厚度不小于150mm时称为常规板坯连铸。（）2、板带轧机的主要性能参数是轧辊名义直径。 （）3、LG-150表示成品最大外径为150mm的二辊周期式冷轧机管。（）4、半钢轧辊是一种新型的轧辊材质，其含碳量比铸钢和铸铁要大。 （）5、轧机刚性是表示轧机抵抗弹性变形的能力。 （）6、空心辊可减少质量，提高动力控制性能，其强度不变。 （）7、预应力轧机发展很快，目前主要用于连轧小型、线型和板带材轧机。 （）8、塑化能力主要指在单位时间内所能塑化的物料量。 （）9、人字齿轮机的作用是将主电机的压力分配给相应的轧辊。 （）10、结晶器是一个水冷的铜模，有无即可。 三、填空题(每空1分，共20分) 1、连续铸造按结晶类型可以分为和。 2、到目前为止，生产板带的连续铸轧方法有很多种，在此情况下所用的连铸机根据其结 构特点可以分为、、。 3、轧机一般有三个部分组成，他们分别是、、。 4、轧辊的调整装置主要有和两种。 5、卷取机按其用途可分为：、、。 6、塑料注塑机主要有、、、等部分组成。 7、机架一般采用含碳碳量为ZG35材料。 8、空气锤既可以进行 ，又可以进行。 四、选择题（每题2分，共20分。注：其中1-5题 是单项选择题，6-10题是多项选择题。） 1、在铸造中，把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程称为（）。 A 连铸连轧 B连续铸轧 C 连续铸造 2、轧辊的尺寸参数中，辊身直径用（）表示。 A D B d C L 3、锻造时对金属加热的目的是( )。 A.消除内应力 B.提高强度 C.提高韧性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 装 … … … … … … 订 … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 班 级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 学 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
材料先进加工技术
1. 快速凝固 快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。 2. 半固态成型 半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压） 3. 无模成型 为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。 4.超塑性成型技术 超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。 5. 金属粉末材料成型加工 粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。自1990年以来，世界粉末冶金年销售量增加了近2倍。2003年北美铁基粉末。相关的模具、工艺设备和最终零件产品的销售额已达到91亿美元，其中粉末冶金零件的销售为64亿美元。美国企业生产的粉末冶金产品占全球市场的一半以上。可以预见，在较长一段时间内，粉末冶金工业仍将保持较高的增长速率。粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。 6. 陶瓷胶态成型 20世纪80年代中期，为了避免在注射成型工艺中使用大量的有机体所造成的脱脂排胶困难以及引发环境问题，传统的注浆成型因其几乎不需要添加有机物、工艺成本低、易于操作制等特点而再度受到重视，但由于其胚体密度低、强度差等原因，他并不适合制备高性能的陶瓷材料。进入90年代之后，围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题，开发了多种原位凝固成型工艺，凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现，受到严重重视。原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性，进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径，得到了迅速的发展，已逐步获得实际应用。 7. 激光快速成型 激光快速成形技术，是20实际90年代中期由现代材料技术、激光技术和快速原型制造术相结合的近终形快速制备新技术。采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组
(完整word版)材料合成与制备_复习资料(有答案)
第一章溶胶-凝胶法 名词解释 1. 胶体(Colloid)：胶体是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的质量可以忽略不计，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。 2. 溶胶：溶胶是具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。分散粒子是固体或者大分子颗粒，分散粒子的尺寸为1nm-100nm，这些固体颗粒一般由10^3个-10^9个原子组成。 3. 凝胶(Gel)：凝胶是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网络骨架，骨架孔隙中充满液体或气体，凝胶中分散相含量很低，一般为1%-3%。 4. 多孔材料：是由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体所组成。 一、填空题 1.溶胶通常分为亲液型和憎液型型两类。 2.材料制备方法主要有物理方法和化学方法。 3.化学方法制备材料的优点是可以从分子尺度控制材料的合成。 4.由于界面原子的自由能比内部原子高，因此溶胶是热力学不稳定 体系，若无其它条件限制，胶粒倾向于自发凝聚，达到低比表面状 态。 5.溶胶稳定机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应。
6.溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化和碱性凝胶化两类。 7.溶胶－凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型传统胶体型、无机聚合物型、络合物型。 8.搅拌器的种类有电力搅拌器和磁力搅拌器。 9.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。 10.对于金属无机盐的水溶液，前驱体的水解行为还会受到金属离子半径的大小、电负性和配位数等多种因素的影响。 二、简答题 溶胶－凝胶制备陶瓷粉体材料的优点？ 制备工艺简单，无需昂贵的设备；对多元组分体系，溶胶-凝胶法可大大增加其化学均匀性；反应过程易控制，可以调控凝胶的微观结构；材料可掺杂的范围较宽（包括掺杂量及种类），化学计量准确，易于改性；产物纯度高，烧结温度低等。 第二章水热溶剂热法 名词解释 1、水热法：是指在特制的密闭反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系，通过将反应体系加热至临界温度（或接近临界温度），在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方法。 2、溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（如有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成、易氧化、易水解或对水敏感的材料。 3、超临界流体：是指温度及压力都处于临界温度或临界压力之上的流
材料成型设备试题
材料成型设备及其自动化 一、名词解释（每题3分，共15分） 1．“闷车”现象： 2．塑料注射成型机的注射量： 3．挤出机综合工作点： 4．压铸机的合模力： 5．曲柄压力机的标称压力： 二、填空题（每空1分，共20分） 1、曲柄压力机是通过曲柄连杆机构将电动机的运动转变成冲压生产所 需要的运动。 2、通用压力机常用的离合器可分为和两大类 3、过载会引起设备或模具的损坏，为了防范过载引起的事故，设备上应使用过载保护装置，常用的过载保护装置有 和两类。 4、液压机一般有和两部分组成。 5、液压机的工作原理是根据原理制成的，它利用来传递能量，以实现各种成形加工工 艺要求。 6、塑料挤出成型机型号SJ-65/25表示螺杆直径是：mm，长径比为：。 7、注射机按按外形特征可以分为、、角式注射成型机。 8、注射机的注射装置主要形式有、和往复螺杆式。 9、注射机的喷嘴按其结构分为和。 10、压铸机按熔炼炉的设置不同，可以分为和。 三、选择题（每项选择1.5分，共15分） 1、曲柄压力机滑块行程是曲柄半径或偏心轴销的偏心距的（） ①两倍②一倍③四倍 2、为避免模具发生溢料而使制品形成飞边缺陷，在选用注塑机时，其锁模力必须（）制品成形产生的胀模力。 ①小于②大于③等于 3、液压机最大行程是指（）。 ①活动横梁能够移动的最大距离 ②主缸活塞能够移动的最大距离 ③活动横梁下表面到工作台上表面的距离 4、液压机型号YA32-315中，数值315是指液压机的：（）。 ①最大行程为315㎜②标称压力为315×10KN ③标标压力为315KN 5、在锻造过程中，螺旋压力机的锻造原理是：（） ①小能量多次锤击成形②一次冲击压力成形③静压力成形 6、为了保证注射成型时模具主流道衬套处不积存熔料,便于主流道凝料的起模, 1)模具主流道衬套始端的球面半径R2应( )注塑机喷嘴前端的球面 半径R1。 ①小于②大于③等于 2)模具主流道孔径d2应( )注塑机喷嘴孔径d1。 ①小于②大于③等于 7、高速自动压力机是指滑块每分种行程次数为：（） ①100次/min 。 ②相同公称压力通用压力机的15～20倍。 ③相同公称压力通用压力机的5～9倍。 8、塑料挤出机挤出过程中，使塑料由固态变为融熔态是由于（）的作用。 ①料筒外部的加热②螺杆剪切、摩擦热③料筒外部加热和螺杆剪切、摩擦热 9、立式冷压室压铸机可以用于（）的生产。 ①铅、锡、锌等低熔点合金②锌、铝、镁和铜合金③铝、镁、铜合金及黑色金属 四、判断题（每小题1.5分，共15分） 1、成形是指液态或半固态的原材料在外界压力作用下，通过流动填充模具型腔的形状和尺寸相一致的制品。（） 2、塑料注射成型加工过程中，其螺杆一直是连续转动的。（） 3选用注射机的注射量要刚好等于模具每一模需要的注入的塑料量。（） 4、液压机在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。（） 5、塑料挤出机的螺杆长径比L/D中，L是指螺杆的全长。（） 6、在塑料挤出机中，熔体的正流是料筒表面作用到熔体上的力产生的。（）
材料合成化学-题
材料合成化学-题
一、判断题（对填“T”，错填“F”） 1. 高温超导体是指能在室温以上温度工作的超 导材料。（） 2. 制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法比柠檬 酸盐燃烧法的化学反应更加剧烈。（）3. 火焰辅助的超声喷雾热解工艺（FAUSP）也是 制备细粉的方法，需要人工点火。（）4. 陶瓷粉体的二次粒子尺寸总是大于一次粒子 尺寸。（） 5. 溶胶-凝胶法制备气凝胶，必须在真空条件下 进行。（） 6. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料 通过沉淀聚合反应制备。（） 7. 利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐，可以提 高醇盐的水解能力。（） 8. 微波CVD就是利用微波加热衬底的化学气相 沉积（） 9. 静电喷雾沉积（ESD）技术可以被用来生长致 密的外延薄膜（） 10.人们可以通过原子操纵技术来大量制备超晶 格材料（） 11.高分子聚合反应是一个熵增过程（）
12.Schetman获得诺贝尔主要原因是他发现了宏 观材料可以有10次对称轴（） 13.溶胶-凝胶法制备气凝胶，必须在真空条件下 （） 14.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料 通过沉淀聚合反应制备（） 15.利用乙酰丙酮配位高价金属醇盐，可以提高 醇盐的水解能力（） 16.MOF就是金属氟氧化物的简称（） 17.乳液聚合的乳化剂通常是表面活性剂 （） 18.使用模板试剂（硬模板，软模板，牺牲模板） 是制备无机空心球的必要条件（） 19科学理论是无可争辩的（） 20.制备多元金属氧化物粉体的柠檬酸盐燃烧法 需要人工点火引发反应（） 21.人们可以通过原子操纵技术来精细控制反应 （） 22.高分子聚合反应是吸热反应（） 23.对于面心立方（fcc）晶体，因为晶体形状以 立方体能量最低，所以最易生长出立方形状的单晶体（）
材料分析测试技术复习题 附答案
材料分析测试技术复习题 【第一至第六章】 1.X射线的波粒二象性 波动性表现为： －以波动的形式传播，具有一定的频率和波长 －波动性特征反映在物质运动的连续性和在传播过程中发生的干涉、衍射现象 粒子性突出表现为： －在与物质相互作用和交换能量的时候 －X射线由大量的粒子流(能量E、动量P、质量m)构成，粒子流称为光子－当X射线与物质相互作用时，光子只能整个被原子或电子吸收或散射 2.连续x射线谱的特点，连续谱的短波限 定义：波长在一定范围连续分布的X射线，I和λ构成连续X射线谱 λ∞，波?当管压很低（小于20KV 时），由某一短波限λ 0开始直到波长无穷大长连续分布 ?随管压增高，X射线强度增高，连续谱峰值所对应的波长（1.5 λ 0处)向短波端移动 ?λ 0 正比于1/V, 与靶元素无关 ?强度I：由单位时间内通过与X射线传播方向垂直的单位面积上的光量子数的能量总和决定（粒子性观点描述）
?单位时间通过垂直于传播方向的单位截面上的能量大小，与A2成正比（波动性观点描述） 短波限:对X射线管施加不同电压时，在X射线的强度I 随波长λ变化的关系曲线中，在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λ0，称为短波限。 3.连续x射线谱产生机理 【a】.经典电动力学概念解释： 一个高速运动电子到达靶面时，因突然减速产生很大的负加速度，负加速度引起周围电磁场的急剧变化，产生电磁波，且具有不同波长，形成连续X射线谱。 【b】.量子理论解释： * 电子与靶经过多次碰撞，逐步把能量释放到零，同时产生一系列能量为hυi的光子序列，形成连续谱 * 存在ev=hυmax，υmax=hc/ λ0, λ0为短波限，从而推出λ0＝1.24/ V （nm) （V为电子通过两极时的电压降，与管压有关）。 * 一般ev≥h υ,在极限情况下，极少数电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子 4.特征x射线谱的特点 对于一定元素的靶，当管压小于某一限度时，只激发连续谱，管压增高，射线谱曲线只向短波方向移动，总强度增高，本质上无变化。 当管压超过某一临界值后，在连续谱某几个特定波长的地方，强度突然显著
无机材料合成与制备复习纲要
材料合成与制备复习纲要 我们不是抄答案，我们只做知识的搬运工。 ——无机复习提纲编辑协会宣言试卷构成：填空：15 分 选择：7*2=14 分（共7 题，一题2 分） 名词解释：5*3=15 分（共5 题，一题3分） 问答题：8+12*4=56（第一题8 分，其余四道题每题12 分）注：划线知识点为李老师审阅后所加，疑为重点，望各位复习时多加注意第1 章：经典合成方法 1实验室常用的加热炉为：高温电阻炉 2电炉分为：电阻炉，感应炉，电弧炉，电子束炉 3电阻发热材料的最高工作温度：硅碳棒1400C、硅化钼棒1700C、钨丝1700C 真空、 5氧化物发热体：在氧化气氛中，氧化物发热体是最为理想的加热材料。 6影响固相反应的因素: （1）反应物化学组成与结构，反应物结构状态（2）反应物颗粒尺寸及分布影响。 7化学转移反应：把所需要的沉积物质作为反应源物质，用适当的气体介质与之反应，形成一种气态化合物，这种气态化合物通过载气输运到与源区温度不同的沉积区，再发生逆反应，使反应源物质重新沉积出来，这样的反应过程称为化学转移反应。 8化学转移反应条件源区温度为T2,沉积区温度为T1:如果反应是吸热反应，则 r H m为正，当T2>T1时，温度越高，平衡常数越大，即从左往右反应的平衡常数增大，反应容易进行，物质由热端向冷端转移，即源区温度应大于沉积区温度，物质由源区转移至沉积区。如果反应为放热反应，r H m为负，则应控制源区温度T2 小于沉积区温度T1,这样才能实现物质由源区向沉积区得转移。如果r H m近似为0, 则不能用改变温度的方法来进行化学转移。 9低温合成中，低温的控制主要有两种方法：①恒温冷浴②低温恒温器 10高压合成：就是利用外加的高压力，使物质产生多型相转变或发生不同物质间的化合，从而得到新相，新化合物或新材料。 种类：①静态高温高压合成方法②动态高温高压合成方法 第2 章：软化学合成方法 1软化学合成方法: 通过化学反应克服固相反应过程中的反应势垒，在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中，以可控制的步骤逐步地进行化学反应，实现制备新材料的方法。2软化学法分类：溶胶——凝胶法，前驱物法，水热/ 非水溶剂热合成法，沉淀法，支撑接枝工艺法，微乳液法，微波辐射法，超声波法，淬火法，自组装技术，电化 3绿色化学：主要特点是“原子经济性” ，即在获取新物质的转换过程中充分利用原料中的每个原子，实现化学反应中废物的“零排放” 。因此，既可充分利用资源又不污染环境。 4软化学与绿色化学的关系：两者关系密切，但又有区别。软化学强调的是反应条件的温
材料分析测试技术-习题
第一章 1．什么是连续X射线谱？为什么存在短波限λ0？ 答：对X射线管施加不同的电压，再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度，便会得到X射线强度与波长的关系曲线，称之为X射线谱。在管电压很低，小于20kv时的曲线是连续的，称之为连续谱。大量能量为eV的自由电子与靶的原子整体碰撞时，由于到达靶的时间和条件不同，绝大多数电子要经过多次碰撞，于是产生一系列能量为hv的光子序列，形成连续的X射线谱，按照量子理论观点，当能量为eV的电子与靶的原子整体碰撞时，电子失去自己的能量，其中一部分以光子的形式辐射出去，在极限情况下，极少数的电子在一次碰撞中将全部的能量一次性转化为一个光量子，这个光量子具有最高的能量和最短的波长，即λ0。 2.什么是特征X射线？它产生的机理是什么？为什么存在激发电压Vk？ 答：当X射线管电压超过某个临界值时，在连续谱的某个波长处出现强度峰，峰窄而尖锐，这些谱线之改变强度，而峰位置所对应的波长不便，即波长只与靶的原子序数有关，与电压无关，因为这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征，故称为特征X射线，由特征X射线构成的X射线谱叫做特征X射线谱。 它的产生是与阳极靶物质的原子结构紧密相关当外来的高速粒子（电子或光子）的动能足够大时，可以将壳层中的某个电子击出，或击到原子系统之外，击出原子内部的电子形成逸出电子，或使这个电子填补到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位，原子系统处于激发态，高能级的电子越迁到该空位处，同时将多余的能量e=hv=hc/λ释放出来，变成光电子而成为德特征X射线。 由于阴极射来的电子欲击出靶材的原子内层电子，比如k层电子，必须使其动能大于k 层电子与原子核的结合能Ek或k层的逸出功Wk。即有eV k=1/2mv2〉-Ek=Wk，故存在阴极电子击出靶材原子k电子所需要的临界激发电压Vk。 3、X射线与物质有哪些互相作用？ 答;X射线的散射：相干散射，非相干散射 X射线的吸收：二次特征辐射（当入射X射线的能量足够大时，会产生二次荧光辐射）； 光电效应：这种以光子激发原子所产生的激发和辐射过程；俄歇效应：当内层电子被击出成为光电子，高能级电子越迁进入低能级空位，同时产生能量激发高层点成为光电子。 4、线吸收系数μl和质量吸收系数μm的含义 答：线吸收系数μl：在X射线的传播方向上，单位长度的X射线强度衰减程度[cm-1]（强度为I的入射X射线在均匀物质内部通过时，强度的衰减率与在物质内通过的距离x成正步-dI/I=μdx，强度的衰减与物质内通过的距离x成正比）。与物质种类、密度、波长有关。质量吸收系数μm：他的物理意义是单位重量物质对X射线的衰减量，μ/P=μm[cm2/g]与物质密度和物质状态无关，而与物质原子序数Z和μm=kλ3Z3，X射线波长有关。 5、什么是吸收限？为什么存在吸收限？ 答：1）当入射光子能量hv刚好击出吸收体的k层电子，其对应的λk为击出电子所需要的入射光的最长波长，在光电效应产生的条件时，λk称为k系激发限，若讨论X射线的被物质吸收时，λk又称为吸收限。 当入射X射线，刚好λ=λk时，入射X射线被强烈的吸收。当能量增加，即入射λ〉λk时，吸收程度小。
材料合成与制备期末复习题
材料合成与制备期末复习题 第零章绪论 1.材料合成:材料合成是指促使原子或分子构成材料的化学或物理过 程; 2.材料制备:材料制备是指研究如何控制原子与分子使其构成有用的 材料，但材料制备还包括在更为宏观的尺度上控制材料的 结构，使其具备所需的性能和使用效能。 3.材料合成与制备的最终目标是:制造高性能、高质量的新材料以满 足各种构件、物品或仪器等物件的日益发展的需求。 4.材料合成与制备的发展方向:材料的高性能化、复合化、功能化、 低维化、低成本化、绿色化; 5.影响热力学过程自发进行方向的因素:(1)能量因素;(2)系统的 混乱度因素; 6.隔离系统总是自发的向着熵值增加的方向进行。 7.论述反应速率的影响因素: (1)浓度对反应速率的影响: 对于可逆反应，增加反应物浓度可以使平衡向产物方向移动，因此，提高反应物浓度是提高产率的一个办法，但如果反应物成本很高，将反应物之一在生成后立即分离出去或转移到另一相中去，也是提高反应产率的一个很好的办法。对于有气相的反应，如果反应前后气体物质的反应计量数不等，则增加压力会有利于反应向气体计量数小的方向进行。另外，对于多个反应同时进行的反应，则应按主反应的情况来控制反应物的配比; (2)温度对反应速率的影响:
对于一个可逆反应，正反应吸热，则逆反应就放热;如果正反应放热，则逆反应就吸热，升高温度有利于反应向吸热方向进行，不利于放热 反应;对于放热反应，用冷水浴或冰浴使其降温的办法有利于反应的进行，但影响反应速率。实际生产中，要综合考虑单位实际内的产量和转化率同时进行; (3)溶剂等对反应速率的影响:溶剂在反应中的作用:一是提供反应的场所，二是发生溶剂化效应。溶剂最重要的物理效应即溶剂化作用，化学效应主要有溶剂分子的催化作用和容积分子作为反应物或产物参与了化学反应。若溶剂分子与反应物生成不稳定的溶剂化物，可使反应的活化能降低，加快反应速率;若生成稳定的溶剂化物，则使反应活化能升高，降低反应速率;若生成物与溶剂分子生成溶剂化物，不论它是否稳定，都会使反应速率加快。 第一章溶胶-凝胶法 1.溶胶(Sol)是具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。 2.凝胶(Gel)是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气体。 3.溶胶,凝胶法:就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，通过抑制各种化学反应条件，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。 4.粒子间的两个力:(1)颗粒间的范德华力;(2)双电层静电排斥能 5.增加粒子间能垒通常有三个基本途径:(1)使胶粒带表面电荷;(2) 利用空间位阻效应;(3)利用溶剂化效应。 6.由溶胶制备凝胶的具体方法:
材料分析测试复习题及答案
材料分析测试方法复习题 第一部分 简答题： 1. X 射线产生的基本条件 答：①产生自由电子； ②使电子做定向高速运动； ③在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。 2. 连续X 射线产生实质 答：假设管电流为10mA ，则每秒到达阳极靶上的电子数可达6.25x10（16）个，如此之多的电子到达靶上的时间和条件不会相同，并且绝大多数达到靶上的电子要经过多次碰撞，逐步把能量释放到零，同时产生一系列能量为hv （i ）的光子序列，这样就形成了连续X 射线。 3. 特征X 射线产生的物理机制 答：原子系统中的电子遵从刨利不相容原理不连续的分布在K 、L 、M 、N 等 不同能级的壳层上，而且按能量最低原理从里到外逐层填充。当外来的高速度的粒子动能足够大时，可以将壳层中某个电子击出去，于是在原来的位置出现空位，原子系统的能量升高，处于激发态，这时原子系统就要向低能态转化，即向低能级上的空位跃迁，在跃迁时会有一能量产生，这一能量以光子的形式辐射出来，即特征X 射线。 4. 短波限、吸收限 答：短波限：X 射线管不同管电压下的连续谱存在的一个最短波长值。 吸收限：把一特定壳层的电子击出所需要的入射光最长波长。 5. X 射线相干散射与非相干散射现象 答： 相干散射：当X 射线与原子中束缚较紧的内层电子相撞时，电子振动时向四周发射电磁波的散射过程。 非相干散射：当X 射线光子与束缚不大的外层电子或价电子或金属晶体中的自由电子相撞时的散射过程。 6. 光电子、荧光X 射线以及俄歇电子的含义 答：光电子：光电效应中由光子激发所产生的电子（或入射光量子与物质原子中电子相互碰撞时被激发的电子）。 荧光X 射线：由X 射线激发所产生的特征X 射线。 俄歇电子：原子外层电子跃迁填补内层空位后释放能量并产生新的空位，这些能量被包括空位层在内的临近原子或较外层电子吸收，受激发逸出原子的电子叫做俄歇电子。 7. X 射线吸收规律、线吸收系数 答：X 射线吸收规律：强度为I 的特征X 射线在均匀物质内部通过时，强度的衰减与在物质内通过的距离x 成比例，即-dI/I=μdx 。 线吸收系数：即为上式中的μ，指在X 射线传播方向上，单位长度上的X 射线强弱衰减程度。 8. 晶面及晶面间距 答:晶面：在空间点阵中可以作出相互平行且间距相等的一组平面，使所有的节点均位于这组平面上，各平面的节点分布情况完全相同，这样的节点平面成为晶面。 晶面间距：两个相邻的平行晶面的垂直距离。 9. 反射级数与干涉指数 答：布拉格方程 表示面间距为d ’的（hkl ）晶面上产生了n 级衍射，n 就是反射级数 λ θn Sin d ='2：
快速成型技术与试题---答案
试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关 5. 也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等； 8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理； 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等； 10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等； 11.光固化快速成型工艺中，其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状； 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议，是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中，用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单，应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体，stl文件有两种：一种是ASCII明码格式，另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度，尺寸精度和表面精度，即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有：翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等；尺寸误差是指成型件与CAD模型相比，在x、y、z三个方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型，因此不可避免地会产生台阶效应，使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似（除水平和垂直表
材料加工新技术与新工艺重点资料
一、绪论 1)材料与新材料的概念，生产特点及分类 材料：人类用以制造用于生活和生产的物品、器件、构件、机器以及其他产品的物质，也可简单定义为:材料是可以制造有用器件的物质。 新材料：新出现或正在发展之中的具有优异性能或特定功能的材料，或在传统材料基础上通过新技术处理获得性能明显提高或产生了新功能的材料。 2)材料的作用与地位 1，自20世纪70年代，人们就把信息、能源和材料誉为人类文明的三大支柱，把材料的重要性提高到一个前所未有的高度。2，20世纪80年代又把新材料技术与信息技术、生物技术一起列为高新技术革命的重要标志；事实上，新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业化水平。3，几乎所有的高新技术的发展与进步，都以新材料和新材料技术的发展和突破为前提。 3)材料技术的概念及其分类 材料技术：可以理解为是关于材料的制备、成形与加工、表征与评价，以及材料的使用和保护的知识、经验和诀窍；从学科的观点来考虑，将材料科学和其他相关学科(如计算机、机械、自动控制)的知识应
用于材料(制备)生产和使用的实际，以获得所需的材料产品、提高材料的使用效能的技艺。分类：(1)制备技术;(2)成形与加工技术;(3)改质改性技术;(4)防护技术；(5)评价表征技术；(6)模拟仿真技术；(7)检测与监控技术。 4)材料加工技术的分类及材料科学与工程要素 按照传统的三级学科进行分类，材料加工技术(方法)包括机加工(车钻刨铣磨等)、凝固加工(铸造)、粉末冶金、塑性加工(压力加工)、焊接(连接)、热处理等。 按照被加工材料在加工时所处的相态不同进行分类，材料加工技术包括气态加工、液态加工(凝固成形)、半固态加工、固态加工。 一般认为，现代材料科学与工程由四个基本要素组成:即材料的成分与结构、性质、制备与加工工艺、使用性能，它们之间形成所谓的四面体关系；材料的制备与加工与材料的成分和结构、材料的性质一起，构成决定材料使用性能的最基本的一大要素，也充分反映了材料制备与加工技术的重要作用和地位 发展趋势：过程综台、技术综合、学科综台。 主要特征：(1)性能设计与工艺设计的一体化；(2)在材料设计、制备、成形与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制 发展方向：（1）常规材料加工工艺的短流程化和高效化；（2）发展先进
2015无机材料合成与制备试卷A
中南林业科技大学课程考试试卷 课程名称：无机材料合成与制备；试卷编号：A 卷；考试时间：100分钟 一、是非题（1分×23=23分，选全对或全错，计零分） 1 生长驱动力在数值上等于生长单位体积的晶体所引起的吉布斯自由能的降低。（ √ ） 2 微波有很强的穿透力，微波加热时能深入到样品内部，其燃烧波首先从样品的表面向内部传播，最终完成微波烧结。（ × ） 3 提拉法中旋转籽晶的目的是获得更好的温度和浓度的均匀性。（ √ ） 4 热电偶是接触式温度传感器，可直接与被测物质接触，不受环境介质如烟雾、尘埃、CO 2、水蒸气等影响，准确度较高。（ √ ） 5 等离子体在CVD 中的作用是将反应气体激活成活性离子，提高低沉积温度；加速反应物表面的扩散作用，降低成膜速率。（ × ） （提高） 6 降低到-150 ℃(123K)称为普通制冷或普冷，降低到-150 ℃至4.2K 之间称为深度冷冻或深冷，降低到4.2K 以下称为极冷。（ √ ） 7 相比溅射成膜，蒸发法时，沉积原子的能量很低，一般不易形成形态3型的薄膜组织。（ × ）（T ） 8 在形态2和形态3型低温薄膜沉积组织的形成过程中，原子的扩散能力不足，因而这两类生长又称为低温抑制型生长。（ × ）（1和T ） 9 磁控溅射的缺点是靶材的利用率不高，一般低于40%。（ √ ） 10 过冷度越大,越容易非均匀成核；凸面杂质形核效率最高，平面次之，凹面最差。（ × ） 11直接凝固成型是依靠有机单体交联形成高聚物，温度诱导絮凝成型是依靠分散剂的分散特性。（ × ） 12 不具挥发性FeO 和WO 3在HCl 存在时，生成FeCl 2 、WOCl 4、水蒸气，就可以通过相转移反应制得完美的钨酸铁晶体。（ ） 13气体的低温分级冷凝就是气体混合物通过不同低温的冷阱而分离，气体通过冷阱后其蒸汽压小于13.33 Pa —冷凝彻底；大于13.33 Pa —认为不能冷凝，穿过了冷阱。 （ × ） 14 流动法比降温法有利于生长大尺寸单晶，蒸发法适合溶解度较大而温度系数很小的物质，凝胶法可在室温下生长一些难溶的或对热敏感而不便使用其他方法的晶体。（ √ ） 15用单相共沉淀法制备出单一尺寸的球形氢氧化铝颗粒的关键是通过尿素，在水溶液中缓慢分解释放出OH-，使溶液中碱性均匀地、缓慢地上升，从而使氢氧化物沉淀在整个溶液中同时生成。（ × ） 16 大块非晶合金的制备思路是非均匀形核的推迟和均匀形核的避免。（ √ ） 17 非晶态材料衍射花样是由较宽的晕和弥散的环组成，没有表征结晶态的任何斑点和条纹，用电镜看不到 学院 专业班 年 姓名 学 装订线(答题不得超过此线)
材料成型设备(王卫卫)部分课后习题答案
第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？ 答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。 6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-2、曲柄压力机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的？它们与冲压工艺的联系如何？ 答：速度的变化规律为正弦曲线，加速度的变化规律为余弦曲线，位移的变化规律为 2-3、分析曲柄滑块机构的受力，说明压力机许用负荷图的准确含义答：曲柄压力机工作时，曲柄滑块机构要承受全部的工艺力，是主要的受力机构之一 理想状态下滑块上受到的作用力有：工件成形工艺力F、连杆对滑块的作用力FAB、导轨对滑块的反作用力FQ，实际上，曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的，考察摩擦的影响以后，各环节的受力方向及大小发生了变化，加大了曲轴上的扭矩。曲柄压力机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的工艺力F成正比外，还与曲柄转角a有关，在较大的曲柄转角下工作时，曲轴上所受扭矩较大。 通过对曲柄滑块的受力分析，结合实际情况得出的许用负荷图用以方便用户正确选择设备。 2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？ 三种调节方法有：1、调节连杆长度。该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。 压塌式过载保护装置结构简单，制造方便，但在设计时无法考虑它的疲劳极限，可能引起提前的剪切破坏，或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下，降低设备使用效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机，用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机，其特点是过载临界点可以准确地设定，且过载后设备恢复容易。
最新材料制备新技术复习题
第一章 1.实现快速凝固的途径有哪些？ 答：a.动力学急冷法 b.热力学深过冷法 c.快速定向凝固法 2.用单辊法制备金属带材的快速凝固工艺特点是什么？ 答：答：①单辊需要以2000~10000r∕min的高速度旋转，同时要保证单辊的转速均匀性很高，径向跳动非常小，以控制薄膜的均匀性②为了防止合金溶液的氧化，整个快速凝固过程要在真空或保护性气氛下进行③为了获得较宽并且均匀的非晶合金带材，液流必须在单上均匀成膜，液流出口的设计及流速的控制精度要求很高。 3.常用金属线材的快速凝固方法有哪些？它们的工艺特点是什么？ 答：a.玻璃包覆熔融的线法。特点：容易成型、连续等径、表面质量好的线材。但生产效率低，不适合生产大批量工业用线材。 b.合金熔液注入快冷法。特点：装置简单，但液流稳定性差，流速较低、难控制速率，不能连续生产。 c.旋转水纺线法。特点：原理和装置简单、操作方便、可实现连续生产。 d.传送带法。特点：综合了b、c法，可实现连续生产，但装置较复杂，工艺参数调控较难，传送速率不快。 第二章 1喷射成形的基本原理是什么？其基本特点有哪些？ 答：原理：在高速惰性气体的作用下，将熔融金属或合金液流雾化成弥散的液态颗粒，并将其喷射到水冷的金属沉积器上，迅速形成高度致密的预成形毛坯。 特点：高度致密，低含氧量，快速凝固的显微组织特征，合金性能高，工艺流程短，成本低，高沉积效率，灵活的柔性制造系统，近终形成形，可制备高性能金属基复合材料。 2.喷射成形关键装置指的是什么？雾化喷嘴系统 3.用喷射成形技术制备复合材料时有什么优势？是否任何复合材料都能用该方法来制备？说明理由。 答：主要优势：在于快速凝固的特性、高温暴露时间短、简化工艺过程。 否；因为有的复合材料容易发生界面反应，且高含氧量、气体含量和夹杂含量，工艺复杂和成本偏高等问题。 4.气体雾化法是利用气体的冲击力作用于熔融液流，使气体的动能转化为熔体的表面，从而形成细小的液滴并凝固成粉末颗粒。 5.喷射成形又称喷射雾化沉积或喷射铸造等是用快速凝固方法制备大块，致密材料的高新技术，它把液态金属的雾化（快速凝固）和雾化熔滴的沉积（熔滴动态致密化）自然结合起来。 6.喷射成型的四个阶段：雾化阶段，喷射阶段，沉积阶段，沉积提凝固阶段。 7.雾化喷射成形工艺一般采用惰性气体。 8.喷射成形装置的技术关键主要包括装置总体布局，雾化喷嘴，沉积器结构，和运动方式。 9.装置结构布局：倾斜布局，垂直布局，水平布局。 10.喷射成形装置应包括：含熔炼部分，金属导流系统，雾化喷嘴，雾化气体控制系统，沉积器及其传动系统，收粉及排气系统。 第三章 1.机械合金化的定义及球磨机理是什么？ 答：（MA）是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与球磨之间长时间激烈地冲击、碰撞，使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末的一种粉末制备方法。 球磨机理：取决于粉末组分的力学性能，它们之间的相平衡和在球磨过程中的应力状态。
市政材料土工及土工合成材料考试试题答案
市政材料土工及土工合 成材料考试试题答案 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
2018年《市政材料土工及土工合成材料》考核试题-答案单位：姓名：分数： 1.密度测定求算术平均值时，其平行差值不得大于（未作答）。正确答案：C （A）0.01g/cm3； （B）0.02 g/cm3 ； （C）0.03 g/cm3； （D）0.04 g/cm3。 2.城镇道路上路床(90区)填料要求CBR最小强度值为6%、填料最大粒径为（未作答）。正确答案：D （A）6㎜； （B）8㎜； （C）15㎜； （D）10㎜。 3.土粒比重Gs的定义式为（未作答）。正确答案：C （A）下图A； （B）下图B； （C）下图C； （D）下图D。 4.灌砂法测定土的密度之前，要标定的内容有（未作答）。正确答案：C （A）一项；
（B）两项； （C）三项； （D）四项。 5.含石膏的含水率测试时，烘干温度为（未作答）。正确答案：A （A）65℃~70℃； （B）70℃~80℃； （C）105℃~110℃； （D）110℃~120℃。 6.当用各种方法测定土的密度的值不同时，应以（未作答）为准。正确答案：B （A）环刀法； （B）灌砂法； （C）蜡封法； （D）现场试坑法。 7.土工织物进行预调湿，应放置在相对湿度（未作答）、温度不超过50.0℃的大气条件下，使之接近平衡。正确答案：A （A）~%； （B）~%； （C）(80~95)%； （D）90%以上。 8.酒精燃烧法测定含水率需燃烧试样的次数为（未作答）。正确答案：A （A）3次；
《材料分析测试技术》试卷(答案)
《材料分析测试技术》试卷（答案） 一、填空题：（20分，每空一分） 1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2. X射线透过物质时产生的物理效应有：散射、光电效应、透射X射线、和热。 3. 德拜照相法中的底片安装方法有：正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分：定性分析和定量分析两种；测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题：（8分，每题一分） 1. X射线衍射方法中最常用的方法是（ b ）。 a．劳厄法；b．粉末多晶法；c．周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶，应选择的滤波片材料是（b）。 a．Co ；b. Ni ；c. Fe。 3. X射线物相定性分析方法中有三种索引，如果已知物质名时可以采用（c ）。 a．哈氏无机数值索引；b. 芬克无机数值索引；c. 戴维无机字母索引。 4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是（b）。 a．第二聚光镜光阑；b. 物镜光阑；c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是（ b ）。 a．球差；b. 像散；c. 色差。 6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是（a）。 a．高阶劳厄斑点；b. 超结构斑点；c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是（b）。 a．背散射电子；b.俄歇电子；c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是（c）。 a．以物镜光栏套住透射斑；b．以物镜光栏套住衍射斑；c．将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题：（24分，每题8分） 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么？ 答：X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品，首先要求粉末粒度要大小 适中，在1um-5um之间；其次粉末不能有应力和织构；最后是样品有一 个最佳厚度（t =