材料合成与制备思考题2011

材料合成与制备思考题2011
材料合成与制备思考题2011

《材料合成与制备》复习思考题

第一篇金属材料

1.高炉炼铁的原料包括哪些?各自的作用是什么?

2.简要说明高炉中各个区域的主要反应和反应方程式。

3.铁的还原包括哪几种类型?分别发生在什么温度区域?写出方程式。

4.Mn、P在炼铁中的还原反应。

5.高炉炼铁的主要产品有哪些?

6.什么是直接还原铁?生产方法有哪些?与高炉还原有何不同?

7.炼钢和炼铁的原理有何不同?为什么?

8.工业炼钢中的“四脱、二去、二调整”指什么?

9.脱C、脱P、脱S、脱O都是如何完成的?

10.“去气”去除的是什么有害气体?如何去除?

11.炼钢原材料包括哪些?分别起什么作用?

12.现代炼钢方法包括哪些?不同的炼钢方法的特点何在?

13.转炉炼钢为什么要进行铁水预处理?

14.氧气顶底复吹与顶吹比较,有何不同的冶金特点?

15.镇静钢、半镇静钢、沸腾钢有何区别?

16.电炉炼钢与转炉炼钢的出钢方式有何不同?为什么?

17.什么叫炉外精炼?举出3种常用处理方法。

18.常用钢液的成形方法是什么?

19.铝的冶炼方式属于何种冶炼方式?

20.炼铝原料有什么?用什么衡量其质量?

21.拜耳法属于什么方法?写出拜耳法生产氧化铝的四步工艺。

22.碱石灰烧结法属于什么方法?写出碱石灰烧结法的四步生产工艺。

23.从氧化铝中如何得到金属铝?使用的设备是什么?写出电极反应式。

24.铝的精炼方法有哪些?说明三层液电解精炼的原理。

25.铸造铝合金和变形铝合金有何不同?

26.铜矿类型有哪些?如何进行选矿?

27.写出火法炼铜的三步工艺,每一步在什么设备中完成?

28.什么叫冰铜?其主要成分是什么?

29.湿法炼铜的工艺。

30.粗铜如何进行精炼?分别在什么设备中完成?

31.镁矿资源有哪些?

32.皮江法炼镁属于何种方法?写出基本反应式和生产工序。

33.海水炼镁的工艺如何?难点何在?

34.镁锭为什么要进行表面处理?写出常用方法。

35.什么是金属液态成形?写出基本工艺流程。

36.缩孔和缩松有何不同?怎么产生的?

37.金属塑性加工的基本方法有哪些?

38.金属塑性变形的实质是什么?何谓加工硬化?

39.什么是金属回复和再结晶?

40.金属冷加工和热加工有何不同?

第二篇高分子材料

1.高分子材料五大产品系列是什么?

2.举例说明高分子材料的三种不同原料单体来源。

3.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体?

4.什么是连锁聚合?什么是逐步聚合?反应机理有何不同?

5.什么是自由基聚合?举例说明自由基聚合机理。

6.自由基聚合所用引发剂有哪些类型,它们各有什么特点?

7.自由基聚合实施方法有哪些?各自有什么特征?

8.什么是本体聚合?举实例说明。

9.根据合成高压聚乙烯的工艺条件和工艺过程特点,组织高压聚乙烯的生产工

艺流程,并划出流程示意图。

10.试阐述乳液聚合反应机理及聚合过程三个阶段的特征。

11.什么是乳液聚合?乳化剂的作用是什么?

12.什么是种子乳液聚合?什么是核-壳乳液聚合?

13.什么是胶束?什么是HLB?什么是CMC?

14.氯乙烯、丙烯酸酯乳液聚合与丁苯橡胶的乳液聚合有何区别?

15.乳状液与悬浮液有什么不同?怎样破乳?

16.什么是悬浮聚合?其反应机理如何?悬浮聚合与本体聚合相比有哪些特点?

17.苯乙烯及氯乙烯悬浮聚合法的生产工艺及粒子的形成过程有何差别?

18.简述PVC悬浮聚合工艺过程。

19.紧密型与疏松型颗粒的PVC有何差别?这些差别是如何形成的?

20.乳液聚合和悬浮聚合的区别?请各举一实例进行说明。

21.说明苯乙烯使用本体聚合和悬浮聚合得到的产品有何不同,为什么?

22.简述溶液聚合法生产聚丙烯腈的主要组分及其作用。

23.聚丙烯腈的一步法和二步法区别何在?

24.请写出两种工业上除去未反应单体的方法。

25.试述HDPE制备方法、生产设备、工艺流程。

26.PVC树脂制备方法不同,其最终成品不同,说明糊状PVC树脂和粒状PVC

树脂的各自聚合方法。

27.离子聚合和自由基聚合机理有何异同?

28.阳离子聚合和阴离子聚合有何不同?各举例说明。

29.为什么把阴离子聚合产物称为活性高聚物?

30.Ziegler-Natta引发剂的通式为何?试举一例。

31.什么是配位聚合?其反应活性中心为何?

32.离子聚合实施方法与自由基聚合实施方法有何不同?为什么?

33.逐步聚合的判据是什么?

34.什么叫缩合聚合?其特点是什么?

35.缩合聚合的实施方法都有什么?举例说明各自的特点。

36.涤纶的三种工业合成工艺分别是什么?说明各自的特点。

37.什么是体型结构高分子材料?举例说明单体特点。

38.请分别写出酚醛树脂、环氧树脂和不饱和聚酯的化学反应式。说明其如何进

一步反应生成体型聚合物。

39.聚氨酯的原料单体是什么?写出其反应官能团。

40.共聚物的类型有几种?举例说明。

41.ABS树脂的主要组分是什么?说明其聚合方法。

42.什么是共混聚合物?与共聚物的区别何在?

43.增韧塑料中以什么填充塑料?为什么能达到增韧效果?

44.增塑剂的作用是什么?举出2种常用增塑剂。

45.塑料的一次成型方法有什么?常用设备是什么?

46.试述单螺杆挤出机的挤出成型工艺过程。

47.什么是生胶?乳液聚合制备橡胶的后处理阶段如何得到生胶?

48.橡胶加工中,为什么要进行塑炼?为什么进行硫化?写出2种常用硫化剂.

49.合成纤维的纺丝成型的两种方法是什么?

50.干法纺丝和湿法纺丝有什么不同?

第三篇无机非金属材料

1.什么是玻璃?其四大通性是什么?

2.澄清剂的作用是什么?举出2种常用的澄清剂。

3.说明玻璃熔制过程的五个阶段。

4.什么是浮法玻璃?说明其制备工艺。

5.什么是陶瓷?传统陶瓷和特种陶瓷的区别是什么?

6.陶瓷的主要原料及其作用是什么?

7.陶瓷坯料组成的表示方法有哪几种?

8.说明陶瓷的主要成型方法。

9.釉的作用是什么?施釉方法有哪几种?

10.陶瓷的烧成四个阶段是什么?每个阶段主要完成了哪些工作?

11.什么是水泥?硅酸盐水泥的原料有什么?各自作用是什么?

12.“两磨一烧”分别指的是什么?

13.什么是熟料?其组成包括什么?

14.水泥生产中为什么要加入石膏?

15.湿法回转窑和干法回转窑的生产水泥过程区别是什么?

第四篇复合材料

1.什么是复合材料?其基本组成包括什么?

2.三大复合材料各自有何特征?

3.比较使用热固性聚合物和热塑性聚合物作为基体材料的特点。各举例说明。

4.什么是金属间化合物?

5.常用增强纤维的种类有什么?各自特点是什么?

6.什么是复合材料界面?界面结合方式有什么?说明三大复合材料各自以何种

方式结合。

7.金属基复合材料的主要制备工艺有什么?

8.金属基复合材料最常选用的基体有哪三种?它们都具有哪些特点?

9.按使用温度:<450℃、<700℃、~1000℃,如何选择金属基体?Ti的熔点高

达1668℃,能否在900℃下制作使用的复合材料,为什么?

10.GFRP和FR-TP分别是什么?各自的基体材料是什么?增强材料是什么?

11.树脂基的制备工艺主要有哪些?

12.陶瓷基复合材料的常用增韧材料有哪些?

13.陶瓷基复合的主要目的是什么?目前其机理有哪些?

14.试述陶瓷基复合材料常用的成型方法及特点?

15.简述CF的制备工艺过程。

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

高分子物理何曼君版课后思考题答案

高分子物理何曼君版课后思考题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章 1、假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。不能。全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。构型是分子中由化学键解:所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。 2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离, 解:因为柔性的高分子链在不断的热运动,它的形态是瞬息万变的,所以只能用它们的平均值来表示,又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。它们是矢量,其平均值趋近于零。因此,要取均方末端距和均方回转半径;轮廓长度是高分子链的伸直长度,高分子链有柔顺性,不是刚性链,因此,用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。 5、解:无论是均方末端距还是均方回转半径,都只是平均量,获得的只是高分子链的平均尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸,从原则上来说,只知道一个均值往往是不够的。最好的办法是知道末端距的分布函数,也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例,这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。 第三章 1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者的分子运动速度差别很大,溶剂分子能较快渗入聚合物,而高分子向溶剂的扩散缓慢。 (1)聚合物的溶解过程要经过两个阶段,先是溶剂分子渗入聚合物内部,使聚合物体积膨胀,称为溶胀;然后才是高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物,在与溶剂接触时也会发生溶胀,但因有交联的化学键束缚,不能再进一步使交联的分子拆散,只能停留在溶胀阶段,不会溶解。 (2)溶解度与聚合物分子量有关,分子量越大,溶解度越大。对交联聚合物来说,交联度大的溶胀度小,交联度小的溶胀度大。 (3)非晶态聚合物的分子堆砌比较松散,分子间的相互作用较弱,因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整,堆砌紧密,分子间相互作用力很强,以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难,因此晶态化合物的溶解比非晶态聚合物要困难得多。

环境材料学课后思考题教程文件

环境材料学课后思考 题

1 用自己的理解给出生态环境材料的定义。 答:生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能,并在其制备、使 用及废弃过程中对资源和能源消耗较少,对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。 1 你认为那些材料属于生态环境材料?举例说明。(举例之后还要简要说明一下) 答:比如:生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料 天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 2 试用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系 答:众所周知,材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时,除有效产品外,大量的废弃物被排放到环境中去,造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言,资源消耗是源头,环境污染是末尾。也就是说,材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。 2 图2-1是一个典型的开环工业生产链,从环保的角度看,若能实现闭环的工业生产链,可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。 资能源资能源资能源

铁矿铁水钢胚成品(热轧钢板等)使用废弃污染物污染物污染物 4 选择一个你所熟悉的材料产品或过程,用物质流方法进行资源效率分析,并就如何提高资源效率提出具体的技术措施。 答:钢铁的资源效率高达10.4%,就是生产1t纯金属材料所消耗的原材料将近12t。具体技术措施:1)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入废钢,可提高流程铁资源效率;2)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入铁矿石等自然铁资源,可提高该流程铁资源效率。3)通过提高电炉钢比,提高铁资源效率。 5 根据你对可持续发展的理解,考虑如何实现(1)金属材料,(2)高分子材料,(3)无机非金属材料(选一种)的可持续发展,并提出几项可具体实施的技术措施。 金属材料:利用微生物冶金;代替含稀缺合金元素的新型合金材料和不含毒害元素的材料,以及废弃物无害资源化转化技术;少合金化与通用合金,形成绿色/生态材料体系,有利于材料的回收与再生利用。高分子材料:1)建立必要的法规,加强全民的环保意识;2)回收塑料,变废为宝:燃烧废旧塑料利用热能,热分解提取化工原料和改进操作技术、设备3)发展环境友好高分子:可降解塑料的开发和合成,采用生物发酵的方法合成的生物高分子。

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()

药用高分子材料练习测试题C参考答案

精心整理 药用高分子材料练习题C答案 一、名词解释 1.Polymersforpharmaceuticals :高分子材料是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。 2.有机高分子:该类大分子的主链结构由碳原子或由碳、氧、氮、硫、磷等在有机化合物中常见的原子组成。 3.加聚反应:单体通过加成聚合反应,聚合成高分子的反应;加聚物的分子量是单体的整数倍。 4.引发剂的引发效率:引发单体聚合的自由基数与分解的自由基数的比值。 5.6 789、%为泊101.答:2.答:3.水。 1.药用包装用塑料和橡胶的常用助剂 答:(一)增塑剂(小分子物质,不应挥发、有毒) (二)稳定剂(稳定自由基、离子、双键等) (三)抗氧剂(首先被氧化分解) (四)填充剂(炭黑) (五)硫化剂(橡胶的化学交联过程必须的) (六)抗静电剂(形成抗静电的平滑层,中和电荷) (七)润滑剂(利于颗粒的流动,提高制品的光洁度) 2.范德华力和氢键的能量≤41.86kj/mol ,而共价键的键能(C-C 键能=247.50kj/mol ,C-H 键能=414.93kj/mol ,O-H 键能=464.73kj/mol )均较大,为什么高分子化合物不能气化? 答:虽然范德华力和氢键的能量较小,但高分子化合物中存在成千上万个范德华力和氢键,这样总

精心整理 共的键能,远远大于共价键的键能,因此高分子化合物不能气化。 3、.什么是高分子间作用力,为什么说高分子间的作用力影响高分子化合物的性质? 答:①高分子间相互作用力是非键合原子间、基团之间和分子之间的内聚力,包括范德华力和氢键。范德华力分为定向力、诱导力和色散力。②虽然高分子中单一原子或基团之间的内聚力较小,但由于高分子化合物的链较长,含有大量的原子或基团之间的内聚力,其总和是相当大的,因此,影响高分子化合物的性质。 4、简述高分子水分散体特点?与有机溶剂或水溶液包衣区别? 答:是指以水为分散剂,聚合物以直径约50纳米—1.2微米的胶状颗粒悬浮的具有良好的物理稳定性的非均相系统,其外观呈不透明的乳白色,故又称乳胶。水分散体显示出低粘度性质,完全消除了有机溶剂,又有效地提高了包衣液浓度,缩短了包衣时间,同时适用于所有薄膜包衣设备,

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

高分子材料改性书中部分思考题参考答案

书中部分思考题参考答案 第二章高分子材料共混改性 1.什么是相容性,以什么作为判断依据? 是指共混无各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力,其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。 2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么? 是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入(或就地形成)反应性高分子材料,在混合过程中(例如挤出过程)与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应,使体系相容性得到改善,起到增容剂的作用。 3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式,各自有什么特点,并举例加以说明。 (1)具有上临界混溶温度UCST,超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。如:天然橡胶-丁苯橡胶。 (2)具有下临界混溶温度LCST,低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。 (3)同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST,如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。 (4)UCST和LCST相互交叠,形成封闭的两相区 (5)多重UCST和LCST 4.什么是相逆转,它与旋节分离的区别表现在哪些方面? 相逆转(高分子材料A或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转)也可产生两相并连续的形态结构。 (1)SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。 (2)SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围 (3)SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴,

5.相容性的表征方法有哪些,试举例加以说明。 玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。 玻璃化转变法:若两种高分子材料组分相容,共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度,完全不溶,就有两个玻璃化温度,部分相容介于前两者之间。 差示扫描量热法(DSC):DSC测量试样按升温△T所需热量与参比材料同样升温△T所需热量之差,从而定出试样的玻璃化转变T g。 红外光谱法:对于相容的高分子材料共混体系,由于不同高分子材料分子之间有强的相互作用,其所产生的光谱相对两高分子材料组分的光谱谱带产生较大的偏离(谱带频率的移动和峰形的不对称加宽等),由此而表征相容性的大小。 6.提高相容性的方法有哪些?举例加以解释。 (1)加强基团间的相互作用,例如苯乙烯和含强极性-CN基团的丙烯腈共聚后,就能和许多高分子材料如聚碳酸酯、聚氯乙烯等形成相容体系。 (2)接枝嵌段共聚共混如嵌段共聚共混制取乙丙橡胶与聚丙烯的共混物。 (3)添加第三组份增容剂LDPE/PP共混物中加入含PP和PE嵌段-EPCAR,提高强度。 (4)形成互穿高分子材料网络(IPN) 7.简述增容剂的作用机理,对比反应型增容剂和非反应型增容剂的优劣。 按增容剂与不基体的作用形式可增容剂将分为非反应型和反应型两大类,反应型增容剂是指共混时伴随着化学反应,与共混组分能生成化学键。而非反应型增容剂只起到“乳化剂”的分散作用,降低其相界面间的张力,从而达到增容的目的。 与非反应型增容剂相比,反应型增容剂具有制造成本低、添加量少、增容效果好、增容效率高等特点, 8.试说明高分子材料共混物有哪几种形态结构? 高分子材料共混物可分为均相和两相结构。 两相结构中又分为:单向连续结构,两相互锁或交错结构,相互贯穿的两相连续结构。 9.以具体实例说明弹性体增韧,非弹性体增韧、无机粒子的增韧机理。

2012.3.18材料制备原理-课后作业题

第1章习题与思考题 1.1溶胶-凝胶合成 1、名词解释:(1)溶胶;(2)凝胶 参考答案(列出了主要内容,根据具体情况自己总结,下同!): 1、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,分散粒子的尺寸在1~100nm之间,这些固体颗粒一般由103~109个原子组成。 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,一般在1%~3%之间。 2、说明溶胶-凝胶法的原理及基本步骤。 答:溶胶-凝胶法是一种新兴起的制备陶瓷、玻璃等无机材料的湿化学方法。其基本原理是:易于水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐)在某种溶剂中与水发生反应,经过水解与缩聚过程逐渐凝胶化,再经干燥烧结等后处理得到所需材料,基本反应有水解反应和聚合反应。这种方法可在低温下制备纯度高、粒径分布均匀、化学活性高的单多组分混合物(分子级混合),并可制备传统方法不能或难以制备的产物,特别适用于制备非晶态材料。 溶胶-凝胶法制备过程中以金属有机化合物(主要是金属醇盐)和部分无机盐为前驱体,首先将前驱体溶于溶剂(水或有机溶剂)形成均匀的溶液,接着溶质在溶液中发生水解(或醇解),水解产物缩合聚集成粒径为1nm左右的溶胶粒子(sol),溶胶粒子进一步聚集生长形成凝胶(gel)。有人也将溶胶-凝胶法称为SSG法,即溶液-溶胶-凝胶法。 3、简述溶胶-凝胶制备陶瓷粉体材料的优点。 答:①制备工艺简单、无需昂贵的设备; ②对多元组分体系,溶胶-凝胶法可大大增加其化学均匀性; ③反应过程易控制,可以调控凝胶的微观结构; ④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; ⑤产物纯度高,烧结温度低 1.2水热与溶剂热合成 1、名词解释:(1)水热法;(2)溶剂热法。 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,通过对反应体系加热、加压(或自生蒸气压),创造一个相对高温、高压的反应环境,使得通常难溶或不溶的物质溶解,并且重结晶而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。 溶剂热法:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒(例如: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。 2、简述水热与溶剂热合成存在的问题? 答:(1)水热条件下的晶体生长或材料合成需要能够在高压下容纳高腐蚀性溶剂的反应器,需要能被规范操作以及在极端温度压强条件下可靠的设备。由于反应条件的特殊性,致使水热反应相比较其他反应体系而言具有如下缺点: a 无法观察晶体生长和材料合成的过程,不直观。 b 设备要求高耐高温高压的钢材,耐腐蚀的内衬、技术难度大温压控制严格、成本高。 c 安全性差,加热时密闭反应釜中流体体积膨胀,能够产生极大的压强,存在极大的安全隐患。

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:

材料化学合成与制备复习题

材料化学合成与制备复习题 1.名词解释 a.沉淀法: 液相沉淀法是向水溶液中投加某种化学物质,使它与水中的溶解物质发生化学反应,生成难溶于水的沉淀物。 b.直接沉淀法:在金属盐溶液中直接加入沉淀剂,在一定条件下生成沉淀析出,沉淀经洗涤、热分解等处理工艺后得到超细产物。 c.共沉淀法:在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂,在各成分均一混合后,使金属离子完全沉淀,得到沉淀物再经热分解而制得微小粉体的方法。 d.均匀沉淀:一般沉淀过程是不平衡的,但如果控制溶液中沉淀剂的浓度,使之缓慢增加,则使溶液中的沉淀处于平衡状态,且沉淀能在整个溶液中均匀出现,这种方法称为均相沉淀。 e.水热法:水热法又称热液法,属液相化学法的范畴。是指在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。其中水热结晶用得最多。 f.均匀形核:均匀形核就是不在杂质或者器壁结晶,而是直接通过液体本身的相起伏产生临街晶核从而生长晶体的结晶过程。 g.非均匀形核:非均匀形核就是依靠液体中的固体杂质或器壁的表面能进行的结晶。通常,非均匀晶核比均匀形核容易进行。

h.溶度积原则:即在一定条件下,在含有难溶盐MnNn(固体)的饱和溶液中,各种离子浓度的乘积为一常数,称为溶度积常数,记为LMnNn MmNn == mM n+ + nNm- 溶度积常数 LMmNn=[Mn+]m?[Nm-]n i.软团聚:软团聚主要是由颗粒间的范德华力和库仑力所致,所以通过一些化学的作用或施加机械能的方式,就可以使其大部分消除. j.硬团聚:一般是指颗粒之间通过化学键力或氢键作用力等强作用力连接形成的团聚体。 k.水热; l.溶剂热:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒(例如: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。m.胶体:胶体是一种分散系统 n.溶胶:分散相不溶于分散介质,有很大的相界面,很高的界面能,因此是热力学不稳定系统; o.亲液溶胶:半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中,一旦将溶剂蒸发,大分子化合物凝聚,再加入溶剂,又可形成溶胶,亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。 p.憎液溶胶:半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中,有很大的相界面,易聚沉,是热力学上的不稳定体系。

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)

材料合成与制备思考题终版

*在气体蒸发法制备纳米颗粒中如何调节纳米微粒的粒径? 答:用气体蒸汽法可通过调节惰性气体压力,蒸发物质的分压即蒸发温度或速率,或惰性气体的温度,来控制纳米微粒的大小。一般,随蒸发速率的增加(等效于蒸发源温度的升高)粒子变大,或随着原物质蒸汽压的增加,粒子变大。 *直流电弧等离子法制备金属纳米粒子,为何Cu、Al两种元素的生成速率低?答:在惰性或者反应性气氛下,通过直流放电使气体电离产生高温等离子体,使原料熔化、蒸发,蒸气遇到周围的气体就会被冷却或发生反应形成纳米颗粒得方法称为直流电弧等离子法。Cu、Al的熔点低、热导率高,当蒸发原料在水冷铜坩埚中,用等离子喷枪进行加热,蒸发原料与水冷铜坩埚相接触,在坩埚壁上的热损失较大,而由于Cu、Al的高热导率,使得蒸发原料整体温度降低,从而降低了生产速度。 1、纳米材料按照维数可以分为哪几类?并各举一例。 答:⑴零维材料:指其在空间三维尺度均在纳米尺度,如纳米颗粒、人造超原子 ⑵一维材料:在三维空间有两维处于纳米尺度,如纳米丝、纳米棒等 ⑶二维材料:在三维空间有一维处于纳米尺度,如超薄膜 2、简述气体蒸发法制备纳 米颗粒的原理,可以画示 意图。 答:气体蒸发法是在惰性气 体(或活泼性气体)中将金 属、合金或陶瓷蒸发气化, 然后与惰性气体发生碰撞, 冷却、凝结而形成纳米微粒, 或者是与活泼性气体反应后 再冷却、凝结而形成纳米微 粒。其示意图如右图所示。 3、气体蒸发法与液相法、固 相法相比,有哪些显著优点。 答:气体蒸发法是在惰性气体(或活泼性气体)中将金属、合金或陶瓷蒸发气化,然后与惰性气体发生碰撞,冷却、凝结而形成纳米微粒,或者是与活泼性气体反应后再冷却、凝结而形成纳米微粒。相对于液相法、固相法,有以下显著优点: ⑴表面光洁; ⑵粒度齐整,粒径分布窄; ⑶颗粒度容易控制。 4、在使用气体蒸发法制备纳米颗粒时,一般如何控制粒径? 答:用气体蒸汽法可通过调节惰性气体压力,蒸发物质的分压即蒸发温度或速率,或惰性气体的温度,来控制纳米微粒的大小。一般,随蒸发速率的增加(等效于蒸发源温度的升高)粒子变大,或随着原物质蒸汽压的增加,粒子变大。

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;

聚合物合成工艺学思考题及 其答案

第一章 1.简述高分子化合物的生产过程。 答:(1)原料准备与精制过程; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程;包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程;包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂,脱出低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程;包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(6)回收过程;主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点 答:间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的,经历了进料、反应、出料、清理的操作。优点是反应条件易控制,升温、恒温可精确控制,物料在聚合反应器中停留的时间相同,便于改变工艺条件,所以灵活性大,适于小批量生产,容易改变品种和牌号。缺点是反应器不能充分利用,不适于大规模生产。 连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器,反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。优点是聚合反应条件稳定,容易实现操作过程的全部自动化、机械化,所得产品质量规格稳定,设备密闭,减少污染。适合大规模生产,因此劳动生产率高,成本较低。缺点是不宜经常改变产品牌号,不便于小批量生产某牌号产品。 3. 合成橡胶和合成树脂生产中主要差别是哪两个过程,试比较它们 在这两个生产工程上的主要差别是什么? 答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。 分离工程的主要差别:合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中,沉淀析出;合成橡胶是高粘度溶液,不能加非溶剂分离,一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中,以胶粒的形式析出。 后处理工程的主要差别:合成树脂的干燥,主要是气流干燥机沸腾干燥;而合成橡胶易粘结成团,不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥,而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。 4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用。 答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或

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