粉末冶金原理課程i考試題標(biāo)準(zhǔn)答案-wenkub
2023-07-10 05:13:26 本頁(yè)面
【正文】 置而不發(fā)生拋落時(shí)，筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度 比表面積： 單位質(zhì)量或單位體積粉末具有的表面積 一次顆粒： 由多個(gè)一次顆粒在沒(méi)有冶金鍵合而結(jié)合成粉末顆粒稱(chēng)為二次顆粒； 離解壓： 每種金屬氧化物都有離解的趨勢(shì)，而且隨溫度提高，氧離解的趨勢(shì)越大，離解后的氧形成氧分壓越大，離解壓即是此氧分壓。 因?yàn)榉勰┮苯鹪诔尚芜^(guò)程采用與最終產(chǎn)品形狀非常接近的模具，因此產(chǎn)品加工量少而節(jié)省材料； * 由于成形過(guò)程需要模具和相應(yīng)壓機(jī)，因此大型工件或產(chǎn)品難以制造； * 采用藍(lán)鎢作為原料，藍(lán)鎢二次顆粒大，（一次顆粒?。?，在 H2 中揮發(fā)少，通過(guò)氣相遷移長(zhǎng)大的機(jī)會(huì)降低，獲得 WO2 顆粒??；在一段還原獲得 WO2 后，在干氫中高溫進(jìn)一步還原，顆粒長(zhǎng)大不明顯，且產(chǎn)量高。 3 、 相同外徑球型鎳粉末沉降分析，設(shè)一種為直徑 100 微米實(shí)心顆粒，一種為有內(nèi)徑為 60 的空心粉末，求他們的在水中的沉降時(shí)間（沉降速度）， D 理 =. 解： v=h/t=gd 2 ( ρ 1 ρ 2 )/(18 η ) h/t=gd 2 ( ρ 1 ρ 2 )/(18 η ) t=h/gd 2 ( ρ 1 ρ 2 )/(18 η ) 求得 t1 （實(shí)心） =31 秒， t2=23 秒 四、問(wèn)答： （ 25 分） 1 、分析粉末粒度、粒度分布、粉末形貌與松裝密度之間的關(guān)系。 粉末質(zhì)量（粉末顆粒中孔隙因素）越小、松裝密度越小 * 2 ）將上式變形 I/D 2 = Io exp(Q L /kT)exp{W M /(T Δ T 2 )} 晶粒直徑與過(guò)冷度成正指數(shù)關(guān)系，增加過(guò)冷度，晶粒尺寸越小 3 ）通常地，過(guò)冷度越大，原子擴(kuò)散速度越小，晶粒尺寸越小 4 ）通常地，溫度越高，熔體黏度越小，過(guò)冷度大，溶體黏度變化梯度大，表面張力作用時(shí)間短，顆粒多呈不規(guī)則形狀。 二、分析討論 ： 1 、與傳統(tǒng)加工方法比較，粉末冶金技術(shù)有何重要優(yōu)缺點(diǎn)，試舉例說(shuō)明。（ 10 分） 解 : 粉末平均粒度越小，粉末形貌越復(fù)雜，粉末顆粒之間以及粉末表面留下空隙越大，松裝密度越小； 粉末平均粒度越小，粉末形貌越復(fù)雜，粉末顆粒之間的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力越大，流動(dòng)性越差，松裝密度越小。2 、 若用鎳離子濃度為 24 克 / 每升（ g/L ）的硝酸鎳溶液作為電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？（ 15 分）假設(shè) K=解 : 鎳離子濃度為 24 克 / 每升（ g/L ）時(shí)等于 24/=, 既 c=, 并已知 K= 由 i=Kc, I= x = A/cm2 =33A/dm2 至少需要電流密度等于 33A/dm2 才能夠獲得松散粉末 . 四、 討論題： 1 、用比表面吸附方法測(cè)試粉末粒度的基本原理是什么？（ 10 分 ） 解 : 粉末由于總表面積大，表面原子力場(chǎng)不平衡，對(duì)氣體具有吸附作用，在液氮溫區(qū)，物質(zhì)對(duì)氣體的吸附主要為物理性質(zhì)的吸附（無(wú)化學(xué)反應(yīng)），經(jīng)數(shù)學(xué)處理，若知道吸附的總的氣體體積，換算成氣體的分子數(shù)，在除以一個(gè)氣體分子的體積，即獲得粉末的表面積，通常采用一克粉末進(jìn)行測(cè)量，因此我們將一克質(zhì)量粉末所具有的表面積定義為比表面積，當(dāng)我們知道了總表面積數(shù)值后，可以假設(shè)粉末為球形，然后根據(jù)球當(dāng)量直徑與表面積的關(guān)系（形狀因子），獲得粉末平均粒徑。 彈性后效，單軸壓制，密度等高線，壓縮性，合批： （ 10 分）彈性后效：粉末經(jīng)模壓推出模腔后，由于壓坯內(nèi)應(yīng)力馳豫，壓坯尺寸增大的現(xiàn)象稱(chēng)作 單軸壓制：在模壓時(shí)，包括單向壓制和雙向壓制，壓力存在壓制各向異性 密度等高線：粉末壓坯中具有相同密度的空間連線稱(chēng)為等高線，等高線將壓坯分成具有不同密度的區(qū)域 壓縮性：粉末在模具中被壓縮的能力稱(chēng)為壓縮性 合批：具有相同化學(xué)成分，不同批次生產(chǎn)過(guò)程得到的粉末的混合工序稱(chēng)為合批 其特點(diǎn)如下： 金屬液流紊流區(qū)：金屬液流在霧化氣體的回流作用下，金屬流柱流動(dòng)受到阻礙，破壞了層流狀態(tài)，產(chǎn)生紊流； 原始液滴形成區(qū)：由于下端霧化氣體的沖刷，對(duì)紊流金屬液流產(chǎn)生牽張作用，金屬流柱被拉斷，形成帶狀 管狀原始液滴； 有效霧化區(qū)：音高速運(yùn)動(dòng)霧化氣體攜帶大量動(dòng)能對(duì)形成帶狀 管狀原始液滴的沖擊，使之破碎，成為微小金屬液滴； 冷卻區(qū)。4 、分析還原制備鎢粉的原理和鎢粉顆粒長(zhǎng)大的因素。由于當(dāng)溫度高于 550 度時(shí)，氫氣即可還原 WO3 ，由于當(dāng)溫度高于 700 度時(shí)，氫氣即可還原 WO2 。 三、分析計(jì)算： 1 、一壓坯高度是直徑的三倍，壓力自上而下單向壓制，在壓坯三分之二高度處壓力只有壓坯頂部壓力的四分之三，求壓制壓力為 500Mpa 時(shí)，壓坯三分之一高度和壓坯低部的壓制壓力？（ 10 分） 解： 根據(jù)已知條件，在 h=2/3H 時(shí)， P2=3/4P1 ，計(jì)算得 EXP （ Q1 ） =3/4 h=1/3H 時(shí)， P3=P1EXP （ Q2 ） =281 。 4A/dm2 才能夠獲得松散粉末 . 四、問(wèn)答 ： 1 、什么是假合金 ， 怎樣才能獲得假合金 ？（ 10 分 ） 解： 兩種或兩種以上金屬元素因不經(jīng)形成固溶體或化合物構(gòu)成合金體系通稱(chēng)為假合金，是一種混合物； 假合金形成的條件是形成混合物之后兩種物質(zhì)之間的界面能，小于他們單獨(dú)存在時(shí)的表面能之和，即 γ AB γ A+ γ B2 、氧化鐵氫還原方法制備還原鐵粉： FeO+H 2 =Fe+H 2 O 平衡常數(shù)： LgKp=1000/T+, Kp=P H2O /P H2 討論還原溫度分別為 500 o C ， 600 o C ， 700 o C 時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。其特點(diǎn)如下： 金屬液流紊流區(qū)：金屬液流在霧化氣體的回流作用下，金屬流柱流動(dòng)受到阻礙，破壞了層流狀態(tài)，產(chǎn)生紊流；
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