粉末冶金原理課程i考試題標(biāo)準(zhǔn)答案(完整版)
【正文】 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。 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。（ 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??； 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。 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為合批 4 、分析還原制備鎢粉的原理和鎢粉顆粒長(zhǎng)大的因素。 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 。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)。 72 等氧化物形式。 2 、 氧化鎢氫還原方法制備還原鐵粉： WO 2 +2H 2 =W+2H 2 O 平衡常數(shù)： LgKp=3225/T+, Kp=P H2O /P H2 討論還原溫度分別為 700 o C ， 800 o C ， 900 o C 時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。（ 10 分） （ 10 分） （ 10 分）2 、氣體霧化制粉過(guò)程可分解為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么？（ 10 分） 3 、分別分析單軸壓制和等靜壓制的差別及應(yīng)力特點(diǎn)，并比較熱壓與熱等靜壓的差別。（ 10 分） 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） 2 、 若用鎳離子濃度為 12 克 / 每升（ g/L ）的硝酸鎳做電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？（ 10 分） 四、問(wèn)答： 1 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。 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。 粉末冶金原理（ 1 ）課程試卷 1 一、名詞解釋： 臨界轉(zhuǎn)速，孔隙度，比表面積，松裝密度，標(biāo)準(zhǔn)篩 （ 10 分）彈性后效，單軸壓制，密度等高線，壓縮性，合批 （ 10 分） 二、分析討論 ： 1 、分析粉末冶金過(guò)程中是哪一個(gè)階段提高材料利用率，為什么？試舉例說(shuō)明。因?yàn)樵谶@種條件下水分子的氧離解壓小于 WO3 ， WO2 離解壓，水分子相對(duì)穩(wěn)定， WO3 ， WO2 被還原，同時(shí)由于溫度的作用，疏松粉末中還原產(chǎn)物容易經(jīng)擴(kuò)散排走，還原動(dòng)力學(xué)條件滿足，導(dǎo)致氧化鎢被氫氣還原；由于 WO3 ，和 WO2 在含有水分子的氫氣中具有較大的揮發(fā)壓，而且還原溫度越高，揮發(fā)壓越大，進(jìn)入氣相中的氧化鎢被還原后，沉降在以還原的鎢粉顆粒上導(dǎo)致鎢粉顆粒長(zhǎng)大。 2 、碳直接還原氧化鐵制備鐵粉時(shí)熱力學(xué)條件如圖所示，說(shuō)明圖中各條曲線的含義，表明各相穩(wěn)定存在區(qū)域并討論氧化亞鐵還原成鐵粉的條件。 94MPa 2 、 若用鎳離子濃度為 12 克 / 每摩爾（ g/mol ）的硝酸鎳做電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？（ 10 分） 解： 鎳離子濃度為 12 克 / 每升（ g/L ）時(shí)等于 12/=, 既 c=, 并已知 K= 由 i=Kc, I= x = A/cm2 =16 。 90—WO2 。（ 10 分） 解： 粉末冶金過(guò)程中是由模具壓制成形過(guò)程提高材料利用率，因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)接近最終產(chǎn)品的尺寸，因此壓坯往往與使用產(chǎn)品的尺寸很接近，材料加工量少，利用率高；例如，生產(chǎn)汽車齒輪時(shí)，如用機(jī)械方法制造，工序長(zhǎng)，材料加工量大，而粉末冶金成形過(guò)程可利用模具成形粉末獲得接近最終產(chǎn)品的形狀與尺寸，與機(jī)械加工方法比較，加工量很小，節(jié)省了大量材料。 三、分析計(jì)算： 1 、 經(jīng)氫氣還原氧化鐵制備還原鐵粉： FeO+H 2
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