粉末冶金原理課程i考試題標準答案-展示頁
2025-07-04 05:13本頁面
【正文】 由充滿規(guī)定的容積內(nèi)所具有的粉末重量成為松裝密度 粉末在經(jīng)模壓之后保持形狀的能力 一定質(zhì)量（一定體積）或一定數(shù)量的粉末的平均顆粒尺寸成為粉末粒度 一克質(zhì)量或一定體積的粉末所具有的表面積與其質(zhì)量或體積的比值稱為比表面積 50 克粉末流經(jīng)標準漏斗所需要的時間稱為粉末比表面積。 2 ）將上式變形 I/D 2 = Io exp(Q L /kT)exp{W M /(T Δ T 2 )} 晶粒直徑與過冷度成正指數(shù)關(guān)系，增加過冷度，晶粒尺寸越小 3 ）通常地，過冷度越大，原子擴散速度越小，晶粒尺寸越小 4 ）通常地，溫度越高，熔體黏度越小，過冷度大，溶體黏度變化梯度大，表面張力作用時間短，顆粒多呈不規(guī)則形狀。 2 、熔體粘度，擴散速率，形核速率，以及固相長大速率都與過冷度相關(guān)，它們 各自對霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的作用如何？（ 15 分） 提示： I = Io D 2 exp(Q L /kT)exp{W M /(T Δ T 2 )} 粉末質(zhì)量（粉末顆粒中孔隙因素）越小、松裝密度越小 * 粉末越細松裝密度越小 * 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 （實心） =31 秒， t2=23 秒 四、問答： （ 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。 三、分析計算：（ 30 分，每小題 10 分） 1 、 機械研磨制備鐵粉時，將初始粒度為 200 微米的粉末研磨至 100 微米需要 5 個小時，問進一步將粉末粒度減少至 50 微米，需要多少小時？ 提示 W=g （ DfaDia ）， a=2 解： 根據(jù)已知條件 W1= g （ Df a Di a ） = （ 10022002 ） , 初始研磨所做的功 W2 =g （ Df a Di a ） = （ 5021002 ）進一步研磨所做的功 W1/W2=t1/t2, t2=t1(W2/ W1)= 20 小時 2 、 在低壓氣體霧化制材時，直徑 1mm 的顆粒，需要行走 10 米和花去 4 秒鐘進行固化，那么在同樣條件下， 100 μ m 粒度顆粒需要多長時間固化：計算時需要作何種假設(shè)。 采用藍鎢作為原料，藍鎢二次顆粒大，（一次顆粒?。?，在 H2 中揮發(fā)少，通過氣相遷移長大的機會降低，獲得 WO2 顆粒??；在一段還原獲得 WO2 后，在干氫中高溫進一步還原，顆粒長大不明顯，且產(chǎn)量高。 可以獲得粒度細小的一次顆粒，盡管二次顆粒較采用 WO3 作為原料制備的鎢粉二次顆粒要大。 其特點如下： 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)：音高速運動霧化氣體攜帶大量動能對形成帶狀 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)。 由于成形過程需要模具和相應(yīng)壓機，因此大型工件或產(chǎn)品難以制造； * 重要缺點： * 因為粉末冶金在成形過程采用與最終產(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； *（ 10 分） 重要優(yōu)點： *2006 粉末冶金原理課程I考試題標準答案一、名詞解釋：（ 20 分，每小題 2 分） 臨界轉(zhuǎn)速： 機械研磨時，使球磨筒內(nèi)小球沿筒壁運動能夠正好經(jīng)過頂點位置而不發(fā)生拋落時，筒體的轉(zhuǎn)動速度 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： 由多個一次顆粒在沒有冶金鍵合而結(jié)合成粉末顆粒稱為二次顆粒； 離解壓： 每種金屬氧化物都有離解的趨勢，而且隨溫度提高，氧離解的趨勢越大，離解后的氧形成氧分壓越大，離解壓即是此氧分壓。 電化當量： 這是表述電解過程輸入電量與粉末產(chǎn)出的定量關(guān)系，表達為每 96500庫侖應(yīng)該有一克當量的物質(zhì)經(jīng)電解析出 氣相遷移： 細小金屬氧化物粉末顆粒由于較大的蒸氣壓，在高溫經(jīng)揮發(fā)進入氣相，被還原后沉降在大顆粒上，導(dǎo)致顆粒長大的過程 顆粒密度： 真密度、似密度、相對密度 比形狀因子： 將粉末顆粒面積因子與體積因子之比稱為比形狀因子 壓坯密度： 壓坯質(zhì)量與壓坯體積的比值 粒度分布： 將粉末樣品分成若干粒徑，并以這些粒徑的粉末質(zhì)量（顆粒數(shù)量、粉末體積）占粉末樣品總質(zhì)量（總顆粒數(shù)量、總粉末體積）的百分數(shù)對粒徑作圖，即為粒度分布 二、分析討論 ： （ 25 分） 1 、粉末冶金技術(shù)有何重要優(yōu)缺點，并舉例說明。 能夠制備部分其他方法難以制備的材料，如難熔金屬，假合金、多孔材料、特殊功能材料（硬質(zhì)合金）； * 對于一部分產(chǎn)品，尤其是形狀特異的產(chǎn)品，采用模具生產(chǎn)易于，且工件加工量少，制作成本低 , 如齒輪產(chǎn)品。 由于粉末冶金產(chǎn)品中的孔隙難以消除，因此粉末冶金產(chǎn)品力學性能較相同鑄造加工產(chǎn)品偏低； * 規(guī)模效益比較小 2 、氣體霧化制粉過程可分解為幾個區(qū)域，每個區(qū)域的特點是什么？（ 10 分） 氣體霧化制粉過程可分解為金屬液流紊流區(qū)，原始液滴形成區(qū)，有效霧化區(qū)和冷卻區(qū)等四個區(qū)域。此時，微小液滴離開有效霧化區(qū)，冷卻，并由于表面張力作用逐漸球化。 3 、分析為什么要采用藍鎢作為還原制備鎢粉的原料？（ 5 分） 采用藍鎢作為原料制備鎢粉的主要優(yōu)點是 * * 解： 固化時間： t = D ρ m {Cpln(TmTo/
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