材料制備技術(shù)答案

1、?1.火法冶金、濕法冶金和電冶金的主要特點是什么？火法冶金、濕法冶金和電冶金的主要特點是什么？A利用高溫加熱從礦石中提取金屬或其化合物的方法稱為火法冶金。其技術(shù)原理是將礦石或原材料加熱到熔點以上，使之熔化為液態(tài)，經(jīng)過與熔劑的冶煉及物理化學反應(yīng)再冷凝為固體而提取金屬原材料，并通過對原料精煉達到提純及合金化，以制備高質(zhì)量的錠坯。B濕法冶金是指利用一些溶劑的化學作用，在水溶液或非水溶液中進行包括氧化、還原、中和、水解和絡(luò)合等反應(yīng)，對原料、中間

2、產(chǎn)物或二次再生資源中的金屬進行提取和分離的冶金過程。C利用電能從礦石或其他原料中提取、回收或精煉金屬的冶金過程稱為電冶金。?2.簡述火法冶金和濕法冶金的基本工藝過程。簡述火法冶金和濕法冶金的基本工藝過程。A火法冶金的基本過程：礦石準備（選礦、焙燒、球化或燒結(jié)等工序處理）→冶煉（礦石在高溫下用氣體或固體還原劑還原出金屬單體）→精煉（去除雜質(zhì)元素，提高純度及合金化）B濕法冶金的基本過程：浸?。ㄟx擇合適的溶劑溶解金屬到溶液)→固液分離（過濾、

3、洗滌及離心分離）、溶液的富集（化學沉淀、離子沉淀、溶劑萃取和膜分離）和從溶液中提取金屬或化合物（電解、化學置換和加壓氫還原）?3.電解精煉和電解提取有何不同？電解精煉和電解提取有何不同？在電冶金中，應(yīng)用水溶液電解精煉金屬稱為電解精煉或可溶陽極電解，而應(yīng)用水溶液電解從浸取液中提取金屬稱為電解提取或不溶陽極電解。?1.單晶材料制備中提拉法的原理。單晶材料制備中提拉法的原理。（１）要生長的結(jié)晶物質(zhì)材料在坩堝中熔化而不分解，不與周圍環(huán)境起反應(yīng)。

4、（２）籽晶預(yù)熱后旋轉(zhuǎn)著下降與熔體液面接觸，同時旋轉(zhuǎn)籽品，這一方面是為了獲得熱對稱性，另一方面也攪拌了熔體。待籽晶微熔后再緩慢向上提拉。（３）降低坩堝溫度或熔體溫度梯度，不斷提拉，使籽晶直徑變大（即放肩階段），然后保持合適的溫度梯度和提拉速度使晶體直徑不變（即等徑生長階段）。（４）當晶體達到所需長度后，在拉速不變的情況下升高熔體的溫度或在溫度不變的情況下加快拉速使晶體脫離熔體液面。（５）對晶體進行退火處理，以提高晶體均勻性和消除可能存在的

5、內(nèi)部應(yīng)力（晶體退火的目的也在于此）。?2.單晶材料制備中高溫溶液法基本原理。單晶材料制備中高溫溶液法基本原理。水中難溶，而且又不適合用熔體法生長晶體的物質(zhì)，一般采用高溫（＞３００℃）溶液法生長其晶體。該類方法十分類似于常溫溶液法，主要區(qū)別是高溫溶液生長溫度高，體系中的相關(guān)系更復(fù)雜。（1）高溫溶液法是結(jié)晶物質(zhì)在高溫條件下溶于適當?shù)闹蹌┲行纬扇芤?，在其過飽和的情況下生長為單晶的方法。因此，其基本原理與常溫溶液法相同。但助熔劑的選擇和溶液相

6、關(guān)系的確定是高溫溶液法晶體生長的先決條件。（2）高溫溶液法中沒有一種助熔劑像常溫溶液中的水似的，能夠溶解多種物質(zhì)并適合其晶體生長。因此，助熔劑的選擇就顯得十分重要。?1.復(fù)合鑄造原理和方法。復(fù)合鑄造原理和方法。擠壓速度的限制，生產(chǎn)大斷面型材時Confm連續(xù)擠壓單臺設(shè)備產(chǎn)量遠低于常規(guī)正擠壓法(3)雖然如前所述Confm連續(xù)擠壓制品沿長度方向的組織、性能均勻性大大提高，但由于坯料的預(yù)處理效果、難以獲得大擠壓比等原因，采用該法生產(chǎn)的空心制品在

7、焊縫質(zhì)量、耐高壓性能等方面不如常規(guī)正擠壓拉拔法生產(chǎn)的制品好。這一缺點限制了連續(xù)擠壓生產(chǎn)對于某些本應(yīng)具有很大優(yōu)勢的產(chǎn)品的應(yīng)用。(4)擠壓輪凹槽表面、槽封塊、堵頭等始終處于高溫高摩擦狀態(tài)，因而對工模具材料的耐磨耐熱性能要求高。(5)由于設(shè)備結(jié)構(gòu)與擠壓工作原理上的特點，工模具更換比常規(guī)擠壓困難。(6)對設(shè)備液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的要求高由上所述可知，Confm連續(xù)擠壓法具有許多常規(guī)擠壓法所不具有的優(yōu)點，尤其適合于熱擠壓溫度較低(如軟鋁合金)、小斷

8、面尺寸制品的連續(xù)成形。?1.連續(xù)鑄軋及其基本條件？連續(xù)鑄軋及其基本條件？（1）直接將金屬熔體“軋制”成半成品帶坯或成品帶材的工藝稱為連續(xù)鑄軋。（2）條件：A澆汁系統(tǒng)預(yù)熱溫度澆汁系統(tǒng)預(yù)熱溫度鑄軋澆注系統(tǒng)包括控制金屬液面高度的前箱、橫澆道、供料嘴底座和供料嘴四部分.作為液體金屬流過的通道，必須具備良好的保溫性能，使液體金屬不過多地散熱保持鑄軋的正常進行整個澆注系統(tǒng)內(nèi)，不應(yīng)有潮氣、油膜、氧化渣以及其他雜物存在。經(jīng)整體裝配并調(diào)試好后，入爐進行預(yù)

9、熱。預(yù)熱溫度為300℃左右，保溫4h以上。澆注系統(tǒng)如果預(yù)熱不好，液體金屬失熱過多，不能進行正常鑄軋，即使勉強開了頭，也會因供料嘴內(nèi)由凝塊而中斷鑄軋。因此澆注系統(tǒng)預(yù)熱溫度是鑄軋的基本工藝參數(shù)。B金屬的液面高度金屬的液面高度整個澆注系統(tǒng)是一個連通器。前箱內(nèi)液面水平高度就決定著供料嘴出口處液體金屬壓力的大小。若液面低，供應(yīng)金屬的壓力過小，則鑄軋板面易于產(chǎn)生孔洞；若液面過高，金屬靜壓力過大，或在鑄軋扳面上出現(xiàn)被沖破的氧化皮，影響板面質(zhì)量；或使液

10、體金屬進入輥隙，造成鑄軋中斷。?1.名稱：噴丸強化、離子注入、離子束濺射、離子鍍、等離子滲氮。名稱：噴丸強化、離子注入、離子束濺射、離子鍍、等離子滲氮。噴丸強化噴丸強化：是彈丸流不斷沖擊金屬材料表層并使表層材料發(fā)生循環(huán)塑性變形從而形成變形強化層的過程離子注入離子注入：把氣體或金屬元素蒸氣，通人電離室電離形成正離子經(jīng)高壓電場加速，使離子獲得很高速度后打人固體中的物理過程.離子束濺射離子束濺射：離子槍產(chǎn)生一定束強度、一定能量的離子流，以一定

11、的入射角度轟擊靶材并濺射出其表層的原子，后者沉積到襯底表面形成薄膜。離子鍍離子鍍：電子束蒸發(fā)法提供沉積的源物質(zhì)，同時以襯底作為陰極、整個真空室作為陽極組成一個類似于二極濺射裝置的系統(tǒng)。在沉積前和沉積中采用高能量的離子流對襯底和薄膜表面進行濺射處理。等離子滲氮等離子滲氮：利用低真空稀薄氣體輝光放電產(chǎn)生的離子束轟擊金屬或合金表面，使工件加熱到所需溫度，在金屬表面滲入一種或幾種化學元素并向其內(nèi)部擴散，改變表層的化學成分與組織結(jié)構(gòu)，達到強化目的