粉末冶金原理试题及部分答桉

《粉末冶金原理试题及部分答桉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2006粉末冶金原理课程I考试题标准答案一、名词解释：（20分，每小题2分）临界转速：机械研磨时，使球磨筒内小球沿筒壁运动能够正好经过顶点位置而不发生抛落时，筒体的转动速度比表面积：单位质量或单位体积粉末具有的表面积一次颗粒：由多个一次颗粒在没有冶金键合而结合成粉末颗粒称为二次颗粒；离解压：每种金属氧化物都有离解的趋势，而且随温度提高，氧离解的趋势越大，离解后的氧形成氧分压越大，离解压即是此氧分压。电化当量：这是表述电解过程输入电量与粉末产出的定量关系，表达为每96500库仑应该有一克当量的物质经电解析出气相迁移：细小金属氧化物粉末颗粒由于较大的蒸气压，在高温经挥发进入气相，被还原

2、后沉降在大颗粒上，导致颗粒长大的过程颗粒密度：真密度、似密度、相对密度比形状因子：将粉末颗粒面积因子与体积因子之比称为比形状因子压坯密度：压坯质量与压坯体积的比值粒度分布：将粉末样品分成若干粒径，并以这些粒径的粉末质量（颗粒数量、粉末体积）占粉末样品总质量（总颗粒数量、总粉末体积）的百分数对粒径作图，即为粒度分布二、分析讨论：（25分）1、粉末冶金技术有何重要优缺点，并举例说明。（10分）重要优点：* 能够制备部分其他方法难以制备的材料，如难熔金属，假合金、多孔材料、特殊功能材料（硬质合金）；* 因为粉末冶金在成形过程采用与最终产品形状非常接近的模具，因此产品加工量少而节省材料；*

3、 对于一部分产品，尤其是形状特异的产品，采用模具生产易于，且工件加工量少，制作成本低,如齿轮产品。重要缺点：* 由于粉末冶金产品中的孔隙难以消除，因此粉末冶金产品力学性能较相同铸造加工产品偏低；* 由于成形过程需要模具和相应压机，因此大型工件或产品难以制造；* 规模效益比较小2、气体雾化制粉过程可分解为几个区域，每个区域的特点是什么？（10分）气体雾化制粉过程可分解为金属液流紊流区，原始液滴形成区，有效雾化区和冷却区等四个区域。其特点如下：金属液流紊流区：金属液流在雾化气体的回流作用下，金属流柱流动受到阻碍，破坏了层流状态，产生紊流；原始液滴形成区：由于下端雾化气体的冲刷，对紊流金

4、属液流产生牵张作用，金属流柱被拉断，形成带状-管状原始液滴；有效雾化区：音高速运动雾化气体携带大量动能对形成带状-管状原始液滴的冲击，使之破碎，成为微小金属液滴冷却区。此时，微小液滴离开有效雾化区，冷却，并由于表面张力作用逐渐球化。 3、分析为什么要采用蓝钨作为还原制备钨粉的原料？（5分）采用蓝钨作为原料制备钨粉的主要优点是* 可以获得粒度细小的一次颗粒，尽管二次颗粒较采用WO3作为原料制备的钨粉二次颗粒要大。* 采用蓝钨作为原料，蓝钨二次颗粒大，（一次颗粒小），在H2中挥发少，通过气相迁移长大的机会降低，获得WO2颗粒小；在一段还原获得WO2后，在干氢中高温进一步还原，颗粒长大不

5、明显，且产量高。 三、分析计算：（30分，每小题10分）1、机械研磨制备铁粉时，将初始粒度为200微米的粉末研磨至100微米需要5个小时，问进一步将粉末粒度减少至50微米，需要多少小时？提示W=g（Dfa-Dia），a=-2解：根据已知条件W1=g（Dfa-Dia）=9.8（100-2-200-2）,初始研磨所做的功W2=g（Dfa-Dia）=9.8（50-2-100-2）进一步研磨所做的功W1/W2=t1/t2,t2=t1(W2/W1)=20小时2、在低压气体雾化制材时，直径1mm的颗粒，需要行走10米和花去4秒钟进行固化，那么在同样条件下，100μm粒度颗粒需要多长时间固化：计

6、算时需要作何种假设。解：固化时间：t=Dρm{Cpln(Tm-To/Ts-To)+ΔH/Ts-To}/6β简化成t=KD并令K=ρm{Cpln(Tm-To/Ts-To)+ΔH/Ts-To}/6β,假设重力的作用很小时,有4/X=1000K/100KX=0.4秒S=1米 3、相同外径球型镍粉末沉降分析，设一种为直径100微米实心颗粒，一种为有内径为60的空心粉末，求他们的在水中的沉降时间（沉降速度），D理=8.1.解：v=h/t=gd2(ρ1-ρ2)/(18η)h/t=gd2(ρ1-ρ2)/(18η)t=h/gd2(ρ1-ρ2)/(18η)求得t1（实心）=31秒，t2=23秒四、问

7、答：（25分）1、分析粉末粒度、粒度分布、粉末形貌与松装密度之间的关系。（10分）松装密度是粉末的一个重要物理性能，也是粉末冶金过程中的重要工艺参数，粉末粒度粉末形状对松装密度影响显著：* 粉末越细松装密度越小* 粉末形状越复杂松装密度越小* 粉末质量（粉末颗粒中孔隙因素）越小、松装密度越小* 在部分教大直径的粉末中加入少量较小粒径的粉末，构成一定粒度分布,有利于提高松装密度 2、熔体粘度，扩散速率，形核速率，以及固相长大速率都与过冷度相关，它们各自对雾化粉末显微结构