材料制备简答
1. 无机合成的四个基本问题是什么？①合成化学与反应规律; ②实验技术和方法; ③分离; ④结构鉴定和表征
2. 现代无机合成与制备的研究对象是什么？
答：①特殊结构的无机化合物和材料; ②特殊聚集态的无机化合物和材料; ③无机功能材料的复合、组装与杂化3. 简述无机合成与有机合成的区别。
答：无机合成与制备着重于晶体或凝聚态结构上的精雕细琢，有机合成则围绕分子的加工。
4. 什么是仿生合成？简述仿生合成无机材料的过程。答：仿生合成：模仿生物矿化中无机物在有机物调制下形成过程的无机材料合成。过程：先形成有机物的自组装体，无机先驱物在自组装体与溶液相的界面处发生反应，在自组装体的模板作用下，形成无机/有机复合体，去除有机模板后即得到具有一定形状的无机材料。
5. 常用的电阻发热材料和电阻炉有哪些？
电阻发热材料：石墨发热体、金属发热体、氧化物发热体电阻炉：高温箱形电阻炉、碳化硅电炉、碳管炉、钨管炉6. 简述热电偶高温计和光学高温计的特点。
答：热电偶高温计:（1）体积小，重量轻，结构简单，使用方便。（2）热惰性很小，有良好的热感度。（3）能直接与被测物体接触，不受环境影响，准确度较高。（4）测温范围较广，最高可达3000℃。（5）测量讯号可远距离传送，便于集中管理。
光学高温计:（1）不需要同被测物质接触，不影响被测物质的温度场。（2）测量范围为700~6000℃。（3）精确度较高，误差小，测量简便、迅速。
7. 高温合成反应有哪些类型？
答：①固相合成反应、②固-气合成反应、③化学转移反应、④高温熔炼和合金制备、⑤相变合成、⑥高温熔盐电解、⑦超高温合成、⑧单晶生长、⑨区域熔融提纯
1. 高温氢还原的特点有哪些？氢还原法制钨可分为哪三个阶段？答：特点: (1) 平衡反应，因此还原剂利用率较低；
(2) 还原时会得到一系列含氧较少的低价金属氧化物；
(3) 产物的物理化学性质与还原温度有关。
三个阶段:(1)2WO?+H?=W?O5+H?O
(2)W?O5+H?=2WO?+H?O
(3)WO?+2H?=W+2H?O
2. 金属还原法中，常用的金属还原剂有哪些？如何选择金属还原剂？答：常用的还原剂：Ca，Mg，Al，Na和K 选择原则：①还原能力强；②易处理；③不和产物生成合金；④可制得高纯度的金属；⑤副产物易分离；⑥成本低。
3. 金属还原法中，加入熔剂的目的是什么?
答：目的: ①改变反应热；②使熔渣易于分离。
4. 提纯制备四氧化三铁和金属钛的化学反应式？
答：①Fe ?O?+8HCl=FeCl?+2FeCl?+4H?O
②Ti+2I ?=TiI?
5. 简述通过高温固相反应形成尖晶石MgAl2O4的过程、以及影响高温固相反应速率的主要因素。
答：第一阶段：在晶粒界面上或界面邻近的反应物晶格中生成晶核。第二阶段：在晶核上的晶体生长。
关键步骤：晶格中Mg2+和A13+离子的扩散。
MgO/MgAl ?O?界面
2Al3+4MgO-3Mg 2=MgAl ?O?
MgAl ?O?/Al ?O?界面
2Mg2-2Al 3+4Al ?O?=3MgAl?O?
影响固相反应速率的主要因素：
(a) 反应物固体的表面积和反应物间的接触面积；
(b) 生成物相的成核速度；
(c) 相界面间特别是通过生成物相层的离子扩散速度。
5. 为什么需要提高固相反应中反应物固体的表面积和接触面积，方法有哪此些？
答：原因：加快反应速度；降低反应温度
方法：①破碎和研磨；②制备比表面大、表面活性高的反应物原料；③加压成片；④反应物组分共沉淀形成先驱物6. 影响高温固相反应中固体原料反应性的因素有哪些？答：①原料固体与生成物结构的相似性；②反应物的来源、制备条件、存在状态和表面的结构；③晶体缺陷
7. 简述稀土固体材料制备中的离子取代类型及各自特点。
答：等价取代：不需电荷补偿。不等价取代：将产生空位等缺陷，或加入电荷补偿剂进行电荷补偿，或某一可变价组分发生价态的改变而达到电荷补偿。
1. 分别例举五种常用致冷浴及其能达到的温度。
答：①3份冰+1份NaCl -21℃；②3份冰+3 份CaCl2 -40℃；
③干冰浴: -78℃；④液氮: -205℃；⑤液氨: -45℃
2. 常用的低温温度计有哪三类？其测温原理是什么？答：①低温热电偶：热电势与温度的关系，V=KT；②电阻温度计：利用感温元件的电阻与温度之间存在的关系；③蒸汽压温度计：液体的蒸汽压随温度的变化而变化。
3. 简述获得真空的设备类型、工作原理和测量真空度的量具。答：旋片式机械泵：基于变容作用；油扩散泵：基于被抽气分子向定向蒸气气流中的扩散；分子泵：高速旋转给气体分子以定向动量和压缩；分子筛吸附泵：利用分子筛吸附气体的性质；钛升华泵：利用升华后的钛膜与气体发生化学反应。测量真空度的量具：麦氏真空规、热偶真空规、热阴极电离真空规、冷阴极磁控规
4. 低温下气体分离有哪几类方法？
答：①低温下的分级冷凝、②低温下的分级减压蒸发、③低温吸附分离、④低温分馏、⑤低温化学分离
5. 简述低温分级冷凝、分级真空蒸发、低温吸附分离的原理。答：低温分级冷凝：让一气体混合物通过不同低温
的冷阱，因气体的沸点差别分别冷凝在不同低温的冷阱
内，从而达到分离目的。分级真空蒸发：当用泵把最易挥
发的物质抽走之后，混合物中难挥发的物质基本上不蒸发
这样一个假设上，从而可以达到分离的目的，有效范围是
要分离的两种物质的沸点之差大于80℃。低温吸附分离：
利用沸石对不同气体的吸附效率而对混合气体进行分离
6.用化学反应式表达二氧化三碳、氯化氰和双氰的合成方
法。答：C?H?O?=C?O?+2H?O ；NaCN+Cl?=NaCl+CNCl
方法一：2CuSO?+4KCN=2CuCN+2K?SO?+(CN)?
方法二：先由AgNO?和KCN 制备AgCN ，其反应式：
AgNO?+KCN=AgCN↓+KNO?
第二步是AgCN 热分解，其反应式：2AgCN=(CN) ?+2Ag
1.简述水热与溶剂热合成的特点、以及与固相反应的区
别。答：①水热与溶剂热合成方法可能代替固相反应以
及难于进行的合成反应，并产生一系列新的合成方法；②
能合成一系列特种介稳结构、特种凝聚态的新合成产物；
③能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在融体中生成
的物质、高温分解相在水热与溶剂热低温下晶化生成；④
有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体，且产物的结
晶度高，易于控制产物晶体的粒度；⑤有利于低价态、
中间价态与特殊价态化台物的生成，并能均匀地进行掺
杂。
区别:固相反应的机理主要以界面扩散为其特点; 水热与
溶剂热反应主要以液相反应为其特点，侧重点在于特殊化
合物与材料的制备、合成与组装。
2. 高温加压下水热反应具有哪三个特征？在高温高压水
热体系中，水的性质将产生哪些变化？答：三个特征：①
使重要离子间的反应加速；②使水解反应加剧；③使其氧
化还原电势发生明显变化。性质变化：①蒸气压变高、②
密度变低、③表面张力变低、④粘度变低、⑤离子积变高
3. 水热与溶剂热体系中成核的一般特性有哪些？
答：①成核速率随着过冷程度即亚稳性的增加而增加；
②诱导期间检测不出成核；③组成的微小变化可引起诱
导期的显著变化；④成核与体系的早期状态有关。
4. 石英的人工合成分为哪两个过程？在人工合成水晶
中，影响晶体生长速率的因素有哪些？答：两个过程：①
溶质离子的活化、②活化离子沉降到石英体表面。
因素：温度、压强、溶解区与生长区的温差、过饱和度
5. 超临界水的性质具有哪些特点？
答：①完全溶解有机物；②完全溶解空气或氧气；③完全
溶解气相反应的产物；④对无机物溶解度不高
7. 超临界水氧化在实际应用中的优点和目前还存在的问
题有哪些？答：优点：处理废物范围广、解毒率高、反应
装置密闭、操作温度在500-600摄氏度。
缺点：仪器腐蚀与装置放大问题；无机物的低溶解度使得
其形成盐粒而沉积下来阻塞导管与容器，妨碍表面的热传
递；超临界反应的机制还不甚清楚。
1按照合成路线和合成组装的不同，静高压高温合成法可
分成哪几种？答：①静高压高温直接转变合成；②静高压
高温催化剂合成；③非晶晶化合成；④前驱物高压转变合
成；⑤高压熔态淬火方法。
2. 高压与高温两种条件交加的合成法的目的是什么？从
高压高温合成产物的状态变化看，合成产物有哪两类？
答：目的:寻求经卸压降温以后的高压高温合成产物能够
在常压常温下保持其高压高温状态的特殊结构和性能的
新材料。产物：一是某种物质经过高压高温作用后，其产
物的组成保持不变，但发生了晶体结构的多型相转变，形
成新相物质。二是某种物质体系，经过高压高温作用后发
生了元素间或不同物质间的化合，形成新化合物、新物质。
3. 高压在无机合成与制备中的作用有哪些？
答：①提高反应速率和转化率，降低合成温度，缩短合成
时间。②使容许因子偏小；③增加物质密度、对称性、配
位数的作用和缩短键长；④易获得单相物质，可提高结晶
度；⑤可起到氧化作用，获得高氧化态的化合物；⑥高压
可促进化合物的分解，抑制固体中原子的扩散；⑦既可以
抑制非晶晶化过程，也可以促进非晶晶化过程。
4. CVD技术用于无机合成有哪些特点？为了适应CVD技
术的需要，选择原料、产物及反应类型等通常应满足哪些
基本要求？答：特点：①沉积反应如在气固界面上发生
时具有保形性；②可得到单一的无机合成物质；③可得
到各种特定形状的游离沉积物器具；④CVD技术可沉积
生成晶体或细粉状物质，甚至是纳米微粒。
要求：①反应剂是在室温或不太高的温度下易于挥发成蒸
汽的液态或固态物质，且纯度高；②通过沉积反应易生成
所需要材料沉积物，副产物易分离；③反应易于控制。
5. 用于CVD技术的通常有哪些反应类型？以化学方程式
详述热分解反应。
答：①热分解、②氧化还原反应沉积、③化学合成反应沉
积、④化学输运反应沉积、⑤等离子体增强的反应沉积、
⑥其他能源增强反应沉积
①氢化物分解CH?→C+2H? ;②金属有机化合物的热分解
2Al(OC?H7)?→Al?O? +6C?H6+3H?O ;③氢化物和金属有
机化合物体系的热分解Cd(CH?)? +H?S→CdS+2CH? ;
④其他气态络合物及复合物的热分解Ni(CO)?→Ni+4CO
6. 灯管中封存少量碘的目的是什么？
答：利用化学输运反应沉积原理，使钨丝的温度得以显著
提高，而且寿命也大幅度延长。
7. 热壁低压气相沉积具有哪些优点？
答：①每次装硅片量从几片或几十片增加到100~200片；
②薄膜的片内均匀性由厚度偏差十(10％~20％)改进到十
(1％~3％)左右；③成本降低到常压法工艺的十分之一左
右。
9. CVD装置通常由哪四个部分组成？
答：①气源控制部件、②沉积反应室、③沉积温控部件、
④真空排气和压强控制部件。
10. 影响化学气相沉积制备材料质量的几个主要因素
答：(1) 反应混合物的供应；(2) 沉积温度；(3) 衬底材
料；(4) 系统内总压和气体总流速；(5) 反应系统装置
的因素；(6) 源材料的纯度。
1.什么是多孔材料，它需满足哪两个条件？
答：多孔材料：一类包含大量孔隙的材料。
需满足以下两个要素：1）材料中包含大量孔隙；2）所含
孔隙被用来满足某种或某些设计要求以达到所期待的使
用性能指标。
2. 多孔材料按孔直径和结构特征分别可以分为哪几类？
答：按直径：微孔材料（孔径小于2nm）；介孔材料（孔
径为2~ 50nm ）；大孔材料（孔径大于50nm）
按结构特征：无定形；次晶；晶体。
3. 沸石不同于其它无机氧化物是因为沸石具有哪些特殊
的性质？答：（1）骨架组成的可调变性；（2）非常高的
表面积和吸附容量；（3）吸附性质从亲水性到疏水性可调；
（4）活性中心的强度和浓度可控；（5）孔道规则且孔径
大小在多数分子尺寸范围内; （6）孔腔对产物、反应物
或中间物有形状选择性；（8）阳离于的可交换性；（9）分
子筛性质；（10）良好的热稳定性和水热稳定性；（11）较
好的化学稳定性；（12）易再生。
4. 简述水热合成沸石的三个基本过程和沸石晶化过程的
三个基本步骤。
答：三个基本过程：硅铝酸盐水合凝胶的产生；水合凝胶
溶解生成过饱和溶液；硅铝酸盐产物的晶化。
三个基本步骤：的沸石晶体的成核；已存在的核的生长；
已存在沸石晶体的生长及引起的二次成核。
5. 沸石合成的起始物通常是什么？富铝和富硅沸石的合
成有什么区别？答：起始物是非均相的硅铝酸盐凝胶，最
典型的凝胶是由活性硅源、铝源、碱和水混合而成。
高碱性的硅铝凝胶主要用于合成富铝沸石。合成富硅沸石
则需加入有机模板剂。
7. 有机添加剂怎样影响沸石分子筛的合成？
答：①孔道填充作用；②无机结构单元的有序化：结构导
向作用和模板作用；③平衡骨架电荷，影响产物的骨架电
荷密度（硅铝比）；④改变凝胶化学性质，在溶液中生成
典型的先驱物单元：稳定化生成的骨架结构。
8 硅酸盐或硅铝酸盐的溶解度对沸石的合成有什么影
响？影响其溶解度的因素又有哪些？
答：溶解度大的硅源或铝源利于生成较小的沸石晶体
影响硅酸盐或硅铝酸盐溶解度的主要因素有：pH、离子强
度、水量和温度
9. 陈化和晶化温度对沸石的合成有何影响？
答：①高水含量的沸石一般要求低温合成，而低水含量的
沸石一般要求高温合成；②低温陈化能提高成核速度；③
高温生长易得到大晶体。
10. 如何在介孔材料内外表面上装载功能基团？答：①和
表面羟基反应的移植；②先表面卤化之后再用其它基团取
代；③共聚直接合成法；④与活性有机基团反应修饰改性。
11. 介孔分子筛有哪些主要特征？
答：①具有规则的孔道结构；②孔径分布窄，且在1.3～
30 nm之间可以调节；③经过优化合成条件或后处理，可
具有很好的热稳定性和一定的水热稳定性；④颗粒具有规
则外形，且可在微米尺度内保持高度的孔道有序性。
12. 大孔材料的合成方法有哪些？答：①用胶体晶体作为
模板剂合成氧化硅大孔材料，制备的材料有大小均一的
孔，孔尺寸在次微米级；②在细菌细丝上矿化生成定向的
大孔，产物为中孔与大孔的复合材料，其中大孔为平行长
通道，尺寸为微米级；③使用乳浊液作模板剂，利用溶胶
-凝胶法，孔尺寸为50nm到几微米的大孔材料。
13. 举例说明沸石的具体应用。
答：①吸附材料用途包括干燥、纯化和分离气体或液体；
②很好的择形催化剂；③很好的离子交换剂，用于洗涤剂
的添加剂来软化水，保护环境。
1. 膜分离的原理是什么？
答：膜两边物质粒子由于尺寸大小的差异、扩散系数的差
异或溶解度的差异等，在一定的压力差、浓度差、电位差
或电化学位差的驱动下发生传质过程，由于传质速率的不
同因而造成选择性透过，导致混合物的分离。
2. 按膜的外形、膜层结构形式、孔径大小和应用范围，
可将膜分成哪几类？答：外形：管状（单管和多通道管）
和板状，材质上包括金属、陶瓷、玻璃和高分子等；
孔径大小和应用范围：过滤膜（1~15μm）、微滤膜
（0.1~1.5μm）、超滤膜（2~100nm）、纳滤膜（<2nm）
膜层的结构形式：对称膜和不对称复合膜；
3. 陶瓷工艺中有机添加剂有何作用？
答：①形成分散性和流动性良好的坯料和稳定的浆料；②
提高素坯成型时的可塑性和灼烧时的强度。
4. 例举陶瓷工艺中常用的粘结剂。答：凝聚的胶体粒子：
高岭土、蒙脱石或微晶纤维素。聚合物分子：纤维素衍生
物、淀粉衍生物、聚乙烯醇和聚乙二醇等。
5. 多孔陶瓷支撑膜的成型方法及适用范围？
答：①挤压成型法：管形陶瓷；②流延法：大面积、薄平
陶瓷；③注浆成型工艺：多孔陶瓷管；④粉体干压成型：
多孔陶瓷体；⑤凝胶浇注工艺：复杂形状的致密陶瓷。6. 陶瓷微滤膜的制备工艺包括哪四个阶段？陶瓷粒子悬浮液的稳定机制有哪些？
答：稳定的悬浮液的制备，多孔支撑体上浸浆成膜，湿膜的干燥和热处理。稳定机制有：①静电稳定作用；②空间稳定作用；③电空间稳定作用。
7. 浸渍涂敷成膜过程的机理及影响湿膜层的厚度的因素。
答：毛细管过滤模式：在毛细管力驱动下，粒子被截留在支撑体与悬浮液的界面上，形成薄层。湿膜层的厚度随时间的平方根而增长，直到支撑体毛细管中充满液体，达到毛细管饱和，此时，若支撑体仍浸渍在液体中，则由于反扩散，膜层反而减薄。
和薄膜涂敷模式：当以一定速率提拉浸渍在悬浮液中的支撑体时，在粘性力的作用下，形成一粘滞层。
影响湿膜层的厚度的因素：浸取时间和提拉速率
8. 按照溶胶-凝胶合成的途径，溶胶的分类及其定义。答：物理胶：基于水溶液中的胶化路线，通过无机盐或醇盐的完全水解，形成沉淀，再加电解质进行交融分散，形成粒子溶胶的路线。
化学胶：采用金属有机物前驱体，如醇盐在有机溶剂中控制水解，通过分子簇的缩聚形成无机聚合物溶胶的方式。
专业设计表达与材料样板制作
第6章专业设计表达与材料样板制作 6．1 专业写作与语汇表达 6．1. 1 文本的定义 ☆1.室内建筑师专业设计说明类文本包括概念设计说明、方案设计说明、施工图设计说明。 ☆2.室内建筑师专业设计文本根据其内容可分为说明类、文件类、合同类。☆3.室内建筑师专业设计文件类文本包括： （1）设计建议书、可行性研究报告； （2）投标标书、项目估算、概算、预算。 6．1．2 文本的作用 ☆1.文本的作用包括： （1）为设计及施工提供了切实可行的技巧、建议和法律依据； （2）以明确、清晰、方便的语言成为设计及施工中不可缺少的重要组成部分。 6．1．3 设计说明 ☆1.概念设计主要表达创意构思和主要的设计元素。 2.概念设计说明主要表达设计概念，设计建议书不包括在内。 3.施工图设计说明是用语言的形式表达设计师对材料、设备的选择和对质量的要求并精确描述建造安装方法和质量。 ☆4.概念设计的基本内容包括： （1）项目基本情况； （2）项目设计的背景和依据； （3）项目设计构思和主要的设计元素。 5.在方案评标中，评标单位进行综合评价，择优确定中标单位的依据是： （1）方案设计说明、方案图纸； （2）投标单位的报价、工期；
（3）主要材料用量、施工方案； （4）质量实绩、企业信誉。 6.在方案设计说明中应特别注意： （1）说明工程项目所在位置、规模、性质等概况；说明工程项目的设计原则和设计依据、规范，如防火规范等； （2）作为投标方的资质、材料要准备充分；设计的材料品质、质量等各方面要有详细的说明； （3）经济技术指标要完备；文字与图形相结合的处理应相得益彰，以描述设计主题为要； （4）由于方案设计内容繁多，可考虑用不同的色纸表达不同的内容，以方便查阅；可应用计算机演示。 7.施工图的作用包括： （1）可使施工单位对工程概况有总体认识； （2）是指导施工的重要依据； （3）是竣工验收及结算的依据。 6. 1. 4 文件 ☆1.设计建议书是室内建筑师向业主提供其设计服务的最直接的形式。 2.对设计分析的表述错误是设计分析必须放在设计建议书中，不能单独作为一个设计文件出现。 ☆3.可行性报告的主体和核心部分是正文。 ☆4.附件包含项目运行的主要法律依据，是可行性研究报告必不可少的部分。 5.不属于可行性研究报告正文概况的选项是市场调查和分析。 6.方案投标书可分为明标和封闭标。 7．施工过程质量控制体系包括施工技术管理工作，质量的控制和施工操作质量控制。 ☆8．通常在设计的概念设计阶段采取估算的方法计算工程造价。
材料制备工艺课程设计
课程设计说明书PZT压电陶瓷蜂鸣器片 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：无机非金属材料1001班 学号： 3100703002 学生姓名：程小伟 指导教师：杨娟、周明 2014年1月
目录 前言 (3) 1压电蜂鸣片简介 (4) 1.1蜂鸣器的作用 (4) 1.2蜂鸣器的结构原理 (4) 2 陶瓷工艺设计的目的和意义 (5) 3设计任务及说明 (5) 4计算 (6) 4.1以1mol为基准对Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3 进行计算 (6) 4.2以100g为基准对Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3+0.5wt%Cr2O3+0.3wt%Fe2O3进行计算 (7) 5 PZT陶瓷制备的工艺流程 (7) 5.1称量与混合 (8) 5.2预烧 (8) 5.3粉体制备 (9) 5.4造粒 (10) 5.5成型 (10) 5.6排塑 (11) 5.7烧成 (12) 5.8极化 (15) 5.9焊接 (16) 5.10测试 (17) 6 工艺参数 (18) 6.1预烧工艺参数 (18) 6.2烧结工艺参数 (18) 6.3极化工艺参数 (18) 7主要设备选型 (19) 7.1球磨机 (19) 7.2 喷雾造粒干燥机 (19) 7.3滚压成型机 (20) 7.4 冲片机 (20) 7.5微波烧结装置 (20) 8总结 (21) 参考文献 (22)
前言 1880年，居里兄弟首先在单晶上发现压电效应。在1940年前，人们知道有两类铁电体：罗息盐和磷酸二氢钾盐。在1940年后，发现了BaTiO3是一种铁电体，具有强的压电效应，这是压电材料发展的一个飞跃。在1950年后，发现了压电PZT体系，具有非常强和稳定的压电效应，这是具有重大实际意义的进展。在1970年后，添加不同添加剂的二元系PZT陶瓷具有优良的性能，已经用来制造滤波器、换能器、变压器等。随着电子工业的发展，对压电材料与器件的要求就越来越高了，二元系PZT已经满足不了使用要求，于是研究和开发性能更加优越的三元、四元甚至五元压电材料。 由于PZT压电陶瓷具有优异的压电、介电和光电等电学性能，广泛地应用于电子、航天等高技术领域，用于制备传感器、换能器、存储器等电子元器件，是一种很有发展前途的功能材料。由此，国内外研究学者对PZT压电陶瓷进行了大量的研究，包括PZT压电陶瓷元器件，以PZT为基料的三元、四元压电陶瓷，PZT铁电陶瓷薄膜，PZT纤维等铁电陶瓷材料。由于PZT基压电陶瓷的制备工艺简单，原材料容易获得，价格低廉，并可方便地制成各种复杂的形状，在工程技术方面的应用非常广泛，甚至超过了压电晶体。 PZT系列压电陶瓷的研究已有即几十年的历史,取得了重大进展。其未来的热点趋势主要有:①高转换效率的PZT压电陶瓷。高能量转换效率的PZT压电陶瓷正在兴起，日本富士通研究实验室研制出了由铌酸镍铅、钛酸铅和锆酸铅组成的铅基钙钛矿型压电陶瓷,其烧结温度在1000℃以下,能量转换效率指数 K 33为80.8 %。②低温烧结PZT陶瓷材料的新技术和新工艺。开发低温烧结PZT
材料成型工艺基础部分复习题答案
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝则和定向凝则？ 答：①同时凝则：将浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好？普通灰铸铁常用热处理方法有哪些？目的是什 么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 第三章 ⑴．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇铸成形？为什么脱蜡时水温不应达到沸点？ 答：蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的蜡料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点为50℃~60℃，高熔点蜡料可加入塑料，制模时，将蜡料熔为糊状，目的除了使温度均匀外，对含填充料的蜡料还有防止沉淀的作用。
(完整word版)材料合成与制备_复习资料(有答案)
第一章溶胶-凝胶法 名词解释 1. 胶体(Colloid)：胶体是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的质量可以忽略不计，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。 2. 溶胶：溶胶是具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。分散粒子是固体或者大分子颗粒，分散粒子的尺寸为1nm-100nm，这些固体颗粒一般由10^3个-10^9个原子组成。 3. 凝胶(Gel)：凝胶是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网络骨架，骨架孔隙中充满液体或气体，凝胶中分散相含量很低，一般为1%-3%。 4. 多孔材料：是由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体所组成。 一、填空题 1.溶胶通常分为亲液型和憎液型型两类。 2.材料制备方法主要有物理方法和化学方法。 3.化学方法制备材料的优点是可以从分子尺度控制材料的合成。 4.由于界面原子的自由能比内部原子高，因此溶胶是热力学不稳定 体系，若无其它条件限制，胶粒倾向于自发凝聚，达到低比表面状 态。 5.溶胶稳定机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应。
6.溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化和碱性凝胶化两类。 7.溶胶－凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型传统胶体型、无机聚合物型、络合物型。 8.搅拌器的种类有电力搅拌器和磁力搅拌器。 9.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。 10.对于金属无机盐的水溶液，前驱体的水解行为还会受到金属离子半径的大小、电负性和配位数等多种因素的影响。 二、简答题 溶胶－凝胶制备陶瓷粉体材料的优点？ 制备工艺简单，无需昂贵的设备；对多元组分体系，溶胶-凝胶法可大大增加其化学均匀性；反应过程易控制，可以调控凝胶的微观结构；材料可掺杂的范围较宽（包括掺杂量及种类），化学计量准确，易于改性；产物纯度高，烧结温度低等。 第二章水热溶剂热法 名词解释 1、水热法：是指在特制的密闭反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系，通过将反应体系加热至临界温度（或接近临界温度），在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方法。 2、溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（如有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成、易氧化、易水解或对水敏感的材料。 3、超临界流体：是指温度及压力都处于临界温度或临界压力之上的流
《材料成形技术基础》习题集答案
填空题 1．常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形. 2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、 . 1．非金属材料包括、、、三大类. 2．常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形作业2 铸造工艺基础 2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×） 2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O） 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×） 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O） 8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。 A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。 A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂； D．去应力退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。
材料合成化学 题
一、判断题（对填“T”，错填“F”） 1. 高温超导体是指能在室温以上温度工作的超导材料。（） 2. 制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法比柠檬酸盐燃烧法的化学反应更加剧烈。（） 3. 火焰辅助的超声喷雾热解工艺（FAUSP）也是制备细粉的方法，需要人工点火。（） 4. 陶瓷粉体的二次粒子尺寸总是大于一次粒子尺寸。（） 5. 溶胶-凝胶法制备气凝胶，必须在真空条件下进行。（） 6. 透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备。（） 7. 利用乙酰丙酮配位高价金属的醇盐，可以提高醇盐的水解能力。（） 8. 微波CVD就是利用微波加热衬底的化学气相沉积（） 9. 静电喷雾沉积（ESD）技术可以被用来生长致密的外延薄膜（） 10.人们可以通过原子操纵技术来大量制备超晶格材料（） 11.高分子聚合反应是一个熵增过程（） 12.Schetman获得诺贝尔主要原因是他发现了宏观材料可以有10次对称轴（） 13.溶胶-凝胶法制备气凝胶，必须在真空条件下（） 14.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过沉淀聚合反应制备（） 15.利用乙酰丙酮配位高价金属醇盐，可以提高醇盐的水解能力（） 16.MOF就是金属氟氧化物的简称（） 17.乳液聚合的乳化剂通常是表面活性剂（） 18.使用模板试剂（硬模板，软模板，牺牲模板）是制备无机空心球的必要条件（）19科学理论是无可争辩的（） 20.制备多元金属氧化物粉体的柠檬酸盐燃烧法需要人工点火引发反应（） 21.人们可以通过原子操纵技术来精细控制反应（） 22.高分子聚合反应是吸热反应（） 23.对于面心立方（fcc）晶体，因为晶体形状以立方体能量最低，所以最易生长出立方形状的单晶体（） 24.透明有机玻璃可以用甲基丙烯酸甲酯为原料通过均相聚合反应制备（） 25.利用螯合剂配位高价金属的醇盐，可以提高醇盐的反应活性（） 26.固相反应常用来制备陶瓷块材，但是不能用来制备陶瓷粉体（） 27.高分子聚合反应总是放热的（） 28.微弧氧化技术主要被用来制备金属氧化物纳米粉体（） 29.制备薄膜材料的溅射技术属于物理制备工艺（） 30.悬浮聚合法的悬浮剂通常都是表面活性剂（） 31.伟大的科学理论都是复杂而奥妙无穷的（） 32.制备多元金属氧化物粉体的甘氨酸法本质上是一种放热氧化还原反应，其中甘氨酸是氧化剂，硝酸盐是还原剂（）
材料的制备与技术答卷
一． 1、为什么成型技术是复合材料研发的重要内容？ 复合材料是由有机高分子，无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，他既保留原组成材料的重要特色，又通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优越的性能。但复合材料的最终性能与效益不仅取决于基体和增强材料，还取决于其加工工艺。 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展，一些成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现。 2、简述树脂传递模塑（RTM）工艺的工艺概要以及工艺的优缺点。 树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding,简称RTM)是将树脂注入到闭合模具中浸润增强材料并固化的工艺方法。 工艺的优点： 可以制造两面光的制品 不用预浸料、热压罐； 成型效率高、有效地降低设备成本、成型成本； 闭模操作、污染小； 制品的可设计性、可方向性增强。 原材料及能源消耗少
缺点： 制造周期长；制品空隙率较高；制品的纤维含量较低；大面积、结构复杂的模具型腔内，树脂流动不均衡，此动态过程无法观察。 2、请给出含能分子carbonyl diazide 分解为3N2和CO 的示意图。 CO N 3C(O)N 2/6+??→??νh
1、什么是二维晶体材料？以一个例子说明二维晶体材料与块体材料相比有什么特殊性质？ 二维晶体材料是由几层单原子层堆叠而成的纳米厚度的平面晶体材料。特殊性质：溶涨稳定且可逆。 2、如何获得二维晶体材料及其有什么用途？ 干法：等离子体化学气相沉积法，溅射法，热分解化学气相沉积法，真空沉积法，准分子脉冲激光沉积法；湿法：溶胶-凝胶法，计量棒涂布法，凹版印刷法，逆转辊涂布法，浸渍法，旋涂法。 功能薄膜材料：防紫外薄膜，近红外屏蔽薄膜，热屏蔽薄膜，消反射薄膜，等离子电视消反射/红外屏蔽薄膜，抗污薄膜，防静电薄膜，抗菌薄膜，光催化，光电变色薄膜，绝缘薄膜。 四． 1、 MOF-74是一例经典的金属有机框架材料（Metal-Organic Framework）。以下三个问题均基于此材料。（1）简要介绍此材料的命名历程、基本组成、和结构特点；（2）列举2015-2016年间，在知名化学或材料期刊上有关MOF-74材料功能化研究的实例报道，不少于两例（明确阐明该材料的后处理方式以及在新功能方面所起的关键作用，即MOF-74材料与其新功能之间的必然联系）；（3）结合自己所在课题组的研究方向，给出一个能把MOF-74材料结合进去的合理设想。 2、 ZIF-8是一例经典的金属咪唑类分子筛材料（Zeolitic Imidazolate Framework），也属于一类金属有机框架材料（Metal-Organic Framework）。以下三个问题均基于此材料。（1）简要介绍此材料的命名历程、基本组成、和结构特点；（2）列举2015-2016年间，在知名化学或材料期刊上有关ZIF-8材料功能化研究的实例报道，不少于两例（明确阐明该材料的后处理方式以及在新功能方面所起的关键作用，即ZIF-8材料与其新功能之间的必然联系）；（3）结合自己所在课题组的研究方向，给出一个能把ZIF-8材料结合进去的合理设想。
材料科学与工程实验室建设规划
成都理工大学材料与化学化工学院实验室“十二·五”建设规划 系、部、室名称：材料科学与工程 编制日期：2010年3月
一、“十一·五”期间学院实验室建设概况 1、实验室设臵情况 经过多年的建设，目前本学科点基本具备课程实验教学条件，初步建立了材料组成与结构表征、材料加工与制备、材料性能测试等三大类11个专业教学实验室，总面积360m2，各实验室功能及承担教学科研工作具体情况见下表1。 表1 专业实验室设臵情况 2、实验仪器设备投入情况 除学院公用大型仪器设备外，材料科学与工程专业实验室现有设备见附表2。总价值
为2137929元。其中2006-2009年投入占70%左右，约150万元。 3、主要成绩 十一五期间，按照材料科学与工程专业内涵及我校材料科学与工程专业办学特色，构建了材料科学与工程专业实验教学体系，规划和建立了材料组成与结构表征、材料加工与制备、材料性能测试等三大类教学实验室，重点建设了材料制备实验室，材料力学性能实验室，材料显微结构实验室。 材料制备实验室主要购臵了用于无机非金属材料烧成的高温电阻电炉、微波烧结炉、气氛炉，热压烧结炉等，用于金属材料熔制的真空熔炼炉、电阻炉，以及用于金属热处理改性的真空热处理炉、渗碳炉等，基本能满足金属材料工程、无机非金属材料工程教学需要。 材料力学性能实验室主要购臵了液压万能试验机、冲击试验机、蠕变试验机、疲劳试验机、各类硬度仪等设备，基本满足结构材料教学需要。 材料显微结构实验室主要购臵了金相显微镜及金相制备相关设备，可以同时满足一个自然班的教学实验，是十一五期间建设较好的一个实验室。 这些实验室共承担结晶学与矿物学、材料科学基础、材料科学研究方法与测试技术、材料设计与制备、金属学、金属热处理原理与工艺、合金熔炼原理、材料物理性能、材料力学性能，课程设计、现代金相实验技术、材料显微组织与结构实验、特色与创新实验等专业基础和专业综合实验教学课程，同时承担每年约150名专业毕业生的毕业设计、毕业实习教学任务、每年50名左右研究生的教学和科研任务。 十一五期间，依托金刚石薄膜实验室、材料科学与技术研究所及现有专业实验室，承担项国家自然科学基金项目3项、国家科技攻关、科技支撑项目和四川省等省部级项目16项，发表论文100余篇，被3大检索收录40余篇。 总之，较好地完成了上一个五年规划中提出的各项实验室建设任务。 4、教学队伍 专业实验室设有管理人员3名（初级2名、中级1名），专职实验教师1名（热分析实验室），所有实验课程教学完全由专业教师执行。 5、存在的问题 尽管通过多年建设，材料科学与工程专业实验教学平台建设取得了明显成效， 但是随着本科教学模式改革的不断深化，工程化教育理念的不断深入，对本科生工程能力、创新能力要求的不断提高，现有实验室很难满足新的培养方案对于学生实验能力培养的要求，存在突出问题主要表现在以下几个方面：
材料成型技术基础试题
《材料成形技术基础》考试样题答题页 （本卷共10页） 四、综合题（20分） 1、绘制图5的铸造工艺图（6分） 修 2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序。（6分） 自由锻基本工序： 3、请修改图7--图10的焊接结构，并写出修改原因。 图7手弧焊钢板焊接结构（2分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2分） 修改原因：修改原因：
图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分）图10管子的钎焊（2分） 修改原因：修改原因： 《材料成形技术基础》考试样题 （本卷共10页） 注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。 一、判断题（16分，每空0.5分。正确的画“O”，错误的画“×”） 1．过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。 2．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。 3．HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁，随着牌号的提高，C、Si含量增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。 4．缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。 5．铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一致，形成较大的热应力所至。 6．影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。 7．制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。8．铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。铸件壁厚差越大，铸造应力也越大。 9．型芯头是型芯的一个组成部分。它不仅能使型芯定位，排气，同时还能形成铸件的内腔。10．为了防止铸钢件产生裂纹，设计零件的结构时，尽量使壁厚均匀；在合金的化学成分上要严格限制硫和磷的含量。 11．用压力铸造方法可以生产复杂的薄壁铸件，同时铸件质量也很好。要进一步提高铸件的机械性能，可以通过热处理的方法解决。 12．铸件大平面在浇注时应朝下放置，这样可以保证大平面的质量，防止夹砂等缺陷。13．自由锻的工序分为辅助工序、基本工序和修整工序，实际生产中，最常用的自由锻基本工序是镦粗、拔长、冲孔和轧制等。 14．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是简化造型工艺。 15．把低碳钢加热到1200℃时进行锻造，冷却后锻件内部晶粒将沿变形最大的方向被拉长并产生碎晶。如将该锻件进行再结晶退火，便可获得细晶组织。
无机材料合成与制备复习纲要
材料合成与制备复习纲要 我们不是抄答案，我们只做知识的搬运工。 ——无机复习提纲编辑协会宣言试卷构成：填空：15 分 选择：7*2=14 分（共7 题，一题2 分） 名词解释：5*3=15 分（共5 题，一题3分） 问答题：8+12*4=56（第一题8 分，其余四道题每题12 分）注：划线知识点为李老师审阅后所加，疑为重点，望各位复习时多加注意第1 章：经典合成方法 1实验室常用的加热炉为：高温电阻炉 2电炉分为：电阻炉，感应炉，电弧炉，电子束炉 3电阻发热材料的最高工作温度：硅碳棒1400C、硅化钼棒1700C、钨丝1700C 真空、 5氧化物发热体：在氧化气氛中，氧化物发热体是最为理想的加热材料。 6影响固相反应的因素: （1）反应物化学组成与结构，反应物结构状态（2）反应物颗粒尺寸及分布影响。 7化学转移反应：把所需要的沉积物质作为反应源物质，用适当的气体介质与之反应，形成一种气态化合物，这种气态化合物通过载气输运到与源区温度不同的沉积区，再发生逆反应，使反应源物质重新沉积出来，这样的反应过程称为化学转移反应。 8化学转移反应条件源区温度为T2,沉积区温度为T1:如果反应是吸热反应，则 r H m为正，当T2>T1时，温度越高，平衡常数越大，即从左往右反应的平衡常数增大，反应容易进行，物质由热端向冷端转移，即源区温度应大于沉积区温度，物质由源区转移至沉积区。如果反应为放热反应，r H m为负，则应控制源区温度T2 小于沉积区温度T1,这样才能实现物质由源区向沉积区得转移。如果r H m近似为0, 则不能用改变温度的方法来进行化学转移。 9低温合成中，低温的控制主要有两种方法：①恒温冷浴②低温恒温器 10高压合成：就是利用外加的高压力，使物质产生多型相转变或发生不同物质间的化合，从而得到新相，新化合物或新材料。 种类：①静态高温高压合成方法②动态高温高压合成方法 第2 章：软化学合成方法 1软化学合成方法: 通过化学反应克服固相反应过程中的反应势垒，在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中，以可控制的步骤逐步地进行化学反应，实现制备新材料的方法。2软化学法分类：溶胶——凝胶法，前驱物法，水热/ 非水溶剂热合成法，沉淀法，支撑接枝工艺法，微乳液法，微波辐射法，超声波法，淬火法，自组装技术，电化 3绿色化学：主要特点是“原子经济性” ，即在获取新物质的转换过程中充分利用原料中的每个原子，实现化学反应中废物的“零排放” 。因此，既可充分利用资源又不污染环境。 4软化学与绿色化学的关系：两者关系密切，但又有区别。软化学强调的是反应条件的温
课程设计模板(材料合成与制备方法课程设计)
专 业 课 程 设 计 题 目： 年产1200万支四磨汤口服液生产工艺设计 院 部： 化 学 化 工 学 院 专业： 材料化学 班级： 1101 学号： 学生姓名： 导师姓名： 李 谷 才 完成日期： 2014年6月21日
课程设计任务书 院部：化学化工学院专业：材料化学班级：1101 姓名： 指导教师： 教研室主任：黄先威 院教学院长： 2014年6月21日
目录 1 引言 (1) 2年产1200万支四磨汤口服液生产工艺设计 (2) 2.1 四磨汤的制备方法 (2) 2.1.1 处方设计 (2) 2.1.2 四磨汤制备方法 (2) 2.2 四磨汤生产工艺设计 (2) 2.2.1 原料预处理 (2) 2.2.2 浸出 (4) 2.2.3浸出液的净化 (4) 2.2.4浓缩配液 (4) 2.2.5分装灭菌 (4) 2.2.6包装 (5) 2.3 物料衡算及设备选择 (6) 2.3.1 原材料预算 (6) 2.3.2生产设备 (6) 2.4生产过程要求与措施 (8) 2.5排污方面 (8) 2.6酒精回收 (9) 2.7劳动组织、岗位定员、工时定额与产品生产周期 (9) 2.7.1劳动组织 (9) 2.7.2 岗位定员 (10) 2.7.3工时定额 (10) 3 总结 (11) 参考文献 (11)
1引言 四磨汤由木香，槟榔，枳壳，乌药四味药组成[1]，药物纽成虽简单，但临床应用较多且取得了不错的疗效。后世医家对其临床应用有很多研究和阐述。近几年来的大量资料报道表明，该方在临床上的应用范围日益广泛，充分体现了祖国医学的博大精深[2,3]。四磨汤原出自于宋代严用和著《济生方》，由人参、乌药、槟榔、沉香组成。其功用为破滞降逆，补气扶正。方中沉香降气平喘，槟榔行气破滞，乌药调肝顺气，人参补气扶正。用法采取浓磨温服，则力专效速，故方以四磨汤命名[4]。现在临床上所用四磨汤口服液主要组成一般为木香，槟榔，枳壳，乌药[5]。《成方便读》日：“若纯实无虚者，即可去参加枳壳。”《本草纲目》云：“木香乃三焦气分之药，能升降诸气。”故现在一般所用四磨汤偏于行气降逆，破滞消满。该方药物组成虽简单，但在临床上的应用已涉及到内外妇儿各科且取得了较好的疗效。本品为棕黄色至棕色的澄清液体；气芳香，味甜、微苦，具有顺气降逆，消积止痛。用于婴幼儿乳食内滞证，症见腹胀、腹痛、啼哭不安、厌食纳差、腹泻或便秘；中老年气滞、食积证、症见脘腹胀满、腹痛、便秘以及腹部手术后促进肠胃等功能[6]。 基于四磨汤在医疗上的良好功效，故对其生产工艺进行研究设计，以期能够获取更为方便有效的生产方式。设计内容主要分为三部分，第一部分主要是四磨汤生产的工艺流程；第二部分主要为生产过程的物料衡算和设备选择；第三部分为生产过程的一些标准及人事安排等。
西南交通大学 材料成型技术基础复习纲要
第一篇 金属铸造成形工艺 一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。 A铸造：将熔融金属浇入铸型型腔， 经冷却凝固后获得所需铸件的方法。 B铸造实质：液态成形。 C合金：两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素（碳）熔和在一起，所构成具有金属特性的物质。 D合金的铸造性能：是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力，流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。 二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。 A合金的充型能力：液态合金充满铸型，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。 B影响合金充型能力的因素： （1）铸型填充条件 a. 铸型材料； b. 铸型温度； c. 铸型中的气体 （2）浇注条件 a. 浇注温度（T） T 越高（有界限），充型能力越好。 b. 充型压力 流动方向上所受压力越大， 充型能力越好。 （3）铸件结构
结构越复杂，充型越困难。 三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。 A合金的收缩：合金从浇注、凝固、冷却到室温，体积 和尺寸缩小的现象。 B合金收缩的三个阶段： （1）液态收缩 合金从 T浇注→ T凝固开始 间的收缩。 （2）凝固收缩 合金从 T凝固开始→T凝固终止 间的收缩。 液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。 （3）固态收缩（易产生铸造应力、变形、裂纹等。） 合金从 T凝固终止→T室 间的收缩。 四.了解形成铸造缺陷（缩孔，缩松）的主要原因及其防止措施。 A产生缩孔和缩松的主要原因：液态收缩 和 凝固收缩 导致。 B缩孔形成原因：收缩得不到及时补充； 缩松形成原因：糊状凝固，被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。 C缩孔与缩松的预防： （1）定向凝固，控制铸件的凝固顺序； （2）合理确定铸件的浇注工艺 五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。 铸件产生变形和裂纹的根本原因：铸造内应力（残余内应力） 六.掌握预防热应力的基本途径。 预防热应力的基本途径：缩小铸件各部分的温差，使其均匀冷却。借助于冷铁使铸件实现同时凝固。
材料制备与合成
《材料制备与合成[料]》课程简介 课程编号：02034916 课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials 学分: 2.5 学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ） 适用专业：材料科学与工程 建议修读学期：6 开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系 课程负责人：方道来 先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学 考核方式与成绩评定标准：期末开卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%）相结合。 教材与主要参考书目： 教材：《材料合成与制备》. 乔英杰主编.国防工业出版社，2010年. 主要参考书目：1. 《新型功能材料制备工艺》, 李垚主编. 化学工业出版社，2011年. 2. 《新型功能复合材料制备新技术》.童忠良主编. 化学工业出版社，2010年. 3. 《无机合成与制备化学》. 徐如人编著. 高等教育出版社, 2009年. 4. 《材料合成与制备方法》. 曹茂盛主编. 哈尔滨工业大学出版社，2008年. 内容概述： 本课程是材料科学与工程专业本科生最重要的专业选修课之一。其主要内容包括：溶胶-凝胶合成法、水热与溶剂热合成法、化学气相沉积法、定向凝固技术、低热固相合成法、热压烧结技术、自蔓延高温合成法和等离子体烧结技术等。其目的是使学生掌握材料制备与合成的基本原理与方法，熟悉材料制备的新技术、新工艺和新设备，理解材料的合成、结构与性能、材料应用之间的相互关系，为将来研发新材料以及材料制备新工艺奠定坚实的理论基础。 The course of preparation and synthesis of materials is one of the most important specialized elective courses for the undergraduate students majoring in materials science and engineering. It includes the following parts: sol-gel method, hydrothermal/solvothermal reaction method, CVD method, directional solidification technique, low-heating solid-state reaction method, hot-pressing sintering technique, self-propagating high-temperature synthesis, and SPS technique. Its purpose is to enable students to master the basic principles and methods of preparation and synthesis of materials, and grasp the new techniques, new processes and new equipments, and further understand the relationship among the synthesis, structure, properties and the applications of materials. The course can lay a firm theoretical foundation for the research and development of new materials and new processes in the future for students.
设计材料与工艺试题(含答案)
思考题： 1.什么是材料的感觉物性？ 指通过人的感知系统对材料作出的综合印象，包括人的感觉系统因生理刺激对材料做出的反映，或由人的知觉系统从材料表面得出的信息。 2.材料的质感及其构成。 是指物体表面的构成材料和构成形式作用于人的视觉和触觉而产生的心理反映，即表面质地的粗细程度在视觉和触觉上的直观感受。 包括：形态、色彩、质地和肌理等 肌理：材料本身的肌体形态和表面纹理。是质感的形式要素，反映材料表面的形态特征，使材料质感体现更具体形象。 质地：是质感的内容要素。是物面的理化特征。 构成：质感的表情、质感的物理构成、 3.材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料 和天然材料四类。 4.材料基本性能包括工艺性能和使用性能。 5.材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 6.工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 7. 材料的使用性能有哪些？其主要的参数指标分别是什么？ 主要包含：材料的力学性能和材料的物理化学性能 力学性能包括：1.强度-抵抗塑性变形和破坏的能力。2.弹性-产生弹性变形的能
力。3.塑性-产生永久变形而不破坏的能力。4.硬度-抵抗其他物体压入的能力。5冲击韧性6疲劳强度7蠕变8松弛 8.钢铁材料按照其化学组成可以分为钢材、纯铁和铸铁三大类；其中钢材按照化学组成可以分为碳素钢和合金钢两大类； 9. 铸铁材料按照石墨的形态可以分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 10.变形铝合金材料主要包括锻铝、硬铝、超硬铝和防锈铝合金。 11. 金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 12. 金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 13. 金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。（“。”表示对，“？”表示错） 14. T8A表示含碳量约为0.8％的高级优质碳素结构钢。（错）（碳素工具钢） 15.冷加工黄铜俗称“七三黄铜”，热加工黄铜俗称“六四黄铜”。（对） 16.金属材料的热处理工艺中，淬火的目的是提高材料的硬度和耐磨性。（对） 17.铝及铝合金通过化学氧化生成Al2O3氧化膜的工艺俗称“发蓝”。（？）（磷酸盐） 18.从材料性能考虑，要设计具有切削硬质材料功能的产品部件，以下钢铁材料 中最为适宜的是T12A ，要加工制作弹簧零件，最适宜选用60Mn 。 A. 60M n B. T12A C. T8A D.
材料成型技术基础知识点总结
第一章铸造 1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。 2.充型：溶化合金填充铸型的过程。 3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。 4.充型能力的影响因素： 金属液本身的流动能力（合金流动性） 浇注条件：浇注温度、充型压力 铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构 流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。 5.影响合金流动性的因素： （1）合金种类：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。 （2）化学成份：纯金属和共晶成分的合金流动性最好； （3）杂质与含气量：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。 6.金属的凝固方式： ①逐层凝固方式 ②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。 ③中间凝固方式 7.收缩：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。 8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。 液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。 合金的固态收缩，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 9.影响收缩的因素 （１）化学成分：碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减。 （２）浇注温度：浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加。 （３）铸件结构：铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍。 （4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力 10.缩孔及缩松：铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 缩孔的形成：主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。 缩松的形成：主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。 合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大。 缩松大多分布在铸件中心轴线处、热节处、冒口根部、内浇口附近或缩孔下方。
材料合成与制备期末复习题
材料合成与制备期末复习题 第零章绪论 1.材料合成:材料合成是指促使原子或分子构成材料的化学或物理过 程; 2.材料制备:材料制备是指研究如何控制原子与分子使其构成有用的 材料，但材料制备还包括在更为宏观的尺度上控制材料的 结构，使其具备所需的性能和使用效能。 3.材料合成与制备的最终目标是:制造高性能、高质量的新材料以满 足各种构件、物品或仪器等物件的日益发展的需求。 4.材料合成与制备的发展方向:材料的高性能化、复合化、功能化、 低维化、低成本化、绿色化; 5.影响热力学过程自发进行方向的因素:(1)能量因素;(2)系统的 混乱度因素; 6.隔离系统总是自发的向着熵值增加的方向进行。 7.论述反应速率的影响因素: (1)浓度对反应速率的影响: 对于可逆反应，增加反应物浓度可以使平衡向产物方向移动，因此，提高反应物浓度是提高产率的一个办法，但如果反应物成本很高，将反应物之一在生成后立即分离出去或转移到另一相中去，也是提高反应产率的一个很好的办法。对于有气相的反应，如果反应前后气体物质的反应计量数不等，则增加压力会有利于反应向气体计量数小的方向进行。另外，对于多个反应同时进行的反应，则应按主反应的情况来控制反应物的配比; (2)温度对反应速率的影响:
对于一个可逆反应，正反应吸热，则逆反应就放热;如果正反应放热，则逆反应就吸热，升高温度有利于反应向吸热方向进行，不利于放热 反应;对于放热反应，用冷水浴或冰浴使其降温的办法有利于反应的进行，但影响反应速率。实际生产中，要综合考虑单位实际内的产量和转化率同时进行; (3)溶剂等对反应速率的影响:溶剂在反应中的作用:一是提供反应的场所，二是发生溶剂化效应。溶剂最重要的物理效应即溶剂化作用，化学效应主要有溶剂分子的催化作用和容积分子作为反应物或产物参与了化学反应。若溶剂分子与反应物生成不稳定的溶剂化物，可使反应的活化能降低，加快反应速率;若生成稳定的溶剂化物，则使反应活化能升高，降低反应速率;若生成物与溶剂分子生成溶剂化物，不论它是否稳定，都会使反应速率加快。 第一章溶胶-凝胶法 1.溶胶(Sol)是具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。 2.凝胶(Gel)是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气体。 3.溶胶,凝胶法:就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，通过抑制各种化学反应条件，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。 4.粒子间的两个力:(1)颗粒间的范德华力;(2)双电层静电排斥能 5.增加粒子间能垒通常有三个基本途径:(1)使胶粒带表面电荷;(2) 利用空间位阻效应;(3)利用溶剂化效应。 6.由溶胶制备凝胶的具体方法: