粉體復習資料

1、粉體基本概念粉體：指的是在常態(tài)下以較細的粉粒狀態(tài)存在的物料。一次顆粒：即單個顆粒，指內部沒有孔隙的致密材料，可以是非晶、單晶或多晶。二次顆粒：由單個顆粒以弱結合力構成，包含了一次顆粒與孔隙。團聚體：粉體顆粒之間由于存在著較弱的吸附力作用（范德華力、靜電力等），顆粒之間會發(fā)生聚集，顆粒越小聚集效果越明顯，這一現(xiàn)象稱為團聚。粒徑不同的表示方法：單顆粒的粒徑：三軸徑、當量徑、定向徑粉體的粒徑粒徑分布：頻率分布、累計分布特征粒徑：平均粒徑、中位粒徑球磨制粉球磨制粉的四個基本要素：球磨筒、磨球、研磨物料、研磨介質。 球磨方式：滾筒式、振動式、攪動式。提高球磨效率的兩個基本準則。（1 ）動能準則：提高磨球

2、的動能。（2 ）碰撞幾率準則：提高磨球的有效碰撞幾率。 3、機械球磨和氣流球磨的區(qū)別 與機械研磨法不同的是，氣流研磨不需要磨球和介質。研磨時，粉料隨著高速氣流的流動獲得動能，通過粉末顆粒間的相互摩擦，撞擊或顆粒與制粉裝置間的撞擊使粗大顆粒細化。 4、掌握液相合成法的沉淀法（直接沉淀、共沉淀、均勻沉淀）（1）沉淀法的原理在難溶鹽的溶液中，當濃度大于它在該溫度下的溶解度時，就出現(xiàn)沉淀。溶質分子或離子互相碰撞聚結成晶核，然后溶質分子擴散到晶核表面使其長大成為晶粒。 沉淀法的類型A.直接沉淀法：在鹽溶液中直接滴加沉淀劑，利用沉淀反應得到沉淀物，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒獲得所需粉體。B.共沉淀法：兩種或

3、兩種以上金屬鹽溶液的混合沉淀過程。 混合金屬鹽溶液加入沉淀劑組成均勻的混合沉淀洗滌干燥煅燒復合氧化物。C.均勻沉淀法：沉淀劑不是從外部加入，而是在溶液內部緩慢均勻生成的，消除了直接沉淀法的不均勻性。 影響因素：濃度、溫度、pH值、沉淀劑加入方式、反應時間等。成形基本概念造粒（制粒、團粒）：是將小顆粒粉末制成大顆粒或團粒的工序，目的是為了改善粉末的流動性，以使粉末能順利地充填模腔。內擴散：由于坯表水分蒸發(fā)引起坯體內外水分濃度不一致，以及傳熱作用，水分將從坯體內部不斷向外表擴散的方式。3）外擴散：干燥時，當外界熱源將熱量傳遞到坯體表面時，坯表水分汽化蒸發(fā)，并向外界擴散的方式。 脫脂（排蠟）：當采用

4、熱壓鑄、注射成形等方法時，因坯料需加入塑化劑等有機物，故坯體中含有較多有機物，需在燒成前排除，這個過程稱為脫脂或排蠟。 干燥制度：指坯體各階段的干燥速度。造粒方法及各自區(qū)別？造粒方法：普通制粒、加壓造粒和噴霧干燥法三類。區(qū)別：普通造粒就是在粉料中加入適量的粘合劑，研磨攪拌后過篩。加壓造粒是將混合了粘合劑的粉料預壓成塊，然后再粉碎過篩。噴霧干燥法是把混合好粘合劑的粉料先制成料漿，再用噴霧器噴入造粒塔進行霧化干燥。模壓成形加壓方式，每種加壓方式壓坯密度分布特點。加壓方式：有單向加壓和雙向加壓兩種。單向加壓的壓坯密度分布特點：單向加壓受壓一端壓力大，離加壓端越遠坯體密度越小。即在任何垂直截面上，上層

5、密度比下層密度大。而在水平截面上，接近上模沖的截面的密度分布是兩邊大、中間小。遠離模沖的截面密度分布則是中間大、兩邊小。雙向加壓的壓坯密度分布特點：雙向加壓時兩端直接受壓密度大，中間密度較小。雙向加壓密度不均勻性要比單向加壓小得多，但雙向加壓的模具比較復雜。成形劑及其作用（至少4-5種）成形劑指能改善成形過程的物質，包括潤滑劑、粘合劑、造孔劑、解凝劑、增塑劑、溶劑、分散劑等。潤滑劑：主要用來減小粉末顆粒與模腔及模沖之間的摩擦力；粘合劑：主要用來提高坯料成形時的流動性、增加顆粒間的結合力并提高坯體的機械強度、減小粉塵飛揚；造孔劑：主要是在制備多孔材料時用于在燒結體中產(chǎn)生一定的孔隙；5、成形方法分

6、類（大類分類，舉例一種具體指什么）1）分類：壓力成形、增塑成形和料漿成形。2）模壓成形：又稱為干壓成形，是將粉料填充到模具內部后，通過單向或雙向加壓，將粉料壓制成所需形狀的方法。等靜壓成形：借助高壓泵的作用把流體介質（氣體或液體）壓入耐高壓的鋼體密封容器內，高壓流體的等靜壓力直接作用于彈性模套內的粉末上，使粉體各個方向同時均衡受壓，而獲得密度分布均勻以及強度較高的壓坯的方法。 擠壓成形：又稱為擠制或擠出成形，是利用壓力把具有塑性的粉料通過模具擠出來成形的，模具的形狀就是成形坯體的形狀。干燥過程4個階段如何變化（書236頁）干燥過程：升速階段、等速階段、降速階段、平衡階段燒結基本概念固相燒結：傳

7、質機理主要是蒸發(fā)凝聚和擴散傳質。為了降低燒成溫度，常常添加適宜的外加劑。由燒結機理可知，只有體積擴散導致坯體致密化。液相燒結：凡是有液相參加的燒結稱為液相燒結。反應燒結：先將原材料粉末以適當方式成形后，在一定氣氛中加熱發(fā)生原位反應合成所需要的材料并同時發(fā)生燒結的工藝。 無壓燒結：指在大氣壓或真空狀態(tài)下，將壓制的坯體置于燒結爐中，按一定的燒結制度進行加熱的的普通燒結，是相對于加壓燒結而言的。無壓燒結三個階段，應注意哪些內容？升溫階段（從室溫至最高溫度）：有機物和水的揮發(fā)、結晶水的排除、相變等過程，在發(fā)生這些過程的溫區(qū)要注意升溫速度不能太快。 燒成階段（在最高溫度的保溫）：如果燒成溫度選擇在允許范

8、圍的下限，應當適當延長保溫時間，反之，則應縮短保溫時間。 冷卻階段（從最高溫度降至室溫）：冷卻速度會對材料的結構和性能產(chǎn)生很大影響。物質遷移機制（表面遷移、體積遷移）的區(qū)別？ 答： 燒結時的物質遷移可大致分為表面遷移和體積遷移兩類機制。表面遷移是由物質在顆粒表面流動而引起的，主要的傳質機理是表面擴散和蒸發(fā)-凝聚，燒結體的基本尺寸不發(fā)生變化，密度也保持原來的大小。體積遷移的主要傳質機理是體積擴散和粘塑性流動，可引起燒結體基體尺寸的變化，主要發(fā)生在燒結的后期。膠凝固化基本概念氣硬固化：主要是指膠凝材料水化形成的膠?；蚰z粒晶體在水中具有溶解性，因而材料只能在空氣中保持強度，在水中則由于膠粒的溶解而不

9、發(fā)生凝結或使已凝固的材料發(fā)生破壞。凝結和硬化是人為劃分的，實際是一個連續(xù)的復雜的化學過程。水硬固化：主要是指水泥材料的固化機理。水泥是一種磨細的粉末。加水拌和后，先成為可塑的水泥漿，水泥漿逐漸變稠而失去可塑性。但尚不具有強度的過程，稱為水泥的“凝結”。隨后水泥產(chǎn)生明顯的強度，并逐漸發(fā)展成為堅硬的人造石，這一過程稱為水泥的“硬化”。膠凝材料：是指通過自身的物理化學作用，由可塑性漿體變?yōu)閳杂彩癄铙w的過程中，能將散?；驂K狀材料粘結成為整體的材料，亦稱為膠結材料。分為兩大類：有機膠凝材料和無機膠凝材料。有機膠凝材料：石油瀝青、煤瀝青、及各種天然和合成樹脂無機膠凝材料：按照硬化條件分為氣硬性膠凝材料和水

10、硬性膠凝材料。氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，而且只能在空氣中保持其強度，如石灰、石膏、菱苦土（主要成分為MgO）等。水硬性膠凝材料：既能在空氣中凝結硬化，也能在水中或潮濕的環(huán)境中繼續(xù)硬化并增長或保持其強度，如各種水泥。玻璃的熔煉與凝固基本概念澄清：指排除可見氣泡的過程。均化： 玻璃液形成后，玻璃液中帶有與玻璃液主體化學成分不同的條紋和其它不均勻體。 消除方法：玻璃液長時間處于高溫下，由于玻璃液的熱運動及相互擴散、條紋逐漸消失， 玻璃液各處的化學組成與折射率亦逐漸趨向一致，均化溫度可在低于澄清的溫度下完成。玻璃態(tài)物質5個基本性質說明。各向同性：宏觀上說玻璃態(tài)物質的質點排列是無規(guī)則的，是統(tǒng)計均

11、勻的。因此，它的物理化學性質在各個方向是相同的。無固定熔點：玻璃態(tài)物質由固體轉變?yōu)橐后w是在一定溫度區(qū)域（軟化溫度范圍）內進行的，它與晶態(tài)物質不同，沒有確定的熔點。亞穩(wěn)定性：玻璃態(tài)物質通常是由熔融液體過冷而得到的。在冷卻過程中粘度急劇增大，質點來不及作有規(guī)則的排列而形成晶體，沒有釋放出結晶潛熱（凝固熱），因此玻璃態(tài)物質比相應的結晶態(tài)物質含有較大的能量。它不是處于能量最低的穩(wěn)定狀態(tài)，而屬于亞穩(wěn)狀態(tài)。變化的可逆性：玻璃態(tài)物質在熔融狀態(tài)冷卻（或相反，加熱)過程中，其物理化學性質產(chǎn)生逐漸和連續(xù)的變化，而且是可逆的。即存在著一個“轉變區(qū)”，通常以TgTf溫度區(qū)表示。玻璃在室溫時的某些物理化學性能與轉變區(qū)間的熱歷史有密切關系，它對玻璃的性質有重要的意義?？勺冃裕翰ＡУ男再|，在一定范圍內，隨其成分發(fā)生連續(xù)和逐漸的變化。 陶瓷復合材料基本概念化學氣相沉積（CVD）：通過某種方法使氣相物質（有機金屬鹽）發(fā)生氣-固相變或氣相化學反應，生成金屬或陶瓷材料的方法。化學氣相滲透技術（CVI）：是將氣相反應形成的物質滲透到纖維等多孔預型體等低密度的材料之中，以形成更加致密的材料的方法。區(qū)別：CVD主要從外表面開始沉積，而CVI是通過孔隙滲入內部沉積。 剛