材料科学与工程纲要解析.ppt

(4)液相沉淀法　液相沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂(OH-、CO2-、C2O2-、SO2-等)，使原料溶液中的阳离子形成沉淀，通过与沉淀剂之间的反应或水解反应产生沉淀，形成不溶性的草酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氢氧化物、水合氧化物等沉淀物，沉淀颗粒的大小和形状由反应条件控制，然后经过过滤、洗涤、干燥，有时还需经过加热分解等工艺过程，最终得到超细粉体材料。(5)溶胶-凝胶法　溶胶-凝胶法是在低温下制备玻璃和合成其他无机新材料的方法，简称Sol-Gel法。(6)水热法　水热法是指在水溶液中或大量水蒸气存在时，在高温高压或高温常压下所进行的化学反应过程。 (7)喷雾法　喷雾法也称为溶剂蒸发法，是将溶解度较大的盐的水溶液雾化成小液滴，使其中的水分迅速蒸发，而使盐形成均匀的球状颗粒。(8)溶液生长法　溶液生长法主要用于人工合成晶体的制备，它是将所需制备的晶体的原料作为溶质形成过饱和溶液，然后逐渐发生结晶过程使晶体长大。 图2-7　SHS过程示意图 3.固相法 (1)高温烧结法　陶瓷、耐火材料、粉末冶金以及水泥熟料等通常都是要把成型后的坯体(粗制品)或固体粉料在高温条件下进行烧结后，才能得到相应的产品。(2)粉末冶金法　粉末冶金法是用金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成形和烧结，制成金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。(3)固相缩聚法　固相缩聚法可以在比较缓和的条件下(如温度较低)合成高分子化合物，以避免许多在高温熔融缩聚反应下发生的副反应。 (4)自蔓延高温合成法　自蔓延高温合成法(是利用反应本身放出的热量维持反应的继续，反应一旦被引发就不再需要外加热源，并以燃烧波的形式通过反应混合物。 2.4.3　材料的成形加工 1.成形方法2.材料的成形特性3.金属材料常用的成形加工方法 1.成形方法 表2-5　各类材料的主要成形方法 2.材料的成形特性 (1)自由流动成形　自由流动成形是指成形时无外力作用下，将呈流动状态的物料倒入模型型腔，或使其附在模型表面，经改变温度、反应或溶剂挥发等作用，使之固化或凝固，从而形成具有模型形状的产品，最终产品可以是成品，也可以是半成品。(2)受力流动成形　受力流动成形是指成形时在受力作用条件下，将呈流动状态的物料注入模型型腔，或使物料通过一定形状的口模，或附在模型表面，经温度变化、反应或溶剂挥发等作用，使物料冷凝、固化，最终形成产品，产品一般无需后续加工即可直接使用。 (3)受力塑性成形　受力塑性成形是指在受力条件下，在高温或常温，或塑化条件下，使固态物料产生塑性变形而获得所需尺寸、形状及力学性能的成形方法。 表2-6　成形方法的类别 表2-6　成形方法的类别 3.金属材料常用的成形加工方法 (1)铸造(Casting)成形　铸造是指将通过熔炼的金属液体浇入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。(2)塑性成形(Plastic Forming)　塑性成形是指金属材料在一定的外力作用下，利用金属的塑性而使其成为具有一定形状及一定的力学性能的加工方法，也称为塑性加工或压力加工。(3)连接成形(Connection Forming)　材料的连接成形方法主要有焊接、粘接和机械连接等。(4)机械加工成形　材料的机械加工成形方法主要有车削、铣削、钻孔、锯切、刨削、锉削、磨削及抛光等，其相关知识可查阅《金属工艺学》。 (5)热处理　材料的热处理是通过一定的加热、保温及冷却工艺过程，来改变材料的相组成情况，从而改变材料的性能。 图2-8　金属塑性成形方法示意图 2.5　材料的性质与使用性能 2.5.1　材料的物理性质及其表征2.5.2　材料的化学性质及其表征2.5.3　材料的力学性质及其表征 2.5.1　材料的物理性质及其表征 1.热学性质2.电学性质3.光学性质4.磁学性质 表2-7　常用物理性质参量 2.电学性质 (1)导电性　材料的导电性用电阻率或电导率来表征。(2)介电性　材料的介电性主要包括介电常数、介质损耗及介电强度等。(3)压电性　某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。(4)铁电性　在一些电介质晶体中，晶胞的结构使正负电荷重心不重合而出现电偶极矩，产生不等于零的电极化强度，使晶体具有自发极化，晶体的这种性质叫做铁电性。 2.5.2　材料的化学性质及其表征 物质在化学变化中才能表现出来的性质叫做化学性质。 材料的化学性质或化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力，包括溶蚀性、耐蚀性、抗渗入性及抗氧化性等，归结为材料的化学稳定性。此外，同材料的化学性质有关的问题还有催化性及离子交换性等。 2.5.3　材料的力学性质及其表征 1.强度2.弹性与塑性3.韧性与脆性