《材料制备与加工原理》小魏部分重点.docVIP

材料制备--无机部分 一、粉末材料制备 1、粉体：指的是在常态下以较细的粉粒状态存在的物料。 2、一次颗粒：即单个颗粒，指内部没有孔隙的致密材料，可以是非晶、单晶或多晶。 3、二次颗粒：由单个颗粒以弱结合力构成，包含了一次颗粒与孔隙。 4、团聚体： 5、球磨方式：滚筒式、振动式、搅动式 6、提高球磨效率的两个基本准则。（1）动能准则：提高磨球的动能。（2）碰撞几率准则：提高磨球的有效碰撞几率。 7、 气流研磨法与机械研磨法的不同：气流研磨不需要研磨介质。研磨时，粉料随着高速气流的流动获得动能，通过粉末颗粒间的相互摩擦，撞击或颗粒与制粉装置间的撞击使粗大颗粒细化。由于不使用研磨介质，所以气流研磨粉的化学纯度一般比机械研磨法的要高。 沉淀法的类型 （1）直接沉淀法 在盐溶液中直接滴加沉淀剂，利用沉淀反应得到沉淀物，经过滤、洗涤、干燥、煅烧获得所需粉体。 盐溶液?滴加沉淀剂?搅拌?沉淀物?洗涤?干燥?煅烧?粉体。 （2）共沉淀法 两种或两种以上金属盐溶液的混合沉淀过程。 混合金属盐溶液?加入沉淀剂?组成均匀的混合沉淀?洗涤?干燥?煅烧?复合氧化物。 （3）均匀沉淀法 沉淀剂不是从外部加入，而是在溶液内部缓慢均匀生成的，消除了直接沉淀法的不均匀性。 粒径不同表示方法： 平均粒径 ： 中位粒径：粉体的质量（或个数）累积分布百分数达到50%时所对应的粒径。 粒度分布--频率分布与累积分布 二、成形 成形：将松散的粉体加工成具有一定尺寸、形状以及一定密度和强度的坯块。 成形分类：压力成形、增塑成形和浆料成形。 A 压力成形 (1)模压成形 (2)等静压成形 湿法等静压 干式等静压 软模压制 三轴压制 高能成形 B 增塑成形 (1)挤压成形 (2)轧膜成形 注射成形 车坯成形 可塑料的制备 C 浆料成形 注浆成形 热压铸成形 流延法成形 压力渗滤工艺 凝胶铸模成形 直接凝固成形 制粒是将小颗粒粉末制成大颗粒或团粒的工序，目的是为了改善粉末的流动性，以使粉末能顺利地充填模腔。 制粒方法：普通制粒、加压造粒和喷雾干燥法三类。 成形剂指能改善成形过程的物质，包括润滑剂、粘合剂、造孔剂、解凝剂、增塑剂、溶剂、分散剂等。 （1）润滑剂：主要用来减小粉末颗粒与模腔及模冲之间的摩擦力； （2）粘合剂：主要用来提高坯料成形时的流动性、增加颗粒间的结合力并提高坯体的机械强度、减小粉尘飞扬； （3）造孔剂：主要是在制备多孔材料时用于在烧结体中产生一定的孔隙； （4）解凝剂：能调节浆料中胶团的双电层厚度和?电位，从而改变浆料的流变性能的物质； （5）增塑剂：主要用来提高坯体的可塑性； （6）溶剂：用来溶解粘合剂和增塑剂，促进各个组分互溶； （7）分散剂：使料浆具有较好的流动性和稳定性。 加压方式：有单向加压和双向加压两种 对成形质量的影响：压力大小直接影响压坯烧结密度与收缩率，加压速度应以静压为宜，不宜过快。 压坯密度的分布规律 单向加压 双向加压 7、a）外扩散：干燥时，当外界热源将热量传递到坯体表面时，坯表水分汽化蒸发，并向外界扩散的方式。 b）内扩散：由于坯表水分蒸发引起坯体内外水分浓度不一致，以及传热作用，水分将从坯体内部不断向外表扩散的方式。 两种扩散方式周而复始不断循环，直至达到坯体完全干燥。 干燥过程：升速阶段、等速阶段、降速阶段、平衡阶段。 9、干燥制度指坯体干燥各阶段的干燥速度 10、脱脂与排蜡：当采用热压铸、注射成形等方法时，因坯料需加入塑化剂等有机物，故坯体中含有较多有机物，需在烧成前排除，这个过程称为脱脂或排蜡。 三、烧结 烧结的驱动力为体系的表面能和缺陷能。 烧结本质：体系表面能及缺陷能降低的过程。体系能量的降低依靠高温热能激活下的物质传递过程。 烧结时的物质迁移 烧结时的物质迁移可大致分为表面迁移和体积迁移两类机制。 表面迁移是由物质在颗粒表面流动而引起的，主要的传质机理是表面扩散和蒸发-凝聚，烧结体的基本尺寸不发生变化，密度也保持原来的大小。 体积迁移的主要传质机理是体积扩散和粘塑性流动，可引起烧结体基体尺寸的变化，主要发生在烧结的后期。 4、固相烧结（概念）： （1）初期烧结颈形成阶段：颗粒间的原始接触点或面转变成晶粒结合，形成烧结颈。 （2）中间烧结颈长大阶段：烧结颈扩大，颗粒间距缩小，孔隙的结构变得光滑，形成连续的孔隙网络。 （3）最终烧结阶段：发生孔隙的孤立、球化、收缩，且不断消失。 5、液相烧结：凡是有液相参加的烧结称为液相烧结 6、无压烧结：指在大气压或真空状态下，将坯体置于烧结炉中，按一定的烧结制度进行加热的普通烧结 7、无压烧结三个阶段： ①升温阶段（从室温至最高温度）：有机物和水的挥发、结晶水的排除、相变等过程，在发生这些过