1、一、名詞解釋?zhuān)海?0分，每小題2分）臨界轉(zhuǎn)速比表面積一次顆粒離解壓電化當(dāng)量氣相遷移顆粒密度比形狀因子二、分析討論：（25分）TOCo1-5hz粉末冶金技術(shù)有何重要優(yōu)缺點(diǎn)，并舉例說(shuō)明。（10分）分析粉末粒度、粉末形貌與松裝密度之間的關(guān)系。（10分）3、分析為什么要采用藍(lán)鎢作為還原制備鎢粉的原料？（5分）三、分析計(jì)算：（30分，每小題10分）1機(jī)械研磨制備鐵粉時(shí)，將初始粒度為200微米的粉末研磨至100微米需要5個(gè)小時(shí)，問(wèn)進(jìn)一步將粉末粒度減少至50微米，需要多少小時(shí)？提示W(wǎng)=g（Dfa-Dia），a=-22在低壓氣體霧化制材時(shí)，直徑1mm的顆粒，需要行走10米和花去4秒鐘進(jìn)行固化，那么在同樣條件下

2、，100卩m粒度顆粒需要多長(zhǎng)時(shí)間固化：計(jì)算時(shí)需要作何種假設(shè)。3、相同外徑球型鎳粉末沉降分析，沉降桶高度100mm，設(shè)一種為直徑100微米實(shí)心顆粒，一種為有內(nèi)徑為60的空心粉末，求他們的在水中的沉降時(shí)間。d理=8.9g/cm3，介質(zhì)黏度n=1x10-2PaS四、問(wèn)答：（25分）TOCo1-5hz氣體霧化制粉過(guò)程可分解為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么？（10分）熔體粘度，擴(kuò)散速率，形核速率，以及固相長(zhǎng)大速率都與過(guò)冷度相關(guān)，它們各自對(duì)霧化粉末顯微結(jié)構(gòu)的作用如何？（15分）一、名詞解釋?zhuān)悍勰┘庸び不?，二流霧化，假合金，二次顆粒，保護(hù)氣氛（10分）松裝密度，成形性，粉末粒度，粉末流動(dòng)性，粉末比表面積，（

3、10分）二、分析討論：20分）1、與傳統(tǒng)加工方法比較，粉末冶金技術(shù)有何重要優(yōu)缺點(diǎn)，試舉例說(shuō)明。（3、分析粉末粒度、粉末形貌與松裝密度之間的關(guān)系。（10分）三、分析計(jì)算：1、經(jīng)氫氣還原氧化鐵制備還原鐵粉：FeO+H2=Fe+H2O平衡常數(shù)：LgKp=-1000/T+0.5,Kp=PH2O/PH215討論還原溫度分別為500oC，600oC，700oC時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。（分）2、若用鎳離子濃度為24克/每升（g/L）的硝酸鎳溶液作為電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？（15分）假設(shè)K=0.80四、討論題：TOCo1-5hz1、用比表面吸附方法測(cè)試粉末粒

4、度的基本原理是什么？（10分）一、名詞解釋?zhuān)号R界轉(zhuǎn)速，孔隙度，比表面積，松裝密度，標(biāo)準(zhǔn)篩（10分）彈性后效，單軸壓制，密度等高線，壓縮性，合批：（10分）二、分析討論：1、分析粉末冶金過(guò)程中是哪一個(gè)階段提高材料利用率，為什么？試舉例說(shuō)明。（10分）2、氣體霧化制粉過(guò)程可分解為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么？（10分）3、分別分析單軸壓制和等靜壓制的差別及應(yīng)力特點(diǎn)，并比較熱壓與熱等靜壓的差別。（10分）4、分析還原制備鎢粉的原理和鎢粉顆粒長(zhǎng)大的因素。（10分）三、分析計(jì)算：1、一壓坯高度是直徑的三倍，壓力自上而下單向壓制，在壓坯三分之二高度處壓力只有壓坯頂部壓力的四分之三，求壓制壓力為500Mp

5、a時(shí)，壓坯三分之一高度和壓坯低部的壓制壓力？（10分）2、若用鎳離子濃度為12克/每摩爾（g/mol）的硝酸鎳做電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？（10分）四、問(wèn)答1、什么是假合金，怎樣才能獲得假合金？（10分）2、氧化鐵氫還原方法制備還原鐵粉：FeO+H2=Fe+H2O平衡常數(shù)：LgKp=-1000/T+0.5,Kp=PH2O/PH2TOCo1-5hz討論還原溫度分別為500oC，600oC，700oC時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。（10分）一、名詞解釋?zhuān)号R界轉(zhuǎn)速，霧化介質(zhì)，活化能，平衡常數(shù)，電化當(dāng)量，篩（10分）孔隙度，比表面積，松裝密度，標(biāo)準(zhǔn)，粒度分布

6、二、分析討論：1、氣體霧化制粉過(guò)程可分解為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么？（10分）2、碳直接還原氧化鐵制備鐵粉時(shí)熱力學(xué)條件如圖所示，說(shuō)明圖中各條曲線的含義，表明各相穩(wěn)定存在區(qū)域并討論氧化亞鐵還原成鐵粉的條件。（10分）3、分析還原制備鎢粉的原理和鎢粉顆粒長(zhǎng)大的因素。（20分）三、分析計(jì)算：1機(jī)械研磨制備鐵粉時(shí)，將初始粒度為300微米的粉末研磨至110微米需要8個(gè)小時(shí)，問(wèn)進(jìn)一步將粉末粒度減少至75微米，需要多少小時(shí)？（10分）提示W(wǎng)=g（Dfa-Dia），a=-22、若用鎳離子濃度為12克/每摩爾（g/mol）的硝酸鎳做電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？假設(shè)a=1（1

7、0分）四、問(wèn)答：1、為什么采用環(huán)縫形噴嘴容易引起露嘴堵塞，采用什么辦法可以解決這一問(wèn)題？（10分）2、氧化鎢氫還原方法制備還原鐵粉：WO2+2H2=W+2H2O平衡常數(shù)：LgKp=-3225/T+1.65,Kp=PH2O/PH2討論還原溫度分別為700oC,800oC,900oC時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。（10分）粉末冶金原理課程綜合試題答案一、名詞解釋?zhuān)号R界轉(zhuǎn)速，霧化介質(zhì)，活化能，平衡常數(shù)，電化當(dāng)量，篩（10分）臨界轉(zhuǎn)速：機(jī)械研磨時(shí)，使球磨筒內(nèi)小球沿筒壁運(yùn)動(dòng)能夠正好經(jīng)過(guò)頂點(diǎn)位置而不發(fā)生拋落時(shí)，筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度；霧化介質(zhì)：霧化制粉時(shí)，用來(lái)沖吉破碎金屬流柱的高壓液體或高壓氣體稱為霧化

8、介質(zhì)；活化能：發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)時(shí)，形成中間絡(luò)合物所需要的能量稱為活化能平衡常數(shù)：在某一溫度，某一壓力下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物氣體分壓與反應(yīng)物氣體分壓之比稱為平衡常數(shù)；電化當(dāng)量：克當(dāng)量與法拉第常數(shù)之比稱為電化當(dāng)量孔隙度，比表面積，松裝密度，標(biāo)準(zhǔn)，粒度分布孔隙度：粉體或壓坯中孔隙體積與粉體體積或壓坯體積之比；比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積粉末具有的表面積松裝密度：粉末自由充滿規(guī)定的容積內(nèi)所具有的粉末重量成為松裝密度標(biāo)準(zhǔn)篩：用篩分析法測(cè)量粉末粒度時(shí)采用的一套按一定模數(shù)（根號(hào)2）金屬網(wǎng)篩粒度分布：一定體積或一定重量（一定數(shù)量）粉末中各種粒徑粉末體積（重量、數(shù)量）占粉末總量的百分?jǐn)?shù)的表達(dá)稱為粒度分布。

9、二、分析討論：1、氣體霧化制粉過(guò)程可分解為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么？（10分）解：氣體霧化制粉過(guò)程可分解為金屬液流紊流區(qū)，原始液滴形成區(qū)，有效霧化區(qū)和冷卻區(qū)等四個(gè)區(qū)域。其特點(diǎn)如下：金屬液流紊流區(qū)：金屬液流在霧化氣體的回流作用下，金屬流柱流動(dòng)受到阻礙，破壞了層流狀態(tài)，產(chǎn)生紊流；原始液滴形成區(qū)：由于下端霧化氣體的沖刷，對(duì)紊流金屬液流產(chǎn)生牽張作用，金屬流柱被拉斷，形成帶狀-管狀原始液滴；有效霧化區(qū)：音高速運(yùn)動(dòng)霧化氣體攜帶大量動(dòng)能對(duì)形成帶狀-管狀原始液滴的沖擊，使之破碎，成為微小金屬液滴；冷卻區(qū)。此時(shí)，微小液滴離開(kāi)有效霧化區(qū)，冷卻，并由于表面張力作用逐漸球化。2、碳直接還原氧化鐵制備鐵粉時(shí)熱力學(xué)

10、條件如圖所示，說(shuō)明圖中各條曲線的含義，表明各相穩(wěn)定存在區(qū)域并討論氧化亞鐵還原成鐵粉的條件。（10分）解:b曲線：Fe3O4被還原成FeO的反應(yīng)平衡曲線；c曲線：FeO被還原成Fe的反應(yīng)平衡曲線；d曲線：Fe3O4被還原成Fe的反應(yīng)平衡曲線。與b、在do，定存在；c相交的曲線為碳氧化反應(yīng)的平衡曲線oc線以上Fe穩(wěn)定存在；do，ob線以下部分Fe3O4穩(wěn)定存在，在ob、oc線之間FeO穩(wěn)只有當(dāng)溫度高于碳的氧化反應(yīng)平衡曲線與FeO被還原成Fe的反應(yīng)平衡曲線的焦點(diǎn)溫度時(shí)，氣相中的CO百分含量（濃度）才能使FeO被還原成Fe;即溫度高于680oC,CO的百分含量超過(guò)61%3、分析還原制備鎢粉的原理和鎢粉

11、顆粒長(zhǎng)大的因素。（20分）解：鎢粉由氫氣還原氧化鎢粉的過(guò)程制得，還原過(guò)程中氧化物自高價(jià)向低價(jià)轉(zhuǎn)變，最后還原成鎢粉，WOWO2-W;其中還有WO2。90WO2。72等氧化物形式。由于當(dāng)溫度高于550度時(shí)，氫氣即可還原WO3，由于當(dāng)溫度高于700度時(shí)，氫氣即可還原WO2。因?yàn)樵谶@種條件下水分子的氧離解壓小于WO3，WO2離解壓，水分子相對(duì)穩(wěn)定，WO3，WO2被還原，同時(shí)由于溫度的作用，疏松粉末中還原產(chǎn)物容易經(jīng)擴(kuò)散排走，還原動(dòng)力學(xué)條件滿足，導(dǎo)致氧化鎢被氫氣還原；由于WO3，和WO2在含有水分子的氫氣中具有較大的揮發(fā)壓，而且還原溫度越高，揮發(fā)壓越大，進(jìn)入氣相中的氧化鎢被還原后，沉降在以還原的鎢粉顆粒上

12、導(dǎo)致鎢粉顆粒長(zhǎng)大。粉末在高溫區(qū)停留的時(shí)間長(zhǎng)也會(huì)因原子遷移致使鎢粉顆粒長(zhǎng)大。氫氣濕度大，導(dǎo)致WO3和WO2細(xì)顆粒進(jìn)入氣相，也是導(dǎo)致鎢粉顆粒長(zhǎng)大的重要因素。三、分析計(jì)算：1、機(jī)械研磨制備鐵粉時(shí)，將初始粒度為300微米的粉末研磨至110微米需要8個(gè)小時(shí)，問(wèn)進(jìn)一步將粉末粒度減少至75微米，需要多少小時(shí)？（10分）提示W(wǎng)=g（Dfa-Dia），a=-2解：根據(jù)已知條件（110-2-300-2）,初始研磨所做的功（75-2-110-2）進(jìn)一步研磨所做的功小時(shí)（110-2-300-2）,初始研磨所做的功（75-2-110-2）進(jìn)一步研磨所做的功小時(shí)W仁g(Dfa-Dia)=9.8W2=g(Dfa-Dia)=

13、9.8W1/W2=t1/t2,t2=t1(W2/W1)=112、若用鎳離子濃度為12克/每摩爾（g/mol）的硝酸鎳做電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？假設(shè)a=1（10分）解：鎳離子濃度為12克/每升（g/L）時(shí)等于12/58.7仁0.2051mol/L,既c=0.2051mol/L,并已知a=1由i=1/aC,I=1x0.2051=0.2051A/cm2=20。51A/dm2至少需要電流密度等于16。4A/dm2才能夠獲得松散粉末.四、問(wèn)答解：當(dāng)采用環(huán)縫形噴嘴時(shí)，由于錐型的氣流形成密閉的空間，導(dǎo)致金屬流柱下流受阻，而堵塞噴嘴.采用v型噴嘴可以解決這一問(wèn)題。2、氧化鎢

14、氫還原方法制備還原鐵粉：WO2+2H2=W+2H2O平衡常數(shù)：LgKp=-3225/T+1.65,Kp=PH2O/PH2討論還原溫度分別為700oC，800oC，900oC時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。（10分）解：T=973LgKp=-3225/973+1.65=-1.66,Kp=PH2O/PH2=0.022T=1073LgKp=-3225/1073+1.65=-1.36,Kp=PH2O/PH2=0.044T=1173LgKp=-3225/1173+1.65=-1.11,Kp=PH2O/PH2=0.078計(jì)算表明，溫度月高，平衡常數(shù)值越大（正）,說(shuō)明隨還原溫度提高，氣氛中的H2O比

15、例可越大，氫氣中水蒸氣含量提高，提高溫度有利于還原進(jìn)行。、名詞解釋:TOCo1-5hz臨界轉(zhuǎn)速，孔隙度，比表面積，松裝密度，標(biāo)準(zhǔn)篩（10分）彈性后效，單軸壓制，密度等高線，壓縮性，合批（10分）二、分析討論：1、分析粉末冶金過(guò)程中是哪一個(gè)階段提高材料利用率，為什么？試舉例說(shuō)明。（10分）2、氣體霧化制粉過(guò)程可分解為幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么？（10分）3、分別分析單軸壓制和等靜壓制的差別及應(yīng)力特點(diǎn)，并比較熱壓與熱等靜壓的差別。（10分）4、分析還原制備鎢粉的原理和鎢粉顆粒長(zhǎng)大的因素。（10分）三、分析計(jì)算：1、一壓坯高度是直徑的三倍，壓力自上而下單向壓制，在壓坯三分之二高度處壓力只有壓坯頂

16、部壓力的四分之三，求壓制壓力為500Mpa時(shí)，壓坯三分之一高度和壓坯低部的壓制壓力？（10分）2、若用鎳離子濃度為12克/每摩爾（g/mol）的硝酸鎳做電解液制取鎳粉時(shí)，至少需要多大的電流密度才能夠獲得松散粉末？（10分）四、問(wèn)答：什么是假合金，怎樣才能獲得假合金？（10分）用氧化鐵氫還原方法制備還原鐵粉：FeO+H2=Fe+H2O平衡常數(shù)：LgKp=-1000/T+0.5,Kp=PH2O/PH2討論還原溫度分別為500oC，600oC，700oC時(shí)，平衡常數(shù)變化趨勢(shì)和溫度對(duì)還原的影響。（分）、名詞解釋:TOCo1-5hz加工硬化，二流霧化，假合金，二次顆粒，保護(hù)氣氛（10分）松裝密度，成型性，粉末粒度，粉末流動(dòng)性，比表面積，（10分）二、分析討論：1、與傳統(tǒng)加工方法比較，粉末冶金技術(shù)有何重要優(yōu)缺點(diǎn)，試舉例說(shuō)明。（10分）2、氣體霧化制粉過(guò)程中，有哪些因素控制粉末粒度？（10分）3、分析單軸壓制和冷等靜壓制時(shí)摩擦壓力的不同，并比較單軸壓制模具與冷等靜壓制模具的根本差別（10分）4、分析還原制備鐵粉的原理和鐵粉顆粒長(zhǎng)大的因素。（10分）三、分析計(jì)算:2厘米，要求單位壓力達(dá)到2噸/平方厘米，壓制完成后單位，摩擦系數(shù)等于0.2,求