无机整理

机械，物理，化学制粉方法各自的定义p71（第二段） 粉体：指的是在常态下以较细的粉粒状态存在的物料。 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。 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。  球磨制粉的四个基本要素：球磨筒、磨球、研磨物料、研磨介质。 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。 气流研磨法定义

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。  雾化制粉的三个过程及两个准则p78  化学气相沉积法  经历四个步骤：化学反应、均相形核、晶粒生长、团聚。 团聚的定义：P86  第五节 粉末颗粒大小的表征与测量  不规则形状的颗粒，其尺寸的表示方法：三轴径、当量径、定向径。  三轴径

将颗粒放置于每边与其相切的外接长方体中，长方体的三条边为颗粒的三轴径。  当量径  颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径。 定向径  沿一定方向的颗粒的一维尺度。  粒度测定，筛分法，激光衍射法，沉降法，显微镜观察法

第六章 粉末材料的成形与固结

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。 分类：压力成形、增塑成形和料浆成形。

四、 叙述模压成型的主要步骤、影响因素及应采取的措施。 答：模压成型步骤及影响因素：（一）原料准备 1、粉末退火处理：

（1） 目的：使氧化物还原、降低碳和其他杂质的含量、提高粉末的纯度、消除粉末的加工硬化、稳定粉末的晶体结构。

（2） 一般用还原法、机械研磨法、电解法、雾化法以及羟基离解法制得的金属粉末，都要进行退火处理。此外，为了繁殖某些超细金属的自燃，也要做退火处理，使其表面钝化。

2、 混合：使两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀

（1） 目的：影响成型与压坯质量、甚至烧结过程的进行与最终制品质量。 （2） 混合方法：机械法和化学法 3、 筛分 4、 制粒：

（1） 目的：为了改善粉末的流动性，以使粉末能够顺利低充填模腔 （2） 制粒方法：普通制粒、加压造粒和喷雾干燥法三类。 5、 添加成型剂：

（1） 成型剂类型：包括润滑剂、粘合剂和造孔剂等。润滑剂主要用来减小粉末颗粒与模腔及模腔之间的摩擦力，粘合剂主要用来提高坯料成型时的流动性、增加颗粒间的结合力并提高坯体的机械强度、减小粉末飞扬。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空隙。

（2） 成形剂对成型质量的影响：降低粉末流动性、影响制品密度与强度。 （二）装模（三）加压：

1、加压方式：有单向加压和双向加压两种

2、对成型质量的影响：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。

（四）保压：保压可以使压力传递更加充分，有利于压坯中各部分的密度均匀；有利于粉末中的空气逸出。

（五）脱模：脱模压力受压力、压坯密度、粉末特性、压坯尺寸、模壁状况以及

润滑条件等一系列因素的影响。

挤压成形

又称为挤制或挤出成形，是利用压力把具有塑性的粉料通过模具挤出来成形的，模具的形状就是成形坯体的形状。 注浆成形

把浆料注入石膏模中，经过脱水、硬化，粉料沿石膏模内壁成形出所需形状，脱模、干燥后得到具有一定形状和强度的坯体

压坯的干燥与脱脂 目的：

含水的坯体具有可塑性，强度低且易变形，烧成易开裂且延长烧成时间。

含有较多有机物的坯体烧成前必须单独氧化和分解掉，否则易形成烧成缺陷。 干燥制度

主要指坯体干燥各阶段的干燥速度。 内扩散外扩散的定义

第二节 粉末体烧结

烧结：在高温作用下，坯体发生一系列物理化学变化，由松散状态逐渐致密化，且机械强度大大提高的过程

十二、影响烧结的主要因素有哪些？应如何控制？ 影响烧结的因素： 烧结气氛：（1）烧结气氛的影响：a、防止烧结体与周围环境发生有害反应。B、烧结中取出吸附气孔和有害杂质。C、维持或调整烧结材料中有用成分。（2）烧结气氛的类型与选择：a、吸热性气体：碳氢化合物与空气按2.4：1混合反应，用于碳钢烧结。B、放热性气体：碳氢化合物与空气按6：1混合反应，用于烧结青铜。C、分解氨：氨气加热分解为N2与H2的混合气体，用于烧结不锈钢。D、亲戚：烧结磁性材料等。E、真空：无气氛，烧结活性及难容的金属等。F、氧气：氧化气氛。G：氮气：保护气氛 烧结压力：（1）加压烧结对烧结的影响：a、提高烧结速度与烧结成品致密度。B、对难于烧结的材料，增加烧结驱动力。（2）加压烧结的方式：热压烧结与热等静压烧结（3）添加剂与活化烧结：添加剂对烧结的影响：固相中，少量添加剂可与主晶相形成固溶体，促进缺陷增加，主晶相晶格畸变，提高烧结驱动力；添加剂可与烧结物形成化合物，抑制二次再结晶。液相中，添加剂与烧结物形成液相，降低粘度，加速扩散，降低烧结温度。 活化烧结对烧结的影响：a、定义：采用化学或物理的措施，使烧结温度降低，加速烧结过程，或使烧结体密度和性能得以提高的方法称为活化烧结。B、活化烧结的类型与影响：依靠外在条件变化活化烧结：气氛或填料中加入活化剂，等离子放电烧结，周期性改变烧结温度等；提高粉末本身的活性：钨的活化作用：细钨粉表面包一层扩散系数较大的添加元素，助于体积扩散，预氧化烧结：可降低烧结时原子迁移活化能。 十、请叙述固相烧结的机理极其基本过程？

1、定义：在高温作用下，坯体发生一系列物理化学变化（包括有机物挥发、坯体内应力的消除、气孔率的减少物质迁移、二次再结晶和晶粒长大），由松散状态逐渐致密化，且机械强度大大提高的过程称为烧结，没有液相参加的烧结称为固相烧结。 2、烧结机理：（1）扩散过程：粒子借助于浓度梯度进行的扩散。 A、表面扩散：属表面迁移机制（烧结体基体尺寸不发生变化），只沿颗粒表面进行的扩散。

B、界面扩散：属表面迁移机制，指沿晶粒表面进行的扩散。 C、体积扩散：属体积迁移机制（烧结体基体尺寸发生变化），指沿晶粒内部进行的扩散。

（2）蒸发-凝聚过程：属表面迁移机制。

（3）塑性流动过程：属体积迁移机制。常温下粉末表面不可能使粉末发生变形（剪切变形或流动），但高温时，粉末物质的塑性和液体性质大大增加，表面能大于粉末临街切应力，使粉末发生剪切变形或流动而发生凝结作用。固相烧结，高温下为塑性流动的流体而非牛顿新流体。 3、烧结的基本过程：（1）初期烧结颈形成阶段：主要为表面扩散与界面扩散，蒸发-凝聚过程（点接触变晶粒结合）。（2）中间烧结颈长大阶段：主要为界面扩

散、塑性流动与体积扩散（形成连续空隙网络，晶粒长大且空隙不断减少）。（3）最终烧结阶段：主要为塑性流动与体积扩散（空隙孤立、球化、收缩且不断小时）。 添加剂的作用p242第四段 特点：

①固相烧结：低温阶段以表面扩散为主，高温阶段主要以体积扩散为主。

②液相烧结：有一定的液相量、液相对固相有润湿性、固相在液相中有一定溶解度。 无压烧结

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。 加压烧结

将加压和加热同时并用，以达到消除孔隙的目的，从而大幅度提高粉末制品的性能的烧结工艺。

热压烧结，热等静压，烧结-热等静压 各自概念

第三节 胶凝固化 无机胶凝材料

气硬性：只能在空气中硬化并保持强度，如石灰、石膏等。 水硬性：既能在空气中又能在水中硬化并保持强度，如水泥

第十五章 陶瓷复合材料 第一节 概述

第二节 陶瓷基复合材料用增强体的制备 第三节 颗粒弥散陶瓷基复合材料 颗粒的分类及特点

按相对于基体弹性模量大小，颗粒分为刚性和延性两类。

延性颗粒在外力作用下可产生一定的塑性变形或沿晶界滑移产生蠕变来缓解应力集中，达到增强增韧的效果。刚性颗粒主要利用第二相颗粒与基体晶粒之间的弹性模量和热膨胀系数差异，在材料中形成残余应力场，使裂纹产生偏转、绕道、分支和钉扎效应，对基体起增韧作用。

第四节 晶须强韧化陶瓷基复合材料 增韧机制

主要包括晶须拔出、裂纹偏转、晶须桥联。 第五节 纤维增强陶瓷基复合材料 组分体系与制造工艺 （1）组分体系

纤维增强体：SiC、Si3N4、Al2O3、Mullite、硅酸盐纤维、玻璃纤维、碳纤维。 将陶瓷基体充填到纤维之间的常用方法：化学气相沉积（CVD）、化学气相渗透（CVI）、 ①CVD

用有机金属盐类在高温下分解并沉淀形成固相陶瓷。 ②CVI

将气相反应形成的物质渗透到纤维等多孔预成型体等低密度的材料中，以形成更加致密的材料。

CVD主要从外表面开始沉积，而CVI是通过孔隙渗入内部沉积。 第六节 纳米复合材料

定义：由两种或两种以上的固相至少在一维内以纳米级大小（1-100nm）复合而成的复合材料