1、热喷涂的方法主要有哪些?各有何特点?
答:○1方法主要有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂。○2火焰喷涂技术的特点是:1、不受基体的类别、形状和尺寸的限制。2、涂层材料广泛。3、对基体影响小。电弧喷涂技术的特点是:1、防腐寿命长。2、涂层本身可被修复。3、生产效率高,工艺稳定,施工方便。4、涂层时工件不易变形。等离子喷涂技术的特点是:1可进行超高熔点材料喷涂。2、喷射粒子速度高,涂层致密,粘接强度高。3、喷涂材料使用惰性气体不易氧化。
2、简述电镀和化学镀的异同。
答:电镀是以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使溶液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的表面加工方法。而化学镀是在没有外电流通过的情况下,利用还原剂,在镀层物质溶液中进行化学还原反应,在镀件上沉积得到镀层的加工方法。 电镀液的基本成分与化学镀液的基本成分也不相同。电镀液成分为(1)主盐、 (2)导电盐、(3)络合剂 、(4)阳极活化剂、(5)缓冲剂、(6)添加剂 。化学镀液成分为(1)主盐(2)还原剂(3)络合剂(4)缓冲剂 3、为什么要对金属进行淬火?淬火的主要方法?
答:○1目的:为了获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布,提高工件的硬度和耐磨性。○2方法:感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火和电子束加热表面淬火。
第七章 单晶与半导体工艺 2、简述熔体法生长单晶的特点及主要方法。
4、为什么要对单晶硅表面进行掺杂?常用的掺杂方法和掺杂元素?
第八章 纤维的制备 1、为什么纤维通常具有高强度、高模量且韧性好的特点?
第九章 复合材料制备工艺
1、什么是复合材料?它是如何分类的?
答:分类:(1)用途:结构~、功能~(2)各成分在材料中的集散情况:分散强化型~、层状~、梯度~ (3)基体材料类型:金属基~、聚合物基~、陶瓷基~、碳基~(4)增强材料形态:颗粒增强~、晶须~、纤维~(5)增强机理:弥散增强~、颗粒增强~、纤维增强~
2、常用的增强材料有哪些类型?选择增强材料的原则?
答:弥散增强复合材料,颗粒增强复合材料和纤维增强复合材料。原则:(1) 增强材料的强度、模量和密度;(2) 增强材料与基体材料的相容性;(3) 性能/价格比。 4、简述复合材料的强韧化机理。
答:使韧性和强度同时增加的则称为强韧化。韧性是强度和塑性的综合表现。韧化机理包括屏蔽机理和非屏蔽机理。屏蔽机理是在裂纹尖端施加应力,产生与原材料不同特性的区域,使应力集中缓和的机理,有两种类型:强化相直接承受力,产生屏蔽效果和强化相不直接承受力,但影响断裂过程中的相互作用,分为接触屏蔽和区域屏蔽。非屏蔽机理主要是利用裂纹与材料间的相互作用而消耗额外的能量,因此对应力强度因子的贡献很小,主要是使断裂能量提高。这种相互作用可以使裂纹发生弯曲或偏转,与直进模式相比路径变得复杂。可能发生主裂纹以外的断裂方式,所以与单体机体相比所需能量增大。 5、制备复合材料的工艺有何特点? 答:(1)材料制造与制品成型同时完成: 一般情况下 ,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在制造材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。(2)制品成型比较简便 :一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此,用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。 6、制备金属基复合材料的方法有哪些?
答:粉末冶金法、铸造、热挤热轧、熔融金属浸透、等离子喷涂法等 7、制备陶瓷基复合材料的方法有哪些?
答:颗粒增强陶瓷基复合材料 制备方法:一般与典型陶瓷材料的相同。 晶须增强陶瓷基复合材料,晶须的尺寸基本与基体粉体在同一个数量级,制备工艺基本与陶瓷材料相近。
纤维增强陶瓷基复合材料 制备方法:化学气相沉积、化学气相渗透、高温熔体渗透、室温浆料浸渍、反应烧结等
8、制备聚合物基复合材料的方法有哪些?
答: 聚合物基复合材料包括热固性聚合物(TS)(树脂)基复合材料和热塑性聚合物(TP)(树脂)基复合材料两大类。○1TS的加工方法:手工铺设法、模压法、缠绕法、垃圾法、热压罐法、真空袋法、树脂传递模塑法RTM 和增强式反应注射成型法RRIM。○2TP的加工方法:树脂基体和增强体制成预浸料,才能进行加工。预浸方法有薄膜法、溶液法、熔融法、粉末法、纤维法、造粒法等。
第十章 金属材料
1、金属材料的主要强化方式有哪些?
答: (1)固溶强化:融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力,使滑移难以进行,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时,可提高材料的强度和硬度,而其韧性和塑性却有所下降。(2)细晶强化:细晶强化的强化规律,晶界越多,晶粒越细,根据Hall-Petch关系式,晶粒的平均值d越小,材料的屈服强度就越高。
(3)加工硬化:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,增大了位错滑移阻力。(4)时效强化:时效强化是指在固溶了合金元素以后,在常温或加温的条件下,使在高温固溶的合金元素以某种形式析出(金属间化合物之类),形成弥散分布的硬质质点,对位错切过造成阻力,使强度增加,韧性降低。(5)第二相强化:当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时,将会产生显著的强化作用,第二相强化的主要原因是它们与位错间的交互作用,阻碍了位错运动,提高了合金的变形抗力。(6)复合强化:上述强化方式的组合应用。 2、对钢进行退火的方法有哪些?
答:1.完全退火. 2.不完全退火. 3.扩散退火. 4.再结晶退火. 5.去应力退火. 3、什么是钢的淬硬性和淬透性?
答:钢的淬硬性表示刚能够淬硬的程度。由钢的正常淬火条件下能够达到的最高硬度表示。其主要取决于钢的含碳量,含碳量越高,淬火后得到的马氏体中碳的饱和程度越大,马氏体的晶格畸变越严重,钢的淬硬性越大。钢的淬透性表示钢在淬火时获得马氏体层深度的能力。工程上规定淬透层的深度是从表面至半马氏体层的深度。由表面至半马氏体层的深度越大,则钢的淬透性越高。淬透性是合理选用钢材及制定热处理工艺的重要依据之一。
4、合金产生时效强化的条件是什么?如何进行时效强化? 5、按下表对常用的热处理方法进行总结 热处理方法 工艺特点 组织 性能 适用范围 退火 正火 淬火+回火 淬火+时效 渗碳+淬火+低温回火 8、铸铁与钢相比,在组织和性能上有何不同? 答:成分:理论上,铸钢是含碳小于2.11%的铁-碳合金;(实际中小于0.7%) 铸铁是含碳大于2.11%小于6.69%的铁-碳合金。
组织:铸钢在常温下由不同比例的铁素体、渗碳体组成。铸铁在常温下由不同比例的莱氏体及石墨组成。
性能:钢 是 塑 性 材 料 ,抗 拉 强 度大 ,分 为 弹 性 阶 段、屈 服 阶 段 、强 化 阶 段 、局 部 变形 阶 段 。而 铸 铁 是 脆 性 材 料 ,抗 拉 强 度 小 ,没 有 屈 服 和 缩 颈 现 象 ,拉 断 前 的 应 变 很小。
第十一章 陶瓷材料 1、简述传统陶瓷与先进陶瓷的区别?
5、陶瓷烧结的推动力?简述陶瓷烧结的基本过程。
8、为什么金属通常具有良好的塑性,而陶瓷却是脆性的? 10、简述陶瓷与玻璃在结构和性能上的差异。
结构差异:陶瓷是多晶材料,玻璃属于非晶的。玻璃是一种非晶态固体,热力学上是一种亚稳态;动力学上,玻璃熔体冷却时黏度迅速增加,抑制晶核成长和长大,使其难以转变成晶态。玻璃是加热到高温后快速冷却,因此液态下无序的原子排列被保存了下来。而陶瓷是正常冷却下得到的结晶体,原子排列是有序的。
性能差异:玻璃:一种较为透明的固体物质,结构上近程有序,远程无序。1.各向同性:均质玻璃在各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能相同。2. 介稳性:当熔体冷却成玻璃体时,它能在较低温度下保留高温时的结构而不变化。3.可逆渐变性:熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的。4.连续性:熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的。
陶瓷:不透明,具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、不老化性、高的硬度和良好的抗压能力,但脆性很高,温度急变抗力很低,抗拉、抗弯性能差,不易加工。热膨胀系数小,导电率低。
第十二章 高分子材料 3 合成高分子的化学反应有哪些?
a.可细分为加聚反应,缩聚反应。b.连锁聚合(链式聚合)c.逐步聚合d.本体聚合e.溶液聚合f.悬浮聚合 5 谈谈非晶态高聚物的三态及其与之相适应的成形加工方法。 答:非晶态高聚物三态:玻璃态,高弹态(橡胶态),粘流态
玻璃态,常用作塑料,成型加工方法:模压成形,注射成形,挤出成形,吹塑成形,真空成形(吸塑成形),浇注成形;注塑成形、挤出成形、压制成形、压延成形、吹塑成形。
橡胶态,常用作橡胶,成型加工方法:模压法,传递模压法,注射法;压延成形,挤出成形,模压成形。 粘流态,