粉末冶金原理知识点_知乎_

芁**章

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1.粉末冶金是什么？传统方法的优点是什么？

答：粉末冶金：以金属粉末或金属粉末（或金属粉末和非金属粉末的混合物）为原料制成金属材料、复合材料和各种产品。

节粉冶金的优势：

蝿A.切割少，无切割，可节约大量材料、能源和劳动；普通铸造合金的切割量为30-50粉末冶金产品可少于5%。

罿B.能够制备大量其他方法无法制备的材料。

肆C.能够制备其他方法难以生产的零件。

2.制粉的方法有哪些？

蒁答：A.机械法：通过机械破碎、研磨或气流研磨，细化大块材料或粗颗粒。

螈B.物理方法：采用蒸发凝结成粉末或液体雾化的方法改变材料的聚集状态，获得粉末。

膆C.化学方法：依靠化学反应或电化学反应过程，产生新的粉状物质。

3.机械制粉方法分为机械研磨、漩涡研磨和冷气流研磨。

4.罿球磨法制粉时球和物料的运动情况：

A. 球磨机转速慢时，球和物料沿筒体上升到自然坡角，然后滚下，称为泻落。

B. 在离心力的作用下，当球磨机转速较高时，随着气缸上升到比**种情况更高的高度，然后在重力的作用下脱落，称为脱落。

C. 如何继续提高球磨机的速度？当离心力超过球体重力时，靠近衬板的球不会与气缸壁分离，并与气缸一起旋转。此时，材料的破碎效果将停止，称为临界速度。

第二章

1. 什么是粉末？粉末和胶体的区别？粉末的分类？

莆田答：粉末是由大量颗粒和颗粒之间的间隙组成的集合体。粉末和胶体的区别在于分散程度不同，通常是大小1mm上述固体物质称为致密体，把大小在0.1μm以下固体物质称为胶体颗粒，介于两者之间的固体物质称为粉末。

蚂粉分类：A.能在粉末中分离和独立存在的更小实体称为单颗粒。

莃B.如果单颗粒以某种方式聚集，则构成二次颗粒。

艿2.聚集体、絮凝体、团聚体的划分？

蒆答：A.聚集体：单颗粒聚集获得的二次颗粒称为聚集体；

肃B.絮凝：溶胶凝胶制备的粉末是由单颗粒或二次颗粒组成的较软的聚集颗粒；C.团聚：粉末颗粒由单颗粒或二次颗粒在范德华引力作用下组合而成，易分散。

3. 粉末的物理性能包括：颗粒形状和结构、颗粒大小和粒度、比表面积、颗粒密度、密度、显微硬度、光学和电学性能、熔点、比热容量、蒸汽压力等热学性颗粒内部结构决定X反射和衍射性、磁学和半导体性。

4. 粉末的工艺性能包括松动密度、振动密度、流动性、压缩和成型。

A.自然填充容器时，条件下的松装密度：自由松装粉末体在单位体积内的质量（g/cm3）。

B. 振动密度：粉末安装在振动容器中，在规定条件下，振动敲击后测量的粉末密度。

C. 粉末流动性：一定量(50g)流经标准漏斗所需的时间为单位（s/50g）。

D. 压缩：粉末在压缩过程中被压缩的能力。在规定的模具和润滑条件下进行测量，用于压制某一单位的压力（500MPa）粉末压坯密度表示。

E. 形状：压制后，粉末压坯能保持形状。用压坯强度表示。

袄5.粉末粒度：是的mm或μm的表示的颗粒的大小称颗粒直径，简称粒径或粒度。

粒同粒径的颗粒占所有粉末的百分比，称为粉末的粒度组成，也称为粒度分布。

6. 金粉比表面积测定方法：A.气体吸附法B.通过法(气体通过法、液体通过法)

7. 粒度和形状对粉末性能的影响？

羁回答：颗粒的形状直接影响粉末的流动性、松散密度、气体渗透性，对抑制、烧结和烧结强度有显著影响；细粉容易搭桥，粘附阻碍颗粒相互移动，因此，松散密度降低；粗细粉末的松散密度非常低，当粗细粉末按一定比例混合时，可以获得较大的松散密度。

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第三章

1. 各种预处理及其作用

回答：（1）退火：可恢复氧化物，降低碳等杂质含量，提高粉末纯度，消除粉末加工硬化，稳定粉末晶体结构。

(2)混合:将两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀，有利于烧结的均匀化。

(3)膀胱筛分:目的是对不同大小的原始粉末进行分级。

(4)将颗粒制成小颗粒的粉末，常用于提高粉末的流动性。

（5）卷曲成形剂和润滑剂：成形剂是为了提高空白强度或防止粉末混合物分离而添加的物质；润滑剂是为了减少粉末颗粒与模具壁之间的摩擦，改善空白的密度分布，减少模具磨损，有利于脱模。

2. 蟹粉变形:(1)弹性变形(2)塑性变形(3)脆性断裂

3. 影响压坯密度分布不均匀的因素及其改进方法？

答：压力损失是压坯密度分布不均匀的主要因素。

罗改进方法：(1)降低压坯高径比。(2)采用模壁光洁度高的压模，在模壁上涂润滑油，可降低外摩擦系数，改善密度分布。(3)可采用双面压制法改善密度分布不均匀。(5)也可采用摩擦压制法。

4. 弹性后效:在压制过程中，由于内应力的作用，压坯在去除压制力并将压坯压出亚模后出现弹性膨胀，称为弹性后效。

弹性膨胀的原因：粉末在压缩过程中受到压力后，粉末颗粒发生弹性塑性变形，从而在压缩空白中聚集大量的内应力弹性内应力，其方向与颗粒的外力方向相反，试图防止颗粒变形。当压缩压力消除时，弹性内应力应放松，改变颗粒形状与颗粒之间的接触状态，使粉末压缩空白膨胀。

5. 压制过程中力分析：

(1)应力和应力分布

薅净压力（P1）：使粉末产生位移、变形，克服粉末内摩擦；压力损失（P2）：克服粉末颗粒与模壁之间的外摩擦。

肂（2）A.侧压：压坯侧压力施加在压坯过程中垂直压力引起的模壁上。B.模壁摩擦。

羁(3)脱模压力:将压坯从模具中取出所需压力。

(4)弹性后效

螂6.影响压制过程的因素？

(1)粉末性能对压制过程的影响。(粉末本身的硬度和可塑性、粉末的摩擦性、粉末的纯度、粒度和粒度组成、形状、松散密度等。

(2)润滑剂和成形剂的影响。

压制方式的影响(压制保持时间、振动压制、磁场压制等)。

膂7.压坯密度分布不均匀。

第四章

1. 特殊成形的类型及其原理？

静压成：以高压氩气为介质，对粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加均匀的静压，形成高密度坯料(或零件)的方法。理论依据:帕斯卡原理关于液体传递压力的规律。

(2)粉末连续成型:粉末在压力作用下从松散状态变为具有一定密度、强度和所需尺寸的压坯或产品的过程。

(3)灌浆成型:将粉末预先制成悬浮液或糊状物，然后注入石膏模具中。

(4)粉末注射成型:将粉末与热塑性材料(如聚苯乙烯)均匀混合，使其成为流动性好的流态物质，然后通过一定的温度和压力在注射成型机上注入低温模具。

(5)爆炸成型:板材在爆炸瞬间产生的冲击波作用下高速成型。

羄第五章

莁1.烧结：指在适当的温度和气氛条件下加热粉末或压坯的现象或过程。

莇烧结系统的分类：（1）单元系烧结：纯金属或化合物在其熔点以下的温度进行的固相烧结。（2）多元系烧结：A.多元固相烧结：由两种或两种以上组分组成，烧结过程低于低熔组分的熔点。B.多系液相烧结：烧结过程超过系统中低熔组分熔点的温度。

2. 烧结机构的内涵及分类：

(1)内涵:研究烧结过程中各种可能的物质迁移方法和速率。

(2)金分类:A.表面迁移：S—SB.宏观迁移：V—VC.粘性流动D.塑性流动E.晶界扩散F.管道扩散位错

3. 影响烧结的因素：(1)结晶结构与异晶转化(2)粉末活性(3)外来物质(4)压制压力。

4. 薄液相烧结所需的条件:(1)满足润湿条件，即润湿角θ<90?。(2)固相在液相中有一定的溶解度。

5. 影响液相烧结过程的因素:(1)粒度(2)颗粒形状(3)粉末颗粒内孔隙(4)粉末化学测量(5)低熔点组元分布均匀性(6)低熔点组元含量(7)压坯密度(8)加热冷却速度(9)温度和时间(10)气氛

6. 烧结气氛的作用：(1)防止或减少烧结产品周围环境的有害反应，确保烧结的顺利进行和产品质量的稳定。（2）消除吸附气体、表面氧化物或内部混合物等有害杂质，提高烧结能力，加快烧结速度，提高烧结产品的性能。（3）维持或改变烧结材料中的有用成分，通常与烧结金属生成合金或激活烧结过程。

7. 腿烧结气氛分类：氧化气氛、还原气氛、惰性或中性气氛、渗碳气氛、氮化气氛。

8. 活化烧结：指降低烧结温度、加快烧结过程或提高烧结密度等性能的方法。

9. 热压烧结：将粉末放入模腔内，将粉末加热到正常烧结温度或较低温度，短时间烧结成致密均匀的产品。