第一篇：工藝學總結(無機)

1、N2的固定方法

使空氣中游離態氮轉變成化合態氮的過程稱為氮的固定。

2、合成NH3生產的三個主要步驟

1造氣——即制備含有H2、N2的原料氣。○2凈化——即除去H2、N2以外的雜質。○3合成——將純凈的H2、N2混合氣壓縮到高壓，在鐵催化劑與高溫條件下，合○成為NH3。

3、根據熱量來源不同而有以下三種主要造氣方法: 1外部供熱的蒸氣轉化法

○在催化劑存在下，含烴氣體在耐高溫的合金反應管內進行蒸氣催化轉化反應，管外用直接火加熱（一段管式）。殘余的CH4再在二段轉化爐內加入空氣繼續反應（二段管式）。2內部蓄熱的間歇操作法 ○ 分為吹風和制氣兩個階段。先把空氣送入煤氣發生爐內使燃料燃燒，為制氣積蓄熱量。以焦炭或煤為燃料時的反應：

C+O2(+3.76N2)→CO2(+3.76N2)（△H<0）。

接著通入蒸氣進行氣化反應。然后轉入下一循環的吹風、制氣。因此，生產煤氣的操作是間歇進行的。3自熱反應的部分氧化法 ○ 此法是在高溫下利用氧或富氧空氣為原料進行連續的不完全氧化反應。以重油為例其反應式如下：

CmHn+O2 → mCO+n/2H2（△H<0）

但部分氧化法需要有空氣分離裝置以供給氧或富氧空氣。

4、固體燃料氣化

固體燃料氣化：是指用氧或含氧氣化劑對固體燃料（煤、焦炭）進行熱加工，使其轉化為可燃性氣體的過程，簡稱“造氣”。“煤氣”“煤氣發生爐”

5、間歇式制取半水煤氣的工作循環 間歇式煤氣爐為移動床氣固反應設備。煤、炭從爐頂部加入，經干燥層和干餾層，進入氣化層，然后進入底部的灰渣層，再由爐底排出。間歇氣化時，自本次開始送入空氣至下一次再送入空氣時止，稱為一個工作循環，每個工作循環包括以下五個階段：

1吹風階段:吹入空氣，提高燃料層溫度，吹風氣放空。為了回收利用吹風氣中○CO的反應熱量，將吹風氣送入燃料室，并加入適量的空氣，與一氧化碳燃燒放出熱量儲于燃料室的儲熱磚內，吹風氣從煙囪放出。在下吹制氣階段，氣化劑進入煤氣爐之前，先通過燃燒室吸收儲存的熱量，提高氣化劑的溫度。

2上吹制氣階段:從煤氣爐底部通入混有合適量空氣的蒸氣進行氣化反應，燃料○層下部溫度下降，上部升高。制氣階段給蒸氣中加入空氣的目的主要是為了得到氮氣，制得半水煤氣，故稱為加氮空氣。

3下吹制氣階段:將蒸氣和加氮空氣自上而下送入進行氣化反應，使燃料層溫度○趨于均衡。在制氣階段，如果蒸氣和加氮空氣只自上而下的通過燃料層，由于氣化劑溫度比較低和氣化反應大量吸熱，將使氣化層底部的燃料溫度降低，甚至熄滅，由于氣化層變薄，而燃料層上部不斷地被高溫煤氣加熱，使氣化層上移，煤氣爐上部溫度升高，煤氣帶走地顯熱損失增加。所以，在上吹制氣階段之后，必須改變氣流方向。

4二次上吹階段:將底部殘余的半水煤氣排凈，為送入空氣創造安全條件。○ 當下吹制氣剛結束后，煤氣爐下部及燃料層內殘留著半水煤氣，如果立即吹風，空氣和半水煤氣在爐底部相遇，就會發生爆炸。因此，當下吹制氣階段之后，蒸氣和加氮空氣再次改變方向，自下而上通過燃料層進行二次上吹制氣，二次上吹階段也能生產半水煤氣，但主要防止爆炸。

5空氣吹凈階段:吹凈煤氣爐上部空間及管道中的半水煤氣并回收，此部分吹風○氣也回收，作為氮的來源。

二次上吹后，煤氣爐上部空間及管道中的半水煤氣，如果隨著轉入吹風階段就立即放空，不僅損失半水煤氣，而且半水煤氣排出煙囪時和空氣混合，遇到火星也可能引起爆炸。因此，再轉入吹風之前，從爐底部吹入空氣，所產生的空氣煤氣與原來殘余的半水煤氣一并送入氣柜，加以回收。然后轉入吹風階段，重復循環。

6、烴類蒸氣轉化

與固體燃料氣化法比較，此法具有操作連續，工程投資省，能量消耗低等優點 烴類蒸氣轉化法：是以氣態烴（CH4)和石腦油為原料

合成氨最經濟的方法。優點：不用氧氣、投資省、能耗低

7、烴類蒸氣轉化為體積增大的可逆反應，加壓對CH4的轉化并不有利，但為什么還采用加壓進行蒸汽轉化呢？

加壓轉化在總過程中能節省壓縮能量

因為轉化反應是體積增大的反應，加壓轉化只需要壓縮含CH4的天然氣，蒸氣從鍋爐引出時本身具有壓強，這樣就比壓縮轉化后氣體節省能耗，目前蒸氣轉化法采用的壓力較高（3.5MPa以上）。

總之，從熱力學方面衡量，CH4蒸氣轉化反應盡可能在高溫，高H2O/C及低壓的條件下進行。但是，在相當高的溫度下，反應的速度仍然很慢，需要催化劑來加快反應。

8、轉化過程的析碳與除碳

析碳反應：CH4(g)= C(s)+ 2H2(g)2CO(g)= CO2(g)+ C(s)CO(g)+ H2(g)= C(s)+ H2O(g)a、碳黑覆蓋在催化劑表面，堵在微孔，使CH4轉化率下降而使出口氣中殘余 CH4增多。

b、局部反應區產生過熱而縮短反應管使用壽命。c、使催化劑粉碎而增大了床層阻力。

9、（1）怎樣檢查反應管內是否有碳沉積？ 1觀察管壁顏色，如出現“熱斑”、“熱帶”； ○2反應管的阻力變化，阻力突然增加。○（2）都有哪些除碳方法？

1當析碳較輕時，可采取降壓、減量、提高水碳比的方法。○2當析碳較重時，可采取蒸氣除碳，○ 即C(s)+H2O(g)→CO+H2 3也可采用空氣或空氣與蒸氣混合物燒碳，將溫度降低,控制反應管出口為○200℃，停止加入含烴原料，然后加入少量空氣，控制反應管壁溫低于700℃，出口溫度控制在700℃以下，約燒碳8h即可。具體做法是：首先停止送入烴原料，保留蒸氣控制床層溫度為750～800℃，一般除碳約需12～24小時。

因在沒有還原性氣體情況，溫度600℃以上時，鎳催化劑被氧化，所以用蒸氣除碳后，催化劑必須重新還原。10、11、12、二段轉化爐

13、合成氨原料氣的凈化

氨合成反應需要高純度的H2和N2。無論以固體（煤或焦炭）還是用烴類（天然氣、石腦油等）為原料獲得的原料氣中，都含有一氧化碳、二氧化碳、硫化物等不利于合成反應的成分，需要在進入合成塔之前除去。1原料氣的脫硫 ○2一氧化碳變換 ○3二氧化碳的脫除 ○4原料氣精制 ○

14、H2S的脫除方法

15、干法脫硫：適用于含S量較少、凈化度高的情況

氧化鋅法、鈷鉬加氫法、氧化鐵法、活性碳法等

濕法脫硫：適用于含S量較大、凈化度要求低的場合

化學吸收法、物理吸收法和化學物理綜合吸收法等

16、氨水催化法脫硫一般采用氨水的濃度為8～22滴度（1mol/L=20滴度），并加入0.2 ～0.3g/L的對苯二酚為催化劑。相應的脫硫和再生反應如下：

NH4OH?H2S?NH4HS?H2O

1對苯二酚NH4HS?O2?????NH3?S?H2O

2OOHOOH+ [O] NH4HS ++H2O NH4OH +S +OHOOOH

17、一氧化碳變換

1為什么進行變換？

○若不脫除CO，在合成氨系統，當溫度達300℃時，鐵催化劑存在下，能和H2反應生成甲烷和水，造成惰性氣體增加，對合成反應不利，其水會使合成催化劑中毒。

變換之后：

將原料氣中的CO變成CO2和H2。H2是合成氨需要的原料成份，CO2在后面的脫碳和甲烷化兩個工序中除去，作為生產尿素或食品級CO2的原料。

2CO水蒸氣變換反應原理（CO變換反應）○

變換反應的化學平衡 CO+H2O→CO2+H2 CO+H2→C+H2O CO+3H2→CH4+H2O 以1mol濕原料氣為基準，ya、yb、yc、yd分別為初始組成中CO、H2O、CO2及H2的摩爾分數，xp為CO的平衡轉化率或變換率，則各組分的平衡濃度分別為

ya-ya xp、yb-ya xp、yc +ya xp、yd +ya xp;

工業生產中通常采用多段變換，即用多段反應、多段冷卻的方法進行變換反應。多段冷卻又分為中間換熱式、噴水冷激式和蒸汽過熱式三種形式。

中間換熱式：是利用反應氣預熱入爐的半水煤氣，從而降低自身溫度。由平衡常數與溫度的關系式可知，溫度降低，平衡常數增大，有利于變換反應向正方向進行。但工業生產中，降低反應溫度必須綜合考慮化學反應速度和催化劑的性能兩個方面的因素。變換反應開始時，由于原料氣中一氧化碳含量高，反應的推動力大，變換反應在較高的溫度下進行，而在反應的后一階段，為了使反應較完全，就必須降低反應的溫度以利于反應的平衡，工業上常采用多段變換就是這個原因。

多段原料氣間接換熱式 多段原料氣冷激式

18、二氧化碳的脫除

為了提高反應速度，一般在105～130℃條件下吸收，故稱熱碳酸鉀法。

二氧化碳變換氣凈化氣

a、在吸收塔中下部，由于氣相CO2分壓較大，在此用有再生塔中部取出的具有中等轉化度的溶液（半貧液）在較高的溫度下（即再生塔中部的沸騰溫度）吸收氣體，就可以保證有足夠的吸收推動力。

同時由于吸收溫度高，加快了CO2和K2CO3的反應，有利于吸收的進行，因此，可以將氣體中的大部分CO2吸收掉。

b、但半貧液的轉化度較高，加之在較高的溫度下吸收，由于溶液的CO2平衡分壓的限制，用半貧液洗滌過的氣體仍會含用一定量的CO2。為了提高氣體的凈化度，在吸收塔上部繼續用在再生塔內經過進一步再生的，并在進入吸收塔以前經過冷卻的貧液洗滌。

由于貧液的轉化度較低，且在較低的溫度下吸收，溶液的CO2平衡分壓很小，因此洗滌后的氣體中的CO2濃度達到0.1%（體積）以下。

此流程保持了吸收和再生等溫操作的優點，節省了熱量，簡化了流程，同時又使氣體達到較高的凈化度。流程選擇應考慮： a、上述優點；

b、系統的能量和熱量合理利用； c、物料的損失和回收；

d、操作的穩定可靠以及開停工操作。兩段吸收兩段再生流程19、20、21、尿素合成反應的基本原理 分兩步進行：

2NH3(g)+CO2(g)=NH4COONH2(l)+119.2KJ/mol NH4COONH2(l)=NH2CONH2(l)+H2O(l)-15.5KJ/mol

第一步氨基甲酸銨的合成反應速度極快，而且反應相當完全，反應為強放熱反應，而氨基甲酸銨的脫水轉化為尿素是弱吸熱反應，反應速度慢，而且平衡轉化率不高，一般不超過50%~75%。

按未轉化物的循環利用程度，尿素的生產方法又分為不循環法、半循環法和全循環法。60年代后，全循環法在工業上獲得普遍的應用。

第二篇：無機非金屬材料工藝學題庫

四、簡述題

1.有一瓶罐玻璃生產廠欲提高玻璃的化學穩定性、提高機速，對配比應做如何 調整？ 為什么？

堿金屬氧化物(Na2O，K2O)對玻璃的化學穩定性影響最大。為了提高 設計玻璃的化學穩定性，必須使設計玻璃中的 Na2O、K2O 比現有玻璃降低 ； 增加機速，可適當增加CaO，同時考慮到MgO對提高化學穩定性有 利，而又能防止析晶，為此在設計玻璃中強加了MgO，并使 MgO＋CaO 的含量比原有玻璃中CaO的含量增高。

2.硅酸鹽水泥熟料燒成后要進行冷卻的目的是什么？為何生產實踐中要采用急速冷卻？ 熟料冷卻的目的： 改善熟料質量與易磨性 ； 降低熟料的溫度，便于運輸、儲存、和粉磨 ； 回收熱量，預熱二次空氣，降低熱耗、提高熱利用率。急速冷卻熟料的優點： 急冷能防止或減少β-C2S轉化成γ-C2S ； 急冷能防止或減少C3S的分解 ； 急冷能防止或減少MgO的 破壞作用 ； 急冷使熟料中C3A結晶體減少 ； 急冷熟料易磨性提高。3.無機非金屬材料與金屬材料在性能上有那些不同？試分析其原因？ 無機非金屬材料的化學組分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化 合物、硼化物、以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質，其化學鍵主要為離子鍵或離子—共價混合鍵。因此，無機非金屬材料的基本屬性主要體現為高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐 磨損、高抗壓良好的抗氧化性、隔熱性，優良的介電、壓電、光學、電磁性能 及其功能轉換特性等。但大多數無機非金屬材料具有抗拉強度低、韌性 差等缺點。4.簡述玻璃熔化過程的各個階段及其特點？

1）燒結體的形成 在高溫作用下，發生一系列物理、化學反應，形成不透明燒結物。對于普通鈉鈣硅酸鹽玻璃而言，這一階 段結束后，配合料轉變為由硅酸鹽和殘余石英顆粒組成的燒結體。2）玻璃液的形成 不透明燒結體經進一步加熱，未完全熔化的配合料殘余顆粒溶解，燒結物開 始熔融、擴散，并最終由不透明燒結體變為透明玻璃液。但此時的玻璃液含有大 量可見氣泡，且玻璃液的化學成分很不均勻。3）玻璃液的澄清 玻璃液的澄清是指氣體夾雜物從玻璃液中的消除 的過程。4）玻璃的均化 均化過程是為了消除玻璃液中條紋和其他化學組成與玻璃液組成不同的不 均體，從而獲得化學組成均勻一致的玻璃液。5）玻璃液的冷卻 為使玻璃液滿足成型所需的粘度要求，經高溫澄清、均化后的玻璃液需進一 步降溫冷卻。整個冷卻過程應力求平穩進行，以保證玻璃液的熱均勻性，并防止 出現溫度波動，以免引起二次氣泡。

5.在硅酸鹽水泥生產中，當氧化鈣含量變化時，對煅燒和礦物形成有何影響？

當氧化鈣含量提高時，熟料中的 C3S 增加，熟料強度提高，因此，提高氧化鈣含量，有利于提高水泥熟料質量 ；但氧化鈣含量過高，熟料煅燒困難，致使 f-CaO增加，熟料強度降低 ； 降低氧化鈣含量，熟料中的C3S減少，C2S增多，熟料強度降低，熟 料易粉化。6.陶瓷廠在采用注漿成型時，對坯料有何要求？

1）流動性好。保證泥漿澆注成形時要能充滿模型的各個部位。2）懸浮性好。漿料中各種固體顆粒能在較長的一段時間懸浮而不沉 淀的性質稱為泥漿的懸浮性。它是保證坯體組分均勻和泥漿正常輸送、貯放的重要性能之一。3）觸變性適當。受到振動和攪拌時，泥漿粘度會降低而流動性增加，靜置后又恢復原狀，此外，泥漿放置一段時間后，在維持原有水分的情況下也會 變稠，這種性質稱為觸變性。泥漿觸變性過大，容易堵塞泥漿管道，且 坯體脫模后易塌落變形 ；觸變性過小，生坯強度較低，影響脫模和修坯。4）濾過性好。濾過性也稱滲模性，是指泥漿能夠在石膏模中濾水成 坯的性能。濾過性好，則成坯速率較快。當細顆粒過多時，易堵 塞石膏模表面的微孔脫水通道，不利于成坯。熟料和瘠性原料較多時有 利于泥漿的脫水成坯。9.簡述鈣質原料在典型無機非金屬材料中的作用？

硅酸鹽水泥：CaO——滿足生成熟料礦物的要求。CaO量過高，生料 易燒性差，熟料中 f－CaO 增多，會導致安定性不良；CaO 量過低，熟料中 C2S增多，C3S減少，熟料強度下降。陶瓷中：主要起助熔作用，縮短燒成時間，增加瓷器的透明度，使坯釉結合牢固。玻璃中：穩定劑，即增加玻璃的化學穩定性和機械強度，但含量不宜 過高，否則會使玻璃的結晶傾向增大，而且易使玻璃發脆。CaO在高溫時，能降低玻璃的粘度，促進玻璃的熔化和澄清；但當溫度降低 時，粘度增加得很快，使成形困難。含 CaO 高的玻璃成形后退火要快，否則易于爆裂。

13.簡述普通平板玻璃的主要組成成分及其作用？

主要組成成分——Na2O、CaO、SiO2； 各成分的主要作用——Na2O，玻璃助熔劑，降低玻璃的粘度，使玻璃易于 熔融； CaO，穩定劑，增加玻璃的化學穩定性和機械強度，高溫時降低玻璃的粘 度，促進玻璃的熔化和澄清； SiO2，玻璃的形成氧化物，作為玻璃的骨架。14.簡述影響玻璃化學穩定性的因素？

1）玻璃的組成 玻璃網絡完整性愈高，網絡外離子愈少，玻璃化學穩定性愈好。2）侵蝕介質的種類 水汽侵蝕能力大于水。弱酸濃度小者大于強者，因前者電解H + 強濃度高。堿的侵蝕受陽離子吸附能力，OH-濃度以及生成的硅酸鹽溶解度三方面影 響。3）熱歷史 急冷玻璃較慢冷玻璃網絡疏松，化學穩定性較差； 玻璃退火時，若發生析堿，在玻璃表面形成富硅層，而提高玻璃化學穩定性。4）溫度壓力的影響 室溫下玻璃相對穩定。但加溫加壓后，水的電離大大增加，侵蝕作用加劇，0~100℃范圍內，溫度升高20K，侵蝕作用增大20倍.17.簡述陶瓷坯體的干燥過程？

生坯與干燥介質接觸時，生坯表面的水首先汽化，內部的水借助擴散作用向表面移動，并在表面汽化，然后干燥介質將汽化的水帶走。

干燥速度取決與內部擴散速度和表面汽化速度兩個過程 干燥過程可分為四個階段：

1、升速階段 短時間內，坯體表面被加熱到等于干燥介質濕球溫度的溫度，水分蒸發速度很快增大，到A點后，坯體吸收的熱量和蒸發水分耗去的熱量相等。時間短，排除水量不大。

2、等速干燥階段 坯體表面蒸發的水分由內部向坯體表面源源不斷補充，坯體表面總是保持濕潤。干燥速度不變，坯體表面溫度保持不變，水分自由蒸發。到臨界水分點后，坯體內部水分擴散速度開始小于表面蒸發速度，坯體水分不能全部潤濕表面，開始降速階段，體積收縮。

3、降速干燥階段 表面停止收縮，繼續干燥僅增加坯體內部孔隙。干燥速度下降，熱能消耗下降，坯體表面溫度提高。

4、平衡階段 坯體表面水分達到平衡水分時，干燥速度為0，取決與干燥介質的溫度和濕度—干燥最終水分。

18.簡述如何選擇陶瓷的成方法？ 1）產品的形狀、大小、厚薄等。一般形狀復雜或較大，壁較薄的產品，可采用 注漿法成形；而具有簡單回轉體形狀的器皿可采用最常用的旋壓、滾壓法可塑成形。2）坯料的性能。可塑性較好的坯料適用于可塑法成形，可塑性較差的 坯料可用注漿或干壓法成形。3）產品的產量和質量要求。產量大的產品可采用可塑法的機械成形，產最小的產品可采用法漿法成形，產量很小質量又要求不高的產品可考慮采用手工 可塑成形。4）設備要簡單，勞動強度要小。5）經濟效果要好。在選擇成形方法時，希望在保證產品產量質量的前提下，選用沒備最 簡單，生產周期最短，成本最低的—種成形方法

21.在硅酸鹽水泥生產中，當 KH變化時，對煅燒和礦物形成有何影響？ 當C3S=0時，KH=0.667，即此時的熟料礦物只有C2S、C3A、C4AF而無 C3S； 當C2S=0時，KH=1，即此時的熟料礦物只有 C3S、C3A、C4AF而無C2S。石灰飽和 系數KH應控制在0.667~1.0之間。因此，提高石灰飽和系數KH，可提高 C3S在熟料中的含量，熟料強度高，有利于提高水 泥熟料質量；但KH過高，熟料煅燒困難，熟料中的 f-CaO高，影響水泥的安定性，對水泥強度不利。降低 KH值，熟料中的C3S減少，C2S增多，熟料強度降低，熟料易粉化。

25.簡述影響碳酸鈣分解速度的因素。

1）溫度：隨溫度升高，分解速度常數K和壓力的倒數差都相應增加，分解時間縮短，分 解速度增加。但應注意溫度過高，將增加廢氣溫度和熱耗；預熱器和分解爐結皮、堵塞的可 能性亦大。2）窯系統的CO2 分壓：通風良好，CO2 分壓較低，有利了碳酸鈣的分解。3）生料細度和顆粒級配：生料細度細，顆粒均勻，粗粒少，分解速度快。4）生料懸浮分散程度：生料懸浮分散差，相對地增大了顆粒尺寸，減少了傳熱面積，降 低了碳酸鈣的分解速度。因此，生料懸浮分散程度是決定分解速度的一個非常重要的因素。這也是在懸浮預熱器和分解爐內的碳酸鈣分解速度較回轉窯、立波爾窯內快的主要原因之一。5）石灰石的種類和物理性質：結構致密、結晶粗大的石灰石，分解速度慢。6）生料中粘土質組分的性質：高嶺土類活性大、蒙脫石、伊利石次之，石英砂較差。活 性越大的，在800℃下越能和氧化鈣或直接與碳酸鈣進行固相反應，生成低鈣礦物，可以促 進碳酸鈣的分解過程。18.SiO2 在典型無機非金屬材料中的作用？

答：硅酸鹽水泥：與氧化鈣一起形成硅酸鈣。如果熟料中 SiO2 過高，熟料煅燒困難，特別當氧化鈣含量低，硅酸二鈣含量多時，熟料易于粉化。硅率過低，則熟料中硅酸鹽礦物太少而影響水泥強度，且影響窯的操作。

在玻璃中：SiO2是玻璃形成氧化物，以硅氧四面體[SiO4]的結構組元形成不規則的連續網絡，成為玻璃的骨架。在陶瓷產品燒成過程中，二氧化硅的體積膨脹可以起著補償坯體收縮的作用。高溫下石英部分地溶解于液相中，增加熔體的粘度，而未溶解的石英顆粒構成坯體的骨架，減少變形的可能性。由于石英屬瘠性原料，因而可減小坯體的干燥收縮和縮短干燥時間。14.簡述擬定陶瓷燒成制度的一般原則？ 答：⑴ 坯料在加熱過程中的形狀變化

通過分析坯料在加熱過程中的形狀變化，初步得出坯體在各溫度或時間階段可以允許的升、降溫速率等。這些是擬定燒成制度的重要依據之一。⑵ 坯體形狀、厚度和入窯水分

同一組成坯體，由于制品的形狀、厚度和入窯水分的不同，升溫速度和燒成周期都應有所不同。壁薄、小件制品入窯前水分易于控制，一般可采取短周期快燒，大件、厚壁及形狀復雜的制品升溫不能太快，燒成周期不能過短。坯體中含大量可塑性粘土及有機物多的粘土時，升溫速度也應放慢。有學者根據不穩定傳熱過程的有關參數推算出，安全升、降溫的速度與陶瓷坯體厚度的平方成反比。

⑶ 窯爐結構、燃料性質、裝窯密度

它們是能否使要求的燒成制度得以實現的重要因素。所以在擬定燒成制度時，還應結合窯爐結構、燃料類型等因素一道考慮，也就是把需要的燒成制度和實現燒成制度的條件結合起來，否則先進的燒成制度也難以實現。⑷ 燒成方法

同一種坯體采用不同的燒成方法時，要求的燒成制度各不相同。日用瓷的素燒溫度總是低于本燒的溫度。釉面磚素燒的溫度往往高于釉燒的溫度。一些特種陶瓷可在常壓下燒結外，還可用熱壓法、熱等靜壓法等一些新的方法燒成。熱壓法及熱等靜壓法的燒成溫度比常壓燒結的溫度低得多，燒成時間也可縮短。因此擬定燒成制度時應同時考慮所用的燒成方法。15.如何加速玻璃的熔制過程？

答：1）添加劑 實踐中使用的加速玻璃融化的添加劑有助熔劑、澄清劑。

2）攪拌與鼓泡 在池窯上增設攪拌與池底鼓泡裝置可提高玻璃液的澄清和均化速度。

3）電助熔與全電熔 電助熔是在燃料加熱的同時，在池窯融化部、加料區和作業部增加電加熱，以提高玻璃液的熔化速度。

4）富氧燃燒 富氧燃燒可提高燃料利用率，提高熔化溫度，加速熔化過程。5）高壓與真空熔煉 高壓與真空熔煉有利于玻璃中可見氣泡的消除，前者可使可見氣泡中氣體溶解至玻璃液，后者可導致可見氣泡的迅速膨脹而加速上浮。16.簡述工藝因素對陶瓷顯微結構的影響？ 答：1.原料粉末的特征

顆粒大小、分布、聚集程度影響最為明顯。1）顆粒大小影響成瓷后晶粒尺寸。a、粗粒多：成瓷后晶粒尺寸增加小；

b、細粒多：成瓷后晶粒尺寸增加大，因為比表面大，利于晶粒發育長大。

2）粒度分布范圍影響產品的密度：即氣孔率分布范圍窄，則密度高，粉末要求聚集成團，因團粒之間的空隙往往大于顆粒之空隙。2.添加摻雜物

1）摻雜物進入固溶體，增加晶格缺陷，促進晶格擴散，使坯體致密，減少氣孔；

2）晶粒周圍形成連續的第二相，促進繞結。如第二相不易移動，則阻礙晶界移動，抑制晶粒長大，多數情況下摻雜物會抑制晶粒粗化，減緩晶界移動速度，但也會加速晶粒生長，與其數量種類有關。3.燒成制度

1）燒成氣氛是影響產品結構、性能的重要因素之一。氣孔率、晶粒尺寸、缺位形成、陽離子價態、礦物組成

如：TiO2在還原氣氛下，顏色加深, Ti4+→Ti3+ O2-空位↑ Fe2O3在還原氣氛下→FeO+O2 ,使氣孔率↑ 2）升降溫度影響坯體密度，晶粒大小，相的分布。

控制速率煅燒，中間溫度下維持較長時間促進坯體致密； 快速燒成時高溫下維持較短時間抑制晶粒粗化。冷卻速度對顯微結構影響表現在各相分布。

a、快速冷卻：越過第二相的析出溫度，則第二相形成數量少； b、緩慢冷卻：不同溫度會析出不同的第二相。

第三篇：無機非金屬材料工藝學試題

工藝學

一、名詞解釋

1.澄清劑：凡在玻璃熔制過程中能分解產生氣體，或能降低玻璃黏度，促進排除玻璃液中氣泡的物質稱為澄清劑。（作用：排除氣泡。）

2.燒成：通常是指將初步密集定形的粉塊(生坯)經高溫燒結成產品的過程。其實質是將粉料集合體變成致密的、具有足夠強度的燒結體，如磚瓦、陶瓷、耐火材料等。

3.玻璃形成體：能單獨形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的網絡體系的氧化物，稱為玻璃的網絡形成體。

4.玻璃中間體：一般不能單獨形成玻璃，其作用介于網絡形成體和網絡外體之間的氧化物，稱之為中間體.5.玻璃調整體：凡不能單獨生成玻璃，一般不進入網絡而是處于網絡之外的氧化物，稱為玻璃的網絡外體。它們往往起調整玻璃一些性質的作用。

6.凝結時間：水泥從加水開始到失去流動性，即從流體狀態發展到較致密的固體狀態，這個過程所需要的時間稱凝結時間。7.坯、釉適應性：坯、釉適應性是指熔融性能良好的釉熔體，冷卻后與坯體緊密結合成完美的整體不開裂、不剝脫的能力。8.玻璃熔化：玻璃配合料經過高溫加熱轉變為化學組成均勻的、無氣泡的、并符合成型要求的玻璃液的過程。

9.IM：鋁率又稱鐵率，其數學表達式為： IM = Al2O3/Fe2O3 鋁率表示熟料中氧化鋁與氧化鐵含量的質量比，也表示熟料熔劑礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的比例。

10.SM：硅率，又稱為硅酸率，其數學表達式是：SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)硅率是表示熟料中氧化硅含量與氧化鋁、氧化鐵之和的質量比，也表示了熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例。

11.石灰飽和系數KH：是熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣(C3S十 C2S)所需的氧化鈣量與全部二氧化硅理論上全部生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。

12.螢石含率：螢石含率指由螢石引入的CaF2 量與原料總量之比，即：螢石含率=螢石含量×CaF2含量/原料總量×100％ 13.水泥硬化：凝結過后，水泥漿產生明顯的強度并逐漸發展成為堅硬的固體，這一過程稱為水泥的硬化。

14.水泥安定性：是指水泥漿硬化后體積變化是否均勻的性質 15.泥漿的觸變性：是指泥漿在靜置后變稠，而一經攪拌又立即恢復流動的性質。

16.水泥的燒結范圍：是指水泥生料加熱至出現燒結所必需的、最少的液相量時的溫度(開始燒結溫度)與開始出現結大塊(超過正常液相量)時的溫度差值。

17.可塑的性：是指具有一定細度和分散度的黏土或配合料，加適量水調和均勻，成為含水率一定的塑性泥料，在外力作用下能獲得任意形式而不產生裂縫或破裂，并在外力作用停止后仍能保持該形狀的能力。

18.坯式：根據坯和釉的化學組成計算出各氧化物的分子式，按照 堿性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的順序列出它們的分 子數。這種式子稱為坯式或釉式。

二、填空題

1.陶瓷的顯微結構由結晶相、氣孔 和 玻璃相 組成。2.水泥強度：抗壓強度、抗折強度。

3.硅酸鹽水泥熟料中含有 C3S、C2S、C3A、C4AF 四種礦物。4.根據各氧化物在玻璃結構中所起的作用，一般可將他們分為 網絡形成體、中間體 和 網絡調整體三類。

5.根據成型方法的不同，陶瓷坯料通常分為： 注漿坯料、可塑坯料 和 壓制坯料三類。

6.玻璃的質量缺陷主要有 氣泡、條紋 和 結石。7.陶瓷的主要組成相為 晶相、晶界、氣孔 和 玻璃相。

8.玻璃的熔制過程包括 燒結物的形成、玻璃液的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化、玻璃液的冷卻 五個階段。9.玻璃的熔化過程：玻璃液的澄清、均化。10.水泥生產的主要原料有石灰石、黏土和鐵粉。

11.陶瓷的成型方法分為可塑法成型、注漿法成型 和 干壓法成型 三大類。

12.水泥熟料的三個率值分別為 KH、SM、IM。

13.硅酸鹽水泥熟料由 氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵 四種氧化物組成。

14.陶瓷的主要原材料有粘土、石英、長石三部分。

15.影響水泥水化速率的主要因素有 熟料礦物組成、水灰比、細度、養護溫度和外加劑。

16.從結構上看，陶瓷是由 結晶 物質、玻璃態 物質和 氣孔 組成。17.硅酸鹽水泥的基本組成材料為 熟料、石膏。

18.陶瓷生產中的溫度制度包括 升溫速度、燒成溫度、保溫時間及 冷卻速度。

19.燒成制度：溫度、壓力、氣氛。

三、簡答題

1、石膏在水泥中的作用？

答：石膏的作用主要是調節凝結時間，而且適量的石膏對提高水泥強度有利，尤其是早期強度；但石膏的量不宜過多，否則會使水泥產生體積膨脹而使強度降低，甚至影響水泥的安定性。

2、玻璃的光學性質 答：（1）折射率

（2）色散（折射率隨波長變化而變化的現象）

（3）玻璃的反射、吸收、透過

3、玻璃生產過程中的率值：

答：含水率、芒硝含率、螢石含率、煤粉含率、純堿揮散率、碎玻璃摻入率

4、玻璃退火工藝 玻璃退火工藝可分為四個階段：加熱階段、均熱階段、慢冷階段和快冷階段。

5、水泥體積安定性的影響因素？ 答： f-CaO，MgO，SO3和冷卻速率。

6、玻璃的粘度與成分的關系

答：1．SiO2、Al2O3、ZrO2含量升高，粘度增大；

2．堿金屬氧化物R2O含量升高，粘度降低； 3．堿土金屬氧化物MO含量升高，粘度增大； 4．PbO、CdO、Bi2O3、SnO含量升高，粘度增大；

5．Li2O、ZnO、B2O3含量升高，增加低溫粘度，而降低高溫粘度。

7、陶瓷壓制坯料質量要求

答：1．配方準確； 2．混合均勻； 3．粒度符合工藝要求；

4．含較少氣體； 5．干坯強度大（可塑料）；6．懸浮性和流動性好（注漿料）；7．自由堆積密度盡量大（壓制料）。

8、黏土原料的工藝性質有哪些？

答：可塑性、結合性、離子交換性、觸變性、膨化性、收縮、燒結溫度與燒結范圍和耐火度。

9、陶瓷注漿坯料應滿足哪些要求？

答：（1）流動性好（2）懸浮性好（3）觸變性適當（4）濾過性好

10、玻璃的通性？

答：（1）各向同性（2）介穩性（3）無固定熔點（4）固態和熔融態間轉化的漸變性和可逆性（5）性質隨成分變化的連續性和漸變性

11、生產低熱硅酸鹽水泥的礦物組成應如何調整？

答：在硅酸鹽水泥熟料的四種礦物中，水化熱順序為：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S，因此，可降低C3A含量、適當降低C3S含量，達到降低水泥水化熱之目的。

12、生產普通陶瓷的主要原料及其作用？

答：石英——骨架； 粘土——成型與燒成性能； 長石——熔劑物質。

13、游離氧化鈣產生的原因：

答：（1）欠燒游離氧化鈣（欠燒f-CaO）

熟料煅燒過程中因欠燒、漏生，在1100~1200℃低溫下形成（2）一次游離氧化鈣（一次f-CaO）

因配料不當、生料過粗或煅燒不良，尚未與S、A、F反應而殘留的CaO（3）二次游離氧化鈣（二次f-CaO）

熟料慢冷或還原氣氛下，C3S分解而形成的

14、四種礦物性能比較

答：28d內絕對強度：C3S＞C4AF＞C3A＞C2S 水 化 速 度：C3A＞ C4AF＞ C3S＞C2S 水 化 熱： C3A＞ C3S＞ C4AF＞ C2S

15、預均化技術有哪些？ 答：縱向堆料，橫向取料。（1）預均化堆場：圓形和矩形

（2）預均化庫

（3）端面切取式預均化庫（DLK庫）

（4）其他簡易預均化庫

16、釉料配料原則（依據）： 答：

1、根據坯體的燒結性質確定；

2、根據坯體的膨脹系數確定；

3、根據坯體的化學性質確定；

4、正確選用原料（石英、長石、滑石、高嶺土）

17、泥料產生塑性機理

答：

1、可塑性是由于粘土-水界面鍵力作用的結果

2、顆粒間隙的毛細管作用對粘土粒子結合的影響

3、可塑性是基于帶電粘土膠團與介質中離子之間的靜電引力和靜電斥力作用的結果

18、燒成過程中變形的因素：

答：（1）配料中溶劑原料過多；（2）成型設計不合理；（3）裝窯不當；（4）不平；（5）過燒。

19、粘土的燒結性能：

答：

1、當粘土試樣加熱到800℃以上時，體積開始劇烈收縮，氣孔率明顯減少，其對應溫度稱為開始燒結溫度T1；

2、溫度繼續升高，液相量增加，氣孔率降至最低，收縮率最大，其對應溫度稱為燒結溫度T2。

3、若繼續升溫，試樣將因液相太多而發生變形，其對應的最低溫度稱為軟化溫度T3。T3與T2的溫度差即燒結范圍

四、論述題

1、論述生料在煅燒過程中的物理化學變化

答：（1）干燥與脫水——干燥是物理水的蒸發，脫水是粘土礦物分解放出化合水；

（2）碳酸鹽分解——MgCO3 = MgO十 CO2，CaCO3 = CaO十CO2；（3）固相反應——形成低鈣礦物；

（4）液相和熟料的燒結——出現液相，C3S等形成，形成熟料；（5）熟料冷卻——熟料溫度降低至室溫。

2、論述影響玻璃化學穩定性的因素

答：（1）玻璃的組成 玻璃網絡完整性愈高，網絡外離子愈少，玻璃化學穩定性愈好。

（2）侵蝕介質的種類 水汽侵蝕能力大于水。弱酸的侵蝕能力大于強酸，因前者中含水多。堿的侵蝕受陽離子吸附能力，OH-濃度以及生成的硅酸鹽溶解度三方面影響。

（3）熱歷史 急冷玻璃較慢冷玻璃網絡疏松，其中的離子遷移較容易，因而急冷玻璃的化學穩定性較差；玻璃退火時，若發生析堿，去除表面堿層后，則在玻璃表面形成富硅層，而提高玻璃化學穩定性。（4）溫度壓力的影響 室溫下玻璃相對穩定。但加溫加壓后，水的電離大大增加，侵蝕作用加劇，0℃～100℃范圍內，溫度每升高20K，侵蝕作用增大10倍。

3、論述擬定陶瓷燒成制度的一般原則 答：⑴ 坯料在加熱過程中的形狀變化

通過分析坯料在加熱過程中的形狀變化，初步得出坯體在各溫度或時間階段可以允許的升、降溫速率等。這些是擬定燒成制度的重要依據之一。

⑵ 坯體形狀、厚度和入窯水分

同一組成坯體，由于制品的形狀、厚度和入窯水分的不同，升溫速度和燒成周期都應有所不同。壁薄、小件制品入窯前水分易于控制，一般可采取短周期快燒，大件、厚壁及形狀復雜的制品升溫不能太快，燒成周期不能過短。坯體中含大量可塑性粘土及有機物多的粘土時，升溫速度也應放慢。有學者根據不穩定傳熱過程的有關參數推算出，安全升、降溫的速度與陶瓷坯體厚度的平方成反比。

⑶ 窯爐結構、燃料性質、裝窯密度

它們是能否使要求的燒成制度得以實現的重要因素。所以在擬定燒成制度時，還應結合窯爐結構、燃料類型等因素一道考慮，也就是把需要的燒成制度和實現燒成制度的條件結合起來，否則先進的燒成制度也難以實現。

⑷ 燒成方法

同一種坯體采用不同的燒成方法時，要求的燒成制度各不相同。日用瓷的素燒溫度總是低于本燒的溫度。釉面磚素燒的溫度往往高于釉燒的溫度。一些特種陶瓷可在常壓下燒結外，還可用熱壓法、熱等靜壓法等一些新的方法燒成。熱壓法及熱等靜壓法的燒成溫度比常壓燒結的溫度低得多，燒成時間也可縮短。因此擬定燒成制度時應同時考慮所用的燒成方法。

4、論述影響水泥生料易燒成的主要因素

①．生料的潛在礦物組成。

②．原料的性質和顆粒組成：原料中石英和方解石含量多，難燒，易燒性差；結晶質粗粒多，易燒性差。

③．生料中次要氧化物和微量元素：含少量，有利于熟料形成，易燒性好，但含量過多，不利于煅燒。

④．生料的均勻性和生料粉磨細度：生料均勻性好。粉磨細度細，易燒性好。

⑤．礦化劑：摻加各種礦化劑，均可改善生料的易燒性。⑥．生料的熱處理：生料的易燒性差，就要求燒成溫度高，煅燒時間長。生料煅燒過程升溫速度快，有利于提高新生態產物的活性，易燒性好。

⑦．液相：生料煅燒時，液相出現溫度低，數量多，液相粘度小，表面張力小，離子遷移速度大，易燒性好，有利于熟料的燒成。

⑧．燃煤的性質：燃煤熱值高、煤灰分少、細度細，燃燒速度快，燃燒溫度高，有利于熟料的燒成。

⑨．窯內氣氛：窯內氧化氣氛煅燒，有利于熟料的形成。

5、論述硅酸鹽水泥熟料的礦物組成和性能

（1）C3S 性質：凝結時間正常，水化較快，放熱較多，早期強度高且后期強度增進率較大。28d強度可達1年強度的70%～80%，28d強度和1年強度在四種礦物中均最高，但水化熱較高，抗水性較差。2150℃ ～1250℃穩定存在，1250℃以下分解為C2S＋和CaO，速率很慢，故室溫下呈C3S介穩狀態存在。

（2）C2S性質：水化反應較慢，28d僅水化20%左右。凝結硬化緩慢，早期強度較低，但后期強度增長率較高，在1年后可趕上阿利特。貝利特的水化熱較小，抗水性較好

（3）C3A性質：水化迅速，放熱多，易使水泥急凝，硬化快，強度3d內發揮出來，但絕對值不高，以后幾乎不增長，甚至倒縮，干縮變形大，需加石膏等作緩凝劑。抗硫酸鹽性能差。

（4）C4AF 性質：水化速度早期介于C3A~C3S之間，但隨后發展不如C3S，早期強度類似于C3A，后期還能不斷增長，類似C2S 抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能好，水化熱較C3A低，但難磨 道路水泥和抗硫酸鹽水泥中，C4AF含量應高為好。

6、玻璃熔制的過程及其影響因素？

答：（1）過程：燒結體的形成；玻璃液的形成；玻璃液的澄清；玻璃的均化；玻璃液的冷卻

（2）影響因素：a.玻璃組成；

b.玻璃液的粘度、表面張力；

c.原料的種類、原料的揮發、原料的粒度； d.配合料的質量； e.熔制作業制度。

第四篇：無機實驗報告總結

無機化學實驗總結

通過對傳統無機化學中化合物的性質、合成、反應、分析等方面的接觸，學習了很多相關內容,如熱力學、動力學、波譜學等。同時本實驗課的內容既有合成，又有表征，是一個完全的實驗過程，訓練了我們的綜合實驗能力。實驗中的顯色變色等反應增加了我們學習的興趣，以及接觸專業知識探索相關領域的興趣。

實驗收獲：

通過對基礎化學實驗內容的學習，掌握了化學實驗的基本技能和基本實驗方法，并且增強了獨立設計實驗方案，完成實驗，記錄實驗現象，分析實驗結果及進行書面表達的能力。在化學實驗學習中增強了手腦并重、手腦并用、手腦協調的能力，以及增強了創新精神、創新意識和創新能力，并且增加了綜合運用各方面的知識、各種實驗手段以及完整地解決實際問題的能力，培養了科學思維方法，訓練了科研能力。

實驗改進及建議： 1二氯化六氨合鎳實驗

傳統的二氯化六氨合鎳制備方法是用濃HNO3與Ni片(或Ni粉)反應,制得硝酸鎳后,再以此為原料制備二氯化六氨合鎳。此反應過程中產生大量的NO2紅棕色有毒氣體對環境造成嚴重污染,對人體健康形成直接危害。本實驗以結晶水硫酸鎳為原料解決了這樣的問題，很好，以后對于有污染有危害的實驗進程盡量選用別的原料別的反應來代替。但是關于電子光譜方面的理論知識欠缺太多，以及表征的儀器較少，不能人人都親手去做，有些遺憾。并且沒有把兩種不同制備方法的原理細細講解，又沒有實驗對比，不能深刻體會不同反應的復雜與簡單，安全與危險。缺少失敗實驗的對比以及分析討論實驗結果的環節。

2水玻璃制沉淀法制備高孔容二氧化硅

理論知識講的太少，羥基硅油的特性沒有理解，影響孔容的因素原理不清，制備的不同孔容沒有進行細致比較及觀察，比表面積的應用沒有講，實驗條件設置是固定的，沒有讓學生自己調控不同的量，少了設計實驗的環節，接

觸角實驗做的不好，首先儀器少人多，其次做的次數太少，對結論分析歸納有偏差。吸油率和疏水性等若有別的參考物演示更好。

3三草酸合鐵酸鉀的制備與組成分析

由于時間緊迫，很多組成分析均未做，鍛煉了自行設計實驗分析實驗的能力，鐵含量未測定，少了過濾測含量的練習，雖然簡單但卻是最基礎的實驗，很遺憾，磁化率測定原理不太清楚，不同組成分析的實驗方法未對比來做，不能對比比較不同方法對測定含量的影響，合成路線較長，酸溶條件難控制，副反應多，成本高，操作多

4微波輻射法制備磷酸鈷納米粒子

納米材料沒有實際的看下，性質應用沒有切身體驗下，原理講解不清，相應理論知識不足，實驗條件比較繁瑣，對于相應的實驗條件設置不知道為什么，差熱分析的原理，圖片分析，透射電鏡觀察粒度分布等做的不太仔細，人多儀器少，若錯開實驗或許會更好。

5碳酸鋁銨熱分解制備納米氧化鋁

反應溶液的滴定順序對結果有影響，但是沒有對不同的滴定順序進行實驗，缺少實驗對比的觀察與分析，制備方法很多，若能分批用不同方法制備可以增強對實驗的興趣，以及多些對實驗的了解和對比，分散劑加與不加對結論的影響未做出，不能加深實驗理解，應該多些失敗實驗的進行，增強學生對實驗結論的自主分析能力。

6超級電容器

初涉電容器實驗，理論知識欠太多，課件PPT放的很快，沒有充分吸收，若提前把課件拷貝下來預習會更好。壓片操作較少，熟練程度不夠，炭黑和活性炭的控制量實驗組數太少，電極電容量原理不清，沖放電及應用少涉及。

總結：不同的實驗均要求盡量在符合綠色設計的條件下進行，符合現在追求的環保健康要求，在追求知識的同時還收獲了閱歷收獲了成熟，實驗后，不僅培養了獨立思考及動手操作能力，在其他應用上的能力也提高，更重要的是懂得了面對困難挑戰時，只有不斷的學習，實踐，再學習，再實踐才可有點收獲。

第五篇：機械制造工藝學總結

1機械加工工藝過程：對機械零件采用各種加 工方法直接改變毛坯地形狀、尺寸、表面粗糙 1實際定位方案時考慮三方面：1）根據加工面的尺寸形狀和位置要求確定所需限制1減少傳動鏈誤差的措施1）盡量縮短傳動鏈盡以減少傳動元件數量。2）提高傳動件1金相組織變化的原因（1）機械加工過程中產生的切削熱會使得工件的加工表面產 部勞動過程。

2生產過程：將原材料或半成品轉變為成品的各有關勞動過程的總和。包括：①生產技術準備過程如產品設計、生產準備、原材料的運輸和保管；②毛坯制造過程；③機械加工和熱處理；裝配和調試過程；生產服務過程。

3機械加工工藝過程組成：是由一個或若干個順序排列的工序組成的.依次細分為安裝、工位、工步和走刀。

4生產專業化程度的分類，一般分為：（1）單件生產（2）成批生產（3）大量生產 5工藝特征 單件小批 成批生產 大批大量

①零件的互換性:缺乏互換性;大部分具有互換性;具有廣泛的互換性

②毛坯制造方法與加工余量：木模手工造型或自由鍛，加工余量大；部分采用金屬模鑄造或模鍛，加工余量中等;廣泛采用金屬模機器造型、模鍛或其它高效方法，加工余量小

③機床設備：通用機床；部分通用機床和高效機床；廣泛采用高效專用機床及自動機床

④工藝裝備：大多采用通用夾具、標準附件、通用刀具、萬能量具。靠劃線和試切法達到精度要求;廣泛采用夾具，較多采用專用刀具和量具 ；廣泛采用高效夾具、復合刀具、專用量具或自動檢驗裝置 生產組織:機群式;分工段排列設備;流水線或自動線

⑤對工人的技術要求:較高;一定水平;調整工：要求高操作工：要求低 ⑥成本:較高；中等；較低

⑦工藝文件的要求:編制簡單的工藝過程卡片;編制詳細的工藝規程及關鍵工序的工序卡片;編制詳細的工藝規程、工序卡片、調整卡片

⑧發展趨勢:采用成組工藝，數控機床加工中心及柔性制造單元;采用成組工藝，用柔性制造系統或柔性自動線;用計算機控制的自動化制造系統、車間或無人工廠實現自適應控制

6定位 — 使工件在機床或夾具上占有正確位置。

7夾緊 — 對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變。8工件的裝夾方法

①直接找正裝夾用劃針，百分表或目測直接找正工件在機床或夾具中的正確位置，然后再夾緊。這種方法稱為直接找正裝夾。精度高，效率低，對工人技術水平高。②劃線找正裝精度不高，效率低，多用于形狀復雜的鑄件。

③夾具裝夾精度和效率均高，廣泛采用。9六點定位原理：將 6 個支承抽象為6個“點”，6個點限制了工件的6 個自由度，這就是六點定位原理。10工件定位時的幾種情況 1）完全定位：工件六個自由度被分別完全限制的定位，稱為完全定位。2）不完全定位

根據具體的加工方法，在滿足加工要求的前提下，把限制工件少于六個自由度的定位，稱為不完全定位。3）欠定位

當定位支承點的數目，少于應限制的自由度數目，工件不能正確定位，不能滿足加工要求。這種定位方式，稱為欠定位。4）過定位幾個定位支承點，同時限制同一個自由度的定位，稱為過定位

★注意以下幾點：1）設置3個定位支承點的平面限制一個移動自由度和兩個轉動自由度，稱為主要定位面。2）設置2個定位支承點的平面限制兩個自由度，稱為導向定位面。3）設置1個定位支承點的平面限制一個自由度，稱為止推定位面或防轉定位面。4）一個定位支承點只能限制一個自由度。5）定位支承點必須與工件的定位基準始終貼緊接觸。6)工件在定位時需要限制的自由度數目以及究竟是哪幾個自由度，完全由工件的加工要求所決定。7)定位支承點所限制的自由度，原則上不允許重復或互相矛盾。

11總體分析法判別是否有欠定位；分件分析法判別是否有過定位

12機械加工工藝系統：零件進行機械加工時，必需具備一定的條件，即要有一個系統來支撐，稱之為機械加工工藝系統。由能量分系統和信息分系統組成 的自由度2）在定位方案中，利用總體分析法和分件分析法來分析是否有欠定位和過定位，分析中應注意定位的組合關系，若有過定位，應分析氣是否允許3）從承受切削力、加緊力、重力，以及為裝夾方便，易于加工尺寸調整等角度考慮，在不定位中是否應有附加自由度的限制

2基準是用來確定生產對象上幾何要素之間的幾何關系所依據的那些點、線或面。分為兩大類：設計基準和工藝基準

3工藝基準又可以分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。

工序基準：工序圖上用來確定本工序表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。4選擇要求：首先考慮用設計基準；其次工序基準應可用于工件的定位與工序尺寸的檢查；且能夠可靠地保證零件設計尺寸的技術要求。

5定位基準：在加工時用于使工件占據正確位置以得到準確工序尺寸的基準。定位誤差產生原因：基準不重合基準位移 定位基準在加工時用于使工件占據正確位置以得到準確工序尺寸的基準，又可以分為粗基準、精基準、附加基準

① 粗基準：未經機械加工的定位基準② 精基準：經過機械加工的定位基準.③ 附加基準：零件上依據機械加工工藝需要而專門設計的的定位基準

6測量基準：在加工中或加工后用來測量工件的形狀、位置和尺寸誤差時所采用的基準。

7裝配基準：在裝配時用來確定零件或部件在產品中的相對位置所采用的基準。8機械加工精度：是指零件加工后的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數的符合程度。

9分類：裝夾（定位誤差和夾緊誤差）調整誤差、加工誤差（工藝系統的動誤差，測量誤差）

10加工誤差：是指零件加工后的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數的偏離程度。加工精度越高，則加工誤差越小，反之越大。（1）當尺寸精度要求高時，相應的位置精度和形狀精度也要求高。其次形狀精度應高于尺寸精度，而位置精度在多數情況下也應高于尺寸精度。（2）當形狀精度要求高時，相應的位置精度和尺寸精度不一定要求高。

11誤差的敏感方向： 原始誤差所引起的切削刃與工件間的相對位移，如果產生在加工表面的法線方向上，則對加工誤差有直接的影響；如果產生在加工表面的切線方向上，就可以忽略不記。我們把加工表面的法向稱之為誤差的敏感方向。

12加工誤差和加工精度的區別聯系：是從兩個不同的角度來評定加工零件的幾何參數，加工精度的低和高就是通過加工誤差的大和小來表示的。所謂保證和提高加工精度的問題，實際上就是限制和降低加工誤差問題。

14加工原理誤差：加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理誤差是由于采用了近似的切削運動或近似的切削刃形狀所產生的加工誤差。

15機床主軸回轉誤差 ：指主軸實際回轉軸線對其理想回轉軸線的漂移。

▲主軸回轉誤差的基本型式a）徑向圓跳動 b）端面圓跳動 c）傾角擺動

16主軸回轉誤差對加工精度的影響 1）主軸徑向圓跳動對加工精度的影響2）主軸的軸向竄動對加工精度的影響3）主軸的傾角擺動對加工精度的影響

17影響主軸回轉精度的主要因素①軸承誤差②軸承的間隙③與軸承配合零件的誤差④主軸轉速⑤主軸系統徑向不等剛度和熱變形

18提高主軸回轉精度的措施1）提高主軸部件的設計與制造精度 2）對滾動軸承進行預緊3）采用誤差轉移法

19導軌導向精度：指機床導軌副的運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程度兩者之間的差值稱為導向誤差

20影響機床導軌導向誤差的因素1）機床制造誤差2）機床安裝誤差3）導軌磨損機床傳動鏈誤差定義機床傳動鏈指傳動鏈始末兩端執行元件間相對運動的誤差。的制造和安裝精度，尤其是末端零件的精度。3）盡可能采用降速運動4）消除傳動鏈中齒輪副的間隙。5）采用誤差校正機構對傳動誤差進行補償

2工藝系統剛度可定義為：在加工誤差敏感方向上工藝系統所受外力與變形量之比。

3工藝系統剛度對加工精度的影響（1）切削力作用點位置變化引起的工件形狀誤差1）機床變形引起的加工誤差2）工件的變形3）機床變形和工件變形共同引起的加工誤差（2）切削過程中受力大小變化引起的加工誤差—誤差復映（3）夾緊力和重力引起的加工誤差被加工工件在裝夾過程中，由于剛度較低或著力點不當，都會引起工件的變形，造成加工誤差。(4)重力引起的加工誤差(5)慣性力引起的加工誤差

4誤差復映現象是在機械加工中普遍存在的一種現象,它是由于加工時毛坯的尺寸和形位誤差、裝卡的偏心等原因導致了工件加工余量變化,而工件的材質也會不均勻,故引起切削力變化而使工藝系統變形量發生改變產生的加工誤差。

5影響機床部件剛度的因素很多1）連接表面間的接觸變形2）接合面間摩擦力的影響3）接合面間的間隙4）部件中個別薄弱零件的影響

6減小工藝系統受力變形的途徑

（1）提高工藝系統剛度1）合理設計零部件結構2）提高聯接表面的接觸剛度3）采用合理的裝夾方式和加工方式(2）減小載荷及其變化圖

7減少和控制工藝系統熱變形的主要途徑①減少發熱和隔離熱源②均衡溫度場③ 改進機床布局和結構設計④保持工藝系統的熱平衡⑤控制環境溫度⑥熱位移補償 8常值系統性誤差在順序加工一批一批工件時，誤差的大小和方向保持不變者，稱為。

9變值系統性誤差在順序加工一批一批工件時，誤差的大小和方向呈有規律變化者，稱為。

10隨機性誤差在順序加工一批一批工件時，誤差的大小和方向呈無規律者，稱為 11㈠加工表面質量｛表面層的幾何形狀特征⑴ 表面粗糙度：它是指加工表面上較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。⑵ 表面波度：它是介于宏觀形狀誤差與微觀表面粗糙度之間的周期性形狀誤差。⑶ 表面加工紋理它是指表面切削加工刀紋的形狀和方向｝｛傷痕是指在加工表面個別位置上出現的缺陷

㈡表面層的物理力學性能，化學性能（1）冷作硬化：機械加工過程中，工件表層金屬在切削力的作用下產生強烈的塑性變形，金屬的晶格扭曲，晶粒被拉長、纖維化甚至破碎而引起表層金屬的強度和硬度增加，塑性降低，這種現象稱為加工硬化。（2）表面層的金相組織變化（3）零件表面層殘余應力｝

12表面質量對零件耐磨性的影響（1）表面粗糙度對耐磨性的影響表面粗糙度對摩擦副的影響，不是表面粗糙度值越小越耐磨，在一定工作條件下，表面粗糙度Ra值約為0.32～0.25μm較好。（2）表面紋理方向對耐磨性的影響（3）表面層的加工硬化對耐磨性的影響

13表面質量對零件疲勞強度的影響：表面粗糙度表面層金屬的力學性能和化學性能14表面質量對零件耐腐蝕性能的影響：表面粗糙度表面層金屬的力學性能和化學性能4．表面質量對零件間配合性質的影響相配零件間的配合性質是由過盈量或間隙量來決定的。5．表面質量對零件其他性能的影響表面質量對零件的使用性能還有一些其他影響

15影響表面粗糙度的因素及降低表面粗糙度的工藝措施

（一）影響切削加工表面粗糙度的因素1.影響切削殘留面積高度的因素2.影響切削表面積屑瘤和鱗刺的因素

（二）磨削加工對表面粗糙度的影響(1)幾何原因1）切削用量對表面粗糙度的影響2）砂輪的粒度和砂輪的修整對表面粗糙度的影響（2）物理因素金屬表面層的塑性變形

生劇烈的溫升，當溫度超過工件材料金相組織變化的臨界溫度時，將發生金相組織轉變。（2）磨削淬火鋼時表面層產生的燒傷磨削淬火鋼時極易發生磨削燒傷，磨削淬火鋼時表面層產生的燒傷有：

① 回火燒傷磨削區溫度超過馬氏體轉變溫度而未超過相變溫度，則工件表面原來的馬氏作組織將產生回火現象，轉化成硬度降低的回火組織——索氏體或屈氏體。

②淬火燒傷 磨削區溫度超過相變溫度，馬氏體轉變為奧氏體，由于冷卻液的急冷作用，表層會出現二次淬火馬氏體，硬度較原來的回火馬氏體高，而它的下層則因為冷卻緩慢成為硬度降低的回火組織。③退火燒傷 不用冷卻液進行干磨削時，磨削區溫度超過相變溫度，馬氏體轉變為奧氏體，因工件冷卻緩慢則表層硬度急劇下降，這時工件表層被退火。

2殘余應力：構件在制造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當這些因素消失之后，若構件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構件內，則這種殘留的作用與影響稱為殘留應力或殘余應力。3殘余應力（又稱內應力）是指當外部載荷去除以后，仍然殘存在工件內部的應力。殘余應力的產生（1）毛坯制造和熱處理過程產生的殘余應力（2）冷校直帶來的殘余應力（3）切削加工帶來的殘余應力 4減少內應力引起變形的措施1）合理設計零件結構 應盡量簡化結構，減小零件各部分尺寸差異，以減少鑄鍛件毛坯在制造中產生的殘余應力2）增加消除殘余應力的專門工序對鑄、鍛、焊件進行退火或回火；工件淬火后進行回火；對精度要求高的零件在粗加工或半精加工后進行時效處理（自然、人工、振動時效處理）3）合理安排工藝過程在安排零件加工工藝過程中，盡可能將粗、精加工分在不同工序中進行 5影響磨表面層金屬殘余應力的工藝因素：切削速度與被加工材料，前角

6影響磨削殘余應力的工藝因素：磨削用量，工件材料，砂輪的影響

7強迫振動由外界周期性的干擾力（激振力）作用引起

8強迫振動特征頻率特征：與干擾力的頻率相同，或是干擾力頻率整倍數。幅值特征：與干擾力幅值、工藝系統動態特性有關。當干擾力頻率接近或等于工藝系統某一固有頻率時，產生共振。相角特征：強迫振動位移的變化在相位上滯后干擾力一個φ角，其值與系統的動態特性及干擾力頻率有關。

9自激振動在沒有周期性外力作用下，由系統內部激發反饋產生的周期性振動 10自激振動特征自激振動是一種不衰減振動。自激振動的頻率等于或接近于系統的固有頻率。自激振動能否產生及振幅的大小取決于振動系統在每一個周期內獲得和消耗的能量對比情況。

11自激自激振動機理1）再生機理2）振型耦合機理3）負摩擦原理4）切削力滯后原理

12工序能力是指處于穩定狀態下的實際加工能力，工序能夠穩定地生產出產品的能力常用標準偏差δ的6倍來表示工序能力的大小。

13獲取尺寸精度：試切，調整，定尺寸計算法，自動控制法

14誤差減少犯法：誤差預防，誤差補償 15保證機器或部件裝配精度的方法 互換法，選配法，修配法，調整法 成本：都是高

組成環：少，少，多，多

大批，大批，大批或單件，大批或單件