第一篇：粉末冶金材料學復習內容

“粉末冶金材料學”復習內容

一、粉末冶金材料學概述

1.簡介粉末冶金的特點

粉末冶金技術：是以金屬粉末或非金屬粉末或其混合物為原料，經過成形和燒結，制造金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工藝技術。

粉末冶金材料：是用粉末冶金技術制得的近全致密或多孔材料（包括制品）特點:

1)技術多樣性；粉末制備技術, 成形技術, 燒結技術

2)工藝復雜性；制粉,制備金屬粉末、合金粉末、金屬化合物粉末以及包覆粉末;成形,分加壓成形和無壓成形兩類, 其他加壓成形方法有等靜壓成形、粉末軋制、粉末擠壓等;燒結, 單元系燒結和多元系燒結，其燒結溫度都比所含金屬與合金的熔點要低。燒結后處理, 有精整、熔浸、機加工、熱處理（淬火、回火 和化學處理）和電鍍等.3)性能優越性；材料具有特殊結構和性能, 能制造性能更優的材料（與熔煉法比）粉末高速鋼、粉末超合金可避免成分的偏析，保證合金具有均勻組織和穩定性能，同時，這種合金具有細晶粒組織使熱加工性大為改善

4)零件復雜性；零件的孔隙度可控, 零件的形狀、結構復雜

5)手段先進性；

6)規模擴大性；

7)成本低廉性。

2.粉末冶金發展趨勢與學科前沿

發展趨勢

① 輻射領域越來越廣(研制新材料、開發新應用)； ② 新技術層出不窮（如噴射成形、注射成形等)；

③ 多學科交叉（材料、化學、化工、冶金、物理、機械等）； ④ 高致密化、高性能化、集成化和低成本化；

⑤ 非平衡及超細材料和制品的制備，如非晶、微晶、納米晶、準晶等； ⑥ 具有獨特組分的復合材料設計與制備。

學科前沿

① 粉末制取新技術、新工藝及其過程理論。向超細、超純、粉末特性可控方向發展。② 建立以“近凈成形”技術為中心的各種新型固結技術及其過程模擬理論，如粉末注射成形、擠壓成形、噴射成形、溫壓成形、粉末鍛造等。

③ 建立以“全致密化”為主要目標的新型固結技術及其過程模擬技術。如熱等靜壓、微波燒結、高能成形等。

粉末冶金材料設計、表征和評價新技術。粉末冶金材料的孔隙特性、界面問題及強韌化機理的研究。

3.粉末冶金的優缺點

優點:

1]致密度可控，如多孔材料、高密度材料等；

2]晶粒細小、顯微組織均勻、無成分偏析；

3]近凈成形，原材料利用率>95%（表1）；

4]少無切削，切削加工僅40~50%；

5]材料組元可控，利于制備復合材料；

6]利于難熔金屬、陶瓷材料與核材料的制備。不足:

1]原料粉末價格較貴；

2]殘余孔隙影響其性能，材料韌性較差；

3]氧和雜質含量較高，制備高純活性金屬困難；

4]制品大小和形狀受到一定限制

二、粉末冶金材料的孔隙特征及影響

1.孔隙對粉末冶金材料力學性能的影響

孔隙的共性影響

① 孔隙大小與形狀：燒結后較大孔隙一般呈不規則形狀，較小孔隙一般呈規則的球形或近球形形狀，而不規則孔隙會使應力集中更加嚴重，從而使力學性能降低，孔隙大小與形狀對沖擊韌性和延伸率的影響尤其明顯；

② 孔隙分布：孔隙分布越不均勻，越易發生聚集成為大孔隙或缺陷，從而引起應力集中，并使力學性能下降；

③ 孔隙度：孔隙度越高，粉末冶金材料力學性能越低，材料磨損率越高，傳導性越差，強度、塑性、沖擊韌性、硬度、傳導性與孔隙度均存在非線性關系。在上述三種影響因素中，孔隙度最為重要

力學性能包括斷裂韌性、靜態強度、塑性、動態性能、硬度和彈性模量等

? 粉末冶金材料的平面應變斷裂韌性隨著孔隙度的降低而增加

? 粉末材料的靜態強度包括抗拉、抗彎和抗壓強度.它與孔隙度的關系大體可用下式表示： σb ＝Kσ0f(θ)在粉末材料中，孔隙不會引起相當大的應力集中

此公式可以解釋同成分、同孔隙度材料，由于制造工藝不同所得的不同抗拉強度值

? 塑性包括延伸率和斷面收縮率

粉末材料由于孔隙的存在，有利于裂紋的形成和擴張，所以表現出低拉伸塑性和脆性

延伸率強烈地依賴于試樣密度，它受孔隙度的強烈影響，并對孔隙形狀很敏感 ? 主要包括沖擊韌性和疲勞強度，它們強烈地依賴于材料的塑性，因而也象塑性一樣強烈地依賴于孔隙度

孔隙度為15％～20％的粉末材料的沖擊韌性值很小，纖維材料的沖擊韌性比粉末材料高得多。

材料對能量很大、次數很少的沖擊抗力主要決定于材料的沖擊韌性；對小能量、次數很多的沖擊抗力主要決定于材料的強度

多孔材料沖擊韌性雖然很低，孔隙的存在使材料的彈性內耗很大，減震性能好，小能量多次沖擊性能很好。

? 燒結鋼疲勞強度低的主要原因是孔隙起了斷裂源的作用 ? 硬度對孔隙形狀不敏感的性能，主要取決于材料的孔隙度。如燒結鐵的HB硬度值對孔隙形狀不敏感，主要依賴于孔隙度

? 彈性模量表征著點陣中原子間的結合強度，是應力－應變曲線在彈性范圍內直線段的斜率 燒結多孔鐵的彈性模量隨孔隙度的增加而降低

2.孔隙對粉末冶金材料斷裂機理的影響

孔隙對斷裂機理的共性影響

按照孔隙對材料斷裂影響的機理不同，可將粉末冶金材料分為兩大類：脆性粉末冶金材料和塑性粉末冶金材料。

a)脆性粉末冶金材料包括硬質合金、金屬陶瓷、難熔化合物等，塑性粉末冶金材料包括燒結金屬、合金、多孔金屬等；

脆性粉末冶金材料斷裂機理：孔隙引起強烈的應力集中，成為材料中的薄弱環節，使材料在較低的應力下斷裂。

在脆性粉末冶金材料中，能引起應力集中和強度下降的孔隙因素包括：孔隙度的增大、孔隙不規則程度的增加、孔隙曲率半徑的減小、孔隙間距的減小和孔隙鄰接度的增加等。

b)塑性粉末冶金材料斷裂機理：孔隙沒有引起相當大的應力集中，主要是削弱了試樣承載的有效斷面，存在著應力在材料中的不均勻分布，從而使材料斷裂；

[高孔隙度燒結鐵斷裂機理：主要沿原始顆粒晶間斷裂，由于孔隙的非均勻分布，原始顆粒之間的聯結很弱，容易發生解理和分離，所以斷裂在原始顆粒之間孔隙的連接處發生；

低孔隙度燒結鐵斷裂機理：主要是穿晶斷裂，細小孔隙在切應力作用下迅速長大，然后增殖、聚合，最后連接形成斷裂。]

三、材料的強韌化

1.顆粒強化

鋼結硬質合金以鋼為粘結劑，以硬質化合物作硬質相，其結構與硬質合金類似，但硬度、耐磨性能明顯強于鋼，故被稱為鋼結硬質合金。其組織特點是硬而耐磨的硬質相均勻分布于鋼基體中，鋼基體賦予合金廣泛的工藝特性，而硬質相則使得合金的硬度和耐磨性能大幅提高。應用：工模具、耐磨零件與機器零件、刃具。

強化顆粒對材料性能的影響因素

G?b?G?屈服強度? 2?C復合材料的屈服強度與基體及第二相顆粒的本身性質有關，并與顆粒間距平方根成反比關系。

? 第二相顆粒與基體之間存在界面，如顆粒存在尖角，則容易在界面尖角處形成應力集中，故作為第二相的強化顆粒理想的形態應為圓形或橢圓形，并且表面較光滑。? 當第二相顆粒含量一定時，粒子愈細則數量愈多，因而粒子間距也就愈小，材料強度也越高。

? 當第二相顆粒大小一定時，其含量越高則粒子間距越小，材料強度也越高，但當顆粒含量達到某一比例時，由于顆粒聚集而產生的應力集中反而會使材料強度下降。? 第二相顆粒分布越均勻彌散，材料強度越高。

顆粒增強鋁基復合材料(PRAC)以鋁或鋁合金為基體，與顆粒增強體人工合成的復合材料，是最具發展潛力的金屬基復合材料之一，其中以碳化硅、氧化鋁顆粒增強鋁基復合材料的發展最為迅猛。

2.彌散強化

彌散強化材料主要利用基體的強度，工作溫度不能太高，使用溫度通常為基體材料熔點的80％－85％;3.纖維強化

纖維強化材料則是利用纖維的強度，它有可能在基體熔點附近的高溫使用;

將具有高強度的纖維或晶須加到金屬（合金）基體中使金屬得到強化，這樣的材料稱為纖維強化金屬材料;纖維強化的機理

? 纖維強化材料所用纖維均是具有高鍵合強度的硬質材料，硬質材料雖有高鍵合強度，但由于裂紋的存在，導致斷裂強度大幅下降，使鍵合強度不能充分利用。

? 與彌散強化相比，二者雖都是軟硬兩種材料摻和在一起，但強化機理是不同的。纖維強化主要依靠纖維本身承受主要負荷，在工作過程中，外力可能同時作用到基體和纖維上，作用到基體上的力，通過基體的范性流變將負荷轉移到纖維上；彌散強化則主要利用硬的粒子阻礙位錯的運動或增強加工硬化的作用，因而彌散粒子間距對強化極為關鍵

4.彌散強化材料的性能

彌散強化材料盡管有低延性的缺點，但其在性能上的優越性是主要的。主要 有：

? 再結晶溫度高，組織穩定。? 屈服強度和抗拉強度高。? 隨溫度提高硬度下降得少。? 高溫蠕變性能好。? 疲勞強度高。

傳導性高

5.金屬陶瓷性能及其影響因素

金屬陶瓷利用金屬硬質化合物相的高溫強度與金屬的塑性而用作耐熱材料

金屬陶瓷包括：氧化物基金屬陶瓷；碳化物基金屬陶瓷；其他難熔金屬化合物（氮化物、硼化物、硅化物）基金屬陶瓷等

以碳化鈦基金屬陶瓷為例，討論其性能及其影響因素

? 粘結劑含量極大地影響金屬陶瓷的密度、硬度和強度。隨著粘結劑含量的增加，密度和抗彎強度是增加的，而硬度是降低的。

? 金屬陶瓷一般具有較好的抗氧化性，材料的抗氧化能力取決于表面氧化物的特征，? 致密的表面氧化層抗氧化能力較高。

抗熱震性是材料抵抗由于環境溫度突然變化而產生的熱應力導致破壞的能力。材料的抗拉強度要大于熱應力，材料才不致破壞。一般說來，金屬陶瓷的熱震性是比較差的，需要注意改善抗熱震性的研究

四、粉末冶金減摩耐磨材料

1.粉末冶金減摩耐磨材料的特點

粉末冶金減磨耐磨材料是指用粉末冶金方法制造的、具有低摩擦系數和高耐磨性能的金屬材料或金屬與非金屬的復合材料，通常由具有一定強度的金屬基體和起減摩耐磨作用的潤滑組元所組成。基體應保證減摩零件的強度，以便承受使用條件下外力對接觸表面的載荷。均勻分布在基體孔隙中的潤滑油或固體潤滑組元能起到減摩作用，它們在摩擦表面形成穩定而連續的油膜或固體潤滑膜，而使摩擦系數大大降低。這種由材料內部提供潤滑源的方式稱為“自潤滑”，其作用是使減摩耐磨材料在有限外供油的條件下和在干摩擦條件下仍能正常工作。

用粉末冶金方法制成的減摩耐磨材料具有以下特點：

? 可利用燒結金屬的多孔性，以浸漬和儲存潤滑油；

? 能充分利用各種粉末狀的固體潤滑劑，也可在制造過程中形成新的固體潤滑相； ? 可在較寬成分范圍內組合各種金屬和非金屬物質，制造出不同組織和結構的復合材料，滿足各種摩擦條件的需要；

? 材料的潤滑性能穩定，磨損小，磨合性、抗卡性良好，從而可靠性高，使用壽命長。? 由于粉末冶金方法可在較大范圍內調整基體和減摩潤滑組元的成分及含量,這種材料具有良好的自潤滑性能，因而應用范圍比一般鑄造金屬或塑料減摩材料廣泛，能在缺油甚至無油潤滑的干摩擦條件下，或在高速、高載荷、高溫、高真空等極限潤滑條件下工作，使用壽命較長和可靠性較高

? 作為一類新型潤滑材料，粉末冶金減摩耐磨固體自潤滑材料在性能上極 大地突破了傳統材料的使用極限，這就為解決現代高技術機械急需解決的超低溫、超高真空、強輻射、高速高負載、特殊介質等典型特殊工況條件下的摩擦磨損問題提供了強有力的技術支持，同時也為提高機械的穩定性和可靠性奠定了重要的基礎。

2.多孔含油軸承

? 多孔含油軸承是一種具有直接儲存潤滑油進行自潤滑特點的軸承。這種材料是多孔結構的，孔隙約占體積的10-35%。它的基體被加工成為多孔的組織結構，具有一定滲透性；制成后用適當的潤滑劑(一般用潤滑油)加以浸漬，使潤滑劑充填到基體的孔隙中儲存起來。利用燒結體多孔性的浸油特性，工作狀態下能實現在自行供油的滑動支承稱為多孔含油軸承。軸承運轉時，由于軸頸轉動的抽吸作用及軸承發熱時油的膨脹作用，這些潤滑劑會從孔隙中滲出，潤滑工作表面；停止運轉時，因毛細管作用，潤滑劑又重縮回到多孔基體中儲存起來。潤滑劑的流失量一般甚少，故在相當長時間內，即使不加潤滑油仍能很好地工作。如果定期給以供油，則使用效果更佳。但由于其韌性較小，故宜用于平穩無沖擊載荷及中低速度情況。

多孔含油軸承的最大優點是結構簡單，使用方便。在其尺寸公差、多孔率和表面粗糙度得到可靠控制后,具有較低的加工成本和較好的性能,已在汽車電氣設備、音響設備、家電產品等領域得到廣泛的應用。? ? 由于軸承中的儲油空間是用材料換取來的，因而犧牲了部分機械的強度，含油軸承的強度比實體軸承低，不適于重載和有沖擊載荷的工況。盡管如此，含油軸承與固體潤滑的軸承相比，磨擦系數低5倍以上，并且具有工作噪音低和占用空間小的優點。含油軸承另外一個優點是成本低廉。由于制造過程無切削，材料利用率高，適于大批量規模化生產，從而廣泛應用于各個行業。我國已有專門制造含油軸承的工廠，需用時可根據設計手冊選用。

3.鋼背雙金屬減摩材料

? ? ? 鋼背雙金屬減摩材料不僅賦予材料良好的減摩性能和較好的抗咬合性，還使材料具有高的強度和硬度，增強材料的耐磨性能，可以較好的滿足現代發動機軸瓦的要求。鋼背雙金屬減摩材料按成分和結構可分為：鋼-青銅、鋼-高鎳青銅、鋼-高鉛青銅、鋼-聚合物等類型。

鋼-青銅：在鋼帶上燒結青銅多孔層，補充熔浸易熔減摩合金、氟化物或油；鋼-高鎳青銅：在鋼背上燒結一層銅（60%）和鎳（40%）粉末混合物，并熔浸巴氏合金；鋼-高鉛青銅：在鋼背上燒結含鉛青銅，根據使用條件調整鉛含量；鋼-聚合物：在鋼背上制造一層聚合物自潤滑材料，如聚四氟乙烯等。

為了實現金屬基合金與鋼背的有效結合，制備出性能優異的鋼背金屬基復合軸瓦材料，已開發出多種復合方法。這些復合方法主要可分為三大類，即：固-固復合法、固-液復合法和固-半固復合法。主要包括固-固相復合法中的爆炸復合法、軋制復合法、燒結復合法和固-液復合法中的軋制復合法及固-半固復合法中的半固態凝固法等。?

五、粉末冶金摩擦材料

1.粉末冶金摩擦材料的特點及分類

“以提高摩擦磨損性能為目的，用于摩擦離合器與摩擦制動器的摩擦部分的材料”稱為摩擦材料。

通常所用的摩擦材料，摩擦系數小，能正常工作的溫度低，抗咬合性能差，壽命短。粉末冶金摩擦材料是一種以金屬或合金為基體，添加了摩擦組元、潤滑組元，經混合、成形、燒結等工藝生產的復合材料。這種材料綜合了金屬與非金屬的優點，并能按需合理調配材料組元及其含量。

與傳統的摩擦材料相比，粉末冶金摩擦材料具有以下特點：

? 摩擦系數μ大，且可在較寬的溫度范圍內保持穩定。? 導熱性好。

? 強度高，可提高使用的許用壓力。

? 可在相當大的范圍內調整材料的成分，如加入不同類型和不同含量的潤滑劑和摩擦劑，以適應各種不同的要求。

? 使用壽命長。燒結摩擦材料磨合性好，不易變質，耐磨性優異，工作可靠。一般比石棉-樹脂材料壽命長5-10倍。

摩擦材料一般有如下幾種分類方法：

? 以使用功能劃分：制動摩擦材料：用于吸收動能，并以熱量的形式傳遞。這種材料的響應時間（即制動開始到結束）為一秒至幾十秒；離合摩擦材料：用于傳遞力矩。這類材料的響應時間僅為1秒之內。

? 按工作介質分為潤滑油中工作的濕式摩擦材料；在空氣中工作的干式摩擦材料以及使用在空間或真空狀態環境下的無介質摩擦材料，無介質摩擦材料又稱為純靜摩擦材料。

根據摩擦承載中摩擦材料承受負荷大小劃分為輕負荷摩擦材料、中負荷摩

擦材料、重負荷摩擦材料。負荷大小往往由材料能承載的摩擦熱也就是保持使用性能的溫度來區分的

? 按材料的基體材質來劃分，分為銅基、鐵基、鐵/銅基銅摩擦材料、金屬陶瓷等摩擦材料。

2.摩擦環境對材料摩擦磨損性能的影響

在實際使用中，摩擦環境對材料的摩擦磨損性能有直接的影響。除前面已論述的介質環境之外，影響粉末冶金摩擦材料的摩擦系數有：滑動速度，壓力以及工作溫度。

? 滑動速度 ：摩擦系數和滑動速度的關系是比較復雜的，當滑動速度增大，此時由于材料表面強度降低，摩擦表面硬質點嚙合強度降低，摩擦系數下降。當滑動速度加到一定之后，此時，材料會產生粘著磨損，磨損增加，摩擦系數增大。

? 壓力：隨著壓力增大，摩擦系數呈下降趨勢。在許用壓力范圍內，壓力增加，磨損率不增加；當超許用壓力時，隨壓力增加，磨損急劇增加。壓力允用范圍內，速度增加磨損將有所降低，超過允用范圍，材料出現粘著磨損，磨損加劇。

? 溫度：隨著摩擦壓力和速度的提高，滑動面溫度上升或者連續摩擦制動之后，表面累積溫度沒有傳遞散出，環境溫度增加，材料的摩擦系數會緩慢下降，但對磨損有重大影響，特別是在600~800℃時，表面熔化、氧化，磨損急劇增加，甚至導致制動(離合)系統失效。

綜合考慮摩擦系數對材料摩擦磨損性能的影響，是設計制造粉末冶金摩擦材料制品的關鍵。粉末冶金摩擦材料是一種復合材料，可以通過提高基體轉化或熔化溫度，或改變摩擦組元的種類、含量、形狀來提高許用溫度，從而增加材料的適用性

六、粉末冶金鈦合金

1.簡介氫化脫氫法制備鈦粉

? 鈦粉的生產方法有：

金屬（鈉、鎂）熱還原法，熔鹽電解法，氫化-脫氫法，等離子旋轉電極法等方法。金屬熱還原和熔鹽電解從TiO2制得海綿鈦，將海綿鈦破碎，并經真空退火處理后即制得純鈦粉。氫化-脫氫法可制造純鈦和鈦合金粉末。由于成分控制等方面的原因，鈦合金粉末的制備相對鈦粉更難，制備方法更少。

具體的鈦合金粉制備方法有離心霧化法、等離子旋轉電極法、Leybold-Heraeus電子束旋轉盤、真空霧化和Colt-Crucible法、氣體超聲霧化法，但氣體超聲霧化法是一種新的發明專利，還有待于工程實踐的檢驗。能制備鈦合金粉末的方法基本都能用于制備鈦粉。

氫化-脫氫（HDH）法是制取粒度細、質量好、價格低的鈦粉末的重要工業方法之一。該法是利用鈦的活性高，吸氫后生成氫化鈦的特性。氫化鈦性脆，極易研磨成細粉。氫化鈦經真空脫氫后就得到不含氫的純鈦粉。

HDH法所用原料的來源廣，工藝過程簡單。

【1】將鈦加工后的幾何廢料、殘屑、碎片或鑄錠車屑，經清洗去掉其中的砂石、金屬雜物及油脂后，在Oremet氫化爐內進行氫化。

【2】原料裝在多層式料盤內，反應罐是由19mm厚的304不銹鋼板焊接而成，加熱過程中保持系統的真空度。

【3】達到規定的氫化溫度后切斷真空閥，將計量準確的氫氣送進反應罐與鈦起反應。氫化是放熱反應，控制好氫流量以保證物料氫化均勻，氫氣的純度不低于99.995%。

【4】當達到反應要求的氫含量后切斷氫氣源，用振動球磨機將氫化鈦研磨成粉末，整個球磨過程在氬氣氣氛中。磨碎的料篩分為三級：+35目粉重新返回球磨機；-35+200目粉為合格粉;-200目粉另行處理。

【5】將合格粉用磁選的方法去掉球磨中帶進的磁性雜質。氧和氮是鈦粉中最有害的元素，HDH粉的氧含量比原料高700~800ppm。HDH鈦粉末的顆粒形狀為不規則角狀。-35+200目粉末的松裝密度為1.5g/cm3，搖實密度 1.9g/cm3，流動性較差，適合于冷壓成形。

2.鈦合金中的元素分類

七、粉末冶金電工材料

1.電觸頭的破壞形式

電觸頭材料是最重要的電工材料之一。電觸頭亦稱觸頭或接點，是各類電器開關、儀器儀表中的重要元器件，它擔負著電路間接通與斷開以及負載相應電路中電流的任務，直接影響到開關、電器運行的可靠性及使用壽命，所以人們將電觸頭稱為電器的“心臟”。采用粉末冶金方法制造的觸頭材料稱為粉末冶金觸頭材料，俗稱燒結觸頭材料

電觸頭在使用過程中，其破壞形式有以下幾種：

? 電弧侵蝕：分斷電路時，觸頭對之間發生電弧；觸頭閉合時，觸頭的反跳也會引起電弧。在電弧作用下，材料產生蒸發、熔化及轉移。

? 氧化：由于電弧的熱量加速了觸頭表面的氧化。大多數金屬氧化膜是不導電的，它們使接觸電阻升高。在大電流電路中，使觸頭的溫升值增大；在低電流低電壓線路中，氧化膜可能增厚到使表面完全絕緣而不導電。故氧化是引起觸頭失效的一個重要原因。

? 熔焊：由前述各種原因引起觸頭熔焊后，只有加大分斷力才可解除熔焊的危險。如果熔焊強度超過了開關裝臵的分斷力，則觸頭不能分斷，導致整個電氣系統毀壞。? 橋接：當觸頭分斷時，由于接觸壓力逐漸減小，接觸面積亦逐漸減小，故接觸處的電流密度增大到能使材料局部熔化，形成金屬熔橋。當繼續拉開時，“橋”被拉長，兩端電壓繼續升高，熔橋的溫度也繼續升高，足以使材料蒸發，熔橋變得不穩定，最后斷裂，于是電路斷開形成電弧，一個觸頭表面產生凹坑，另一個表面形成凸瘤。此外形成的“橋”也可能使觸頭對相互連結而妨礙其機械分離。

? 磨損：磨損是滑動觸頭的主要破壞形式，一般分為粘著磨損和磨粒磨損。粘著磨損是在觸頭的真實接觸部位金屬之間彼此熔焊，較軟一方金屬向較硬一方金屬轉移；磨粒磨損是在硬度差別大的材料之間相互摩擦或是軟質材料間有一方含有硬質粒子時發生的磨損，這種作用是單純的機械摩擦過程。磨粒磨損比粘著磨損的破壞作用更大，因為磨粒磨損形成的磨屑造成觸頭材料直接損失，而粘著磨損僅僅是發生材料的轉移。

2.電觸頭材料的分類

電觸頭材料按照不同工作狀態、電壓等級以及材料的加工方法以及材料組合類型等有不同的分類方法

按工作狀態分類

? 開閉觸頭材料：主要用在開關電器中承擔接通、斷開、載流和隔離等任務。這類觸頭材料要求接觸電阻低、操作可靠、使用壽命長；

? 固定觸頭材料：在線路系統中承擔母線和導線的固定連接，主要要求材料能長期耐大氣腐蝕，保持良好的接觸；

? 滑動觸頭材料：用于電機、機車、儀表、電信裝臵等設備中滑動連接處，要求摩擦系數小，使用壽命長。

按電流、電壓等級分類

我國規定凡工作電壓在1KV以上的電器稱為高壓電器，1KV以下的為低壓電器，按電壓等級可分為：

? 高、中壓觸頭材料：指應用于各類高壓負載斷路器（如空氣斷路器、油斷路器、SF6斷路器及真空斷路器等）的觸頭材料。這類觸頭開閉時產生強電弧，故要求材料耐電弧燒損、耐熔焊和有一定的機械強度和沖擊韌性。常采用難熔金屬W、Mo與良導電金屬組成復合材料，如高鎢或高碳化鎢含量的W-Cu、W-Ag、WC-Ag等。? 低壓觸頭材料：指工作電壓220～240V、工作電流5～4000A的觸頭材料。低壓電器分為保護電器和控制電器兩大類，前者主要要求在額定電流下觸頭溫升不超過規定值，能自動開、斷故障短路電流而不熔焊；后者則要求有良好的抗電磨損性能，低而穩定的接觸電阻，在正常工作條件下不發生熔焊。

? 弱電觸頭材料：這類觸頭的工作電壓和工作電流都很低，電壓為幾伏至十幾伏，電流為十幾毫安至幾百毫安，開斷頻繁，每秒動作幾次至幾十次。因此要求觸頭間接觸可靠，接觸電阻盡可能小而穩定，并有良好的化學穩定性、抗熔焊性及高的電壽命，且金屬遷移小。

其他分類

按加工制造方法可將觸頭分為熔煉加工觸頭材料和粉末冶金觸頭材料。粉末冶金觸頭材料包括前文所述各類假合金及金屬-氧化物觸頭材料以及難熔金屬W、Mo觸頭等。按材料組合類型可分為金屬-金屬、金屬-金屬氧化物、金屬-難熔化合物以及金屬-減摩材料四類

3.粉末冶金電工材料的發展趨勢

超低溫、高真空等特殊工作條件下的新型電工材料的研發

? 隨著航空、航天技術的飛速發展，必然會需要適用于超低溫、高真空條件下的電接觸材料、測溫材料、溫控材料等，這就需要人們去積極開發新型的適用于特殊條件的電工材料。制備工藝的改進

? 由于超細、納米粉末制備技術的不斷發展，必然會對傳統的粉末冶金工藝產生一定的推動作用。如機械合金化技術制備的W-Cu、Mo-Cu復合粉末，采用常規燒結方法便可使其燒結坯相對密度達到98%以上，與熔滲工藝相比，減少了制備步驟，從而減少了生產時間，與此同時也克服了熔滲工藝無法制備形狀復雜零件的缺點。此外，微波燒結等快速燒結技術的應用，使得能在極短時間內得到性能更好的粉末冶金制品。新工藝的發展，能有效的減少工序，縮短生產時間，從而極大的提高生產效率，特別是對材料性能的提高具有重要意義，對于整個粉末冶金行業來說，也將是未來研究的重中之重。

八、粉末冶金高溫合金

1.高溫合金粉末制備方法

制取高質量的合金粉末是制造無偏析和組織均勻的高性能部件的關鍵工藝步驟。制粉工藝為了獲得清潔、含有更少雜質、具有一定顆粒大小(53～250μm)和形態好(最好是球狀)的預合金粉末，這也是保證粉末高溫合金質量的關鍵。

目前，制備高純度的高溫合金粉末的方法主要有三種，氬氣霧化法（Argon atomization，AA）、等離子體旋轉電極法（Plasma rotating electrode process，PREP）和真空霧化法(Vacuum atomization, VA，又叫溶入氣體霧化法或溶氫霧化法。其它的方法如超聲波制粉法和冷流法等使用較少

〃氬氣霧化法是指合金原料在霧化設備的真空室中熔化后從澆口流出，在高壓氬氣流的作用下霧化成合金粉末。高溫合金的氣體霧化通常在惰性氣體（一般為氬氣）下進行，由此制備出的顆粒以球形為主。〃等離子旋轉電極法（PREP）可以避免陶瓷相污染，非常適合制備Ni基高溫合金粉末，PREP 制粉設備結構緊湊，主要包括制粉部分，等離子發生器，供電、供氣、供水及真空系統。其原理是：以高溫合金作為旋轉自耗電極，鎢電極為固定電極。在兩電極之間產生等離子電弧，使高速旋轉的棒料電極端面連續熔化。由于電極旋轉使端面熔化的液態金屬流向棒料端面的邊緣，當熔融金屬的質量不斷增加，使得其表面張力無法提供旋轉所需的離心力時，便從端面飛射出去，在表面張力的作用下形成球形成小液滴。噴射出的金屬液滴在飛濺到腔壁之前被惰性氣體以約104℃/ s 的速度冷凝成球形粉末。

PREP方法要嚴格控制制粉工藝參數，才能保證粉末成分和組織的高度均勻性，并且氧和其它雜質的含量在允許值范圍內。PREP方法中，控制粉末顆粒大小的主要工藝參數包括電極直徑、電極轉速、等離子槍功率等。另一個重要工藝參數是惰性氣體介質

PREP制得的顆粒中沒有殘留的惰性氣體，表面光滑潔凈，粉末的球形度好，無空心粉、片狀粉和串狀粉，粒度分布比較窄，但是細顆粒組分較低。這種顆粒比AA法顆粒具有更好的成形加工性能。另外還發現，PREP方法合金粉末中MC型碳化物的尺寸大于AA方法 〃真空霧化法，又叫溶入氣體霧化法，它是將高壓氫氣作用于熔化的高溫合金，經過轉換管排入真空室時，金屬發生激烈的排氣反應，同時在回收室中產生細小的金屬液滴，進而霧化成粉體。

顆粒通常比較細小，顆粒趨于球狀，大顆粒粉主要是片狀，所含的“星形”顆粒少于AA法，但是，顆粒外形不規則性增加，合金粉末的粒度和樹枝晶枝間距都比AA法顆粒稍微大一些。顆粒內部也含有較多的孔洞，同時表面相對比較粗糙。顆粒中的孔洞相互連接，這是由于氫氣的逸出造成的，而非氣體殘留的結果

2.高溫合金粉末處理技術

粉末的處理工藝通常包括粉末的篩分處理、靜電去除陶瓷夾雜、氣體浮選、氣流磨、真空脫氣處理等。

在工藝研究方面，主要集中于靜電分離非金屬夾雜處理。高溫合金粉末摩擦電選分離原理是，在真空和惰性氣體保護下，根據粉末中金屬顆粒、陶瓷類夾雜在帶電金屬滾筒動態摩擦表面導電特性的差異進行陶瓷分離

真空預脫氣處理工藝也是粉末處理的一個重要手段，能有效地減少和最大限度地消除熱等靜壓后合金中的殘留氣孔，改善合金性能，而其它處理工藝如氣體浮選和氣流磨等尚處于研究階段。

3.ODS高溫合金的性能

3.3.1 ODS合金的高溫強度

? ODS高溫合金性能取決于合金成分和它的組織結構。Ni基ODS合金可以分為含有r’沉淀相（如MA754）和不含有r’沉淀相（如MA760和MA6000等）的兩種類型。圖4.33顯示了MA754合金在1366K下1000h的縱向蠕變斷裂強度，可以看出, 用機械合金化法制備的納米氧化物彌散強化MA754高溫合金比鑄造法Ni基高溫合金Mar-M200(合金成分Ni-9Cr-20Co-12.5W-5Al-2Ti-1Nb)具有更高的蠕變斷裂強度。另外，MA754棒材的高溫應力斷裂性能取決于測試方向,如表4.16所示，縱向斷裂應力總比橫向的高, 這是晶粒在兩個方向的尺寸差異造成。而且可以看出，溫度越高，合金的縱向和橫向強度相差越大。

3.3.2 ODS合金的高溫抗氧化性能

? 作為高溫材料, 除需要具有較高的高溫強度外, 還必須具有良好的抗高溫腐蝕能力。MA956合金（Fe基）在氧化過程中的重量變化很小, 而Ni基超合金發生嚴重的氧化剝離失重。Fe基ODS合金（如MA956）綜合性能優異，還具有優異的抗氧化性、抗硫化和碳化性能。此類合金的高溫組織穩定性好，熱膨脹系數低，冷、熱和機加工性能好。最初研發此合金是用于渦輪機的燃燒室。由于它在直到1300℃，都具有較高的強度，因而它不僅是先進航空發動機主燃燒室及加力燃燒室內襯和尾噴管的主要材料，而且廣泛應用其他民用行業的高溫腐蝕性環境中。

九、粉末冶金新技術

1.動磁壓制

動磁壓制工作原理是將粉末裝于一個導電的容器(護套)內，臵于高強磁場線圈的中心腔中。電容器放電在數微秒內對線圈通入高脈沖電流，線圈腔中形成磁場，護套內產生感應電流。感應電流與施加磁場相互作用，產生由外向內壓縮護套的磁力，因而粉末得到二維壓制。整個壓制過程不足1ms 優點

a)由于不使用模具，成型時模壁摩擦減少到0，因而可達到更高的壓制壓力，有利于提高產品質量，并且由粉末材料一次制成近終形定子與轉子，從而獲得高性能產品，大大降低生產成本 ；

b)由于在任何溫度與氣氛中均可施壓，并適用于所有材料，因而工作條件更加靈活；

由于這一工藝不使用潤滑劑與粘結劑，因而成型產品中不含有雜質，性能較高，而且還有利于環保

應用

a)動磁壓制適用于制造柱形對稱的近終形件、薄壁管、縱橫比高的零件和內部形狀復雜的零件；

b)動磁壓制正用于開發高性能粘結釹鐵硼磁體與燒結釤鈷磁體。由于動磁壓制的粘結釹鐵硼磁體密度高，其磁能積可提高15%-20%；

c)對于象Ｗ、ＷＣ與陶瓷粉末等難壓制材料，動磁壓制可達到較高的密度，從而降低燒結收縮率；

d)目前許多動磁壓制的應用已接近工業化階段，第一臺動磁壓制系統已在運行中。

2.溫壓成形

a)溫壓技術是是在混合物中添加高溫新型潤滑劑，然后將粉末和模具加熱至423K左右進行剛性模壓制，最后采用傳統的燒結工藝進行燒結的技術；

b)是普通模壓技術的發展與延伸，被國際粉末冶金界譽為 “開創鐵基粉末冶金零部件應用新紀元”和“導致粉末冶金技術革命”的新型成形技術。

特點：

a)能以較低成本制造出高性能粉末冶金零部件；

b)提高零部件生坯密度和強度，便于制造形狀復雜以及要求精密的零部件； c)產品密度均勻 應用：

a)溫壓技術主要適合生產鐵基合金零件，由于溫壓零件的密度得到了較好的提高，從而大大提高了鐵基等粉末冶金制品的可靠性；

b)同時人們正在嘗試用這種技術制備銅基合金等多種材料零件；

c)溫壓技術在汽車制造、機械制造、武器制造等領域存在著廣闊的應用前景。

3.放電等離子燒結

a)放電等離子燒結是將金屬等粉末裝入由石墨等材質制成的模具內，利用上、下模沖和通電電極將特定燒結電源和壓制壓力施加在燒結粉末，放電等離子燒結爐； b)經放電活化、熱塑變形和冷卻階段完成制取高性能材料或制件的一種方法；

c)是粉末冶金的一種新的燒結技術，是將電能和機械能同時賦于燒結粉末的一種新工藝。

SPS工作原理 d)由于脈沖放電產生的放電沖擊波以及電子、離子在電場中反方向的高速流動，可使粉末吸附的氣體逸散，粉末表面的起始氧化膜在一定程度上可被擊穿，使粉末得以凈化、活化；

e)由于脈沖是瞬間、斷續、高頻率發生，在粉末顆粒未接觸部位產生的放電熱，大大促進了粉末顆粒原子的擴散，其擴散系數比通常熱壓條件下的要大得多，而達到粉末燒結的快速化和均勻化。

優點

a)粉末原料廣泛：各種金屬、非金屬、合金粉末，特別是活性大的各種粒度粉末都可以用作SPS 燒結原科； b)

成形壓力低：SPS燭結時經充分微放電處理，燒結粉末表面處于向度活性化狀態．為此，其成形壓力只需要冷壓燒結的l/10~1/20；

c)

燒結時間短：燒結小型制件時一般只需要數秒至數分鐘，其加熱速度可以高達106℃/s，自動化生產小型制件時的生產率可達400件/h；

d)大氣下燒結：電火花燒結時一般是在大氣下進行，甚至高活性鈹制件也可以在大氣下燒結；

e)成本低：采用石墨模具，加工方便；

f)節約能源：熱效率高，耗電量只相當于電阻燒結的1/10。

應用：

a)制備梯度功能材料

b)制備BaTiO3高介電材料

c)生產硬質合金

d)生產精細陶瓷

e)制備多孔材料

4.超固相線液相燒結

a)粉末冶金燒結技術通常分為加壓燒結和無壓燒結，加壓燒結包括熱壓、熱等靜壓、熱鍛、熱擠壓等，有利于制造高性能、高密度大材料，它們通過同時控制溫度、壓力、應變速率來使粉末壓坯致密化；

b)但加壓燒結成本高、工序復雜、尺寸精度難控制，故大多數零件采用無壓液相燒結，金屬制品的約70%通過液相燒結制造；

c)超固相線液相燒結(Supersolidus Liquid Phase Sintering, SLPS)：將預合金粉末加熱到合金相圖的固相線和液相線之間的某一溫度，使每一個預合金粉末的晶粒內、晶界處及顆粒表面形成液相，從而使燒結體迅速致密化；

SLPS工藝原理

a)液相形成：在固相線溫度附近，液相在晶界、樹枝晶間等處首先形成；這些部位通常是成分偏析、低熔點成分處；

b)顆粒重排和破碎：液相沿晶界鋪展，隨著含量的增加形成包裹晶粒和顆粒的液膜；在毛細管力作用和不斷弱化的晶界的耦合影響下，顆粒發生重排和破碎，填充孔隙； c)晶粒圓化：在液相的溶解析出作用下，界面平直化和圓滑化。

工藝參數 a)粉末特性 b)壓坯密度 c)保護氣氛 d)燒結溫度

e)保溫時間 f)冷卻速度 g)燒結后處理

① 退火：在一定氣氛中于適當溫度對原料粉末進行加熱處理。其目的有還原氧化物、降低碳和其他雜質含量，提高粉末純度；同時，也能消除粉末在處理過程中產生的加工硬化，提高粉末壓縮性。

② 篩分：其目的在于將粉末原料按粒度大小進行分級處理。

③ 混合：將兩種以上不同成分的粉末混合均勻的過程。

④ 制粒：將小顆粒粉末制成大顆粒粉末或團粒的操作過程。常用來改善粉末的流動性和穩定粉末的松裝密度。

⑤ 加成形劑：在壓形前，粉末混合料中常需要添加一些改善壓制過程的物質。

第二篇：重金屬冶金學 復習題

重金屬冶金學 復習題

一、名詞解釋

1．重金屬

重金屬指銅、鉛、鋅、鎳、鈷、錫、銻、汞、鎘和鉍等金屬，他們的共同點是密度均在6g/cm3左右。

2．氧化焙燒

氧化焙燒是在氧化氣氛中，礦料中硫化物在高溫度下與氧反應，使精礦中的硫、砷等轉化為揮發性的氧化物，從精礦中除去。

3.中性浸出

由于鋅礦物中不同程度的含有鐵雜質，浸出過程中不可避免有鐵的浸出，為了得到鐵含量盡可能低的硫酸鋅浸出液，可控制浸出的終點pH值在5.2~5.4之間，使進入溶液的鐵水解進渣，因浸出終點溶液接近中性，故稱為中性浸出。

4.電冶金

利用電能從礦石或其他原料中提取、回收和精煉金屬的冶金過程。

二、填空題

1.2.3.部分硫酸化焙燒兩種不同的操作。

5.三、簡答題

1．在造锍熔煉過程中，減少Fe3O4生成的措施有哪些？

答：在造锍熔煉過程中，保持低的爐渣成分a(FeO)，高的銅锍品味a(FeS)，適當高的溫度和低的氣氛P(SO2),可以消除或減少Fe3O4的影響。

2.說明硫化鋅精礦焙燒的目的。

答：因為FeS不能直接被H2、C、CO還原，也不溶解于冷的稀硫酸和稀鹽酸，焙燒的根本目的在于將精礦中的硫化鋅盡量氧化為氧化鋅，同時盡量脫除對后續工藝有害的雜質。

3.沸騰焙燒的強化措施有哪些？

答：高溫沸騰焙燒，鋅精礦富氧空氣沸騰焙燒、多層沸騰焙燒、利用二次空氣或貧SO2焙燒結煙氣焙燒等。

4.濕法煉鋅浸出攪拌為什么采用空氣攪拌，而靜液過程為什么采用機械攪拌？

答：濕法煉鋅浸出過程中為了使浸出液中Fe2+盡可能地全部氧化成Fe3+除去，采用空氣鼓風的方法進行攪拌，而靜液過程中為了除去Cu、Cd、Co等雜質加入鋅粉，考慮到空氣攪拌會使鋅粉氧化損失，因此靜液過程中采用的是機械攪拌。

5.鋅焙砂中性浸出凈化時，鋅粉置換銅鎘的原理是什么？影響鋅粉置換反應的因素有哪些？

答：鋅粉置換除銅、鎘采用多段鋅粉置換法在鋅粉表面上進行的多相反應過程，影響鋅粉置換除銅、鎘的因素有：鋅粉的質量和用量、攪拌速度、置換溫度、中靜液成分和添加劑。

6.為何銅锍品味越高，渣中銅含量越高？

答：傳統的造锍熔煉法，體系氧勢較低，所產銅锍品味不高，渣中銅含量較低，而現代的強化熔煉法，由于體系氧勢高，銅锍品味高。

五、論述題

1．為什么瓦鈕柯夫熔池熔煉爐的生產率很高？請與白銀熔煉進行對比分析。

答：（1）備料簡單，對爐料適應性強。

（2）由于處理濕料與塊料，煙塵率低。

（3）鼓泡乳化強化了熔煉過程，爐子的處理能力很大，硫化物在渣層氧化，放出的熱能得到充分利用。

（4）大型瓦鈕柯夫爐爐膛中的隔墻將爐膛空間分隔為熔煉區和渣貧化區，熔煉產物銅锍與爐渣逆流從爐子兩端放出，爐渣在同一臺爐中得到貧化，無需設置爐外貧化工序。

（5）爐子在負壓下操作，生產環境較好，作業簡單。

2.說明硫化鋅溶液精礦氧壓浸出的原理及其特點。

答：硫化鋅精礦氧壓技術的特點是：鋅精礦不經焙燒直接加入壓力釜中，在一定的溫度和氧分壓條件下直接酸浸獲得硫酸鋅溶液，原料中的硫、鉛、鐵等則留在渣中，分離后的渣經浮選、熱濾，回收元素硫、硫化物殘渣及尾礦，進入硫酸鋅溶液中的部分經鐵中和沉鐵后進入后續工序處理。該工藝浸出效率高，對高鐵閃鋅礦和含鉛的鋅精礦適應性強，與常規濕法鋅煉方法相比，物需建設配套的焙燒車間和酸廠，有利于環境的治理；尤其是對于成品硫酸外運交通困難地區的情況，氧壓浸出工藝更顯優勢，產出的元素硫便于儲存盒運輸。

六、計算題

1．某點解鋅工廠有鋅電槽40個，通電總電流強度10000安培，平均每晝夜的電鋅產量為10.5噸，平均槽電壓為3.4伏，請計算平均電流效率和單位產品電能消耗各是多少？(鋅的電電化學當量值q為1.22g/(A.h))

平均電流效率10.5*1000000/(10000*24*1.22*40)=89.6%

電能消耗： W=3.4*1000/(1.22*89.65%)=3.1*103 kw.h/t

2．在鋅電積過程中，槽電壓和電流效率均隨電流密度變化，根據下表

D/A.m-2

200

500

1000

(1)根據表中的電流密度，分別計算鋅電積德電能消耗。（鋅的電電化學當量值q為1.2195g/(A.h)）

(2)為了使鋅電積的成本最低，應如何選擇電積過程的電流密度？

(1)η1 =2.5*1000/(1.2195*80%)=2.56*103 kw.h/t

η2 =2.7*1000/(1.2195*90%)=2.46*103 kw.h/t

η3 =3.0*1000/(1.2195*94%)=2.62*103 kw.h/t

η4 =3.5*1000/(1.2195*96%)=2.99*103 kw.h/t

(2)為使鋅點積的成本最低，應選擇電流密度為200A/m2。

E/V 2.5 2.7 3.0 3.5 ηi/% 80 90 94 96

第三篇：稀有金屬冶金學練習題

稀有金屬冶金學練習題

一、多項選擇題（共10小題，每小題3分，共30分）。

2.粗四氯化鈦精制除雜的方法有（BCD）。

A.用水清洗

B.比四氯化鈦沸點高的雜質：蒸餾法除去

C.比四氯化鈦沸點低的用精餾法除去

D.和四氯化鈦沸點相近的雜質，銅絲除釩法，增濕的木炭和食鹽除去三氯化鋁

3.海綿鈦制取方法有（CD）。

A.氧化法提取B.與硫酸反應

C.TiCl4鎂還原法/鈉還原法D.氯化物的熔鹽電解法

4.生成鈦白的方法（AB）。

A.硫酸法B.氯化氧化法

C.酸堿法D.氧化法

5.鎢鉬主要化合物的性質中，氧化物包括有（ABD）。

A.三氧化物B.二氧化物

C.一氧化物D.中間氧化物

6.鉬及其化合物的用途有：（ABCD）。

A.鋼鐵工業B.耐熱和耐酸合金

C.鉬及鉬合金D.鉬的化合物

7.影響金粉末的壓制成型的因素主要有（ABCD）。

A.壓制壓力B.壓制方式

C.粉末的性質D.成型劑

8.各種萃取塔按混合方式不同，大致分為哪類（ABC）。

A．脈沖萃取法B.震動篩選法

C.機械攪拌萃取法D.用水清洗法

9.影響分離效果的主要因素有（ABCD）。

A.淋洗劑PHB.流速

C.柱比和柱高及柱徑之比D.樹脂粒度和溫度

10.TBP萃取分離軸、釷和稀土一般分（ABC）進行。

A.30%TBP-煤油萃取鈾釷B.5%TBP-煤油萃取鈾

C.40%TBP-煤油萃取釷D.35%TBP-煤油萃取

9.根據萃取劑的結構特征，一般可將萃取分為（ABCD）。

A.含氧萃取劑和胺類萃取劑B.中性磷型萃取劑

C.酸性磷型萃取劑D.螯合萃取劑及羧酸萃取劑

10.各種難選低品位鉭鈮原料一般的處理方法有（ABCD）等。

A.還原熔料法B.氯化法

C.焙燒-浸出法D.硫酸過氧化物浸出法

二、填空題（共10小題，每小題3分，共30分）。

2.常溫下致密鎢鉬在空氣中十分穩定，在400℃ 時輕微氧化，高于500~600℃則迅速氧化生成WO3和MoO3。

3.鎢鉬主要化合物的性質有：氧化物、鎢酸和鉬酸、正鎢酸鹽和 正鉬酸鹽、同多酸及其鹽類、雜多酸及其鹽類、鎢鉬的鹵化物、六氟化鎢、鎢的碳化物。

4.鉬主要用于鋼鐵業，據1985~1986年統計，鉬的消費結構為：合金鋼占43~44%，不銹鋼占22~23%，工業鋼占8%，鑄鋼占6%，超合金占3%，金屬鉬占6%，鉬化學品占10%，其他1%。

5.氯化物電解影響電流效率的因素有：電流密度、電解質組成、電解溫度、極距、氯化稀土中的水分、電解質中雜質碳、電解槽結構。

6.稀土電解中常用電解質體系的主要性質有：熔度、電解制的密度、電解質對稀土金屬的溶解度、電解質的蒸汽壓、電解質的粘度、電解質的電導。

7.熔鹽氯化與沸騰層氯化的比較，熔鹽氯化有的優缺點有：原料適應性強、氣相產物中TiCl4分壓高、粗TiCl4雜質含量少、與沸騰層氯化相比增加了“三廢”處理的負擔。

8.在稀土金屬的生產中，用熔鹽電解法或金屬熱還原法制取稀土金屬時，主要是采用無水稀土氯化物、氟化物和氧化物作原料。

9.目前制取高純致密稀有金屬的主要方法有：真空熔煉法、高溫燒結法、區域熔煉及拉單晶法、熔鹽電解精煉法、化合物熱解法。

10影響氯化速度的因素有：溫度、氯氣分壓、氯氣流動速、沸騰層內TiO2含量、物料特性。

8.氯化物的熔鹽電解法： 700~800度下，在堿金屬氧化物組成的熔鹽中，利用金屬鈦和TiCl4反應使TiCl4溶解于電解質中，利用鈦與鈦離子間的平衡，使熔鹽中保持足夠濃度的Ti2+，進而可在陰極電位低于K+Na+等離子析出電位條件下，在陰極上得到金屬鈦。

9.影響鉭鈮萃取分離過程的主要因素中有氫氟酸濃度和硫酸濃度，鈮的萃取隨氫氟酸的濃度的增加而增大，鉭的萃取是隨氫氟酸的濃度的增加而增加，在6~8mol/L達到最大值后開始緩慢下降。

10.鎢鉬主要化合物的性質中，鎢的鹵化物及其氧化物包括有： 六氯化鎢、五氯化鎢、二氯化鎢、二氯二氧化鎢、四氯氧化鎢。

三、簡答題（共5小題，每小題8分，共40分）。

2.磷釔礦與獨居石相似，也是一種稀土磷酸鹽礦物，它的特點是什么？

1）稀土元素中釔含量高，輕稀土含量低。

2）精礦中釷含量少，一般只含1%~2%。

3）比獨居石難分解，大多數采用濃硫酸焙燒分解、堿熔融或蘇打燒結等強化方法處理。

3.在萃取體系中，離子締合萃取體系這種萃取體系的特點是什么？

1）萃取劑是含氧有機化合物，如乙醚，或含氮有機化合物，如胺和季胺鹽。

2）被萃取物通常為金屬絡合陰離子。

3）萃取劑與被萃取物之間形成的萃合物是離子締合物。

4.在萃取過程的基本原理中，對萃取劑性能的基本要求有哪些？

（1）它至少有一個萃取功能基，通過它與金屬離子相結合形成萃合物。

（2）為了使萃取劑本身或生成的萃合物易溶于有機相而難溶于水相，它必須具備相當長的碳氫鏈或苯環。

（3）具有較高的選擇性，對欲分離的元素要求分離系數大，同時，有較大的萃取容量，即單位體積的萃取劑萃取金屬元素的飽和容量較大。

（4）化學穩定性好，不易水解，毒性小，能耐各種酸、堿、氧化劑和還原劑的作用，當料液中有放射性元素時，有較好的抗輻射性。

（5）要求比重小，粘度低，表面張力較大，易和水相分層，沸點和閃點高，不易著火，熱穩定性好。

（6）生產萃取劑的原料來源豐富，生產成本低，價格便已。

5.鋯英石精礦的分解主要方法有哪些？

（1）與茍性鈉共熔或與蘇打燒結，得鋯酸鈉或硅鋯酸鈉等，然后用水處理。

（2）與石灰或碳酸鈣燒結得鋯酸鈣，然后進一步分解。

（3）在等離子設備中，直接分解ZrSiO4、而獲得粗二氧化鋯。

（4）與硅氟酸鉀融合，得氟鋯酸鉀。

（5）直接氯化鋯英石與碳的混合料，獲得粗四氯化鋯，然后分解ZrCl4與HfCl4,并提純。

（6）在電爐中進行碳還原，生成CrC或Zr，然后進行氯化以制取粗四氯化鋯。

5.在生成鈦白的方法硫酸法是如何進行的？

答：以鈦鐵精礦為原料，在160~200度下進行酸分解：FeTiO3+2H2SO4=TiSO4+FeSO4+2H2O，Fe2O3+H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O以硫酸鹽形式進入溶液中的Fe以Fe2+ Fe3+存在，要加鐵屑使Fe3+還原成Fe2+，后將溫度將至15度可使Fe2+呈鐵綠礬結晶被除去，向除鐵后的溶液中加水和晶種，可水解沉淀出偏鈦酸，沉淀經漂洗后在回轉窯干燥，煅燒后得到TiO2。

第四篇：復習內容

主要內容：

1.我愛閱讀。《竊讀記》生動、細致地刻畫了竊讀的心理和樂趣，表達對讀書的熱愛與渴望。作者林海英，著有《城南舊事》。

2.月是故鄉明。本組選編的一首首詩詞，一篇篇散文，都是游子們思鄉懷鄉的絕唱。《古詩詞三首》中，《泊船瓜洲》寫詩人在瓜洲隨船停留時遙望家鄉、不知何時能回到家鄉的惆悵；《秋思》寫了詩人在洛陽城寫信給家人，無奈信短情長，無法盡訴；《長相思》寫到戍邊打仗的南方將士，在北方的風聲雪聲里因思念家鄉，輾轉反側，夜不能寐。《梅花魂》寫了遠在異國他鄉的老人，把他的相思寄托在梅花身上，表達了對祖國、對家鄉矢志不渝的眷戀。《桂花雨》寫作者對童年的搖花樂的美好回憶和深深的懷念。《小橋流水人家》則深情地寫了留在記憶中的美好的故鄉生活。

3.學習說明性文章。

《新型玻璃》介紹了一些新型玻璃的特點和用途，讓我們感受科學技術的神奇和威力；《假如沒有灰塵》揭示了科學家們的重大發現，闡釋了灰塵與人類的重要關系。主要的說明方法有舉例子、打比方、列數字、作比較。

4.生活的啟示。

《釣魚的啟示》道德判斷也許很簡單，實踐起來卻很難。《落花生》做人不能只講體面，而對別人沒有好處。

《通往廣場的路不止一條》通往廣場的路不止一條，生活也是這樣。

《珍珠鳥》信賴，往往能創造出美好的境界。

5.遨游漢字王國。從甲骨文到現在的楷體，字體的演變主要經歷了五個階段：甲骨文、金文、篆書(主要指小篆)、隸書和楷書。

6.父母之愛。

《地震中的父與子》講述了1994年美國洛杉磯發生大地震時，一位父親在廢墟中經過38小時的挖掘，終于救出兒子的傳奇故事。

《慈母情深》講述了貧窮辛勞的母親不顧同事的勸阻，毫不猶豫地給錢讓“我”買《青年近衛軍》，滿足了我讀書的強烈愿望。

《“精彩極了”和“糟糕透了”》記敘了父、母親對一個七八歲孩子寫的第一首詩的不同評價，以及對孩子成長的影響。

《學會看病》中的母親，為了培養孩子將來獨自面對生活的能力，在感冒時讓他自己上醫院，學會了看病。

7.不忘國恥、振興中華。

《圓明園的毀滅》表達了作者對祖國燦爛文化的熱愛和對侵略者強盜行徑的痛恨； 《狼牙山五壯士》頌揚了抗日戰士大無畏的英雄氣概和偉大的獻身精神；

《難忘的一課》敘述了抗日戰爭勝利后臺灣剛剛“光復”時，臺灣人民學習祖國文字的動人情景。

《最后的一分鐘》抒發了香港回歸祖國時，華夏兒女無比喜悅與自豪之情。

8.走近毛澤東。這四篇課文從不同角度反映了毛澤東偉人的風采和凡人的情懷，讀后，讓人深深地感到毛澤東──他是杰出的詩人，他是偉大的領袖，他是慈愛的父親，他和普通的群眾在一起。

三、日積月累(知道每句的意思,每個詞的意思)

一日無書，百事荒蕪（陳壽）；讀書破萬卷，下筆如有神（杜甫）

書猶藥也，善讀之可以醫愚。（劉向）黑發不知勤學早，白首方悔讀書遲。（顏真卿）讀書有三到，謂心到、眼到、口到。（朱熹）

悠悠天宇闊，切切故鄉情。（張九齡）世上無難事，只怕有心人。

欲要看究竟，處處細留心。虛心萬事能成，自滿十事九空。

滴水能把石穿透，萬事功到自然成。寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。

兄弟敦和睦，朋友篤誠信。（陳子昂）孝在于質實，不在于飾貌。

愛親者，不敢惡于人；敬親者，不敢慢于人。非淡泊無以明志，非寧靜無以致遠。成語：同仇敵愾 臨危不懼 勇往直前 前仆后繼 力挽狂瀾

中流砥柱 大義凜然豪情壯志 不屈不撓 披荊斬棘 奮發圖強

勵精圖治眾志成城舍生取義 任重道遠 再接再厲

一、讀一讀，想一想意思，想一想怎樣才能記住字形。

竊讀 貪婪 懼怕 傾盆大雨 屋檐 鼓勵 毫不猶豫 謄寫 周游 嘔心瀝血 頗負盛名 玷污 秉性 淚眼蒙眬眷戀 慈祥 稀罕 靈魂欺凌 梳理 低頭折節 上顎 哺乳動物 過濾 用肺呼吸 又粗又矮 嫌疑 特殊 安然無恙 窗簾 規定 經驗 報警 矯健

龐然大物 魚餌 小心翼翼皎潔 嘴唇 沮喪 誘惑 抉擇 告誡 實踐 啟示愛慕 吩咐 分辨旅途 信賴 絡繹不絕 外甥 倉頡造字 鴻鵠 恭恭敬敬 刪除 拘束 橫豎撇捺 浩瀚如海 馳騁 魅力 徜徉 廢墟 爆炸 瓦礫 顫抖 忙碌 靦腆 出版 企圖謹慎 破爛不堪 疲憊 玲瓏剔透 瑰寶灰燼 日寇 崎嶇 斬釘截鐵 粉身碎骨 昂首挺胸 眺望 銷毀 前仆后繼 再接再厲 磅礴 協商誕生瞻仰 擬定奔赴殉職 躊躇 黯然 肅立

一、讀一讀，想一想意思，想一想怎樣才能記住字形。再自己寫出幾個易錯字。

竊讀貪婪懼怕傾盆大雨屋檐鼓勵毫不猶豫謄寫周游嘔心瀝血頗負盛名玷污秉性淚眼蒙眬眷戀慈祥稀罕靈魂欺凌梳理

低頭折節上顎哺乳動物過濾用肺呼吸又粗又矮嫌疑人特殊

安然無恙窗簾規定經驗報警矯健龐然大物魚餌小心翼翼 皎潔

嘴唇沮喪誘惑抉擇告誡實踐啟示愛慕吩咐 分辨 旅途信賴

絡繹不絕外甥倉頡造字鴻鵠恭恭敬敬刪除拘束 橫豎撇捺浩瀚如海馳騁魅力徜徉廢墟 爆炸瓦礫顫抖忙碌靦腆出版企圖 謹慎

破爛不堪 疲憊玲瓏剔透 瑰寶灰燼日寇崎嶇斬釘截鐵粉身碎骨

昂首挺胸眺望銷毀前仆后繼再接再厲磅礴協商 誕生 瞻仰擬定

奔赴 殉職躊躇黯然肅立

二、背誦古詩，說說詩的意思

泊船瓜洲 宋 王安石（思念家鄉）

京口瓜洲一水間，鐘山只隔數重山。春風又綠江南岸，明月何時照我還。

秋思唐張籍（思念家鄉）

洛陽城里見秋風，欲作家書意萬重。復恐匆匆說不盡，行人臨發又開封。

長相思清納蘭性德（思念家鄉）

山一程，水一程，身向榆關那畔行，夜深千帳燈。風一更，雪一更，聒碎鄉心夢不成，故園無此聲。七律長征毛澤東

紅軍不怕遠征難，萬水千山只等閑。五嶺逶迤騰細浪，烏蒙磅礴走泥丸。金沙水拍云崖暖，大渡橋橫鐵索寒。更喜岷山千里雪，三軍過后更開顏。

卜算子詠梅風雨送春歸，飛雪迎春到。已是懸崖百丈冰，猶有花枝俏。俏也不爭春，只把春來報。待到山花爛漫時，她在從中笑。

三、日積月累

一日無書，百事荒蕪（陳壽）；讀書破萬卷，下筆如有神（杜甫）

書猶藥也，善讀之可以醫愚。（劉向）黑發不知勤學早，白首方悔讀書遲。（顏真卿）讀書有三到，謂心到、眼到、口到。（朱熹）

悠悠天宇闊，切切故鄉情。（張九齡）

世上無難事，只怕有心人。欲要看究竟，處處細留心。虛心萬事能成，自滿十事九空。滴水能把石穿透，萬事功到自然成。寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。

兄弟敦和睦，朋友篤誠信。（陳子昂）孝在于質實，不在于飾貌。

愛親者，不敢惡于人；敬親者，不敢慢于人。非淡泊無以明志，非寧靜無以致遠。

成語：同仇敵愾臨危不懼勇往直前前仆后繼力挽狂瀾

中流砥柱大義凜然 豪情壯志不屈不撓披荊斬棘 奮發圖強

勵精圖治 眾志成城舍生取義任重道遠 再接再厲

四、課文內容：（學會概括課文主要內容）

1.我愛閱讀。《竊讀記》生動、細致地刻畫了竊讀的心理和樂趣，表達對讀書的熱愛與渴望。作者林海

英，著有《城南舊事》。

2.月是故鄉明。本組選編的一首首詩詞，一篇篇散文，可以說，都是游子們思鄉懷鄉的絕唱。《古詩詞三首》中，《泊船瓜洲》寫詩人在瓜洲隨船停留時遙望家鄉、不知何時能回到家鄉的惆悵；《秋思》寫了詩人在洛陽城寫信給家人，無奈信短情長，無法盡訴；《長相思》寫到戍邊打仗的南方將士，在北方的風聲雪聲里因思念家鄉，輾轉反側，夜不能寐。《梅花魂》寫了遠在異國他鄉的老人，把他的相思寄托在梅花身上，表達了對祖國、對家鄉矢志不渝的眷戀。《桂花雨》寫作者對童年的搖花樂的美好回憶和深深的懷念。《小橋流水人家》則深情地寫了留在記憶中的美好的故鄉生活。

3.學習說明性文章。《新型玻璃》介紹了一些新型玻璃的特點和用途，讓我們感受科學技術的神奇和威力；《假如沒有灰塵》揭示了科學家們的重大發現，闡釋了灰塵與人類的重要關系。主要的說明方法有舉例子、打比方、列數字、作比較。

4.生活的啟示。

《釣魚的啟示》道德判斷也許很簡單，實踐起來卻很難。

《落花生》做人不能只講體面，而對別人沒有好處。

《通往廣場的路不止一條》通往廣場的路不止一條，生活也是這樣。

《珍珠鳥》信賴，往往能創造出美好的境界。

5.遨游漢字王國。從甲骨文到現在的楷體，字體的演變主要經歷了五個階段：甲骨文、金文、篆書(主要指小篆)、隸書和楷書。

6.父母之愛。

《地震中的父與子》講述了1994年美國洛杉磯發生大地震時，一位父親在廢墟中經過38小時的挖掘，終于救出兒子的傳奇故事。

《慈母情深》講述了貧窮辛勞的母親不顧同事的勸阻，毫不猶豫地給錢讓“我”買《青年近衛軍》，滿足了我讀書的強烈愿望。

《“精彩極了”和“糟糕透了”》記敘了父、母親對一個七八歲孩子寫的第一首詩的不同評價，以及對孩子成長的影響。《學會看病》中的母親，為了培養孩子將來獨自面對生活的能力，在感冒時讓他自己上醫院，學會了看病。

7.不忘國恥、振興中華。

《圓明園的毀滅》表達了作者對祖國燦爛文化的熱愛和對侵略者強盜行徑的痛恨。

《狼牙山五壯士》頌揚了抗日戰士大無畏的英雄氣概和偉大的獻身精神。

《難忘的一課》敘述了抗日戰爭勝利后臺灣剛剛“光復”時，臺灣人民學習祖國文字的動人情景。《最后的一分鐘》抒發了香港回歸祖國時，華夏兒女無比喜悅與自豪之情。

8.走近毛澤東。這四篇課文從不同角度反映了毛澤東偉人的風采和凡人的情懷，讀后，讓人深深地感到毛澤東──他是杰出的詩人，他是偉大的領袖，他是慈愛的父親，他和普通的群眾在一起。

五、作文訓練

1.說說自己在讀書經歷中的故事。（可以寫小時候和入學后的自己讀書的趣事、經歷，結尾談談自己對讀書的看法、感受等）

2.想象作文，寫《二十年后回故鄉》。以20年后某一天自己回家時所看見所經歷的事來反應家鄉的巨大變化，表達自己熱愛家鄉的思想感情。

3、介紹一種物品。如，介紹蔬菜、水果，應重點介紹形狀、顏色、味道，還可以介紹種類、產地、產量、營養價值等方面的情況；介紹玩具、文具、電器，應重點介紹形狀、特點、構造、用途以及使用過程中應注意的問題等等。

4、（）的啟示。一要寫清事實（什么事情、哪句名言、什么漫畫??），記事要寫清過程。

5、爸爸媽媽我想對您說。可以寫的內容有：通過具體的事，體現對父母由不理解到理解，體會到父母的愛；建議父母改進教育方法，勸說他們改掉不良習慣；同父母再說說其他心里話。

6、寫讀后感。基礎是“讀”，只有仔細地閱讀，認真地思考，深入地感悟，理解了文章的主要內容，體會到文章的思想感情，讀出了自己的感受和體會，才能有感而發寫好讀后感。寫讀后感一定要聯系社會現實和自己的生活、思想實際。聯系實際一定要實事求是，寫出自己的真實感想，忌說假話、空話、套話。

7、寫場景。多采用總分總的寫法。按一定的順序寫好人物與環境，表現主題。

8、寫梗概。做法：①熟悉文本（作品）；②理清脈絡，抓住重點；③用簡潔的語言歸納概括。

人教版五年級語文上學期期末復習資料(近義詞反義詞)人教版五年級語文上學期期末復習資料

近義詞

饑餓（饑渴）懼怕（害怕）鼓勵（鼓舞）智慧（才智）急切（著急）知趣（懂事）隨便（隨意）采訪（訪問）興趣（興致）趕緊（趕忙）建議（意見）

選擇（選取）環繞（包圍）周游（環游）

繼續（持續）似乎（仿佛）程度（層面）親切（親熱）

恰似（好象）助威（加油）愛好（熱愛）

遭遇（境遇）報償（補償）縷縷（絲絲）飄泊（飄流）

偶爾（偶然）慈祥（慈愛）訓斥（批評）

撩亂（吹亂）姿態（姿勢）尤其（特別）點綴（裝飾）

干涸（干枯）柔軟（柔順）環繞（纏繞）

灌溉（澆灌）浮現（出現）判斷（判定）捕獲（捕捉）

格外（特別）乖巧（靈巧）警惕（警覺）

惹惱（惱怒）錯雜（復雜）通常（平常）陳列（陳設）急促(急切)采用(利用)規定(規則)

問世(出現)

對付(應付)面臨(面對)

飄忽（飄浮）柔和(溫和)依附(依靠)附近(近處)

逃脫(擺脫)欣賞(觀看)和藹(和氣)假如(如果)

教導(教誨)居然(竟然)開辟(開拓)

收獲(收取)吩咐(告訴)可惜(惋惜)難得(不易)

舒適(舒服)異常(特殊)奇怪(奇特)

轟動(震動)欣賞(賞識)調查(了解)造詣(成就)

感觸（感受）愉悅（愉快）創造（創新）

安頓（安排）混亂（紛亂）昔日（往日）阻擋（阻攔）絕望（失望）堅定（堅決）從來（向來）噪音（噪聲）周圍（四圍）耽擱（耽誤）忍心（狠心）鼓勵（鼓舞）歧途（歧路）瞬間（剎那）

接觸（觸摸）打蔫（萎靡）愣住（怔住）鍛煉（磨練）

指導（指點）損失（損耗）環繞（纏繞）

仿照（模仿）名勝（圣地）散步（漫步）根據（依據）

地形(地勢)掩護(保護)依托(依靠)

停泊(停留)郊外（郊區）重新（重來）真摯（真誠）

崇高（高尚）濕潤（潮濕）

反義詞

貪婪（無私）充足(缺乏)支撐(摧毀)困難(容易)喜歡(討厭)可靠(質疑)偷偷(公開)

通順(阻塞)培養(摧殘)熟悉(陌生)結束(開始)

猶豫(果斷)忽略(重視)欣賞(討厭)

特殊(一般)擴展(縮小)吸引(排斥)唯獨(大多)玷污(純潔)愛惜(破壞)離別(相聚)

寶貴(廉價)寒冷(溫暖)擔心(放心)涼爽(炎熱)丑陋(漂亮)舒服(難受)寬敞(狹窄)

傾斜(豎直)退化(進化)敏捷(遲鈍)警覺(大意)銳利(呆滯)細膩(粗糙)珍貴(低廉)

自動(被動)重要(普通)集中(分散)嚴寒(酷暑)分裂(團結)削弱(增強)劇烈(微弱)

單調(多彩)折射(直射)得意(失意)清楚(模糊)嚴格(寬松)簡單(復雜)消失(出現)

素凈(艷麗)巧妙(拙劣)愛慕(厭惡)便宜(昂貴)成熟(生澀)答應(拒絕)深夜(黎明)

可貴(無用)冷清(熱鬧)舒展(收縮)僵硬(柔軟)飄浮(下沉)散發(收集)瞬間(長久)

避免(參與)肯定(否定)陷入(突出)開辟(開拓)忙碌(悠閑)瘦小(高大)精彩(糟糕)

放肆(莊重)得意(失意)滾燙(冰涼)掙開(束縛)獨立(聯合)熟悉(陌生)熱情(冷漠)

損失(獲得)幻想(現實)精華(糟粕)掠走(送回)珍貴(低廉)沉著(驚慌)崎嶇(平坦)

堅強(脆弱)勝利(失敗)簡單(復雜)熟練(生疏)

嚴肅(活潑)強烈(微弱)寬敞(狹窄)

千篇一律(獨樹一幟)

第五篇：復習內容

本學期我們認識的英雄人物有：關心下一代成長的毛澤東，以身作則、與戰士同甘共苦的朱德，勤學苦練的梅蘭芳，為民造福的大禹，關心人民、無私奉獻的孔繁森。

小鷹學飛：學到了學無止境的道理，教育學生要虛心好學，不斷進取

青蛙看海：只要腳踏實地、一步一個腳印，堅持不懈的刻苦努力，就一定能到達理想的頂點 狼和小羊：懂得了像狼一樣的壞人，總找借口做壞事，他們是不講道理的。

狐貍和烏鴉：喜歡聽奉承話容易受騙上當的道理。

用下面的詞語說一句話：有的、有的、有的。。已經。。。

理解“留戀”的意思。

朱德同志為什么要在自己的扁擔上寫上朱德記三個字？因為朱德同志不想讓別人再把他的扁擔藏起來，所以……

描寫秋天景色的詞語：有關珍惜時間的成語：學過的《三字經》有：有關自然現象的成語：我知道選自《老子》的古代名言有：學過《小鷹學飛》后我想到的成語是：我知道伊索和莎士比亞的名言有：與嚴寒天氣有關的成語有：有關不甘落后的成語：有關描寫英雄人物的成語：有關奇妙夜景的成語》

大雁飛到南方，熊、蛇冬眠。松鼠、螞蟻備糧過冬。兔、貓、狗在本地過冬

還有停留的意思：停止在某個地方不離去

會背贊美老師的詩句：春蠶到死絲方盡、蠟炬成灰淚始干

落紅不是無情物，化作春泥更護花

教師是人類靈魂的工程師

你還知道哪些科學家的故事？愛迪生——發明了電燈。法布爾寫出了<昆蟲記>

會默寫《青松》、登鸛雀樓、靜夜思、長歌行、二十四節氣歌

禹在外治水（13）年，曾經（3）次路過自己的家門，但他

（一）次也沒有進去看一看。禹的兒子

（十）多歲了，還不知道父親是個什么樣子。