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材料的制备
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Chapter 5 Preparation of Materials
主要内容
金属材料的制备
陶瓷工艺
晶体生长技术
气相沉积法
溶胶-凝胶法
液相沉淀法
固相反应
插层法和反插层法
自蔓延高温合成法
非晶材料的制备
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材料制备
化学合成
工艺技术
学****目的
学****几种材料制备技术,掌握其基本原理,理解相关工艺过程。
了解各种制备技术的特点、适用范围、优缺点等。
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金属材料的制备
冶金工艺
——从矿石中提取金属或金属化合物,用各种
加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料
的过程和工艺
冶金工艺
火法冶金
湿法冶金
电冶金
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火法冶金
——在高温条件下进行还原-氧化反应的冶金过程
▬矿石准备
先将冶金熔剂加入到选好的细粒精矿,然后再根据需要
做成各种形状
▬冶炼
•还原冶炼——在还原气氛下的鼓风炉内进行
•氧化吹炼——在氧化气氛下进行
•造硫熔炼——在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行,
主要用于处理硫化铜或硫化镍矿
▬精炼
进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属,以提高
其纯度
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湿法冶金
浸出
浸取溶液与残渣分离,同时将冶金溶剂和金属离子洗涤回收
浸取溶液的净化和富集,常采用离子交换和溶剂萃取技术或其他化学沉淀方法
从净化液提取金属或化合物
——利用化学溶剂的化学作用,在水溶液或非水溶液中
进行包括氧化、还原、中和、水解和络合等反应,对原料、
中间产物或二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金
过程。
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电冶金
根据利用电能效应的不同,电冶金分为:
电热冶金:利用电能获得冶金所要求的高温而进行的冶金生产。
与火法冶金过程差别不大,主要区别只是冶炼时热能来源不同
电化冶金:利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。
——利用电能提取金属的方法
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金属材料热处理
热处理工艺
合金材料的晶态
与金相组织结构
合金的性质
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分类
特点
常用方法
整体热处理
表面热处理
化学热处理
是对工件整体进行穿透加热
是仅对工件的表面进行的热处理工艺
是改变工件表层的化学成分、组织和性能
退火、正火、淬火+回火、调质等
表面淬火和回火(如感应加热淬火)、气相沉积等
渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属、多元共渗等
根据加热、保温和冷却工艺方法的不同,热处理工艺分为:
整体热处理、表面热处理、化学热处理
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奥氏体化
——金属材料加热到其相转变临界温度以上时,
获得奥氏体组织的过程。
奥氏体的形成分为:奥氏体晶核形成、奥氏体晶核
长大、残余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化
共析钢的奥氏体形成过程示意