粉体技术导论期末复习重点资料

1、第一章 颗粒的几何形态特性1、粒度是颗粒在空间范围所占大小的线性尺寸。2、表示方式：1）、三轴径：以颗粒的长度l、宽度b、高度h定义的粒度平均值称为三平均径。2）、球当量径：把颗粒看成相当的球。a、与颗粒同体积的球的直径称为等体积球当量径b、与颗粒等表面积的球的直径称为等表面积球当量径c、与颗粒具有相同的表面积对体积比，即具有相同的体积比表面sv的球的直径称为比表面积球当量径3）、圆当量径：以颗粒投影轮廓性质相同的园的直径表示粒度。a、与颗粒投影面积相等的园的直径称为投影园当量径b、与颗粒投影图形周长相等的园的直径称为等周长园当量径。4）、统计平均径：平行于一定方向（用显微镜）测得的线度，故又

2、称定向径。a、定方向径：沿一定方向测颗粒投影像的两平行线间的距离。b、定方向等分径：沿一定方向将颗粒投影像面积等分的线段长度。c、定向最大径：沿一定方向测定颗粒投影像，所得最大宽度的线段长度。3、粒度分布：将粉末试样按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、按数量或按体积）所占的百分率。 粒度分布是表征多分散体系中颗粒大小不均一的程度。频度分布 任意粒度间隔内颗粒出现的频度。累计分布 以下的颗粒个数（质量）占总颗粒个数（质量）的百分比。4、形状因子是一个无量纲的量，人们常用这个量的数值来表征颗粒的形状。其数值与颗粒的形状有关，故能在一定程度上表征形状对于标准形状（大多取球形）的偏离。形状系数：

3、有些形状因子反映着颗粒的体积、表面积乃至一定方向上的投影面积与某种规定的粒度的相应次方的关系，而这些次方的比例关系又常称为形状系数。形状指数：形状指数与形状系数不同，它与具体物理想象无关，对颗粒外形本身，用各种数学式进行表达。5、粒度的测量方法1）、筛分析：让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级。分别称重，求得以质量百分数表示的粒度分布。筛分的优缺点：a、优点：统计量大, 代表性强；便宜；重量分布。b、缺点：代表性差（下限38微米）；人为因素影响大；重复性差；非规则形状粒子误差；速度慢。2）、显微镜法 显微镜是唯一观察和测量单个颗粒的方法，是测量粒度的最基本方法。利用它可以

4、直接了解颗粒的大小、形状、表面形貌、颗粒结构状况（如空隙、疏松状况等）。显微镜方法的优缺点：a、优点：可直接观察粒子形状；可直接观察粒子团聚；光学显微镜便宜。b、缺点：代表性差；重复性差；测量投影面积直径；速度慢。3）、光散射法：通过测量颗粒的散射光强或偏振情况、散射光通量或透过光的强度来确定粒度。消光法：通过测量经颗粒群散射和吸收后光强度在入射方向上的衰减来确定粒度。优点：具有快速、通过光电转换易实现测量和数据处理自动化的优点，还有单色性和方向性好等优点。4）、激光粒度法：当光入射到颗粒时，会产生衍射，小颗粒衍射角大，而大颗粒衍射角小，某一衍射角的光强度与相应粒度的颗粒多少有关。优点：测试操

5、作简便快捷：放入分散介质和被测样品，启动超生发生器使样品充分分散，然后启动循环泵，实际的测试过程只有几秒钟。测试结果以粒度分布数据表、分布曲线、比表面积、d10、d50、d90等方式显示、打印和记录。第二章 颗粒群聚集特性1、颗粒层填充结构是指粉体层内部颗粒在空间中的排列状态。颗粒层的排列状态是不均匀的，而存在着局部的填充结构变化，这对粉体现象有着很大的影响。两个极端的填充状态：最疏与最密填充状态。2非均一球形颗粒的填充结构 小颗粒的粒度越小，填充率越高；填充率随大、小颗粒混合比而变化；大颗粒质量比率为70%时，填充率最大。3、影响颗粒填充的因素1）壁效应 ：当颗粒填充容器时，在容器壁附近形成

6、特殊的排列结构，这就称为壁效应。壁效应是紧挨着壁的位置存在着相对高的孔隙率区域，这是由于壁和颗粒的曲率半径之间的差异而引起的。对于直壁容器，器壁的第一层是特殊排列的，斜壁的第二层起也要受壁效应的影响。2）局部填充结构：a、空隙率分布 壁附近空隙率变化较大，壁处空隙率最大，当壁距/球径超过3时，空隙率趋于一致。b、填充数密度分布 填充数分别与空隙率分别应是一致的。c、接触点角度分布 颗粒规则填充接触角分布时规则的，随机填充则为宽分布。3）物料的含水量：潮湿物料由于颗粒表面吸附水，颗粒间形成所谓液桥力，而导致粒间附着力的增大，形成二次、三次粒子，即团粒。由于团粒尺寸较一次粒子大，同时内部保持松散的

7、结构，致使整个物料堆积率下降。4）颗粒形状：空隙率随颗粒园形度的降低而增高。在松散堆积时，有棱角的颗粒空隙率较大，与紧密堆积时正相反。表面粗糙度越高，空隙率越大。5）粒度大小：a、无关理想状态下，颗粒尺寸与空隙率无关。即理想球体的密堆积是与球体的直径无关的。b、有关粒度越小，空隙率越大。由于颗粒间的力发生团聚作用。c、又无关粒度超过临界值时，即与颗粒自重相比，凝聚力的作用可以忽略不计，颗粒堆积变化不大。4、粉体中颗粒间的附着力：a、分子间引力（范德华引力）导致的颗粒间引力 由颗粒所含分子间的相互引力引起。b、颗粒所带异号静电荷引起的引力 当介质为不良导体例如空气时，游或流动的固体颗粒或纤维往往

8、由于相互撞击和摩擦，或由于放射性照射以及高压静电场等作用容易带静电荷。c、附着水分的毛细管力 附着水分是指两个颗粒接触点附近的毛细管水分。水的表面张力的收缩作用引起对两个颗粒之间的牵引力，称为毛细管力。 d、磁性力在由微小颗粒形成的磁性材料中,当颗粒尺寸小于某一临界值时,整个颗粒可沿一个方向自发磁化到饱和而成为单磁畴,称为单畴颗粒 。粉末的单畴颗粒之间存在着磁性吸引力，很难分散。e、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力5、均一球形颗粒的基本排列层 第三章 粉体力学1、莫尔圆：表示复杂应力状态（或应变状态）下物体中一点各截面上应力（或应变）分量之间关系的平面图形。物体中一点的二向应力状态可用平面上的一

9、个圆表示，这就是应力圆。称应力圆为莫尔应力圆，简称莫尔圆。 2、摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角；安息角：粉体粒度较粗的状态下由自重运动所形成的角。残留在箱内的粉体斜面的倾角为安息角。内摩擦角：破坏包络线与轴的夹角j称为内摩擦角。3、三轴压缩实验：将粉体试料填充在圆筒状的透明橡胶薄膜内，然后放在压力机的底座平台上，用流体在薄膜的周围均匀施压，用一个活塞单向向下施压，直至试料破坏。记录流体压力及活塞的压力。4、詹森 （janssen）公式当粉体填充高度达到一定值后，pv趋于常数值，这一现象称为粉体压力饱和现象。当粉体料仓高度超过一定高度后，仓底物料所受垂直方向的压力就基本不受高度的影

10、响第四章 颗粒群的流动1、压坯相对密度与压坯压力的关系：在开始阶段粉末颗粒相对移动并重新分布，孔隙被填充，从而使压坯密度急剧增加，达到最大装填密度；这时粉末颗粒已被相互压紧，故当压制压力增大时,压坯密度几乎不变,曲线呈现平坦。随后继续增加压制压力，粉末颗粒将发生弹、塑性变形或脆性断裂，使压坯进一步致密化。由于颗粒间的机械啮合和接触面上的金属原子间的引力，压制后的粉末体成为具有一定强度的压坯。在模压过程中压制压力主要消耗于以下两部分： 克服粉末颗粒之间的摩擦力（称为内摩擦力）和粉末颗粒的变形抗力； 克服粉末颗粒对模壁的摩擦力(称为外摩擦力)。2、压缩率：工程上，将压缩至孔隙率为零时的体积变化（v

11、0-v）与压力达到时的体积变化(v0-v)之比称为体积压缩率。3、为什么粉末受压成块：粉末装在模腔中，形成许多大小不一的拱洞。加压时，粉末颗粒产生移动，拱洞被破坏，孔隙减小，随之粉粒从弹性变形转为塑性变形，颗粒间从点接触转为面接触。由于颗粒间的机械啮合和接触面增加，原子间的引力使粉末体形成具有一定强度的压坯。stokes沉降速度沉降速度的一般解法：图解法和实物法。1、筛制：美国tyler系列和iso系列。2、圆锥破碎机类型：按用途分 ；按结构分 3、浮选是利用矿物和杂质的表面性质不同而将其分离的一种方法。其分离作用是藉颗粒有选择地附着于吹入悬浊液中地空气泡而上浮。 4、固液分离：压滤工艺分为恒

12、压过滤和恒速过滤两阶段过滤；分类：按操作方法分为间歇式和连续式过滤机，按滤液留蓄这一面压强的正压和负压，分为压滤机和真空压滤机两大类。5、袋式收尘器清灰方式分为：机械振打和气体反吹用气体（空气，加热后的空气或高压的压缩空气）从滤袋的粉尘粘附面相反方向往滤袋股风或抽风，使粉尘脱落。又可分真空反抽风式，气环鼓风反吹式，脉冲式反吹式。6、雾化器有压力喷嘴式雾化器，空气雾化器和离心雾化器三种7、干式机械分级通常都是以干燥空气作为介质。到目前为止，能在工业领域实际应用的干式机械分级装置，几乎都是基于离心力场的分级原理而设计的。其出发点在于，通过各种机械途经来提高分级效率和降低分级粒径。最典型的方法是在各

13、种分级设备内引入特定的机械运动装置，以增大颗粒在分级机内所受到的离心力，达到提高分离因素，增大分级速度，提高分级精度等目的。8、易碎性(易磨性)：表征材料对粉碎的阻抗，可定量地表示为材料粉碎到某一粒度所需地比功。是粉碎过程所耗能量的判据。hardgrove指数 表达式：gi13+6.93w，w为通过200目筛的筛下料重量。gi值越大，易碎性越好。bond粉碎功指数表达式：hütting提出三种破碎模型：a）体积破碎模型：整个颗粒都受到破坏（粉碎），粉碎生成物大多为粒度大的中间颗粒，随着粉碎的进行，这些中间粒径的颗粒依次粉碎成具有一定粒度分布的中间粒径颗粒，最后逐渐积蓄成微粉成分（即稳

14、定成分）。（冲击粉碎）b）表面积破碎模型：仅在颗粒的表面产生破坏，从颗粒表面不断削下微粉成分，这一破坏不涉及颗粒的内部。（摩擦粉碎）c） 均一破碎模型：加于颗粒的力使颗粒产生分散性地破坏，直接碎成微粉成分。9、静电收尘其原理是当气溶胶通过某一特定静电场时，微粒被吸附于壁，气体逸出，而实现固气分离。该装置多用于实验室和环保领域除尘，在超细粉体工业应用较少。气体的自激电离，电晕区、电晕电极，晕外区、集尘电极。非均匀电极 ，板极式非均匀电场。负电晕收尘率高于正电晕。电流强度：管极式0.3-0.4ma/m,板极式0.1-0.35ma/m, 工作电压50-70kv.常用的电晕线有圆形、星形和芒刺型。按清

15、灰方式：湿式、半湿式和干式。 按荷电形式：单区式和双区式。荷电作用，收尘作用，双区式电收尘器采用正电晕。 按集尘电极形式：平板式、管式、圆筒式和格栅式。管极式电收尘器，板极式电收尘器。 按气流的运动方向 ：立式和卧式。卧式可根据需要加长和延伸。1、圆盘分级机：借助圆盘高速旋转时产生得强大离心力使粉体进行分级。在工作过程中，被分级得粉体进入高速旋转的圆盘中心表面，在离心力的作用下，粗粒被抛向圆盘周边，细粒居于圆盘中心，然后粗细颗粒分别通过不同的通道排出，从而达到了分级的目的。为了提高机器的利用率及分级效果，通常是将圆盘式分级机与粉碎过程连用。特点：将粉碎与分级紧密地结合于一体，并构成闭路循环，结

16、构紧凑，效率高。对于某些物料，虽经多次循环粉碎，仍有一部分粗颗粒存在，在连续生产过程中，这些粗颗粒（或杂质）愈积愈多，由于是封闭循环，无法及时排出机外，因此将影响产品的质量及系统的粉碎与分级效率及效果。2、griffith强度理论：材料内部存在许多微裂纹，其存在使得周围产生应力集中。当应力达到材料的抗拉强度时，裂纹将扩展。直至破坏。裂纹的来源：晶体缺陷、机械损伤、热应力裂纹和扩展必须满足的两个条件：1）力的条件：在裂纹尖端产生的局部拉应力必须大于裂纹尖端分子之间的结合力。2）能量条件：扩展裂纹尖端吸收的能量大大超过边界表面能的数量级。3、流化床：在粉体填充层内，随着气流速度增大，颗粒层不再保持

17、固定床状态，粉体开始悬浮运动，粉体层膨胀，空隙率增大。若速度进一步增加，稳定的流化床就不存在，且产生沟流和腾涌。最小流化速度：条件是粉体层的自重与p平衡，根据这种关系，可以计算出相应的流速。流体输送：在管道里用气流输送粉体，可防止粉尘飞扬，无论工艺流程布置，还是劳动保护都具有其他输送机械所不具备的优点。输送原理：垂直输送时，颗粒承受的流体阻力与其自重基本保持平衡。为确定气力输送机所须的动力，压力损失计算是重要的内容。压力损失由下面各项组成：入口损失，空气的加速损失，固体的加速损失，摩擦损失，固体悬浮损失，分离器压头损失。4、超声粉碎基本原理：利用超声波振动能使固体物料破碎。通常是将被粉碎的固体

18、物料粉碎在液体（一般是水）介质中，然后将超声波发生器置于该液体介质中。超声波发生器产生强烈的高频超声振动，其超声能传递给液体中的固体颗粒，当固体颗粒内部聚集的能量足以克服固体结构的束缚能时，固体颗粒破碎，从而达到了使其粉碎的目的。同时这种超声能的传递给液体中的团聚体后，当该能超过团聚体的结合能时，团聚体解聚，因此也能使团聚的固体颗粒在液体中充分分散。超声粉碎适应于较松散物料的粉碎，特别是适应于将液体中团聚的粉体物料分散，用于物料粉碎时，只能达到微米级，且产量低，能耗高，成本高。因此多用于分散和乳化以及小规模的超细产品的生产。5、助磨剂、助磨作用机理：助磨剂是一种表面活性剂。在粉磨过程中添加少量

19、助磨剂到粉磨物料中，即能吸附在物料颗粒的表面上，通过物理化学作用产生力学效能，从而加速粉碎。助磨剂分子吸附于固体颗粒表面上，改变了颗粒的结构性质，从而降低颗粒的强度或硬度。助磨剂吸附于固体颗粒表面上，减小了颗粒的表面力。6、气流磨（气流粉碎机）与其它超细粉碎机不同，它是在高速气流作用下，物料通过本身颗粒之间的撞击，气流对物料的冲击剪切作用以及物料与其它部件的冲击、摩擦、剪切而使物料粉碎。粉碎后的物料平均粒度细，一般小于5m（粉碎比一般为140）； 产品细度均匀，因为对于扁平型、循环型及对撞型气流粉碎机，在粉碎过程中由于气流旋转离心力的作用，能使粗颗粒自动分级；对于其它类型的气流粉碎机也可与分级

20、机配合使用，因此能获得粒度均匀的产品。产品受污染少，因为气流粉碎机是根据物料的自磨原理而对物料进行粉碎，粉碎腔体对产品污染较少，因此特别适用于药品等不允许被金属和其它杂质玷污的物料粉碎；可粉碎低熔点和热敏性材料及生物活性制品，因为气流粉碎机以压缩空气为动力，压缩气体在喷嘴处的绝热膨胀会使系统温度降低，所以工作过程中不会产生大量的热。因此，对热敏性物料及生物活性制品的超细化十分有利；实现联合操作，因为当用过热高压饱和蒸汽进行粉碎时，可同时进行物料的粉碎和干燥，并可作为混合机使用。可在无菌状态下操作；生产过程连续，生产能力大，自控、自动化程度高。7、叶轮式分级机该机由旋转轴、分级叶轮、气流分配锥体

21、、环行体、壳体、入风口、进料口、细料排出口及粗料排出口等部分组成。 分级原理及工作过程：被分级粉料在气流的作用下，通过进料管8从下向上进入分级腔，在上升过程中，粉料受到二次风的“风筛”作用，使粗粉中夹杂的细粉被分离，使细粉继续随气流上升，在分配锥处，由于分配锥高速旋转，上升的粉料被分散并均匀分配向四周运动。当粉料到达叶轮分级区时，由于叶轮高速旋转产生一强大的离心力场，此时粉料既受到向上气流和分级机后部抽风机所产生的向心力作用，同时又受到叶轮旋转所产生的离心力的作用。此时，粗颗粒因受到的离心力大于向心力的作用，则就会被甩向筒壁且沿桶壁向下运动，经粗粒出口排出。而细粒则因受到的向心力大于离心力，则

22、从叶轮缝隙中随气流经细粒出口排出，并经后工序的收集器收集。当粉体某一粒径颗粒所受到的气流的向心力和转子作用的离心力达到平衡时，该颗粒有50的可能性进入转子的叶轮缝隙而排出，这就是理论上的临界分级点。分级粒径的大小，即最终获得细粉粒径的大小取决于粒径分级点的设计。影响临界分级点大小的主要因素有：分级叶轮的直径、转速、上升气流的速度及抽风机的吸力，以及被分级产品的比重和分散性等。研究及生产实践证明，当机型及分级物料一定时，起决定作用的是分级叶轮的转速。转速越高，分级粒径越小，因而获得的产品更细。但随之带来了分级机的生产能力下降，为此必须增大叶轮的直径以弥补产量的下降。据报道，目前国外分级机的最高转

23、速已超过1000r/min。8、固液分离连续式真空滤机工作过程：操作时，转筒部分地在浆槽的悬浮液中，连续不断地旋转，槽内设有摆动式搅拌器，防止料浆中颗粒沉降。在旋转的圆周上大致可分为五个区（吸滤区、干燥区、吹气区、卸料区、清理区）。（在吸滤区a内，滤板浸没在浆槽的料浆中。在此区内的过滤室所连通的转动盘上相应的吸口13与固定盘上的凹槽11连通，产生真空。在大气压力的作用下，料浆中的水分透过滤布，吸入过滤室，然后经导管4及分配头中的真空管10作为滤液流出，料浆中的颗粒则沉积在滤布表面，形成一层滤饼。转道干燥区b内的滤板，已离开料浆液面进入大气中，滤板内部的过滤室通过导管4同分配头的固定盘的另一真空

24、凹槽接通，仍然处于真空状态。滤饼空隙中残余水分经导管4导入真空接管口中，使滤饼水分降低，于是滤饼层在继续回转的过程中被吸干。转到吹气区c内的滤板下面的滤室，通过管4与分配头的凹槽口接通，所以压缩空气经滤板和滤布自内向外吹出，迫使滤饼与滤布分离。在卸料区d内，被压缩空气吹松后的滤饼碰到刮刀 8，被铲刮到外面。转到清理区e内的滤板又复与分配头的另一凹槽口接通。压缩空气再次从滤布背面吹出，使粘附在滤布表面上的颗粒吹下，以疏通滤布的孔隙，为下一周期的过滤作好准备。滤布清理后，复又浸入料浆中开始下一循环。）9、压力喷嘴式雾化器：料浆用泵在较高的压力（2mpa左右）沿切线方向进入雾化器，在雾化器的旋流器中

25、，料浆产生了强烈的旋转运动，然后高速从喷嘴喷出，喷出的料浆在空气中由于磨擦作用而被撕裂成为细小的液滴，又称机械雾化器。10、机械力化学：所谓“机械力化学”乃泛指机械运动能量与化学能量的相互转换。在粉碎过程中，不仅颗粒的尺寸逐渐变小，比表面积不断增大，而且其内部结构、物理化学性质以及化学反应性也相应产生一系列的变化，此即为粉碎机械力化学现象。主要研究：在机械力作用下产生颗粒微细化时，微细颗粒尺寸大小、晶粒大小、表面性质改变、晶格畸变与晶格缺陷、活性点分布与活性表面的浓度等所显示出来的与原粗颗粒不同的物理化学性质，以及要获得这些新的物理化学性质所需的措施。 粉碎机械力活化作用机理：物料在机械力作用

26、下粉碎生成新表面，颗粒粒度减小，比表面积增大，从而粉体面自由能增大，活性增强。物料颗粒在机械力作用下，表面层发生晶格畸变，其中贮存了部分能量，使表面层能位升高，从而活化能降低，活性增强。 物料颗粒在机械力作用下，表面层结构发生破坏，并趋于无定形化，内部贮存了大量能量，使表面层能位更高，因而活化能更小，表面活性更强。粉磨系统输入能量的较大一部分还将转换为热能，使粉体物料表面温度升高，这也在很大程度上提高了颗粒的表面活性。11、振动磨：粉碎原理：振动磨是利用研磨介质（球、柱、棒）在高频振动的筒体内对物料进行冲击、摩擦、剪切作用使物料粉碎的设备。可将2mm的物料粉碎至数微米，具有高效、节能、粒度均匀

27、的特点。构造：装有物料和研磨体的筒体支撑在弹性支座上，电机驱动主轴并带动偏心锤回转产生扰动力使筒体高频振动，导致研磨体产生抛射、冲击和旋转运动，使物料在研磨体运动中被粉碎。振动磨的优缺点：a粉碎时间短，产品细度细，循环粉碎可达亚微米级；b粉碎、分散及混合等三个过程可同时进行，并可与后续的表面改性相结合；c既可用于干式粉碎，又可用于湿式粉碎；d无需对粉碎过程中出现的粉尘进行收集；e结构密封，无需收尘；但结构复杂，噪音大，对弹簧、轴承材料要求高，密封不好时易漏灰；f对物料适应性强，可粉碎绝大多数无机非金属矿物。12、带分级锥分级机它由分配锥、分级锥和分级室等主要部件组成。分级原理：被分级地粉体由气

28、流携带从进料口进入分级机内，首先粉料被高速旋转地分配锥分散并均匀向下运动进入分级室。在分级室内，粉料同时受到分级锥高速旋转所产生的离心力及从中心孔进入二次风产生的吸引力作用，粗粒被抛射向周边并继续下旋从底部粗粉出口排出；细粉粒则在二次空气吸引下从轴中心孔细粉出口排出。该机的分级点为550m。13、烧结是指粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下借助于原子迁移实现颗粒间联结的过程。烧结的基本过程与孔隙结构的演化(烧结三阶段)：粘结面的形成、烧结颈（sintering neck）的形成与长大、闭孔隙的形成和球化。1）粘结面的形成 由原始颗粒接触点或面发展形成晶体结合，即通过成核、结晶长大等原子过程形成

29、烧结颈。在这一阶段，颗粒内的晶粒不发生变化，颗粒外形也基本未变，整个烧结体不发生收缩，密度增加也极微，但是烧结体的强度和导电性由于颗粒结合面增大而又明显增加。 过程：在粉末颗粒的原始接触面，通过颗粒表面附近的原子扩散，由原来的机械嚙合转变为原子间的冶金结合,形成晶界。2）烧结颈（sintering neck）的形成与长大:a、前期的特征：原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大，颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络。b、后期的特征：孔隙进一步缩小，网络坍塌并且由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动，而被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。烧结体收缩，密度和强度增加是这个阶段的主要特征。3）闭孔隙的形成和球化：当

30、烧结体密度达到90%以后，多数孔隙管道被分隔成一系列的小孔隙，闭合孔隙大为增加，孔隙形状趋近球形并不断缩小。处于晶界上的闭孔则有可能消失，有的则因发生晶界与孔隙间的分离现象而成为晶内孔隙（intragranular pore），并充分球化。在这个阶段，整个烧结体仍可缓慢收缩，但主要靠小孔的消失和孔隙数量的减少来实现。14、纳米粉末的烧结特性：1）低的烧结活化能2）低的烧结温度:热激活过程导致纳米结构不稳定 烧结温度限制在能保持亚稳结构的温度之下3）烧结机构：位错运动，晶粒旋转，粘性流动，晶界滑移与扩散是烧结过程的主要机构。4)孔隙分布为双峰分布，颗粒间的孔隙和团聚颗粒内部的孔隙团聚体内部的孔隙

31、须经过空位扩散才能消除。必须提高烧结温度，却带来晶粒长大问题15、液相烧结：烧结温度高于烧结体系低熔组合的熔点或共晶温度的多元系烧结过程，即烧结过程中出现液相的粉末烧结过程统称为液相烧结。液相烧结技术的优、缺点：技术优点：a、加快烧结速度：液相的形成加快了原子迁移速度；在无外压的情况下，毛细管力的作用加快坯体的收缩；粉末颗粒的尖角处优先溶于液相，易于获得有效的颗粒间填充；液相的存在降低颗粒间的摩擦，有利于颗粒重排列。b、 晶粒尺寸可以通过调节液相烧结工艺参数加以控制，便于优化显微结构和性能。c、 可制得全致密的p/m材料或制品，延伸率高。不足之处：变形（distortion，slumping）

32、:当烧结坯体液相数量过大或混合粉的粒度、混合不均匀时，易出现变形；收缩大，尺寸精度控制困难。16、根据成形时是否从外部施加压力，可分为压制成形和无压成形两大类。 压制成形主要有：封闭钢模冷压成形、流体等静压制成形、粉末塑性成形、三轴向压制成形、高能率成形、挤压成形、轧制成形、振动压制成形等； 无压成形主要有：粉浆浇注、松装烧结等。 成形是粉末冶金工艺过程的第二道基本工序，是使金属粉末密实成具有一定形状、尺寸、孔隙度和强度批快的工艺过程。成形分普通模压成型和特殊成型两大类。前者是将金属粉末或混合料装在钢制压模内通过模冲对粉末施压，卸压后，压坯从阴模内压出。在这过程中，粉末与粉末，粉末与模冲和模壁

33、之间由于存在着磨擦，使得压制过程中力的传递和分布发生改变，由于压力分布不均匀，就造成了压坯各个部分密度和强度分布得不均匀，从而，在压制过程中产生一系列复杂的现象。为了正确的制定成形工艺规范，合理设计压模结构，计算压模参数等，就需要对这些现象进行详细的研究。17、粉末颗粒之间的联接力大致可分为两种：（1）粉末颗粒之间的机械啮合力；（2）粉末颗粒表面原子之间的引力。金属粉末压制时的位移与变形粉末在压模内经受压力后就变得密实且具有一定的形状和强度，这是由于在压制过程中，粉末之间的孔隙度大大降低，彼此的接触显著增加。也就是说，粉末在压制过程中出现了位移和变形。1）粉末的位移 粉末在松装时堆积时，由于表

34、面不规则，彼此之间有摩擦，颗粒相互搭架而形成拱桥孔洞的现象，叫做搭桥。粉末体具有很高的孔隙度，如还原铁粉的松装密度一般为23g/cm3，而致密铁的密度是7.8g/cm3。当施加压力时，粉末体内的拱桥效应遭到破坏，粉末颗粒便彼此填充孔隙，重新排列位置，增加接触，现用两颗粉末来近似说明粉末的位移情况。2)粉末的变形粉末体在受压后体积大大减小，这是因为粉末在压制时不但发生了位移，而且发生了变形，粉末变形可能有三种情况：(1)弹性变形 外力卸除后可以恢复原形。（2）塑性变形 压力超过粉末的弹性极限，变形不可能恢复原形。压缩铜粉的实验指出，发生塑性变形所需要的单位压制压力大约是该材料的弹性极限的2.8-

35、3倍。金属的塑性越大，塑性变形也越大。（3）脆性断裂 单位压制压力超过强度极限后，粉末颗粒就发生粉碎性的破坏，当压制难熔金属如w、mo或其它化合物如wc等脆性粉末时，除少量塑性变形外，主要是脆性断裂。压力增大时，颗粒发生变形，由最初的点接触逐渐变成面接触；接触面积随之增大，粉末颗粒由球形变成扁平状，当压力继续增大时，粉末颗粒就可能破碎。压坯密度的分布：在与模冲相接触的压坯上层，密度和硬度都是从中心向边缘逐步增大的，顶部的边缘部分密度和硬度最大；在压坯的纵向层中，密度和硬度沿着压坯的高度从上而下降低，但是，在靠近模壁的层中，由于外摩擦的作用，轴向压力的降低比压坯的中心大得多，一致在压坯底部的边缘密度