第一篇:木制家具制造工艺课后题答案
第一章 绪论
1、什么是家具?家具有哪些分类方法?
家具又称家私、家什、傢具、傢俬等。广义地说,家具是指供人类维持正常生活、从事生产实践和开展社会活动必不可少的一类器具;狭义地说,家具是生活、工作或社会交往活动中工人们坐、卧、躺,或支承结构与储存物品的一类器具与设备。
家具分类:
按基本功能分:支承类、贮存类、凭倚类
按基本形式分:椅凳类、沙发类、桌几类、橱柜类、床榻类、床垫类、其他类
按使用场合分:民用家具、办公家具、宾馆家具、学校家具、医疗家具、商业家具、影剧院家具、交通家具
按结构特征分:按结构方式分:固定式家具、拆装式家具、折叠式
按结构类型分:框式家具、板式家具、曲木式家具、车木式家具
按结构构成分:组合式家具、套装式家具 按时代风格分:西方古典家具、中国传统家具、现代家具 按设置形式分:自由式(移动式)家具、嵌固式、悬挂式
按材料种类分:木制家具、金属家具、竹藤家具、软体家具、塑料家具、玻璃家具、石材家具、其他材料家具
2、木质家具制造工艺的含义是什么?木制家具生产特点包括哪几个方面?
凡是使用各种工具或机械设备对木材或木质材料等进行加工或处理,使之在几何形状、规格尺寸、和物理性能等方面发生变化而成为家具零部件或组装成家具产品的全部加工方法和操作技术,称为木质家具制造工艺。
木质家具生产特点:
a原料:主要采用制材和木质人造板生产的半成品,即成材、木质人造板等,具有再生性。
b产品:零部件之间主要是采取榫、胶、钉、螺钉、连接件等多种结合方式而构成,是能直接使用的各种家具成品,如坐具、卧具、贮具等,具有实用性。
c生产工艺:具有多样性,即由切削(锯、铣、刨、磨、钻、车、刻、冲、压、旋)、干燥、胶合、弯曲、模压、镶嵌、改性(压缩、强化、防腐、防火、阻燃)、装饰(漂白或脱色、着色或染色、贴面、涂饰、印刷、烫印),装配等不同组合。
d生产方式:具有层次性,有手工、半手工、机械化、自动化、高度自动化,单机、流水线、自动流水线,流程型、离散型等多种形式。
3、现代家具工业的发展历程包括哪几个阶段?其发展趋势有何特点?
历程:现代家具工业的兴起(1850~1914)、现代家具工业的形成(1914~1945)、现代家具工业的成熟(1945~1960)、现代家具工业的发展(1960年至今)
特点:
1、家具生产方式趋于高度机械化、自动化和协作化
2、家具用材追求多样化、天然化、和实木化
3、家具零部件采用标准化、规格化和拆装化
4、家具设计注重科学化、系统化和合理化
5、家具款式着眼自然化、个性化和高档化
6、家具产品力求绿色化、环保化和友好化
7、家具市场出现国际化、贸易化和信息化
第二章 材料
1、家具用材包括哪些种类?各有何特性与用途?
结构材料有木材、木质人造板、金属、竹藤、塑料、玻璃等,装饰材料有涂料(油漆)、贴面材料、蒙面材料等,辅助材料有胶黏剂和五金配件等。
木材特性:优点:质轻强度高,容易加工,电声传导性小,天然色泽和美丽花纹,良好的回弹性及吸收能量的特性,具有吸湿和解吸作用。缺点:干缩湿涨、各向异性、变异性、天然缺陷、易受虫菌蛀蚀和燃烧。
木质人造板是将原木或加工剩余物经各种加工方法制成的木质材料,有胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、空心板,多层板及层积板、和集成材等。
胶合板:1幅面大,厚度小,密度小,木纹美丽,表面平整,不易翘曲变形,强度高
2可以合理使用木材
3使用性能比天然木材优越
4可与木材配合使用
刨花板
1幅面尺寸大,表面平整,结构均匀,长宽同性,无生长缺陷,不需干燥,隔音隔热性好,有一定强度,利用率高
2密度大,平面抗拉强度低,厚度膨胀率大,边缘易脱落,不宜开榫,握钉力差,切削加工性能差,游离甲醛释放量高,表面无木纹
3利用小径木和碎料,综合利用木材,节约木资源,提高利用率
4经二次加工后可广泛用于板式家具生产和建筑室内装修
纤维板:1软质纤维板:密度不大,物理力学性能不及硬纤维,主要在建筑工程用于绝缘、保温和吸音隔音方面
2中密度纤维板和高密度纤维板:幅面大、结构均匀、强度高、尺寸稳定变形小、易于切削加工、板边坚固、表面平整、便于直接胶贴各种饰面材料、涂饰材料和印刷处理,是中高档家具制作和室内装修的良好材料。
2、何为木材吸湿性?如何控制木材的干缩湿胀?
吸湿性指木材随周围气候状态(温度、相对湿度或水蒸气相对压力)的变化,由空气中吸收水分或向空气中蒸发水分的性质。
控制干缩湿涨:控制含水率,降低吸湿性,采用径切板,机械抑制。
3、贴面材料有哪几种?简要说明各自的特点与应用。
薄木:是一种具有珍贵树种特色的木质片状薄型饰面或贴面材料。
印刷装饰纸:是一种通过图像复制或人工方法模拟出各种树木的木纹或大理石、布等图案花纹,并采用印刷滚筒和配色技术将这些图案纹样印刷出来的纸张,又称木纹纸。
浸渍纸:是将原纸浸渍热固性合成树脂后,经干燥使溶剂挥发而制成的树脂浸渍纸。装饰板:即三聚氰胺树脂装饰板,俗称防火板,是由多层三聚氰胺树脂浸渍纸和酚醛树脂浸渍纸经高压压制而成的薄板。
塑料薄膜、热转印箔、金属箔
4、简要说明NC、PU、PE、AC、UV等涂料的组成和特点及其应用。
NC,硝基漆,广泛应用于中高级木质家具涂饰。PU,聚氨酯树脂漆。PE,聚酯树脂漆
AC,酸固化氨基醇酸树脂漆 UV,光固化漆,也称光敏漆
5、试说明UF、PF、PVAC、MF、热熔胶EVA、聚氨酯树脂胶的组成、特点和应用。
UF:脲醛树脂胶
PF:酚醛树脂胶
PVAC:聚醋酸乙烯酯乳液胶 MF:三聚氰胺树脂胶
热熔胶EVA:乙烯—醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶
6、五金件有哪些类型?各自的特点和应用?
分为9类,锁,连接件,铰链,滑动装置(滑道),位置保持装置,高度调整装置,支承件,拉手,脚轮及脚座
第三章 结构
1、木制家具的结构分类?板式家具与框式家具在结构上有何不同?各采用哪些结合方式?
固定式结构、拆装式结构、框式结构、板式结构、折叠式结构、组合式结构、支架式结构、多用式结构、曲木式结构、车木式结构。
板式家具主要是以木质人造板基材做成的各种板式部件合采用五金连接件等相应的结合方法所构成的,由于结合方式不同,有可拆和不可拆之分。框式家具是以实木为基材做成框架或框架再覆板或嵌板的结构所构成的,即可做成固定式,又可做成拆装式。
2、简要说明木质家具的结合方式分类、特点、技术要求和应用。
结合方式:榫接合、钉接合、木螺钉接合、胶接合、连接件接合
3、木制家具的基本构件有几种?各自的结构与结合如何?有何用途?
方材:宽度尺寸小于厚度尺寸两倍,而长度总是超过其断面尺寸的许多倍的长形零部件。
板件:(1)整拼版:a.平口拼b.企口拼、指行拼、穿条拼、搭口拼、插榫拼、明螺钉拼、暗螺钉拼c.穿带拼、吊带拼、嵌端拼、嵌条拼
(2)素面板(3)覆面板(4)框嵌板
木框:木框角部接合、木框中档接合、木框三维接合 箱框:角部接合、中板接合
4、在榫结合中,榫头的基本形状有几种?圆榫结合有何优点?对材料、含水率、配合有何要求?
基本形状:直角榫、燕尾榫、指榫、椭圆榫、圆榫、片榫 圆榫结合要求:
a圆榫材种:密度大,无节无朽,纹理通直细密的硬材
b圆榫含水率:应比被接合的零部件低2%-3%,通常小于7% c圆榫形式:按表面构造状况的不同主要有:光面圆榫、直榫圆榫、螺旋槽圆榫、网槽圆榫
d圆榫直径:一般要求等于被接合零部件板厚的2/5-1/2 e圆榫长度:一般为圆榫直径的3-4倍,榫端与榫孔底部间隙应保持在0.5~1.5mm f圆榫配合:要求圆榫与榫孔配合紧密或圆榫较大。用于固定接合时采用有槽圆榫的过盈配合用于定位接合时,采用光面或直槽圆榫的间隙配合,其间隙量为0.1-0.2mm g圆榫施胶:非拆装结构采用圆榫接合时,一般应带胶接合
h圆榫数目:为提高强度或防止零件转动,通常要至少采用2个以上的圆榫进行接合,多个圆榫接合时,圆榫间距应优先采用32mm模数。多榫连接时,榫间距离一般为100-150mm
5、实木拼板有哪几种形式?他们的拼接方法与适用范围如何?(详见课本P48表)
a.平口拼:是依靠与板面垂直或倾斜一定角度的平直侧边,通过胶黏剂胶合粘接而成 b.企口拼、指行拼、穿条拼、搭口拼、插榫拼、明螺钉拼、暗螺钉拼
c.穿带拼、吊带拼、嵌端拼、嵌条拼:是在拼板的背面或两端设置横贯的木条而成
6、抽屉的一般结构如何?有哪些常见的结合方式?其安装又有哪些形式?
抽屉是一个典型的箱框结构,一般由屉面板、屉旁板、屉底板、屉后板等构成。结合方式采用箱框的接合方法。面板与旁板采用半隐燕尾榫、全隐燕尾榫、直角多榫、圆榫、连接件、圆钉或螺钉接合,旁板与后板常采用直角贯通多榫、圆榫接合。
安装形式:托屉木条、侧向木条、侧向滑道、侧向吊装(P62图3-32)
第四章 机械加工基础
1、设计基准、定位基准、装配基准和测量基准之间有何区别?举例说明。
设计基准:在设计时在图纸上用来确定产品中零件与零件之间相互位置的那些点、线、面。例如设计门扇边框时以边框的对称轴线或门边的内侧边来确定另一门边的位置,这些线和面即为设计基准。
定位基准:工件在机床或夹具上定位时,用来确定加工表面与机床、刀具间相对位置的表面。
装配基准:在装配时,用来确定零件或部件与产品中其他零件或部件的相对位置的表面。例如装配直角榫时,榫肩可以作为装配基准。
测量基准:用来检验已加工表面的尺寸和位置的表面。
2、什么是加工精度?主要包括哪些内容?影响因素有哪些?何为互换性?
加工精度是指零件在加工之后所得到的尺寸、形状和位置等几何参数的实际数值与图纸上规定的理论数值相符合的程度。
影响因素:①家具机械或木工机床的结构、制造精度和几何精度
②刀具的结构、制造精度、安装精度及刀具的磨损
③夹具的精度及零件在夹具上的安装误差
④工艺系统弹性变形
⑤量具和测量误差
⑥机床调整误差
⑦工件加工基准的误差
⑧加工材料的树种、材性、含水率和干燥质量等
互换性是指在一批产品(包括零件、部件、构件)中,任取其中一件产品,不需经过任何挑选或修整,就能够与另一产品在尺寸、功能上彼此相互替换的性能。
3、什么是表面粗糙度?常见有几种形式?他与木质家具质量有何关系?表面粗糙度各种评定参数的特性和用途。
木材表面粗糙度就是指木材表面上由加工方法或其他因素形成的具有较小间距和峰谷组成的微观几何形状或微观不平度。
常见形式:刀具痕迹、波纹、破坏性不平度、弹性恢复不平度、木毛或毛刺 表面粗糙度直接影响木材的胶合质量和装饰质量以及胶粘剂和涂料的耗用量,同时对加工工艺的安排、加工余量的确定、原材料的消耗和生产效率的提高有很大影响,是评定木家具表面质量的重要指标。
评定参数:轮廓最大高度Ry或Rmax、轮廓微观不平度十点高度Rz、轮廓算术平均偏差Ra、轮廓微观不平度平均间距Sm、单位长度内单个微观不平度的总高度Rpv
4、木质家具的生产过程、工艺过程和工艺规程有何联系与区别?
生产过程:是所有与将原材料制成产品相关的过程总和,也就是从生产准备工作开始,直到把产品生产出来为止的全部过程,称为生产过程。
工艺过程:通过各种加工设备改变原材料的形状、尺寸或物理性质,将原材料加工成符合技术要求的产品时,所进行的一系列工作的总和称为工艺过程。工艺过程是生产过程中的主要部分。
工艺规程:是规定生产中合理加工工艺和加工方法的技术文件,如工艺卡、检验卡等。作用:①工艺规程是指导生产的主要技术文件;②工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据;③工艺规程是新建或扩建工厂及车间设计的基础。
第五章 实木零部件加工
1、实木板材在加工之前,为什么要进行干燥处理?常见的干燥方法由哪些种类?如何正确选用?
木材干燥目的:①防止木材变形和开裂;②提高木材力学强度和改善木材物理性能;③预防木材腐朽变质和虫害;④减轻木材重量和降低木材运输成本;⑤提升木材和家具产品档次。
常见干燥方法:①大气干燥:作为预干法与其他干燥方法接合,可缩短干燥时间、保证干燥质量、降低干燥成本;②人工窑干:干燥质量好、干燥周期较短、干燥条件可调节、可达到任何要求的含水率;③除湿(热泵)干燥:无环境污染、干燥温度较低、干燥质量较好、成本较高,适用于干燥批量要求不大的木材干燥;④真空干燥:可在较低温度下加快干燥速度,保证干燥质量,适用于渗透性较好的硬阔叶材厚板或方材的干燥;⑤高频或微波干燥:木材内外同时均匀干燥,速度快、质量好,可保持木材天然色泽,但成本较高;⑥太阳能干燥:节约能源、无污染、干燥质量较好、成本低、但受气候条件影响大;⑦热压(接触)干燥:速度快,干燥木材平整光滑,适用于速生人工林木材的干燥。
2、简要叙述木材干燥过程和木材干燥速度的影响因素。
过程:①预热阶段:在此阶段提高干燥窑内介质温度,同时把介质湿度提高到90%~100%。目的是暂时不让木材中的水分向外蒸发,使木材及其水分温度从内到外均匀的提高到一定程度;②等速干燥阶段:此阶段是自由水蒸发阶段,只要干燥介质的温度、湿度和气流速度保持不变,含水率梯度也保持不变,木材水分呈直线下降。③减速干燥阶段:此阶段表层含水率低于纤维饱和点,由内部向表面移动的水分数量小于表面的蒸发强度,干燥速度逐渐减小。
影响因素:①外因:干燥介质温度、干燥介质相对湿度、干燥介质气流循环速度;②内因:树种、木料厚度、含水率木材取自树木中的位置、木材切割制板方式
3、试比较木材大气干燥与木材干燥窑干燥的原理、特点和应用。
大气干燥原理:利用大气中太阳辐射的热量和空气作为传热传湿介质,使木材内水分逐渐排出而达到一定的干燥目的。
大气干燥特点:优点①不需要建造专用的干燥设备,也不需要消耗工业能源;②工艺技术简单,易于实施;③干燥成本低;④在窑干之前采用大气预干,可缩短干燥时间、提高生产率、保证干燥质量、降低干燥成本;缺点⑤干燥程度受自然气候条件限制;⑥占用场地较大,干燥时间长,不能满足连续生产的需求;⑦不能人为调节和控制气干过程中的气候因子;⑧木材因较长时间在露天堆放,通风条件较差,容易发生虫蛀、长霉、变色和腐朽。
气干应用:作为预干法与其他方法相结合使用。
窑干是将木材放在保暖性和气密性都很完好的特制建筑物或金属容器内,利用加热、调湿和通风设备,人为控制干燥介质的温度、湿度和气流速度,通过介质的对流换热使木材在一定时间内达到指定含水率的干燥方法.4、什么是配料?有何要求?配料方法有几种,各有何优缺点?
配料是按照产品零部件的尺寸、规格和质量要求,将锯材锯制成各种规格和形状的毛料的加工过程。
要求:在进行配料时,应根据产品质量要求合理选料,掌握对锯材含水率的要求,合理确定加工余量,正确选择配料方式和加工方法,尽量提高毛料出材率。
配料方法:①单一配料法:是指将单一产品中的某一种规格零部件的毛料配齐后,再逐一配备其他零部件的毛料。优缺点:技术简单,生产效率较高,木材利用率低,不能量材下锯和合理使用木材,材料浪费大,裁配后的板边、截头等小规格料需要重复配料加工,增加往返运费,降低生产效率;②综合配料法:是指将一种或几种产品中的各零部件的规格尺寸分类,按归纳分类情况统一考虑用材,一次综合配齐多种规格零部件的毛料。优缺点:能长短搭配下锯,合理使用木材,木材利用率高,保证配料质量,要求操作者对产品用料知识、材料质量标准掌握准确,操作技术熟练。
5、什么是加工余量?其大小与加工精度及木材损失有何关系?如何才能尽量减少木材的加工余量?
加工余量是指将毛料加工成形状、尺寸和表面质量等方面符合设计要求的零件时所切去的一部分材料的尺寸大小。
作用:若加工余量小,虽然消耗在切削加工上的木材损失较少,但因绝大部分零件经刨削加工后而达不到要求的端面尺寸和表面质量,会使加工出的废品增多而使总的木材损失增加;加工余量过大,虽然废品率低,表面质量也有保证,但木材损失将因切屑过多而增大,同时因多次切削又会降低生产率,增加动力消耗,难以实现自动化、连续化生产。
6、基准面及相对面的加工可在哪些木工机床上完成?各有何优缺点?
基准面:平面和侧面常在平刨或铣床上完成,端面一般用推台圆锯机、悬臂是万能圆锯机或双头截断锯等横截锯加工。
相对面一般可在压刨、三面刨、四面刨、铣床、多片锯等设备上完成。
7、方材胶合有哪几种类型?简要说明各自的胶合工艺与所采用的设备。为什么要采用方材胶合工艺?
类型:短料接长,窄料拼宽,薄料层积
目的:尺寸较大的零件由于木材干缩湿涨,因收缩或膨胀而引起翘曲变形,对于尺寸较大的零部件可以采用方材胶合工艺而成,能扩大零部件幅面断面尺寸,提高木材利用率、节约大块木材,使零件的尺寸和形状稳定、减少变形开裂和保证产品质量,改善产品的强度和刚度等力学特性。
平拼板方材:原木制材——锯材干燥——横截——双面刨光——纵解——横截或剔缺陷——涂胶——胶拼——砂光——裁边
指接板方材(集成材):原木制材→锯材干燥→横截→双面刨光→纵解→横截或剔缺陷→指榫铣齿→指榫涂胶→纵向接长→(高频加热固化)→四面刨光→涂胶→胶拼→(高频或热空气加热固化)→砂光→裁边
8、影响方材胶合(或集成材)质量的因素有哪些?常采用哪些方法来加速交胶合过程?简要说明高频介质加热的原理、特点及应用。
因素:①背胶合材料特性:树种与密度、木材含水率、胶合面纹理(纤维方向)、胶合面粗糙度;②胶粘剂特性:胶粘剂的固体含量和黏度、胶液的活性期、胶液的固化速度与pH值;③胶合工艺条件:涂胶量、陈放时间、胶层固化条件(胶合压力、时间、温度)。
加速方法:接触传导加热、对流传导加热、高频介质加热、化学加速法
9、净料加工包括哪些内容?简要叙述各在哪些木工机床上完成?
内容:①榫头加工 ②榫眼和圆孔加工 ③榫槽与榫簧加工 ④型面与曲面加工 ⑤表面修整与砂光加工
10、简要说明下轴铣床和上轴铣床可进行哪些切削加工?
下轴铣床:基准面、基准边、曲面、榫槽和榫簧、直角榫、燕尾榫或梯形榫、指形榫、型面和曲面、上轴铣床:直角榫、燕尾榫或梯形榫、指形榫、榫眼、圆孔、榫槽和榫簧
第六章 板式零部件加工
1、板式家具有何特点?板式部件有几种类型?其各自的结构如何?
特点:①节省天然木材,提高木材利用率;②减少翘曲变形,改善产品质量;③简化生产工艺,便于实现机械化流水线生产;④造型新颖质朴,装饰丰富多彩;⑤拆装简单、便于实现标准化生产、利于销售和使用。
类型:①实心板件:分为实心素面板和实心覆面板。实心素面板是指直接采用刨花板、中密度纤维板、多层胶合板、单板层积材等各种人造板的素板,或用实木条胶拼制成的集成材、细木工板,或用碎料模压制品等经过配置加工后制成的板式部件,又称素面板。实心覆面板是由实心基材和贴面材料两部分所组成的实心复合结构材料,通常是三层或五层的对称结构。②空心板件:空心板是由轻质芯层材料(空心芯板)和覆面材料两部分所组成的空心复合结构材料。
2、板材配料时要考虑哪些问题?常用的锯截设备有哪些?
考虑的问题:材料选择上,人造板基材要具有一定的强度和耐水性;含水率要均匀,一般8%—10%;厚度要均匀一致,偏差要小;表面平滑,质地均匀;结构对称,平整不翘曲;特殊要求的还需防火阻燃。人造板材的截锯是按板尺寸和质量的要求,将各种人造板基材或贴面实心人造板锯制成各种规格和形状的毛料和加工过程。锯截时要考虑纤维方向和天然缺陷,如何充分利用原材料,提高毛料出材率以及锯截时保证锯口光滑平整和防止主锯片锯割时产生表面撕裂,崩茬。
常用的截距设备有:推台式开料锯;电子开料锯;立式开料锯;数控多锯片纵横联合开料锯;单锯片纵横开料锯。
3、板材厚度校正砂光的目的、方法和要求是什么?常采用那些设备?
目的:砂光又称磨光,是修整表面的主要方法。人造板基材的厚度尺寸总有偏差,往往不能符合饰面工艺的要求,在锯截成规格尺寸后装饰贴面之前,必须对基材进行厚度校正加工,否则会在贴面工序中产生压力不均、表面不平和胶合不牢等现象。
方法:常用带式砂光机(水平窄带式或宽带式)砂光 要求:基材表面砂光后的粗糙度应按贴面材料种类与厚度来确定,基材表面允许最大粗糙度不得超过饰面材料的1/3-1/2,一般贴刨切薄木的基材表面粗糙度Rmax不大于200um,贴塑料薄膜的基材表面Rmax不大于60um,贴表面空隙大的基材,如刨花板和贴面型材料时应采用打腻子或增加压层材料的方法来提高表面质量。
4、板材贴面材料有哪些?各有什么特点?
①木质类的有:天然薄木,人造薄木,单板等;
薄木贴面:历史悠久,能使零部件表面保留木材的优良特性,并具有天然花纹和色调的真实感,深受欢迎。
②纸质类的有:印刷装饰纸,合成材料树脂浸渍纸,装饰板; 印刷装饰纸贴面:工艺简单,能实现自动化和连续化生产,表面不产生裂纹,有柔软性、温暖感和木纹感,具有一定耐磨、耐热、耐化学药剂性。
合成材料树脂浸渍纸:不用涂胶,表面不需用涂料涂饰即可制成饰面板。
饰面装饰板:具有良好的物理力学性能,表面坚硬,平滑美观,光泽度高,耐火,耐水,耐热,耐磨,耐污染,易清洁,化学稳定性好。
③塑料类的有聚氯乙烯(PVC)薄膜,奥克塞薄膜、聚乙烯薄膜;
塑料薄膜贴面:薄膜美观逼真,透气性小,具有真实感和立体感,贴面后可减少空气湿度对基材的影响,具有一定的防水、耐磨、耐污染的性能,但表面硬度低,耐热性能差,不耐光晒,受热后柔软。
④其他的还有各种纺织物,合成革,金属箔等。
5、板式部件尺寸精加工包括哪些内容?其方法和要求有哪些? 要求:齐边加工成要求的长度和宽度,并要求边部齐平,相邻边垂直,表面不许有崩茬或撕裂。
方法:在尺寸精加工用的锯机上的主锯片的底部装上有刻痕的锯片,其作用是在有齐边锯截前预先在板材的下表面刻划出一道2—3mm的刻槽,切断下表面饰面材料,然后由主锯片从板件下表面进行最后锯切,以保证锯口光滑平整和防止主锯片锯割时产生下表面撕裂,崩茬。刻痕锯片与主锯片的锯口宽度相等,并位于同一垂直面上,两个锯片运转方向相反,而且都是由表向里层切削。
6、板式部件边部处理的目的是什么?有几种处理方法?各采用什么材料与设备?
目的:各种板式部件的平表面饰贴以后,侧边显露出各种材料的接缝或孔隙,不仅影响外观质量,而且在产品运输和使用过程中,边角部容易碰损、面层容易被掀起或剥落。尤其是用刨花板做基材,板材侧边暴露在大气中,湿度变化时会产生吸湿膨胀、脱落或变形现象。
方法①封边法:分为手工封边和机械封边的方法。
A、手工封边:操作简单,适应力极强,适用于复杂,变化较大的板件的封边,但劳动强度大,生产效率低,对胶贴面施加的压力不均,所以封边质量也不够稳定。
B、机械封边:不仅加速封边胶合,提高生产率,而且保证了封边质量,封边机封边的物理性能好,胶层薄而均匀,可在封边后不需陈放立即进行后续工艺加工,因此在各种封边机上一般包括涂胶、封边、齐夹、到校和磨光等工序。
②包边法:经过包边或者后成型封边处理后的板材制成的家具,板件的表面和边缘为同一饰面材料,装饰效果好,平滑流畅,色调一致,且不易渗水脱胶。
③镶边法:在板件侧边用木质、塑料、铝合金或者塑钢等材料的镶边条镶贴,可以保证边部铣型后具有整体连续的实木装饰效果。
④涂饰法:在板件的侧边用涂料涂饰、封闭,采用的涂料种类和色泽等要根据板件正表面的贴面材料或者涂饰方法而定,涂饰方法与板件正表面的涂饰相同。
⑤V形槽折叠法:一般在贴面后用圆锯或者铣刀进行V型槽斜面加工,并在斜面处涂布热熔胶或者乳白胶,然后折转加压定型,即可包覆板边。
7、试比较软成型、后成型、真空覆膜工艺的特点和用途。
8、谈谈板式家具与框式家具在生产工艺和设备上主要有哪些区别?
第七章 弯曲零部件加工
1、曲线形零部件的制造方法有哪几种?简要说明各自特点。
①锯制弯曲件:锯制弯曲加工就是用细木工带锯或线锯将板方材通过画线后锯割成曲线形的毛料,再经铣削而成的零部件的方法。锯制加工不需添置专门的设备,但因有大量的木材纤维被横向割断,使零部件强度降低,涂饰较难。对于形状复杂和弯曲度大的零件以及圆环形部件,还需拼接、加工复杂、出材率低。
②加压弯曲件:加压弯曲加工是用加压的方法把直线型的方材、薄板或碎料等压制成各种曲线形零部件的方法。可以提高生产效率,节约木材,并能直接压制成复杂形状、简化制品结构,但需采用专门的弯曲成型加工设备。根据材料种类和加压方式的不同,又可分为以下几种方法:实木方材弯曲、薄板弯曲胶合、锯口弯曲、人造板弯曲、V型槽折叠成型、碎料模压成型等。
2、实木方材弯曲为什么要进行软化处理和加金属钢板(钢带)?
软化处理:改善木材的弯曲性能,使木材在弯曲前具有暂时的可塑性,以使木材在较小力的作用下能按要求变形,并在变形状态下重新恢复木材原有的刚性、强度。
金属钢板:木材经软化处理后,虽然压缩面可以继续弯曲,但由于受到拉伸面允许最大变形ε1的限制,软化后的顺纹压缩性能不能充分利用。为此,在实际生产中,为了充分利用压缩形变ε2较大的特性,改善弯曲性能和防止拉伸面破坏,常在方材拉伸面紧贴一条金属钢带或夹板,使木材弯曲时中性层向拉伸面移动,由金属钢带承受拉伸应力,方材拉伸变形εp 小于或等于其允许的顺纹拉伸变形极限ε1。
3、实木方材弯曲主要工艺过程包括哪些内容?影响其弯曲质量的因素有哪些?
工艺过程:毛料选择及加工、软化处理、加压弯曲、干燥定型、最后加工
质量因素:①含水率:木材塑性将随木材含水率增大而提高,含水率大则木材弯曲性能好;②木材缺陷:弯曲木材对木材缺陷限制要求严格,腐朽材不能用,死节会引起应力集中而产生破坏,节子周围扭曲纹理会在压缩力作用下产生皱缩和裂纹;③木材温度:温度是影响方材弯曲质量的一个重要因素,顺纹抗压强度将随木材温度的上升、蒸煮时间的延长而降低;④年轮方向:年轮方向对弯曲质量也有很大关系,年轮与弯曲面成一定角度,对弯曲和横向压缩都有利;⑤弯曲工艺:弯曲速度以每秒35°~60°较为适宜,弯曲速度太慢,方才冷却,塑性不足,易产生裂纹;速度过快,木材内部结构来不及适应变形,也会造成废品。
4、薄板弯曲胶合与实木方材弯曲相比,有何优缺点?其主要工艺过程包括哪些内容?
特点:①可以制成曲率半径小,形状复杂的零部件;②薄板弯曲胶合件的形状可根据其使用功能和人体功效尺度以及外观造型需要设计成多种多样;③节约木材,提高木材利用率;④过程简单,耗时较少;⑤弯曲胶合成型部件,具有足够强度,形状、尺寸稳定性好;⑥弯曲件造型美观多样、线条优美流畅,具有独特的艺术美;⑦用弯曲胶合件可制成拆装式产品,便于生产、贮存、包装、运输和销售;⑧需要消耗大量薄板和胶粘剂。
工艺过程五个部分:薄板准备、涂胶配坯、弯曲胶压成型、弯曲胶合陈放、最后加工。
5、薄板弯曲胶合所采用的模具有哪几种形式?各采用什么材料?弯曲胶合压力应如何计算?
硬膜弯曲胶合:用一对阴阳硬模采用螺旋、气压或液压等方法加压。硬模一般用铝合金、钢、木材及木质材料制造。优点:结构简单、加压方便,使用可靠寿命长,便于采用各种加热方式来缩短加压时间和提高压机生产率。缺点:加压不均,压力作用方向与受压表面不垂直,加压弯曲过程中压模各部位间的空隙不等。
软膜弯曲胶合:用柔性材料制成软模代替一个硬模,另一个仍为硬模,软模如水龙带、橡皮软管或橡皮带等。采用软膜胶合弯曲时,常往软膜中通入加热和加压介质(如压缩空气、蒸汽、热水、热油等)。在压力作用下,使板坯弯曲,贴向样模。这样各部分受力较均匀。
6、简要说明锯口弯曲的种类、方法和应用。
纵向锯口弯曲:在毛料一端,顺着纤维方向在立式铣床或圆锯机上锯出若干纵向锯口,锯口间隔为1.5—3.0mm。锯口宽度小于0.5mm时可直接涂胶,若锯口较宽则需在锯口中插入涂胶的薄板、单板或胶合板等,然后采用手工夹具或机械装置等方式进行弯曲胶合和固化定形。主要用于制作桌几腿和椅凳腿等部件。
横向锯口弯曲:常用于各种人造板制造曲形板件。
7、V型槽折叠成型对基材和胶粘剂有何要求?V型槽可采用哪些刀具或机床进行加工?
基材一般采用刨花板、中密度纤维板、多层板等人造板,要求表面进行砂光,以确保表面平整光洁和厚度偏差小,饰面要求韧性好,易于折叠成型。胶粘剂要求胶层固化迅速,胶合强度高。
第八章 装饰与涂饰
1、为什么要进行木家具装饰?装饰方法有几种?
主要起保护和美化作用。木家具表面覆盖一层具有一定硬度、耐水、耐候等性能的膜料保护层,使其避免或减弱阳光、水分、大气、外力等的影响和化学物质、虫菌等的侵蚀,防止制品翘曲、变形、开裂、磨损等,以便延长其使用寿命;赋予木家具一定的色泽、质感、纹理、图案纹样等明朗悦目的外观,使其形、色、质完美结合,给人美好舒适的感受。
装饰方法分三种:贴面、涂饰和特种艺术装饰
2、试从材料、方法、工艺过程等方面比较透明涂饰与不透明涂饰的相同与不同点?
涂料:透明涂饰为清漆,不透明涂饰为色漆。
漆膜:透明涂饰漆膜透明并保留和显现木材的天然纹理和色泽,纹理更明显、色彩更鲜艳悦目,木质感更强。不透明涂饰漆膜完全遮盖木材的纹理和颜色,漆膜的颜色即是木家具的颜色。
工艺:
透明涂饰:①表面处理:表面清净(去污、除尘、去木毛)、去树脂、漂白(脱色)、嵌补;②涂料涂饰:填孔或显孔、着色(染色)、涂底漆、涂面漆;③漆膜修整:磨光、抛光。
不透明涂饰:①表面处理:表面清净(去污、除尘、去木毛)、去树脂、嵌补;②涂料涂饰:填平、涂底漆、涂面漆;③漆膜修整:磨光、抛光。
3、简要说明什么是涂料、涂饰、涂层和漆膜,填孔、显孔、嵌补和填平,亚光、亮光、磨光和抛光。
涂料:
涂饰:按照一定工艺程序将涂料涂布在木家具表面上,并形成一层漆膜。涂层: 漆膜:
填孔:用填孔剂填导管槽,使表面平整,此后涂在表面上的涂料就不至于过多的渗入木材,从而保证形成平整而又连续的漆膜。
显孔:为突出木材自然质感,简化工艺,对栎木、水曲柳等大管孔材不进行填孔,作显孔或半显孔涂饰。
嵌补:木家具白坯上常有虫眼、钉孔、裂缝以及逆纹切削形成的凹坑和树节旁的局部凹凸不平等,需根据具体情况,用腻子将这些孔缝填补平整,称为嵌补。
填平:涂饰质量要求较高时,为了消除早晚材密度差异引起的不平度,增加底层厚度和减少面漆消耗,用填平剂(油性腻子或树脂腻子,比嵌补腻子稀薄)在整个表面涂饰1—2次。
亚光:亚光涂饰的漆膜只有较低光泽,按是否填孔可分为填孔亚光、半显孔亚光和显孔亚光,前者又分以亮光漆做面漆干燥后再用砂磨方法进行消光和以亚光漆做漆面进行消光两种。
亮光:采用亮光漆涂饰之后漆膜具有高光泽的效果,涂层必须达到足够的厚度,涂饰过程中,应对木材表面填孔和对漆膜进行砂磨、抛光。
磨光:用砂纸或砂带除去漆膜表面上的粗糙不平度,使漆膜表面平整光滑。
抛光:采用抛光膏(砂蜡)擦磨漆膜表面,进一步消除经磨光后留下的细微表面不平度,提高表面光洁度,并获得柔和、文雅、稳定的光泽。
4、简要叙述涂饰方法和涂饰设备的种类?试比较气压喷涂、无气喷涂、静电喷涂、淋涂和辊涂之间的优缺点?对涂料有何要求?
方法:①手工涂饰:刮涂法、刷涂法、擦涂法;②喷涂涂饰:空气喷涂(气压喷涂)、无气喷涂、静电喷涂、粉末喷涂;③淋涂;④辊涂
(1)空气喷涂是利用压缩空气通过喷枪的空气嘴喷高速喷出时,使涂料喷嘴前形成圆锥形的真空负压区,在气流作用下将涂料抽吸出来并雾化后喷射到家具表面上,以形成连续完整涂层的一种涂饰方法。优点:①适应性强、灵活性高、应用较广。
②设备简单,效率高,适用于间断式生产方式;
③可喷涂各种涂料和不同形状、尺寸的木家具及零部件;
④形成的涂层均匀致密、涂饰质量好。缺点:①喷雾未完全落到制品表面;
②喷一次的涂层厚度较薄,需多次喷涂才能达到一定厚度;
③漆雾向周围飞散对人体有害并易形成火灾,需通风排气;
④水分或其他杂质混入压缩空气会影响涂层质量。
(2)无气喷涂是靠密闭容器内的高压泵压送涂料,使涂料本身增至高压,通过喷枪喷嘴喷出,立即剧烈膨胀而分散雾化成极细的涂料微粒喷射到工件表面形成涂层。优点:①涂料喷出量大、喷涂效率高;
②无空气参与雾化、喷雾损失小、涂料利用率高、环境污染轻、涂饰质量好;
③不受被凃表面形状限制、应用适应性强;
④喷涂压力大,可喷涂黏度较高的涂料,一次喷涂可获得较厚的涂层。
缺点:①每种喷嘴的喷雾幅度和喷出量是一定的,无法调节,只有更换才能达到调节的目的②喷涂含有大量体质颜料的底漆时,颜料粒子易堵塞喷嘴。
(3)静电喷涂是利用电晕放电现象和正负电荷相互吸引原理,将喷具作为负极使涂料微粒带负电荷、被涂饰工件带正电荷,在喷具与被涂饰工件间产生高压静电场,使涂料微粒被吸附、沉积在被涂饰工件表面形成涂层。优点:①涂装施工条件好、环境污染小;②涂料与喷涂表面正负电荷相互吸引、无雾化损失、涂料利用率高;③涂饰效率高、易于实现自动化流水线喷涂作业、适于大批量生产;④涂层均匀、附着力和光泽度高、涂饰质量好;⑤通风装置简化、电能消耗少;⑥对某些制品的涂饰适应力强、效益显著。
缺点:①高压电的火灾危险性大,须有可靠的安全措施;②形状复杂的制品很难获得均匀涂层;③对所用涂料与溶剂、木材制品都有一定的要求。
(4)淋涂是用传送带以稳定的速度载送零部件通过淋漆机淋漆头连续淋下的漆幕使零部件表面被淋盖上一层涂料而形成涂层的方法。
优点:①适用于板式部件涂饰,可实现连续流水线生产;②传送带载送工件漆幕淋涂,一通过便形成完整涂层,生产效率高;③无漆雾损失、漏余涂料可回收再用、涂料损耗很少;④漆膜连续完整、厚度均匀、涂饰质量好;⑤淋漆设备操作维护方便。缺点:①不适于涂饰带有沟槽和凹凸大的工件以及形状复杂的或组装好的整体制品;②不适于涂饰小批量生产的工件;③不能涂饰很薄的涂层。
(5)辊涂是在被凃工件从几个组合好的转动着的辊筒之间通过时,将粘附在辊筒上的液态涂料部分或全部转凃到工件表面上而形成一定厚度的连续涂层的涂饰方法。
优点:①适用于板式部件连续通过式流水线涂饰;②传送带载送工件漆幕淋涂,一通过便形成完整涂层,生产效率高;③适宜于黏度较高的各类涂料,常用于板件的填孔、填平、着色和凃底等,涂层均匀、涂饰质量好;④基本无涂料损失、涂饰环境好。缺点:①要求被凃工件有较高的尺寸精度和标准的几何形状,不能涂饰带有沟槽和凹凸的工件以及整体制品;②对涂布辊表面的橡胶材质和硬度要求较高;③仅常用于工件的填孔、填平、着色和凃底以及一般面漆的涂饰。
5、什么是美式涂饰、直接印刷涂饰和热膜转印涂饰?其主要工艺过程包括哪几个阶段?
美式涂饰:指对具有美式家具风格或适合于欧美等地区使用的家具进行涂料涂饰的工艺方法。工艺过程主要包括:基材破坏、素材调整、整体着色、填孔着色、胶固底漆、调整着色、透明着色、修色着色、底漆涂饰、面漆涂饰、抛光打蜡。直接印刷涂饰:是在木质工件表面上直接印刷或仿真涂饰类似贵重木材或大理石等颜色和花纹的工艺。工艺过程:基材表面处理(表面砂光、清净)、印刷与涂饰(含腻子或遮盖剂填平、涂底漆、印刷、涂面漆、涂层干燥)和漆膜修整(磨光、抛光)。
热膜转印涂饰:是在木质工件表面用木纹薄膜(或箔)进行高温转印或烫印出类似贵重木材或大理石等颜色和花纹的工艺。工艺过程:基材表面处理(表面砂光、清净)、转印与涂饰(含腻子或遮盖剂填平、贴木纹薄膜与高温转印、揭去薄膜、涂底漆、涂面漆、涂层干燥)和漆膜修整(磨光、抛光)。
6、什么是涂层的干燥过程?包括哪几个阶段?常用的涂层干燥方法有几种?各采用何种设备?
涂层干燥:家具与木制品表面漆膜由多层涂层构成,通常每一层涂层必须经过适当干燥后再涂第二层,以保证各层之间的牢固附着和形成具有一定物理力学性能和抗化学药品性能的漆膜,并与基材表面能紧密粘连,达到保护制品表面的目的。
涂层干燥按干燥程度不同分为表面干燥、实际干燥和完全干燥三个阶段。当多层涂饰时,当涂层表面干至不沾灰尘或者用手指轻轻接触而不留下痕迹时为表面干燥;当用手指按压涂层而不留下痕迹并可以进行打磨和抛光等漆膜装饰工作,此时涂层即达到了实际干燥;当漆膜干燥到硬度稳定,其保护和装饰性能达到了标准要求,此时达到了完全干燥。
方法:分为人工干燥和自然干燥。人工干燥又分为对流干燥(热空气干燥)和辐射干燥(红外线干燥、紫外线干燥)。
7、简述特种艺术装饰有哪几种方法? 雕刻:分为浮雕、透雕、圆雕、线雕等
压花:在一定温度、压力、木材含水率等条件下,用金属成型模具对木材、胶合板或其他木质材料进行热压,使其产生塑性形变,制造出有浮雕效果的木质零部件的加工方法,又称模压。
镶嵌:用不同颜色、质地的木块、兽骨、金属、岩石、龟甲、贝壳等拼合组成一定的纹样图案,再嵌入或粘贴在木家具表面上的一种装饰方法。
烙花:是用赤热金属对木材施以强热(高于150℃),使木材变成黄棕色或深棕色的一定花纹图案的一种装饰方法。
贴金:是用油漆将极薄的金箔包覆或贴于浮雕花纹或特殊装饰面上,以形成经久不褪、闪闪发光的金膜。
第九章 装配
1、什么是木家具装配?木家具装配与涂饰的关系如何?
按照设计图纸和技术条件规定,使用手工工具或机械设备,将零件接合成为部件或将零部件接合成完整产品的过程,称为装配。
根据木家具结构的不同,其涂饰与装配的先后顺序有以下两种:固定式(非拆装式)木家具一般先装配后涂饰;拆装式木家具一般先涂饰后装配。
2、为什么要组织拆装式家具生产?应采取哪些技术措施来保证?
由工厂生产出可互换的或带有连接件的零部件,直接包装销售给用户,由安装工人上门装配或用户按装配说明书自行装配。这种方式不仅可以使生产厂家省掉在工厂内的装配工作,还可节约生产面积、降低加工成本和运输费用、提高劳动和运输效率。
措施:①必须在生产中实行标准化和公差与配合制,并组织可靠的限规作业,保证所生产的零部件具有互换性;②应尽可能简化制品结构,采用五金连接件接合,保证用户不需要专门的工具和设备以及复杂的操作技术就可以装配好成品而不影响其质量;③应控制木材含水率和提高加工精度,实行零部件的定型生产并保证零部件的质量和规格有足够的稳定性。
3、装配前有哪些准备工作?
①要看懂产品的结构装配图,弄清产品的全部结构、所有的部件的形状及其相互间的关系以及有关技术要求,以便确定产品的装配工艺过程;
②逐一检查核对所有零件的数量,对不符合质量要求的需挑出进行修正和更换;
③做好零部件的选配,同一制品上相对称的零部件要求木材树种、纹理、颜色应相一致或近似,按图纸规定分出表面材料和隐蔽材料;
④检查木料表面是否还留有各种痕迹与污迹,应清除干净; ⑤所有榫头宜用机械倒棱,以保证装配时能顺利打入榫眼内; ⑥调好胶料备用;
⑦准备好夹具,如采用机械装配应检查各转动部分有无障碍,压力是否合适;
⑧按材料预算的数量和规格准备好所用的辅助材料如圆钉、木螺钉、铰链、拉手、插销等各种链接件和配件。
4、一般常见的装配机械由哪几个部分组成?各起什么作用?
加压装置、定位装置、定基准装置、加热装置
加压装置:对零部件施加足够的压力,在零部件之间取得正确的相对位置之后,使其紧密牢固的接合。
定位装置:保证在装配前确定好零件之间的相互位置。
5、什么是部件装配与部件修整加工?
部件装配:按照设计图纸和技术条件规定,使用手工工具或机械设备,将零件接合成为部件。
部件修整加工:由于零件制造精度低、装配基准使用不当以及加压不均匀等原因,部件装配后会出现尺寸和形状的偏差,需依靠部件修整加工来保证其精度。
6、什么是总装配?总装配有哪几种类型?
按照设计图纸和技术条件规定,使用手工工具或机械设备,将零部件接合成完整产品的过程,称为总装配。分为依次装配和平行装配两种。
7、木家具中一般有哪几种配件装配?
铰链的装配、拆装式连接件装配、锁和拉手的装配、插销的装配、门碰头的装配
第二篇:模具制造工艺 复习题(有答案)
一、填空题
1、电火花加工又称为放电加工或 电蚀加工,是一种利用电热能量进行加工的方法。
2、在电火花加工过程中,电极和工件之间必须保持一定的距离以形成 放电间隙。
3、在电火花一次脉冲放电结束后,应间隔一段时间,使放电通道的带电粒子复合成中性粒子,这个过程称为 消电离。
4、电火花加工时,工具电极的材料硬度不必比工件材料硬度 高。
5、在电火花加工过程中,工具电极和工件都受到电腐蚀的作用,但腐蚀的速度却不一样,这种现象称为 极性效应。
6、在电火花加工冲裁模过程中,保证配合间隙的电火花加工方法有 直接配合法、修配凸模法、混合法和二次电极法四种。
7、在常用电极材料中,损耗最大的是 黄铜 电极材料。
8、电极的结构形式可分为整体式电极、镶拼式电极和 组合式电极三种,应根据电极外形尺寸、复杂程度等因素来选取。
9、用电火花加工型孔时,电极的轮廓尺寸应比所加工的型孔尺寸均匀的缩小一个 放电间隙。
10、电规准是指电火花加工过程中的一组电参数,包括电流、电压、脉冲宽度和脉冲间隔等。
11、型孔的电火花加工工艺方法主要有单电极平动法、多电极更换法和
分解电极法 三种方法。
12、在电火花型孔加工中,有 粗规准、中规准 和 精规准 三种电规准,根据加工需要,每一种又分为几个档次。
13、在电火花加工中,为了使脉冲放电能持续进行,必须靠 电极和 工件来保证放电间隙。
14、电火花加工与电火花线切割加工的加工原理是 相同的,而加工方式是 不同的。
15、电火花加工采用的电极材料有 石墨、紫铜 和 铸铁(任写三种)。
16、快走丝线切割的走丝速度一般为 8-10m/s,慢走丝线切割的走丝速度一般为 3-12m/min。
17、电解加工时利用金属在电解液中产生阳极溶解的 电化学反应,将工件加工成形的一种方法。
18、电解磨削是将 电解作用 和 机械磨削相结合的一种新的加工方法。
19、型腔的冷挤压加工方式可以分为 敞开式冷挤压 和 封闭式冷挤压两种。20、超声波加工是利用工具的 超声频振动 来进行加工的。
21、PMS钢的原始组织为 贝氏体 和 马氏体 及马氏体条间分布的铁素体混合组织。
22、超塑性成形时,进行合理的润滑 可以减少金属流动和工艺凸模之间的摩擦力,降低单位挤压力。
二、单选题
1、模具电火花穿孔加工最常用的电极结构形式是(A)。A、整体式 B、多电极式
C、镶拼式 D、组合式
2、以下适合线切割加工的对象是(C)A、阶梯孔、阶梯轴 B、型腔 C、成型刀、样板 D、非导电材料
3、哪一种材料是电火花线切割高速走丝电极丝所用的材质(A)A、钼 B、黄铜 C、石墨 D、铸铁
4、电火花加工凹模型孔是利用(C)之间脉冲放电产生电腐蚀现象的 原理而进行的。
A.工作液与工件 B.工作液与工具电极 C.工件与工具电极
5、敞开式冷挤压的特点是(A)
A.挤压时在型腔外面不加模套 B.适合挤压复杂的型腔 C.被挤压金属的塑性流动只沿工艺凸模的轴线方向,不沿半径方向。D.适合加工精度要求高的型腔
6、电火花成型加工的符号是(A)A.EDM B.WEDM C.ECDM D.ECAM
7、D7132代表电火花成型机床工作台的宽度是(B)A.32mm B.320mm C.3200mm D.32000 mm
8、快走丝线切割加工广泛使用(C)作为电极丝。A.钨丝 B.紫铜丝 C.钼丝 D.黄铜丝
9、若线切割机床的单边放电间隙为0.02 mm,钼丝直径为0.18 mm,则加工圆孔时的补偿量为(B)A.0.10mm B.0.11mm C.0.20mm D.0.21 mm 10、3B代码编程中,直线加工指令有4种,分别为:L1、L2、L3、L4;当直线的终点坐标落在第2象限时,该直线的加工指令(B)。
A L1 B L2 C L3 D L4 11、3B代码编程中,顺圆加工指令有4种,分别为:SR1、SR2、SR3、SR4;当圆弧的起点坐标落在Y轴上时,该圆弧的加工指令(A)。
A SR1或SR3 B SR2或SR3 C SR3或 SR4 D SR2或SR4 12、3B代码编程中,逆圆加工指令有4种,分别为:NR1、NR2、NR3、NR4;当圆弧的起点坐标落在X轴上时,该圆弧的加工指令(A)。
A NR1或NR3 B NR2或NR3 C NR3或 NR4 D NR2或NR4 13、3B代码编程的格式为BXBYBJGZ,在直线编程中J与G的含义(D)。A 计数长度与计数方向 B 计数长度
C 计数方向与加工指令 D计数长度与加工指令
14、在3B代码的直线编程中,当线段的终点落在Y=X的直线上时,其中该线段的计数方向为(A)。
A GY B GX C GX或GY D GY或GX
15、电火花线切割机床主要由机床本体、(C)、控制系统、工作液循环系统和机床附件等部分组成。
A 床身 B工作台 C 脉冲电源 D 丝架
16、在线切割加工中,工作液是放电的介质,因此对加工工艺指标的影响很大,如对切割速度、表面粗糙度、(B)等都有影响。
A 电极丝 B加工精度 C工件 D绘图
17、合理利用覆盖效应,能够(B)。
A 提高加工效率 B降低电极丝损耗 C 提高工件表面质量 D提高加工效率
18、慢速走丝线切割加工广泛采用(D)作为电极丝。A 钨丝 B紫铜丝 C 钼丝 D黄铜丝
19、下列电解液中电解能力最强的电解液是(D)。A NaNO3 BNaCLO3 C NaNO2 D NaCL 20、根据电火花放电的基本要求,电火花加工必须采用(C)电源。A 直流电源 B交流电源 C 脉冲电源
21、目前有些慢走丝电火花线切割机床,可以实现(B)。
A 自动搬运工件 B自动穿电极丝 C 自动卸除加工废料 D无人操作加工
22、慢走丝线切割加工精度高,多采用(C)工作液。A 煤油 B专用乳化液 C 去离子水
23、在电火花线切割加工中,利用极性效应的目的有(B)。
A 提高加工速度 B减少电极丝损耗 C 提高加工精度 D降低表面粗糙度
24、电火花线切割加工一般安排在(C)。
A 淬火之前,磨削之后 B淬火之后,磨削之前 C淬火与磨削之后 D淬火与磨削之前
25、不能使用电火花线切割加工的材料为(D)。A 石墨 B铝 C硬质合金 D大理石
26、在加工较厚的工件时,要保证加工的稳定,放电间隙要大,所以,(A)A 脉冲宽度和脉冲间隔都取较大值 B脉冲宽度和脉冲间隔都取较小值 C脉冲宽度取较大值,脉冲间隔取较小值 D脉冲宽度取较小值,脉冲间隔取较大值
27、电火花线切割的微观过程可分为四个阶段:(a)电极材料抛出;(b)极间介质的电离、击穿,形成放电通道;(c)极间消电离;(d)介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀;这四个阶段的排列顺序为(B)。
A abcd Bbdac Cacdb Dcbad
28、在电火花加工中,工件一般接电源的(B)。
A 正极,称为正极性接法 B负极,称为负极性接法 C正极,称为负极性接法 D负极,称为正极性接法
29、电火花线切割加工过程中,工作液必须具有的性能是(A)。A 绝缘性能 B洗涤性能 C冷却性能 D润滑性能
30、在电火花线切割加工过程中,放电通道的中心温度最高可达(B)℃ A 1000 B10000 C5000 D3000
31、数控快走丝线切割加工时,所选用的工作液和电极丝为(C)A 纯水、钼丝 B机油、黄铜丝 C乳化液、钼丝 D去离子水、黄铜丝
32、电火花加工表面层包括(A)。
A 熔化层 B热影响层 C基体金属层 D气化层
33、利用3B代码编程加工斜线OA,设起点在坐标原点,终点A的坐标为X=17mm,Y=5mm,其加工程序为(A)。A、B17 B5 B17000 GX L1 B B17 B5 B17000 GY L1 C B0 B0 B17 GY L1 D B17 B5 B17 GY L1
34、利用3B代码编程加工顺圆弧AB,切割方向从A到B,起点坐标(0,-50),终点坐标(0,50),其加工程序为(C)。A、B5000 B B GX SR2 B B5 B B GY SR3 C B0 B50000 B100000 GX SR3 D B B5000 B GY SR2
35、用线切割机床加工直径为10mm的圆孔,在加工中当电极丝的补偿量设置为0.12mm,加工孔的理论直径为10.02mm,如果要使孔径为10mm,则采用的补偿量应为(B)。A 0.1mm B0.11mm C0.12mm D0.13mm
36、在利用3B代码加工斜线时,如果加工指令为L3,则该斜线与X轴正方向的夹角α为(B)。A 180°<α<270° B 180°<α<270° C 0°<α<90° D 270°<α<360°
37、以下材料最适合超声加工的是(C)。A 合金钢 B低碳钢 C金刚石 D紫铜
38、利用金属离子阴极沉积方法来进行加工的方法是(C)A.离子束加工 B.电解加工 C.电铸 D.等离子体加工
39、电火花加工中利用碳黑膜补偿作用降低电极损耗,必须采用(A)A.负极性加工 B.正极性加工 C.单极性加工 D.多极性加工
40、超声加工下列材料生产率最低的是(A)A.紫铜板 B.工业陶瓷 C.淬火钢 D.压电陶瓷
41、要在金刚石上加工出Ф0.05mm的小孔,可采用的加工方法是(B)A.电火花加工 B.超声加工 C.线切割加工 D.电解加工
42、用电火花进行精加工,采用(C)A.宽脉冲、正极性加工 B.宽脉冲、负极性加工 C.窄脉冲、正极性加工 D.窄脉冲、负极性加工
43、声波频率超过(B)Hz被称为超声波。A.10000 B.16000 C.25000 D.16
44、以下几种特种加工方法,生产率最低的是(D)。A.激光加工 B.电解加工 C.电火花加工 D.超声波加工
45、以下哪种加工方法,适用于液压元件内孔去毛刺(B)。A.电子束加工 B.电解加工 C.手工抛光 D.机械抛光
46、以下哪种手段不能减少线切割加工中的变形(D)。A.采用预加工工艺 B.采用二次切割法 C.正确选择加工路线
D.线切割前退火处理,去除毛坯的内应力
47、以下关于穿丝孔的叙述,不正确的是(D)。A.穿丝孔用于穿丝
B.合理的穿丝孔可以减少工件在线切割中的变形 C.穿丝孔的直径不易过大或过小 D.对穿丝孔的精度和位置没有要求
48、在线切割加工中,如果工件尺寸较小,适合用哪种方式来装夹(B)。A.两端支撑方式 B.悬臂支撑方式 C.板式支撑方式 D.复合支撑方式
49、关于电极丝垂直找正,以下叙述不正确的是(D)。A.用火花法校正电极丝时,电极丝要运丝,以免电极丝断丝 B.用校正器找正电极丝时,电极丝要停止走丝,不能放电 C.找正时电极丝应张紧,电极丝的表面应干净
D.用校正器找正电极丝时,通过观察上下火花是否均匀来判断 50、将电极丝从丝盘绕到快走丝线切割机床储丝筒上的过程,称为(B)。A.穿丝 B.上丝 C.电极丝校正 D.张紧电极丝
51、在线切割ISO编程加工线段时,坐标原点取在(A)。A.线段起点 B.线段终点 C.线段中点 D.线段上任意位置
52、电极的尺寸包括垂直尺寸和水平尺寸,它们的公差是型腔相应部分公差的(C)。A.1-1/2 B.1/3-1/2 C.1/2-2/3 D.1/3-2/3
53、如果被加工工件上有多个成型表面需要电火花加工,那么电极应采用(B)结构形式。A.整体式电极 B.组合式电极 C.镶拼式电极
54、以下哪种材料做电极,在加工中损耗最大(D)。A.钼 B.紫铜 C.钢 D.黄铜
55、对于非数控电火花机床,为了加工出高质量的工件,应采用(B)。A.单工具电极直接成型法 B.多电极更换法 C.手动侧壁修光法 D.分解电解加工法
56、在冷冲模电火花加工中,如果配合间隙小于放电间隙,一般采用哪种加工方法(A)。A.阶梯工具电极加工法 B.混合法 C.直接法 D.间接法
57、电火花加工钢件时,下面哪种材料的稳定性最好(B)。A.石墨 B.紫铜 C.铸铁 D.铜钨合金
58、电火花加工后,工件中有一层存在渗碳、渗金属、气孔和其它夹杂物,这一层指的是(D)。A.气化层 B.基体金属 C.热影响层 D.熔化层
59、在电火花加工中,使被加工工件产生加工斜度的原因是(A)。A.二次放电和工具电极损耗 B.放电间隙 C.工具电极材料 D.以上都不是
60、在电火花加工中,当使用窄脉宽时,随着峰值电流增加,电极相对损耗(A)。A.增大 B.减小 C.不变
三、名词解释
1、极性效应
2、冷挤压加工
3、超塑性成形加工
4、电化学加工
5、电解加工
6、超声波加工
7、覆盖效应
四、问答题
1、叙述电火花加工的基本原理?
2、按国家标准GB5375-1997《金属切削机床型号编制方法》规定:电火花成型机床型号“DK7132”表示什么含义?
3、电火花在使用窄脉冲宽度加工时,应采用哪种极性进行加工?
4、当电极采用石墨材料时,应注意的问题?
5、电火花加工前,为了更好的排除电蚀物,应作那些准备工作?
五、编程题
1、用3B编程格式编制下图所示零件的线切割程序,板厚为10mm。
第三篇:起重机制造工艺
行车制造工艺
我公司是起重机专业定点生产厂,拥有雄厚的力量,精良的装备,高素质的员工队伍和科学管理,无论金属结构件还是零部件,均严格按质保体系进行生产和装备。本公司产品具有性能优良、可靠性高、使用寿命长、维修方便、维护费用低、经济效益显著等特点。
一、金属结构件
金属结构件主要是指主梁、端梁、小车架、走台、平台、梯子、栏杆、导电架等。
1、材料、部件、整机防腐蚀处理
我公司钢材都是从安钢、邯钢等大型钢厂采购的,材质为Q235B的平板。可向用户提供材料材质书及合格证。进厂后由检验室抽样作化学成分和机械性能分析,不合格原材料坚决不准采用。原材料锈蚀等级不得超过C级,所有板材在下料前必须进行板材预处理,部件和整机进行抛丸和手工喷沙经过抛丸和手工喷沙的零部件和整机提高了表面光洁度和粗糙度,增强了底漆和基材的附着力,提高了漆膜保护性能和防腐性能,有效消除了产品在制造过程中产生的应力,提高了产品质量。板材预处理除锈等级要求达到Sa2.5,型钢达到St3级粗糙度为RZ40-80毫米,喷涂WS型无机硅酸锌车间底漆15-20毫米,小于6mm的板材进行酸洗处理,喷涂环氧富锌底漆,防止起重机在制造过程中的腐蚀。
2、平板矫形
预处理后的板材在平板机进行矫正,减少盖板、腹板的波浪度,保证板材的强度,减少梁在使用过程中下挠变形。
3、桥架加工
(1)
钢板抛丸预处理,以提高钢板机械性能和油漆附着力。
(2)
根据起重机跨度,以微机控制切割机,割出二次曲线,四次曲线或二 四
次曲线迭加曲线的腹板及上盖板,使预制拱度与起重机上拱度相吻合。
(3)
用拼焊工装进行主梁拼焊,通过合理安排焊接顺序减少焊接变形。
(4)
主梁腹板和上下盖板的对接焊缝采用埋弧自动焊,主梁和端梁的纵向 焊缝采用微机控制CO2气体保护自动焊,焊后进行100%探伤,主焊缝10%抽拍X光片。
(5)
桥架对接采用大型翻转机使全部焊接为平焊,以保证焊接质量。
(6)
焊接完成进行震动实效处理,以消除焊接应力。
4、质量控制要点
A、腹板与上下盖板对接焊缝质量控制
(1)
将每块板放于平台,使用压板螺丝压紧,实施定位焊。
(2)
焊口两侧30mm内除油除锈。
(3)
焊接方向指向走台侧,使用埋弧自动焊机,按工艺要求调整电压、电流并记录。
B、上拱度控制
(1)
使用微机控制自动切割机进行腹板下料,拱度曲线函数为F(X)=中(1 —4x2/s2).(2)
根主梁定位焊后,用钢丝、重锤、钢板尺进行检测根据检测结果确 定四条焊缝顺序。
(3)
焊接完成后对上拱度再进行一次检测,如果不符合要求则以火焰校 正法进行修正,符合要求直接进行对装。
(4)
桥架对装要根据单根主梁拱度值及标准要求,采用在焊接道轨压板 时支撑不同位置。符合要求直接进行对装。
(5)
桥架对装完成后,采用国家标准要求的检测方法、器具、在无日照 情况下进行检测,符合要求转入成装工序。
C、主梁跨度控制
(1)
主梁跨度在桥架对装和大车成装时实施。
(2)
桥架对装时,在端梁上盖板上面画出纵向中心线,和与主梁装配的 十字中心线,并将弯板垂直面引到上盖板与其纵向中心线之交点打上冲眼,是主梁与端梁十字中心线对齐。
(3)
调整端梁,保证所要求的尺寸,其中跨度的控制在公称尺寸基础上 根据跨度增加一定数量,以便消除因焊收缩产生的影响。
对装焊接结束后用钢卷尺一端固定,另一端施加15KG拉力对上盖板冲眼和弯板上孔进行测量,合格后转入大车成装。
(4)
大车成装后,用同样的办法测量车轮的跨度,若有问题,调整车轮 直至达到技术标准要求。
二、起升机构
本公司可根据用户对使用条件的要求,须加超载限位器,对起重机速度设计成可调与不可调,可调速起重机有可满足各种不同的调速比及其控制方法。
1、吊钩
吊钩是起重机重要部件,我公司根据国家强制性标准GB10051-88的要求,采用韶关铸造总厂产品,要求制造时在胎膜上成型,毛坯须严格的热处理,同时进行抗拉变试验,加工时严格控制螺纹的表面粗糙度和过渡圆角以杜绝疲劳断钩。
2、动滑轮、定滑轮
按照国家标准,采用不同使用工况下的四种材料配套,上滑轮组采用滑轮机构,钢丝绳卡子、安全可靠。
3、制动器
制动器是起重机上的重要部件,我公司采用YWZ型制动器,贯彻执行行业最新标准,安全可靠,制动瓦块易于更换,适应性强,耐高温,允许频繁作业,属于节能型部件,4、联轴器
联轴器采用锻造钢件,经车削后插齿机上加工渐开线齿型,再经套圈感应加热,齿面硬度HRC35-45。
5、减速机
本公司起重机采用ZQ系列减速机,均为江苏泰呈减速机股份有限公司生产,部优产品,可为用户提供合格证说明书。
6、卷筒组
卷筒组性能质量执行ZBJ08007标准,采用铸钢卷筒,卷筒采用短轴式,焊装前对轴全长进行无损探伤。
三、运行机构
大车运行机构,小车运行机构可根据用户要求,对速度设计可调型运行方式。运行机构采用ZQ、ZSC系列减速机,齿轮联轴器,角型轴承箱、桥架的联结孔整体加工,这种结构形式拆装方便,更换备件无需重新调整就可保证原有精度。
四、司机室
司机室符合最新标准GB/14407-93。司机室造型美观,视野开阔,在座位上能清楚地观察到吊钩工作范围的作业,闭式司机室内壁色调柔和,有舒适感,隔音符合标准要求,室内设控制机构操作台,操作工作舒适,还设有起重机部电源紧急断电开关,电源指示灯及总电源通断状态信号。用户可要求增设电风扇、空调、超负荷指示器等。司机室与走台间设有斜扶梯,方便操作和检修。
二、本公司的各项设备所具备的优点
1、技术先进:图纸均采用最新设计图,均经过计算机优化设计,机构更合理,所有图纸均采用最新国际标准接轨的国家最新标准,代表国内产品的最新水平。
2、加工工艺及设备先进:我公司为确保产品的加工质量,制定了一整套符合现代生产和我公司实际情况的产品加工工艺,并从原材料进厂到整机出厂均配备相应的现代化生产装备,例如:设施齐全的理化分析器具、原材料预处理机、数控切割机、数控加工设备、功能齐全的热处理设备及埋弧焊、CO2气体保护焊、各种专用设备,以及大型起重机械等,为生产搞质量的起重机产品提供了可靠的保证。
3、检验手段齐全,科学先进:我公司有健全的产品质量保证体系,有完善的质量检验机构和质检人员,并配备有各种相应的质量检验器具,如:检验材质的化验室、检验焊缝材质的X光探伤仪和超声波探伤仪、焊缝检查尺、检验硬度的 布氏,洛氏硬度计、手提便携式硬度计、检验桥架上拱度,车轮水平高低差的水准仪、检验齿轮加工精度的齿轮综合性能检测仪以及电动葫芦和起重机整机性能测试的实验台。
4、采用先进或名牌厂的零部件配套产品。本公司的配套产品均经过对配套厂的产品的质检和验收,保证配套厂的产品质量一流,且代表国内外的先进水平,例如:钢材的供应厂家均为国内著名的大型钢铁企业产品,电机的供应厂家是从十余家生产厂中筛选出来的,制动器和减速机的生产厂家是国内目前大型专业生产厂家,这些配套厂作为我公司的长期合作伙伴,这是保证我方产品质量的一个重要方面。
为了更好的服务客户,可根据用户要求选择各种先进的配置。
四、质量控制计划
针对单、双梁桥式起重机的技术要求,特制订以下质量控制计划。
1、单、双梁桥式起重机的技术要求见有关说明。
2、该项目实施的具体步骤。
2.1进行合同评审,评审得出结论后下达生产任务。
2.2按合同中技术协议要求,下达生产图纸,包括总装图、零件图、工艺图、工艺工序卡、作业指导书等。
2.3编制生产计划,下达生产任务,并列出进度表。
2.4按《外购件、外协件明细表》购置外购件、外协件。
2.5对外购件、外协件进行检验,对生产过程进行工序检验和阶段性验收,对整机组织试验,并做试验记录。
2.6进行产品包装,做好该起重机的运输、交付工作。
2.7提供随机资料和文件。
2.8为用户提供售后服务。
3、该项目各阶段中责任和权限的具体分配
3.1合同评审阶段由销售科负责组织实施,技术科、生产科、质检科、设备科、供应科、全质办等部门参加,评审合同的经济条款和技术条款的可行性,得出评审结论,填写评审结果。
3.2该起重机属于国标起重机,不需要执行设计控制程序。
3.3由技术科组织实施技术文件和资料的发放,更改控制,受控文件的发放由管理员填写文件发放范围表,经主管厂长审批后按发放范围发放,3.4供应科应负责外购件、外协件的归口管理,质检科负责外购件、外协件的质量检验,销售科负责 承包方的联络、评定,监督。
3.5生产科归口管理控制过程,负责生产计划的制订及生产过程的协调和管理。设备科负责设备及工艺装备的管理,编制设备操作规程,并制定维修计划。质检科负责产品质量的检验,并做好记录。
3.6全质办归口管理纠正和预防措施控制程序,负责收集质量信息,并对检查验证、纠正、预防做好记录。
五、设备预组装方案和计划
本起重机的主梁、端梁、小车架、车轮组、卷筒组及其它部件完成后,要进行起重机的预组装,预组装的方案和计划如下:
1桥架的组装
1.1主梁和端梁的联结,将主梁和端梁在组装平台上摆放,用水准仪测量,使主梁和端梁等高。主梁的上下盖板和端梁的上下盖板相交叉,周边满焊,焊厚见图纸要求。主梁和端梁腹板的联结中间采用了补强板,补强板分别与主梁和端梁联结,桥架组装过程中,小车轨道,桥架跨度,主梁腹板的垂直度,车轮的垂直度,对角度,四轮等高偏差等技术指标达到有关标准要求
1.2传动侧、导电侧走台和主梁的联结,走台和主梁的联结是走台横支撑和主梁腹板直接焊接在一起,走台花纹板和主梁之间是用小角钢联结,导电侧在走台边上有小车导电系统支架,具体步骤见工艺规程和有关图纸。
1.3小车轨道的组装,小车轨道和主梁之间用压板联结,压板直接焊在主梁上盖板上,组装时注意轨道和上盖板之间的间隙,小车轨道的侧向直线度、小车轨距、小车轨道局部平面度等装配质量。
1.4大车运行机构的组装,车轮组、减速机、电机之间用联轴器传动轴联结,组装过程中注意各部件的水平等高,各部件的垂直度、联轴器的配合间隙等指标。
2、小车的组装
小车上起升机构的组装,起升机构包括卷筒组、减速机、联轴器、传动轴、制动器、电动机等零部件。组装过程中注意各部件的水平等高,各部件的垂直度。
3、电气的组装
3.1组装保护柜,安装保护柜中的电气元件。
3.2组装司机室,安装司机室中的电气元件。
3.3组装各电气部件,并做通电试验。
第四篇:电力电缆制造工艺
基本工艺流程
电力电缆的制造包括许多工序,一般可分为四个主要方面:
导体制造,包括
1)拉丝 拉细单线到所需的直径;
2)绞合 把多根单线绞合到一起,有时需要再包带;
3)组合 在HV和EHV电缆制造中,把非圆形的股块绞合成准圆形的结构; 绝缘线芯制造,包括
1)三层挤出:电缆绝缘线芯在这个过程中形成,包括内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层;
2)交联:可在挤出后直接进行(过氧化物交联),或者在挤出后采用单独设备进行(湿法交联);
3)除气:通过离线加热把过氧化物副产物去除,这通常是HV或EHV电缆的基本工序,但也是经常用于中压海底电缆;
电缆护层制造,包括
1)绝缘线芯包带:在此过程中,把缓冲层、保护层和阻水层绕包到挤包的绝缘线芯上;
2)中性线绞包:把铜线、铜带或扁铜带包绕在电缆上;
3)金属护层:施加金属的防潮和保护层;
4)护套:采用聚合物护套起到机械保护(对金属箔的保护特别重要)和防腐蚀作用;
5)装铠:采用高强度金属构件(钢)来保护电缆,特别是海底电缆; 质量控制,包括
1)原材料的操作处理;
2)例行试验;
3)抽样试验; 3.2 导体制造
有些电缆制造采用直接用于屏蔽和绝缘加工的制成导体,或用铜杆或铝杆,并将其拉丝到合适的直径,然后绞合(扭结成一体)成电缆导体。
那些拉丝绞合制造导体的电缆制造必须遵循基本但重要的工艺,以确保导体获得合适的物理性能和电气性能。由于拉丝工艺使金属产生加工硬化,因此拉丝后的线材通常必须加热以获得适当的物理性能,这个工艺叫退火。退火可以通过感应加热过程实现。在这个过程中,通过感应到绞线上的电流来产生热量,并提高导体的温度到正确的退火温度。此外也可以把绞线放置到炉箱中实现退火。退火能同时影响绞线的物理和电气性能,因此在退火过程中必须谨慎操作和监控。必须进行定期的测试来确保绞线的特性符合规范的要求。
绞合导体是通过扭绞多根单线完成的,有多种类型的扭绞(或绞合)型式。尽管绞合工艺相对容易完成,但必须仔细操作,以确保在绞合的过程中单线没有损伤以及绞合系数(单位长度上绞绕的次数)正确。导体中的水分十分不受欢迎,因为水分会导致绝缘中生长水树从而使电缆过早击穿,也可导致电缆接头过早击穿。在制造、安装或运行过程中可能使水进入导体,应考虑使用阻水结构的导体。绝缘线芯制造
挤出绝缘电缆的生产线是一种高度精密的制造过程,运转时必须严格控制,以确保最终的产品能够可靠地运行多年。它包括许多前后密切衔接的了工艺。如果生产线上的任一部分有故障,就会导致生产出质量差的电缆,并可能会产生出很多米的废电缆。
在导体屏蔽料、绝缘料和绝缘屏蔽料挤出到电缆导体上后,必须进行交联。交联(也称为硫化)是一个化学反应,它能提高这些标准的热性能和机械性能,尤其是提高高温下的强度和稳定性。
绝缘线芯制造工艺起始于绝缘和半导电材料的颗粒在挤出机内熔融的时候。熔融是在加压的情况下进行的,压力把电缆料向十字机头输送,并在十字机头内形成电缆的各个层。在螺杆末端和十字机头的顶部,应放置用于过滤的滤网或过滤板。在挤出型电缆制造的早期,放置这些滤网或筛子是为了除去材料中的小颗粒,或者是熔融进程中产生的杂质。
虽然如今仍在应用滤网,但由于现今材料较好的净化特性,减小了材料对该类型滤网的需求。实际上,如果滤网太细的话,其本身就能以焦烧或预交联的方式而产生杂质。然而,适当尺寸(100-200μm孔径)的过滤网用来帮助稳定挤出机内熔融的均匀度以及防止在材料处理过程中从外界混入大尺寸杂质是很有益的。
在挤出型电缆制造的早期,采用二次挤出工艺来生产电缆绝缘线芯。先同时挤出导体屏蔽和绝缘,然后交联并绕到线盘上。经过一段时间后,再挤出导体屏蔽和绝缘,这种工艺会在绝缘和绝缘屏蔽之间形成不规则并可能遭受污染的界面。在这个工艺中,绝缘屏蔽可能是不交联的,因此电缆只有有限的热学性能。
现在,有两种制造工艺用来在一道工序中完成所有三层的挤出。第一种方法是1+2三层挤出工艺,它是先挤出导体屏蔽,经过较短的距离(通常是2m到5m)后,再在导体屏蔽上同时挤出绝缘和绝缘屏蔽。第二种方法是三层共挤工艺,它是将导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽同时挤出。在这两种方法中,绝缘屏蔽都是交联的,因此电缆的高温性能有很大改善。
1+2三层挤出在其首次被推行时是一个重要的发展。因为它能产生一个较为洁净、均匀的绝缘和绝缘屏蔽界面。但是在这个工艺中,导体屏蔽从导体屏蔽挤出机到绝缘和绝缘屏蔽挤出机时,是暴露在空气中的。如果不采取严格的措施保护导体屏蔽,那么导体屏蔽可能产生缺陷,降低电缆的寿命。正是基于这个原因,三层共挤工艺被认为是更好的工艺,因为在这个工艺中导体屏蔽在绝缘挤出前不会暴露在空气中。三层共挤工艺能产生十分洁净、均匀的导体屏蔽和绝缘界面。
在实验室对两种不同工艺生产的电缆进行了加速寿命试验。试验结果表明,用1+2工艺生产的电缆比三层共挤工艺有更高老化速率。在这个特定的试验中,电缆样品放置在水箱中,感应到导体上的电流以提高导体温度,在导体和绝缘屏蔽上施加较高的交流电压。电缆在这些条件下老化规定的时间。到了规定的时间,把电缆取出并进行交流击穿试验。
应用1+2或者三层共挤工艺生产出三层电缆绝缘后,没有交联的绝缘线芯直接进入硫化管。在这里有完全不同的硫化工艺。
在过氧化物硫化过程中,电缆进入到一个高温高压的管道中。这个管道很长,以便有足够的时间来完成交联过程。尽管氮气是较好的媒质,因为热蒸汽硫化会在绝缘中产生水分和大量的微孔,但管道内可以采用蒸汽或者热氮气加压。另一个重要的易被忽略的步骤是应充分冷却交联好的绝缘线芯,确保外部绝缘和导体的温度降低到可以离开硫化管的温度。当电缆线芯引出硫化管时,绝缘线芯应是按照正确的制造规范和标准已进行了充分的交联和冷却。
采用湿法交联工艺,挤出机后面的管道的长度需要保证热塑性绝缘线芯充分冷却,以免导体上的绝缘偏芯(下垂)。实际的交联或硫化过程是在挤出后离线进行的。
在所有挤出工艺中,经常采用X射线或超声波技术来检查电缆同心度和进行缺陷定位,如内导电(导体屏蔽)缺陷。在其他层后续加工前找出重大缺陷很重要。
3.1 挤出-过氧化物硫化
过氧化物硫化电缆的3种基本的电缆绝缘线芯挤出和硫化过程:
CCV-悬链式连续硫化
VCV-立式连续硫化
MDCV-Mitsubishi Dainichi连续硫化,也叫长承模连续硫化 悬链式连续硫化(CCV)
CCV技术中,硫化布置成了悬链状,当它悬吊在两点之间时,象一概弦线。导体在馈送方式与VCV相同,都是从放线架进入到储线器。这样可以保证在连续挤出工艺不停止的情况下,当旧的线盘用完能够换一个新的导体线盘到放线架上。储线器也为两个导体的焊接提供了时间。通过严格地控制电缆张力来保持电缆处在硫化管的中心位置。使用先进的自动控制系统,做到这点已经变得较为容易。还注意确保不让已经融化但未交联的塑料聚合物在重力的作用下从导体上滴落或垂落,这个效应一般叫做“下垂”。下垂效应随着绝缘厚度与导体尺寸的比率啬而趋于增强。
一些工艺,包括使用特殊的低融流指数聚合物、旋转电缆、绝缘表面急冷等,可以有效地减少绝缘的下垂效应。对于大截面电缆(重电缆),还存在另一个问题。就是施加一个很大的拉力(必须保证电缆在管中心)以及张力的控制变得困难。这实际上限制了导体截面要小于1400~1600mm2。CCV线上可以生产绝缘厚度最大为25mm的电缆。悬链线的管子长度是可变的,但总长度均在160m左右。管内的硫化媒质是加压蒸汽或高温高压的氮气。冷却可由水或者冷却的氮气来完成。CCV线主要用来生产MV和HV电缆。
立式连续硫化(VCV)
VCV技术中,硫化管是垂直导向的。通过控制电缆的张力维持电缆在管的中心位置。导体的馈送方式与CCV相似。
将导体牵引到机塔顶端,该塔高度可达100m,位于一个巨大的牵引轮的正上方,然后导体经由预热器进入到三层挤出机头。通过高温氮气加热电缆来完成硫化。
气体加压是保证过氧化物的分解物不产生充气的微孔。VCV技术中交联管道是垂直布置的,从而确保了导体和绝缘线芯的同心度。在生产大截面(>1600mm2)导体电缆时,VCV技术非常有效,因为在保持张力方面,不会面临和CCV技术那样的困难。VCV线可以用来生产绝缘厚度最大约35mm的电缆。
与CCV技术相比,VCV技术不会遭受由于重力的影响而使聚合物产生低垂或从导体滴落的结果。然而,由于昂贵的立式建设成本,VCV线要短于CCV线。VCV线一般为80~100m,而CCV线一般为140~200m。
由于同样的电缆需要相同的硫化时间,CCV线生产速度较快。VCV线通常只用于HV和EHV电缆。同CCV生产线一样,VCV线的硫化媒质也使用高温高压的氮气。但是生产HV电缆时,由于蒸汽硫化会导致绝缘中产生水分和大量的微孔,所以氮气是首选的媒质。
长承模连续硫化(MDCV)
在MDCV工艺中,硫化管是在挤出机后水平布置的。与CCV和VCV线不同的是,硫化管中不需要使用氮气来加热和硫化电缆。MDCV工艺要求模具的外径等于电缆外径,因此电缆可以充满管道和模具。把聚合物加热到熔融态以及以及进行交联时,产生的热膨胀造成的压力阻止了微孔的生成。
与CCV工艺相比,由于电缆被模具全部封套,MDCV工艺没有下垂的问题。但是,在聚合物熔融而没有交联时,保证导体中心位置非常重要。中心位置的保持,可以通过对一短段电缆施加很大的张力,使电缆处于真正的水平位置而达到。这也降低了对长冷却管的需求。也可以使用特殊的高粘度聚合物。这些特殊的方法通常用于1000mm2以上的导体。MDCV仅用于生产HV和EHV电缆。
3.2 挤出-湿法交联工艺
在湿法交联工艺中,采用同CCV生产线上把经过硫化的过氧化物混合物挤出到导体上的相似方法,把绝缘线芯的混合物挤出到导体上,但不用随后通过高温高压的硫化物。与之相反,挤出后立即用水冷却电缆。把电缆卷绕到线盘上后,放入到较高温度(约70~75℃)和温度的房间或者水浴中来完成交联。湿法交联只有在不存在以及有合适的催化剂的条件下才能发生,因此它完全没有过氧化物交联工艺的热激发的预硫化等情况出现。过氧化物交联工艺中,挤出停车和过于精细的滤网都会导致焦烧。特别是用硅烷作为交联剂的聚合物。在电力电缆制造中,湿法交联的挤出机更适合使用滤网(100~200μm孔径),而且适应于停车时没有过氧化物那种材料焦烧的危险。
3.3 硫化-概述
在过氧化物硫化工艺中,通过在钢质的硫化管内施加循环的高温、高压、通常是干燥的氮气来产生热和压力。氮气的温度量级为300℃到450℃,压力是10kg/cm2。高温导致了过氧化物反应形成交联网状结构。在60m之后,表面温度迅速降低到接近室温,但是导体温度的下降十分缓慢。高压促使交联过程中释放的气体保留在熔融态聚合物中,从而避免了产生微孔。这些微孔能产生局部放电以及使电缆绝缘性能快速下降。在绝缘完全固化离开CV硫化管前,都必须保持压力。
湿法交联和过氧化物交联工艺各有利弊。过氧化物交联需要高且长的厂房来安置交联线,还需要配备气体加热和压力设备。使用湿法交联生产电缆制造成本相对较低,因为厂房成本和能耗较低。对于生产多种不同规格短段电缆厂来说,湿法交联工艺生产线相对较短的长度是一个特别的优点,因为在从一种规格到另一种规格的转变过程中,所产生的废料最少。
过氧化物交联工艺使用的半导电材料不能用于湿法交联工艺,因为存在过氧化物交联剂。用于湿法交联的半导电料必须小心制造,导电碳黑须仔细选择,以确保良好的加工和交联。对于湿法交联的电缆,可剥离和粘结型绝缘屏蔽都是可行的。
湿法交联工艺与过氧化物交联工艺相比的另一个可能缺点,是瞬时生产量低。因为在高温度房间内,所需停留的时间将导致工艺中啬很多工作,降低整个制造过程的速度。但是,它能够避免焦烧以及在生产中快速改变电缆规格等诸多优点会弥补上述不足。电缆绝缘厚度的增加会大大增加交联时间。在给定条件下的交联时间是绝缘厚度平方的函数。
湿法交联完成之后,电缆绝缘层通常会存在非常少量的水分(10~120ppm)。与CCV生产线上使用高压蒸汽交联中产生的极大量水分(1000到5000ppm)相比,这是有趣的。冷却
在过氧化物交联系统中,电缆在离开压力氮气或蒸汽交联管之后还须进一步冷却。最常见的是在电缆上线盘之前,在压力条件下用流动冷水进行冷却。冷却程度由出口处导体和绝缘层的温度共同决定。一般情况下,线芯装盘之前二者的温度都要低于70℃。在某些情况下,输电用的电缆使用气体冷却,而不是用水冷却。这需要降低线速,但使水分进入绝缘层的几率减到最小。
电缆冷却必须逐渐由交联温度降到略高于室温。如果电缆降温太快,绝缘聚合物内会“锁定”机械应力,这能导致电缆安装后产生绝缘收缩的问题。
与电缆设计有关,无论是交联工艺(不充足的交联时间)还是冷却时间(不充足的冷却时间)都会限制线速,认识到这一点非常重要。解决交联和冷却限制点的普遍切实的一种方法是使用且有极高交联速率的绝缘材料和半导电屏蔽料。对于CV生产线,通过将交联和冷却限制点从5.5mm至9mm,可极大地提高生产力。除气
所有过氧化物交联的电缆都会有一些分解副产物残留在其结构中。这些副产物会影响到电缆的性能。副产物有关的问题可能包括:
气压会导致电缆预制附件移位变形,如弹性体终端(EPR或硅橡胶)和接头等。
电介质损耗增加,除气工艺可使高压电应力电缆的介质损耗减小到3个量级。
气压会使金属箔护层变形,金属箔断裂或者电气接触间断。
掩盖生产缺陷,致使将来使用中出现故障-高压下含有气体的孔洞或者屏蔽缺陷在正常例行试验条件下不一定会显示局部放电。
应该注意的是:电缆绝缘芯在使用一段时间后会将气体释出。但这种积极的效果在短期会消散,所以最好提前处理电缆副产物和除气问题。ANSI/ICEA 649[3.7]标准中要求所有的中压电缆生产之后在厂内放置7天来自然去除气体,然后再进行例行试验。
输电级电缆增加的绝缘厚度,意味着自然去除气体必须增添高温除气工序。在室温下即使很长时间的去除气体也是无效的。在金属护层生产前应采取上述措施进行除气。
升高处理温度可以减少除气时间。温度范围一般在50~80℃之间,最常用的就是60~70℃。在电缆的除气工序中,要极度小心确保不损伤电缆线芯,这一点非常重要。实践已经表明,伴随着的绝缘热膨胀、软化,会导致“扁平电缆”或破坏外半导电屏蔽层,从而损伤绝缘线芯。这些损伤会直接导致例行电气试验的失败,抵消了除气工艺的益处。因此,随着电缆重量增加,除气温度通常需要适当降低。
采用副产物含量小的绝缘材料是解决副产物/除气问题的一个非常好的方法。是最初浓度的减少使得除气的负担降低。实际上,利用以下两个等效方法可以降低这种负担:
A)可以降低温度,以减少绝缘线芯损伤的风险,并降低能耗;
B)根据不同的电缆尺寸,除气时间可以减少25%~35%; 6 中性导体和金属屏蔽
电缆的金属外护套和绝缘外护套一般都是在电缆芯成型后再加上去。这道工序总量和挤出/交联/冷却的过程相分离。有多种金属屏蔽的类型可应用于MV或HV电缆设计中。同心包覆圆线、扁带状金属外护套,以及铜带金属屏蔽等是常见的应用。
在使用同心屏蔽时,有两个重要因素需要考虑到:1)同心屏蔽要紧密地包在绝缘线芯周围,但是不能过紧。若是过紧,可能就会陷到绝缘线芯中而破坏电缆。虽然屏蔽必须要能够适应绝缘线芯受热后的膨胀,但若是包得过松,屏蔽线会扭结或皱起而穿透外护套。在挤出外护套时,若屏蔽太松散,外护套会流到屏蔽下面。所有这些总量都是人们不希望发生的,必须避免。2)在使用同心屏蔽时要选择合适的绞合系数(单位长度上螺旋圈数)。若每单位长度的电缆转数过多就会造成材料的浪费和金属屏蔽不必要的高阻抗。而电缆的转数过少,金属屏蔽就会让电缆在卷绕到线盘或安装使用时不能适当弯曲。某些用户指定使用纵包皱纹铜带屏蔽。纵包皱纹铜带屏蔽有一定的重叠部分,有时会在其间涂敷胶粘剂以防止水气侵入。合适的重叠对这些屏蔽带子是非常重要的。皱纹与皱纹之间在重叠处应对齐。所有阻水带和复合材料都不能起皱或扭转,否则会降低其使用效果。
输电级电缆几乎都要有一层实体金属护套,例如焊接的皱纹铜套、挤出的皱纹铝套、售出的铅套、或者胶合的铜箔或铝箔护层。金属箔复合层有时会和圆铜线或扁铜带一起使用。当使用各种制造工艺生产这些屏蔽时,最重要的因素有以下几点:
1)当电缆弯曲时屏蔽不能开列;
2)屏蔽要形成完全的密封,焊接处不能出现针孔;
3)金属屏蔽(金属箔、金属套、金属线等)和电缆绝缘屏蔽之间必须保持良好的电气接触。绝缘外护套
有许多不同的混合料用于电缆绝缘外护套,这些材料可以用加压挤出或者较松地“套”到电缆上。在大多数情况下,外护套的加工独立于其他制造工序,差不多总是最后一道工序。如不考虑生产技术,外护套加工过程有三个重要的方面要注意:
1)外护套必须满足电缆规定的最大和最小厚度的要求;
2)冷却方法不能造成机械应力。通常都是让电缆通过长的流动水的冷却槽来实现,水槽的水温经过仔细选择。如果护套冷却过快,可能容易产生开裂和/或收缩。这对早期的单峰HDPE和MDPE材料很重要,但对由多模态工艺生产出的材料来说总量少得多。
3)带有绝缘外护套的电缆必须要经过火花试验,一般在护套冷却后电缆绕到线盘之前进行该试验,这是为了确定护套上没有针孔或缺漏。在火花试验中,确保电缆的金属屏蔽接地很重要。
第五篇:材料化学课后题答案
一. 内蒙古科技大学材料化学课后题答案 二. 应用化学专业1166129108 三. 什么是纳米材料 ?
四. 试阐述纳米效应及其对纳米材料性质的影响?
答: 1.小尺寸效应;使纳米材料较宏观块体材料熔点有显著降低,并使纳米材料呈现出全新的声,光,电磁和热力学特性。
2.表面与界面效应;使纳米颗粒表面具有很高的活性和极强的吸附性。
3.量子尺寸效应;使纳米微粒的磁,光,热,电以及超导电性与宏观特性有着显著不同。
4.宏观量子隧道效应;使纳米电子器件不能无限制缩小,即存在微型化的极限。
三.纳米材料的制备方法?
答:1.将宏观材料分裂成纳米颗粒。
2.通过原子,分子,离子等微观粒子聚集形成微粒,并控制微粒的生长,使其维持在纳米尺寸。
四.1.玻璃体:冷却过程中粘度逐渐增大,并硬化形成不结晶且没有固定的化学组成硅酸盐材料。
2.陶瓷:凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的黏土为原料经过配料,成型,干燥,焙烧等工艺流程制成的器物都可叫陶瓷。
3.P-型半导体:参杂元素的价电子小于纯元素的价电子的半导体。4.黑色金属:是指铁,铬,锰金属及它们的合金。5.有色金属:除铁,铬,锰以外的金属称为有色金属。6.金属固溶体:一种金属进入到另一种金属的晶格内,对外表现的是溶剂的晶格类型的合金。
7.超导体:具有超低温下失去电阻性质的物质。
五.1.简述传统陶瓷制造的主要原料?
答:黏土,长石,石英矿是制造传统陶瓷的主要原料。
2.陶瓷是否一定含有玻璃相?
答:并非所有的陶瓷材料都含有玻璃相,某些非氧特种陶瓷材料可以近乎100%的晶相形式存在。
3.试讨论超导体性质的形成原理及超导状态时所表现出来的特殊现象?
答:电子同晶格相互作用,在常温下形成导体的电阻,但在超低温下,这种相互作用是产生超导电子对的原因。温度越低所产生的这种电子对越多,超导电子对不能相互独立地运动,只能以关联的形式做集体运动。于是整个空间范围内的所有电子对在动量上彼此关联成为有序的整体,超导电子对运动时,不像正常电子那样被晶体缺陷和晶格振动散射而产生电阻,从而呈现无电阻的超导现象。物质处于超导状态时会表现出电阻消失和完全抗磁性现象。
4.简述形状记忆合金原理?
答:所谓纳米材料,是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体超细材料,或由它们作为基本单元构成的材料。
答:形状记忆合金的形状记忆效应源于某些特殊结构的合金在特定温度下发生马氏体相-奥氏体相组织结构相互转换。热金属降温过程中,面心立方的奥氏体相逐渐变成体心立方或体心四方结构的马氏体相,这种马氏体一旦形成,就会随着温度下降而继续生长,如果温度上升,它又会减少,已完全相反的过程消失。
5.介绍储氢合金类别,并说明其储氢,释氢化学过程?
答:类别;主要有钛系储氢合金,锆系储氢合金,铁系储氢合金及稀土系储氢合金。
化学过程;金属储氢材料中一个金属原子能与两个,三个甚至更多氢原子结合,生成稳定的金属氢化物,同时放出热量。等将其稍稍加热,氢化物又会发生分解,将吸收的氢释放出来,同时吸收热量。
6.一般金属材料是否为单晶态金属结构?
答:不是,金属材料一般为多晶体材料,多晶体材料是指整块金属材料包含着许多小晶体,每个小晶体的晶格位相是一致的,而各小晶体之间彼此方位不同。六.1.提拉法中控制晶体品质的主要因素有哪些?
答:固液界面的温度梯度,生长速率,晶转速率以及溶体的流体效应。
2.单晶硅棒和厚度为1微米的薄膜分别可用什么方法制备?
答:提拉法,真空蒸镀法。
3.液相外延法和气相沉淀法都可以制备薄膜,如果要制备纳米厚度薄膜,应该采用哪种方法?
答:气相沉淀法;气相沉淀法制得的薄膜厚度可由数百埃至数微米,而液相外延法,由于薄膜生长速率较快,难得到纳米厚度的外延材料。
4.CVD法(化学气相沉淀法)沉积SiO2可通过那些反应实现?写出相关化学方程式?
答:烷氧化物热分解;
氧化反应;
水解反应;
5.用什么方法可以对Cu 和Cu2O进行分离,写出相关化学方程式?
答:利用做运输气体可以对Cu 和Cu2O进行分离;
由于从Cu2O生成CuCl为放热反应,而从Cu 生成CuCl为吸热反应,因此Cu2O在较高温度处沉积,而Cu 则在较低温度处沉积。
6.溶胶--凝胶法制备纤维材料,应采用怎样的条件较合适?
答:在拉纤阶段控制溶胶粘度为10~100Pa·S;应使用酸催化使形成的缩聚中间体为线形分子链。
7.怎样用均匀沉淀法合成硫化锌颗粒,写出相关化学方程式?
8.有两种活化能分别为Q1=83.7KJ/mol 和Q2=251KJ/mol 的扩散反应,观察在温度从25摄氏度升高到600摄氏度时对两种扩散反应的影响,并对结果作出评述?
答:温度从25摄氏度升高到600摄氏度的过程中,两种扩散反应的速率均增大,且Q2=251KJ/mol 的扩散反应速率增加的更快。结论;温度变化对活化能大的反应的速率影响
更大。
9.简述固相反应的影响因素?
答:反应物化学组成与结构;
反应物颗粒尺寸及分布; 反应温度,压力与气氛; 是否有矿化剂。
10.简述自蔓延高温合成法的原理?
答;外部热源将原料粉或预先压制成一定密度的坯件进行局部或整体加热,当温度达到点燃温度时,撤掉外部热源,利用原料颗粒发生的固体与固体反应或固体与气体反应放出的大量反应热,使反应得以继续进行,最后所有原料反应完毕原位生成所需材料。
七 1.用固体能带理论说明什么是导体,半导体,绝缘体?
答:导体;价带是未满带或价带是满带,但禁带宽度为零,价带与较高的空带相交叠,满带中的电子能占据空带。
半导体;价带是满带,价带与空带之间存在禁带,禁带宽度在0.1~3eV。
绝缘体;价带是满带,价带与空带之间存在禁带,禁带宽度大于5eV。
2.有一长为5m ,直径为3mm 的铝线,已知铝的弹性模量为70GPa ,求在200N的拉力作用下,此线的总长度?
3.是解释为何铝不易生锈,而铁则较易生锈?
答:铝是一种较活泼的金属,很容易与空气中的氧气发生反应,但快速生成的氧化膜很致密,氧分子不能穿过氧化膜,阻止了金属进一步被氧化。而铁在空气中易与环境中的氧气水和二氧化碳反应发生电化学锈蚀,因此铁较易被氧化。4.为什么碱式滴定管不采用玻璃活塞?
答:因为玻璃的主要成分是二氧化硅,二氧化硅可与碱反应生成硅酸盐,阻塞滴定管。5.何种结构的材料具有高硬度,如何提高金属的硬度?
答:原子之间以共价键和离子键结合的材料具有较高硬度如金刚石;金属材料的硬度主要受金属晶体结构的影响,形成固熔体或合金可显著提高金属材料的硬度。6.什么是材料的疲劳,有哪些指标反应材料的疲劳性能?
答:材料疲劳是指材料在循环受力下,某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象;
应力水平和疲劳寿命反应材料的疲劳性能。
7.热膨胀受什么因素影响,试用势能图进行解释? 答:材料原子间键合力的强弱;材料的组织结构。8.压电体有什么用途?
答:压电体可以把应力转化成容易测量的电压值,因此压电体可用于制造压力传感器;对压电体薄膜施加交变电流,则薄膜产生振动并发出声音,因此压电体可用于制作音频发生器。八.1.固溶体与溶液有何异同,固溶体有几种类型?
答:相同点;固溶体可看成是晶态固体下的溶液,由溶质和溶剂组成,为多组元体系。和溶液一样固溶体中溶质含量可在一定范围内变动,存在一定的溶解性。
不同点;固溶体组元间以原子尺度相混合,所以固溶体一定是均相的。而溶液,若组元间能够互溶则为均相,不能互溶则为多相。固溶体是固体,溶液是流体可以流动。
2.试阐述影响置换型固溶体的固溶度的因素?
答:原子或离子尺寸差;要形成置换型固溶体,必要条件是溶质与溶剂的原子或离子半径相近。
电价因素;对于离子置换型固溶体,需满足两种固体的离子价相同或同号离子的离子价总和相同。
键性影响;化学键性质相似,取代前后离子周围离子间键性相近,容易形成置换型固溶体。
晶体结构因素;形成置换型固溶体的另一个必要条件是晶体结构类型相同。3.说明为什么只有置换型固溶体的两个组分之间才能相互完全溶解,而填隙型固溶体则不能?
答:置换型固溶体,溶质与溶剂的原子或离子半径相近,离子价相同,化学键性质相似,晶体结构类型相同,所以置换型固溶体两组分间可以完全互溶,是一种无限固溶体;填隙型固溶体,由于晶体中的空隙有限,能填入的异质原子或离子的数目也有限,所以填隙型固溶体两组分间不能完全互溶,是一种有限固溶体。九.1.什么是材料化学,其主要特点是什么?
答:
材料化学是材料科学与化学结合的产物,它是关于材料的结构,性能,制备和应用的化学。特点;跨学科性,实践性。
2.新石器时代的标志是什么?
答:陶器和农业的出现。
3.什么是材料,材料与试剂的主要区别是什么? 答:材料是可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质
材料是具有使其能够用于机械,结构,设备和产品的性质的物质。材料与化学试剂不同,后者在使用过程中常常被消耗并转化为别的物质,而材料一般可重复,持续使用除了正常的损耗外它不会不可逆的转化为别的物质。
4.材料按其组成和结构可以分为哪几类?
答:金属材料,无机非金属材料,聚合物材料,复合材料。
5.材料按尺度角度可分为哪几类?
答:一维材料纤维、晶须等.,二维材料薄膜、涂层等,三维材料,块体材料
6.我国对材料怎样分类?
答:金属材料,非金属材料,合成材料,复合材料,功能材料。
7.材料的发展历程?
答:天然材料---烧炼材料---合成材料---可设计材料---智能材料。
8.晶体,非晶体,液晶之间的区别?
答:本质区别:晶体具有长程有序的点阵结构,且也有短程有序的点阵结构;非晶体具有短程有序的点阵结构而无长程有序的点阵结构;液晶具有长程有序的点阵结构而无短程有序的点阵结构。
宏观区别:晶体在宏观上具有规则的几何外形,晶面角恒定,有固定的溶沸点,和物理性质的各向异性;非晶体无规则的几何外形,无固定的溶沸点以及物理性质上的各向同性。
9.什么是理想晶体?
答:理想晶体是由全同的称为基元的结构单元在空间无限重复而构成。
10.液体如何形成晶体,和非晶体?
答:液体在缓慢降温过程中形成晶体;在急冷过程中形成非晶体。