第一篇:化纤工艺学名词解释
名词解释
化学纤维:用天然或人工合成的聚合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维。包含人造纤维,合成纤维,和无机纤维三类。
合成纤维:以石油,天然气,煤及农副产品等为原料,经一系列的化学反应制成合成高分子化合物,再经加工而制得的纤维。
再生纤维:再生纤维是以天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维,主要产品是再生纤维素和纤维素酯纤维。
异形纤维:合成纤维成形过程中,采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维,简称异形纤维。
复合纤维:在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物,这种化学纤维称为复合纤维,或称双组分纤维,多组分纤维。
熔体纺丝:是切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体,送至纺丝箱中的各个纺丝部位,再经纺丝泵定量压送至纺丝组件,过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流,并在纺丝甬道中冷却成型的工艺过程。
湿法纺丝:纺丝溶液经混合过滤和脱泡等纺前准备后,送至纺丝机,通过纺丝泵计量,经烛形滤器.鹅颈管进入喷丝头(帽),从喷丝头毛细孔中挤出的溶液细流进人凝固浴,溶液细流中的溶剂向凝固浴扩散.浴中的凝固剂向细流内部扩散,于是聚合物在凝固浴中析出,形成初生纤维的工艺过程。
干法纺丝:从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液不进入凝固浴,而进人纺丝甬道;通过甬道中热空气的作用,使溶液细流中的溶剂快速挥发.并被热空气流带走;溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化,并在卷绕张力的作用下仲长变细而成为初生纤维的工艺过程。
冻胶纺丝:冻胶纺丝也称凝胶纺丝,是一种通过冻胶态中间物质制得高强度纤维的新型纺丝方法。
初始模量:纤维的初始模量即弹性模量(或杨氏模量)是纤维受拉伸而当伸长为原长的1%时所需要的应力。
干-湿法纺丝:干湿法纺丝是将干法纺丝与湿法纺丝的特点结合起来的化学纤维纺丝方法,又称干喷湿纺,简称干湿纺。
极限氧指数:就是使着了火的纤维离开火源,而纤维仍能继续燃烧时,环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。
第二篇:化纤工艺学概论
第一章 总论
1.化学纤维的基本概念
纤维:比较柔韧的细而长的物质,纺织纤维长径比一般大于1000:1,直径几微米~几十微米。
长丝(Continuous Filament):在化纤生产中经纺丝处理以后得到的长以千米计的丝叫长丝。
短纤维(Staple):化纤生产中被切成几厘米~十几厘米短段的纤维称短纤维。
丝束(Tow):由几万根~百万根丝组成的一束。
再生纤维:以天然高分子为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维,主要产品有再生纤维素和醋酸纤维素酯纤维。
合成纤维:以石油、天然气、煤及农副产品为原料,经过化学处理和机械加工制得的纤维。
复合纤维:沿着纤维轴向同时存在着两种或两种以上不相混合的聚合物,这种化学纤维称为复合纤维,或称双组分纤维。
异形纤维:在合成纤维成型过程中,采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维。
变形纱:所有经过变形加工的丝和纱,如弹力丝、膨体纱。差别化纤维:指通过化学改性或物理变形使常规化学纤维品种有所创新或被赋予某些特性的服用化学纤维。
特种纤维:一般指具有特殊物理化学结构、性能和用途的化学纤维,如高性能纤维、功能纤维。
高性能纤维:指具有高强度、高模量和耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐化学药品等性能的纤维。
功能纤维:指一般纤维具有物理机械性能基础上,具有某种特殊功能和用途的纤维,如具有反渗透、导光、导电、抗静电、阻燃等特性的纤维。
2.化学纤维的主要质量指标
线密度:表示纤维粗细程度的量,1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。1tex=10dtex,9tex=1Denier 断裂强度:纤维在连续增加负荷的作用下,直至断裂所能承受的最大负荷与纤维线密度之比。1N/tex=1cN/tex.1g/D=0.882cN/dtex 断裂伸长率:纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分数。初始模量:即弹性模量(杨氏模量)是指纤维在外力作用下伸长1%时所需要的应力。极限氧指数LOI:着火的纤维离开火源而纤维继续燃烧时环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。(化纤阻燃处理方法:采用共聚、共混和表面改性的方法,在纤维或织物表面引入有机膦化合物、有机卤素化合物或两者并用)
易燃纤维 <21% 棉、麻、丙纶、腈纶、粘胶 可燃纤维 21~26% 羊毛、蚕丝、维纶、尼龙、涤纶 难燃纤维 >26% 氯纶、聚偏氯乙烯、改性腈纶 不燃纤维 玻璃纤维、碳纤维、石棉
回潮率R试样所含水分的重量100%
干燥试样的重量R试样所含水分的重量M100% 100%1R未干燥试样的重量 含湿率M(吸湿性好的纤维,摩擦和静电作用减小,穿着舒适)
沸水收缩率:将纤维放在沸水中煮沸30min后,其收缩后的长度与原来长度之比。
回弹率:纤维受拉伸力作用而伸长,当外力消除后的可回复程度。
3.化学纤维的纺丝方法(重点是熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝)
熔体纺丝:聚合物熔体或聚合物切片在螺杆挤压机中熔融以后,被压送至各纺丝位、经计量泵定量送入纺丝组件,过滤后通过喷丝孔挤 出,在纺丝甬道冷却成型的工艺方法。(涤纶、尼龙、丙纶适用;聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯醇不可熔纺)
熔体纺丝特点
①纺丝液是熔体,工艺过程简单,清洁无污染;
②纺丝速度高,一般的纺丝速度为1000~2000m/min,采用高速纺丝时,可达3000~6000m/min 或更高; ③熔融纺丝加工成本低,但喷丝板孔数少; 涤纶、锦纶、丙纶等均采用此法。
④基本条件:T 分解 > T熔点 或 T 流动
湿法纺丝:纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备后,送至纺丝机,通过纺丝泵计量,经烛形滤器、鹅颈管进入喷丝头(帽),从喷 丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入凝固浴,溶液细流中的溶剂 向凝固浴扩散,浴中的凝固剂向细流内部扩散,于是聚合物在 凝固浴中析出而形成初生纤维的工艺过程。(腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维)湿法纺丝特点
①纺丝液是高聚物溶液,纺出的丝条在液体中凝固;
②喷丝头孔数多,但纺丝速度较低,一般为18~380m/min,适合纺制短纤维;
③加工成本高且对环境污染较严重,纺出丝的截面多为非圆形,有皮芯结构;
④粘胶、腈纶、维纶、氯纶纤维多采用此法。
干法纺丝:从喷丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入纺丝甬道,通过热空气的作用,溶液细流中的溶剂快速挥发,并被热空气流带走。溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化,并在卷绕 张力的作用下伸长变细而成为初生纤维的工艺过程。(腈纶、醋酯纤维、氯纶、氨纶)
第二章 聚酯纤维
4.对苯二甲酸乙二酯(BHET)的主要制造方法 A酯交换法 酯交换原理
纯对苯二甲酸二甲酯与乙二醇反应可生成对苯二甲酸乙二酯(BHET),释出甲醇。酯交换反应是在催化剂(Mn、Zn、Co、Mg等的醋酸盐)存在下加热至150~220℃进行的均相反应,乙二醇与对苯二甲酸二甲酯中的甲氧基(-OCH3)交换,生成BHET,被取代的甲氧基和乙二醇中的氢结合生成甲醇,其反应式如下:
B直接酯化法
所谓直接酯化法,就是TPA与EG直接进行酯化反应,一步法制得BHET。由于TPA在常态下为无色针状结晶或无定形粉末,其熔点(425℃)高于升华温度(300℃),而EG的沸点(197℃)又低于TPA的升华温度。因此,直接酯化体系为固相TPA与液相EG共存的多相体系,酯化反应只发生在已溶解于EG中的TPA和EG之间,反应式如下:
C直接加成法 用环氧乙烷(EO)代替乙二醇直接合成BHET。此法较直接酯化法具有成本更低、反应更快的优点。反应式如下:
5.涤纶切片在纺前进行干燥的目的
干燥的目的:①除去切片中的水分 ②提高切片的软化点和结晶度。涤纶切片干燥主要分两个阶段:预结晶、干燥。6.PET纤维纺丝技术路线的类型
①常规纺丝:纺丝速度1000~1500m/min,未拉伸丝,UDY。
②中速纺丝:纺丝速度1500~3000m/min,中等取向度,中取向丝,MOY。③高速纺丝:纺丝速度3000~4000m/min,预取向丝,POY。4000~6000m/min,全拉伸丝,FDY。④超高速纺丝:6000~8000m/min,全取向丝。7.螺杆挤压机的分段
①依据螺杆挤压机的几何尺寸可以将其分为:进料段,压缩段,计量段。
②依据物料在螺杆挤压机中的状态可以将其分为:固体区,熔化区,熔融区。8.PET熔体纺丝中纺丝温度过高或过低有何弊端? ①温度过高:热降解,熔体粘度下降,产生气泡丝;
②温度过低:熔体粘度增高,熔体输送困难,出现漏浆现象。
9.生产涤纶短纤维时,初生纤维为什么要存放一定的时间后才能进行加工?
刚成形的初生纤维其预取向度不均匀,需经存放平衡,使内应 力减小或消除,预取向度降低,卷绕时的油剂扩散均匀,改善 纤维的拉伸性能。存放平衡后的丝条才能进行加工。
第三章 再生纤维素纤维
10.纤维素的分类、定义,各类纤维素的聚合度范围,哪类纤维素适合制备粘胶纤维
α-纤维素(聚合度200以上):植物纤维素在特定条件下不溶于20℃的17.5% NaOH溶液的部分,溶解的部分称为半纤维素。
β-纤维素(半纤维素,聚合度140-200):以上溶解部分用醋酸中和又重新沉淀分离出来的那一部分纤维素。
γ-纤维素(半纤维素,聚合度10-140):不能沉淀的部分。
11.粘胶纤维制备过程中的老成和熟成,及其作用
老成是借空气中的氧化作用,使碱纤维素分子链断裂,聚合度下降,以达到适当调整粘胶粘度的目的。(低温长时间老成效果较好)纤维素黄酸酯在热力学上是不稳定的,即使在常温下放置也会逐步分解,酯化度下降。粘胶在放置过程中会发生一系列的化学和物理化学变化,称之为粘胶的熟成。结果使黄酸基团在纤维素分子链上分布均匀,从而使粘胶均匀稳定。
12.黄化反应的机理
黄化反应,使难溶解的纤维素变成可溶性的纤维素黄酸酯。
碱纤维素中存在的大量游离碱与二硫化碳发生一系列的副反应
机理
⑴主要是气固相反应,包括二硫化碳蒸汽按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透的过程以及二硫化碳在渗透部分与碱纤维素上的羟基进行反应的过程。
⑵是放热反应,低温有利,高温易生成更多的副产物。
⑶是可逆反应。二硫化碳对纤维素的渗透,在无定形区易于进行,而结晶区的二硫化碳主要在微晶表面进行局部化学反应。在溶解过程中,甚至在以后的粘胶溶液中,二硫化碳继续向微晶内部渗透,称之为“后黄化”。因此,二硫化碳的扩散和吸附对反应起着重要作用。
13.粘胶纤维纺丝中凝固浴的组成和作用 ⑴硫酸的作用
一是使纤维素黄酸钠分解,再生出纤维素和CS2;二是中和粘胶中的NaOH,使粘胶凝固;三是使黄化时产生的副产物分解。⑵硫酸钠的作用
抑制硫酸的解离,从而延缓纤维素黄酸钠的再生速度。硫酸钠是一种强电解质,能促使粘胶脱水而凝固,这些作用能改善纤维的物理机械性能。
⑶硫酸锌的作用
改进纤维的成型效果,使纤维具有较高的韧性和较优良的耐疲劳性能。
两个特殊作用:一是能与纤维素黄酸钠作用生成稳定的中间产物—纤维素黄酸锌,其分解速度比纤维素黄酸钠慢得多,有利于拉伸,从而提高纤维强度;二是纤维素黄酸锌具有交联结构,能形成结晶中心,生成均匀而细小的结晶,避免大块晶体的形成,从而使纤维结构均匀,强度、延伸度和钩接强度都得到适当提高。
第四章 聚酰胺纤维
14.工业生产聚己二酰己二胺时,为何要用聚酰胺66盐为中间体? 为了保证获得相对分子质量足够高的聚合体,要求在缩聚反应 时己二胺和己二酸有相等的摩尔比,因为任何一种组分过量都 会使由酸或氨端基构成的链增长终止。为此,在工业生产聚己 二酰己二胺时,先使己二酸和己二胺生成聚酰胺66盐(PA-66 盐),然后用这种盐作为中间体进行缩聚制取聚己二酰己二胺。15.PA 6生产中除单体的方法 ①连续聚合直接纺丝的纺前脱单体
原理:根据聚己内酰胺和单体的挥发性不同,使聚己内酰胺熔体中的单体蒸出来。为了提高蒸发效率,减少蒸发皿中的停留时间,一般在真空状态下进行。在真空闪蒸皿中熔体以薄膜状、细流状、雾状等形式进入闪蒸室以尽可能大的蒸发面积除去单体及低聚物。②切片法纺丝的切片萃取
切片的萃取采用热软水洗涤的办法,萃取过程中一方面是水渗透到切片内部,一方面是切片内的可萃取物不断向外扩散到切片表面,然后再溶解到热水中。
16.PA6纺丝中给湿的作用
刚从甬道出来的纤维是无定型的,它吸收水分后很容易发生诱导结晶,同时纤维发生自发的伸长。如果将无定型的PA6纤维绕在筒子上,它吸收空气中的水分后同样也会发生诱导结晶和纤维伸长,这样会出现绕在筒子上的丝松圈和塌边现象,因此在纺丝中要采取给湿的措施-卷绕前增加一个给湿盘。
第五章 聚丙烯纤维 17.熔融指数概念
“MI”是热塑性高聚物在规定地温度和压力下在十分钟内通过指 定长度和内径的毛细管的重量值。
18.聚丙烯纺丝时为什么纺丝温度要远高于熔点 PP熔体温度高出其熔点100℃左右,原因如下:
(1)PP的分子量高,熔融后的熔体粘度很高,因此要提高纺丝 温度以增加流动性使纺丝顺利进行。
(2)PP中没有强极性基因,内聚能较小,纺丝时容易出现熔体 破裂
(3)PP分子量分布宽,熔体弹性较大牛顿性能差。
(4)高温下纺丝,卷绕丝的预取向度低并生成不稳定的碟状液 晶结构以利于后拉伸倍数的提高。
第六章 聚丙烯腈纤维
19.腈纶生产中加入第二单体的作用,常用的第二单体
第二单体的作用:降低大分子间的作用力,降低PAN的结晶性、增加纤维的柔软性、改善纤维的弹性。
常用的第二单体有:丙稀酸甲酯(MA)、甲基丙稀酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAC)、丙稀酰胺(AAM)。20.腈纶生产中加入第三单体的作用,常用的第三单体
第三单体的作用:引入亲染料基团,改进纤维的染色性和亲水性。常用的第三单体有:衣康酸(ITA)、丙稀磺酸钠(SAS)甲基丙稀磺酸钠(SMAS)、对乙烯基苯磺酸钠(SSS)乙烯吡啶、2-甲基-5-乙烯吡啶
21.水相沉淀聚合及其优点
水相沉淀聚合是指以水为介质,单体在水中具有一定的溶解度.当水溶性引发剂引发聚合时.聚合产物不溶于水而不断地从水相中沉淀出来。
水相沉淀聚合具有下列优点。
(1)水相聚合通常采用水溶性氧化—还原引发体系,引发剂分解活化能较低.聚合可在30~50℃之间甚至更低的温度下进行。所得产物色泽较白;
(2)水相聚合反应的反应热容易控制,聚合产物的相对分子质量分布较窄;
(3)聚合速度较快,产物粒子大小较均匀且含水率较低,聚合转化率较高,浆状物料易于处理.回收工序相应地较为简单。
22.湿法纺丝成形中的双扩散
纺丝液由喷丝头喷出进入凝固浴后,原液细流的表面首先与凝固浴接触,很快凝固成一层膜,凝固浴中的凝固剂(水)不断通过这一皮层扩散到细流内部,而细流中的溶剂也通过皮层不断扩散到凝固浴中。双扩散的不断进行,使皮层不断增厚。
23.纤维干燥致密化机理
拉伸水洗后的纤维,其微孔被拉长拉细,内部充满水,在适当温度下进行干燥,大分子链段能较自由地运动,水分逐渐蒸发产生毛细管压力,使得微孔半径相应收缩,最后微孔融合。
(干燥致密化 经拉伸后的纤维超分子结构基本形成,但由于成形时间短,纤维中还存在内应力和缺陷,经干燥致密化和热定型消除内应力和结构缺陷。)
24.腈纶干法纺丝成形机理 凝固介质
热空气 溶剂蒸发
纺丝原液从喷丝孔挤出后进入纺丝甬道,溶液细流与甬道中热空气的热交换,使原液细流温度上升,当细流表面温度达到溶剂沸点时,便开始蒸发,细流内部的溶剂不断扩散至表面而蒸发。原液细流固化
由于溶剂蒸发,使原液细流中高聚物浓度增加,而溶剂含量则不断降低,当达到凝固临界浓度时,原液细流便固化为丝条。
第七章 聚乙烯醇纤维
25.维纶纺丝前对PVA进行水洗的目的
⑴降低PVA中NaAc含量,使之<0.2%,减少热处理时的碱性着色; ⑵除去低分子量PVA,改善分子量分布; ⑶使PVA适度膨润,以利于溶解。
26.纺制维纶的凝固浴的组成及其作用
凝固浴组成:Na2SO4:410~420g/L ZnSO4:1~5g/L ① Na2SO4使丝条脱水凝固成形
②ZnSO.4控制纤维色相,适当加入可增加纤维白度。
③酸度过低会使纤维着色,酸度的调节是加入H2SO4来达到目的,其中的HAc由NaAc水解而得。27.维纶生产中缩醛化的目的是
在聚乙烯醇大分子上每个链节都含有一个羟基,经过纺丝,拉伸、热处理后,纤维的结晶度可达60%,在非晶区部分还有一些自由羟基。为了进一步提高纤维的耐热水性,要把这一部分羟基封闭掉,缩醛化反应的实质就是使用甲醛与非结晶区的自由羟基反应,构成分子内缩合,从而使纤维的耐热水性和玻璃化温度有所提高。
28.维尼纶生产中后处理的目的是什么,采取了哪些措施? 后处理的目的是使纤维的耐热水性和玻璃化温度有所提高。在聚乙烯醇大分子上每个链节都含有一个羟基,经过纺丝,拉伸、热处理后,纤维的结晶度可达60%。就是说一部分大分子上的羟基被纳入了晶格,成为被束缚的羟基、反应在纤维上其耐热水性有所提高。但是在非晶区部分还有一些自由羟基。不把这一部分羟基封闭掉,其耐热水性还达不到要求。采取的措施主要是进行缩醛化反应,就是使用甲醛与这一部分羟基反应,构成分子内缩合。
第八章 聚氯乙烯纤维 29.捏合的概念
纤维级的PVC不能溶解于丙酮,为了获得纺丝原液,首先使PVC树脂在丙酮中充分溶胀,这一操作在生产上叫做捏和。
30.溶液法氯化PVC生产过程,氯化PVC较之PVC有何好处 先使PVC悬浮在四氯乙烷或氯苯中,而后通入氯气氯化。当聚合物的含氯量由56.55%增至63%~65%时,即为氯化PVC。
优点:使分子的不规整性增大,结晶度下降,分子链的极性增强,因而使其热变形温度上升。CPVC产品的使用温度最高可达93~100℃,较PVC提高30~40℃。同时CPVC的抗张强度、抗弯强度较PVC也有改进。
31.维氯纶生产中如何将疏水的PVC和亲水的PVA共混
采用PVA与PVC两者的接枝共聚物作为两相的增溶剂。方法是在PVA溶液中进行氯乙烯的乳液聚合。
第九章 聚氨酯纤维
32.聚氨酯弹性纤维的用途
① 裸丝 : 主要纺织产品有:紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷带和袜口、袖口等。②包芯纱 :棉型织物 ③包覆纱:又称包缠纱。
④合捻纱:又称合股纱。如弹力劳动布、弹力单面华达呢等。
33.生产聚氨酯所用的主要单体
①生产聚氨酯弹性纤维一般选用芳香族二异氰酸酯,以满足硬链段的硬度。常用的芳香族二异氰酸酯有:二苯基甲烷4,4ˊ-二异氰酸酯(MDI)或2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)。
②聚醚二醇是软链段之一,其相对分子质量越大聚合物的极性越小,分子链越柔软,一般相对分子质量控制在1500~3500。常用聚醚二醇有:聚四氢呋喃醚二醇(又称聚四亚甲基醚二醇)、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙烯醚二醇等。
③聚酯二醇也是软链段之一。常用的合成聚氨酯的聚酯二醇有: 聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等。④ 扩链剂是含有活泼氢原子的双官能团低分子量化合物,大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2-二氨基丙烷等,二元醇有1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇等。
34.聚氨酯纤维的生产方法有哪些?
①干法纺丝②熔融纺丝③湿法纺丝 ④反应纺丝 35.什么是聚氨酯弹性纤维的化学反应纺丝法
先将预聚体与有机溶剂配成纺丝原液,由纺丝泵定量挤入喷丝头。原液细流在凝固浴中凝固的同时,与凝固浴中的链扩展二元胺发生化学反应,形成嵌段共聚物的长链。在纤维内的大分子间也会产生横向交 联,使之成为具有网状结构的大分子。初生纤维经卷绕后,还应在加压的水中进行硬化处理,使初生纤维内部继续发生交联,在大分子之间建立起具有尿素结合型式的横向连接。
第十章 高性能纤维
36.碳纤维生产中主要的前驱体纤维 ⑴聚丙烯腈(PAN)基碳纤维 ⑵沥青基碳纤维 ⑶粘胶基碳纤维
37.芳纶-1313的分子式、主要特点 单体
OClCOCCl+NH2NH2
聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(芳纶1313)
COCONHn NH优点:耐高温性能好,高温下的强度保持率好,以及尺寸稳定性、抗氧化性和耐水性好,不易燃烧,具有自熄性,耐磨和耐多次曲折性好,耐化学试剂,绝热性能也较好。缺点:强度和模量低,耐光性较差。
38.芳纶-1414的分子式、主要特点 单体
OCl
OCClC+NH2NH2 聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)
COCONHNHn PPTA纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、优良吸能性和减震、耐磨、耐冲击、抗疲劳、尺寸稳定等优异的力学和动态性能;良好的耐化学腐蚀性;高耐热、低膨胀、低导热、不燃、不熔等突出的热性能以及优良的介电性能。
第三篇:机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)
机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)
Made by Lucy
绪论
机械:是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。制造:将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。
机械制造:用机械的方法制造机械产品。关键是获得几何形状和位置。
目的:T ——时间,效率
Q——质量
C——成本
S——服务
E——环保
第一章 机械制造过程
生产过程:从确定生产需求之后,到得到产品的过程。包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。到现在,生产过程扩充到服务。
制造过程:直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。
制造过程“三流”:能量流、物质流、信息流。
机械加工工艺过程:用切削加工的方法,直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。简称工艺过程。
工序:一个(或同时加工的一组)工件,在一个工作地,由一个(或相互协作的多个)工人所连续完成的工艺过程。
安装:如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹,则每次装夹下完成的那部分工序
内容成为一个安装。
工位:在工件的一次安装中,通过分度装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。
工步:加工表面,切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。
走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。
工步、走刀、工位和安装之间的关系:
走刀<工步<工位<安装
一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀
一个工位可以有多个工步和多次走刀,但一般在一次安装下完成;
一个工步只能在一次安装和一个工位下完成,但可多次走刀。
可以规范工艺、保证质量
工艺规程:工艺过程的书面表达形式和文字记录,用法律文件形式规定下来的工艺过程。(工艺过程可以有多个,工艺规程只能有一个。)
生产纲领:是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划,多数以年计,零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。N=n(1+α)(1+β)Q
Q---产品的生产纲领
α---备品率
N---零件的生产纲领
β---废品率
生产类型:是企业(或车间、工段、班组)生产专业化程度的分类
生产批量:年生产纲领确定后,还应根据车间(或工段)的具体情况,确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。
生产自动化:
为什么生产自动化:批量法则、需求、历史发展
含义:加工成型自动化、物料输送自动化、系统控制自动化
目的:满足企业最大利润,满足工人劳动要求,以TQCSE为目标满足需求 方法:生产设备自动化----单机自动化
解决成型成型自动化问题
生产过程自动化——物流自动化
解决传输自动化问题
生产信息自动化——系统自动化
解决管理与控制自动化问题
质量:质量是除去性能/功能之外,产品对社会造成的损失的度量
产品质量=装配质量+零件质量(加工质量+材料质量)
加工质量:几何形状、位置实际值与理论值的符合程度(加工精度+表面质量)。加工精度:零件尺寸、位置、形状的实际值与理论值的符合程度。加工误差:零件尺寸、位置、形状的实际值与理论值的差异程度
系统误差和随机误差。
九大误差因素
1.原理(理论)2.机床、夹具和刀具的制造,机床、夹具的磨损 3.调整(对刀)
4.安装 5.切削加工中的力 6.切削加工中的热 7.刀具磨损 8.残余应力变形 9.测量
误差统计
1.分布曲线法 2.正态分布法3.点图法
第二章 机械加工的成型运动及其实现
加工表面的种类 A)平面 B)外圆柱面 C)内圆柱面 D)回转面 D)曲面 E)功能面 发生线
素线(运动的线段)导线(运动的轨迹)发生线的形成方法
成型法:由刀具的切削刃直接形成素线,刀具的切削和(或)进给运动形成导线。
展成法:由刀具的切削刃与工件的纯滚动形成素线,刀具的进给运动形成导线。
轨迹法:由刀具的切削刃的切削运动形成素线,刀具的进给运动形成导线。
相切法:由刀具的切削刃旋转的切点连线形成素线,刀具的进给运动形成导线。机床的运动
直线运动、圆周运动、间歇运动(切削运动、进给运动、分度运动)
机床的基本组成床身系统、主轴系统、进给系统、工作台及分度系统、其它
齿轮加工
范成法加工、成型法加工、仿形法加工
大批大量生产的自动化机床
由机械机构实现各种运动的关联,用机械方法保证运动的精度,针对某一
零件、某一工序,少人或无人操作,高效,高劳动生产率,高价格。自动机床、专用机床、组合机床
单件小批生产的自动化机床
由计算机及数字控制实现各种运动的关联,用电气测量的方法保证运动的精度,针对所有零件的某类加工方法,少人或无人操作,应用灵活,高价格。
程控机床、数控及计算机数控机床(NC—CNC)、加工中心 机床对零件加工精度的三种影响因素
加工质量:与加工活动有关的质量问题
加工方法误差(原理误差):由于使用近似成形运动和近似刀具形状造成的加工误差。机床的制造和磨损误差:机床和工件本身的不精确造成的加工误差。调整误差:机床调整不准确造成的加工误差。
第三章 加工表面的形成及其质量 待加工表面:工件上加工前就有,加工后被切除的表面。已加工表面:工件上加工前没有,加工后形成的表面。
过渡表面(切削表面):由主切削刃在切削过程中直接作用的表面,该表面的素线与主切削刃的形状一致,一般情况下在待加工表面和已加工表面之间。
切削层:过渡表面到主切削刃部的将被切除的金属层。即加工余量。
主(切削)运动:使工件上被刀具刀刃切入的过渡表面部分变为切屑的刀具相对工件的运动。可以是直线运动,或圆周运动。对于切削过程,则认为是一样的,都只考虑切削点的瞬时速度。
进给运动:配合主运动,形成切削层的运动。进给运动可以是连续的,也可以是间歇的。合成切削运动:由主运动与进给运动合成的刀具相对于工件的实际运动。
切削速度:在考察点,主运动的瞬时速度称为切削速度。进给量:
进给速度 :表示在单位时间内在进给运动方向上的刀具位移。每转进给量 :表示旋转一周时,刀具在进给运动方向上的位移。
每齿进给量:表示经过一个刀齿时,刀具在进给运动方向上的位移。背吃刀量(切削深度):已加工表面到待加工表面的垂直距离。
刀具材料的要求
高硬度
必须高于被加工材料的硬度5~10HRC,>60HRC。
高耐磨性
刀具的耐磨性越高越好,可延长刀具的使用寿命。
足够的强度和韧性
刀具在切削时受到很大的切削力、冲击和振动,必须有足够的强度和韧性,不能在加工中破损。
高耐热性
在加工时,刀具表面的温度很高,因此刀具必须能在高温下保持硬度和强度。
高耐热冲击性
在加工时,刀具的升温和降温速度都很快,特别是在有冷却的情况下,刀具有很大的温度梯度和温变速度,在这样的条件下,不应因较大的内应力。
好的工艺性和经济性
刀具的结构形状复杂,精度高,因此,是否方便加工(工艺性)是很重要的。同时,刀具的材料价格很高,对刀具的成本也很高。
前刀面:切屑流出的刀具表面。
主后刀面:与工件过渡表面相对的刀具表面。也称后刀面。
副后刀面:与已加工表面相对的刀具表面。
主切削刃:前刀面与主后刀面的交线。副切削刃:前刀面与副后刀面的交线。
刃带:切削刃不是纯粹的一条线,而是有一定的宽度,即刃带。刃带可以是圆角过渡,也可以是一个狭长的平面过渡(称倒棱)。
刀尖:主切削刃与副切削刃的交点。圆弧刀尖、倒棱刀尖。
基面Pr:通过切削刃上选定的点,垂直于假定主运动方向的平面。
切削平面Ps:通过切削刃上选定的点,与切削刃相切,并垂直于基面。主剖面P0:通过切削刃上选定的点,与基面和切削平面都垂直的平面。
主剖面参考系:由基面、切削平面、主剖面构成的坐标系。(平面之间的交线称为坐标轴)
前角γ0:在主剖面上,前刀面的投影与基面的夹角。
主后角α0:在主剖面上,主后刀面的投影与切削平面的夹角。副后角α0:在主剖面上,副后刀面的投影与切削平面的夹角。主偏角Kr:在基面上,主切削刃的投影与进给方向的夹角。副偏角Kr’:在基面上,副切削刃的投影与进给方向的夹角。
刃倾角λ0:在切削平面上,切削刃的投影与基面的夹角,刀尖为切削刃的最低点时为负,为最高点时为正。
楔角β0:在主剖面之上,前刀面与后刀面之间的夹角。刀尖角εr:主刀刃和副刀刃在基面上投影的夹角。
金属切削过程:是指通过切削运动,使刀具从工件上切下多余的金属层,形成切屑和已加工表面的过程。第一变形区:由工件变成切屑发生剪切塑性的区域,位于刀剑前部。
第二变形区:切屑与刀具前刀面挤压和摩擦发生塑性变形的区域,位于切屑上。第三变形区:由于工件材料弹性恢复,使工件表面与后刀面接触摩擦,发生塑性变形的区域,位于工件上。
(剪切角、滑移系数、变形系数等请看课件。)
表面粗糙度的成因
残留面积影响
由于主偏角和副偏角的存在。
表面塑性变形影响
第三变形区,由于工件材料弹性恢复与后刀面的摩擦,在已加工表面的塑性变形。产生鱼鳞刺(微裂)。积屑瘤脱落(磨削时为金属涂抹)
加工中的振动
工件和刀尖之间的周期性位置变化。自由振动
由于偶然原因引起的,不断衰减的振动。
受迫振动
在外界周期力作用下,系统发生的与外界周期力频率相等的振动。
自激振动
没有外界周期力作用,由系统自身提供振动能量维持的振幅不衰减的持续振动。
如果振幅不断扩大,则称“颤振”。
几种磨削加工的特点
研磨
在研磨工具和被研表面之间加入研磨剂,研磨工具相对于被研表面做无规运动。
获得高的尺寸精度、形状精度(小于0.003mm)和表面精度Ra 0.008∽0.1之间,但不能改善位置精度。
珩磨
利用装有磨条(油石)的珩磨头以一定的压力在工件的表面做两个方向的往复运动(运动速度比为3∽4,但最好不要为整数或简单分数),运动速度低(0.1∽0.25m/s)。
获得高的尺寸精度、形状精度(小于0.003∽0.005 mm)和表面精度Ra 0.025∽0.4之间,但不能改善位置精度。
超精研磨
与珩磨一样,只是其中的一个往复运动是高速摆动(振幅2~6 ㎜,频率5~40Hz),生产率较高。
获得高的尺寸精度、形状精度(小于0.003~0.005㎜)和表面精度Ra 0.012~0.1之间,但不能改善位置精度。
抛光
利用弹性抛光轮粘上磨料或抛光膏(氧化铝、碳化硅、氧化铬、氧化铁等,加煤油或机油,或是为增加粘性和增加化学作用而加硬脂酸、油酸等)与工件表面高速摩擦。
只能提高表面精度(Ra 0.012~0.8之间),有镜面效果,但不能改善位置精度尺寸精度和形状精度。
切削力
切削力的来源:
塑性变形所需要的能量,以晶格变形的势能变化存储在切屑和工件表面的变形层中;
弹性变形所存储的能量,以振动能的形式散发到周围环境中;
摩擦所消耗的能量,以热能的形式传播到切屑、刀具和工件里。
在这三项能量中,第一项和第二项所占的比例不大,第三项占到95%以上。
通过刀具的作用力和与工件的相对运动,由刀具提供切削能量。
切削力:在切削过程中,刀具使切削层金属转变为切屑所需要克服的阻力。
积屑瘤:刀刃部工件强烈塑性变形在刀尖的粘结(冷焊),使工件材料停留在刀尖和工件表面之间。这些停留在刀尖和表面之间的工件材料就是积屑流。
刚度:是指工件抵抗外力使其变形的能力。系统刚度:主要是指加工面法向的刚度。
误差复映规律:由于毛坯的误差而使切削深度不均匀,引起切削力变化而引起的弹性位移量变化,使所加工的工件产生了近似于毛坯误差的误差。
动刚度:在工艺系统受迫振动中,产生单位振幅所需要的激振力大小。摩擦降落理论: 前后角变化理论:
工艺系统中的热源
切削热:切削区的摩擦(外摩擦和内摩擦)。
传动热:机床动力源(如电机、液压元件等)和传动副(如主轴箱中的齿轮、轴承,床身导轨等)的摩擦。派生热源:有其他热源产生,由冷却液、润滑油、切屑等带来的能量。外部热源:工艺系统以外产生的能量(阳光、空气等)。
温度场:温度是时间和空间的函数,因此,四维时空与温度的映射关系称为温度场。
硬质点磨损:由于工件材料中的极硬质点和积屑瘤碎片在刀具表面的刻划,在刀具表面形成沟槽。
粘结磨损(冷焊磨损):由于工件材料与刀具表面之间的强烈挤压摩擦,刀具本身的局部区域发生破裂,破裂的材料被切屑和工件带走,在刀具表面形成磨损。
扩散磨损:由于在第二和第三变形区与刀具表面紧密接触,并且温度很高,根据扩散定律,刀具与工件之间发生化学元素的相互转移(由含量高的向含量低的部分转移),从而改变了刀具接触表面的化学性质、削弱了这部分区域的强度,加速了磨损。
化学磨损:在切削时,刀具表面与周围环境介质(空气、冷却液等)中的硫和氯等作用,生成较软的硫化物和氯硫化物等表层,这样的表层在切削中不断地被磨去和生成,从而加速磨损。
刀具耐用度:当道具磨损到一定的程度,使加工精度或加工效率不能满足工艺要求,或者继续使用在经济上并不合算,这个时间限度被称为刀具耐用度。而判断是否达到使用限度的标准称为刀具磨钝的标准。
第四章 工艺过程的精度保证
工序的加工保证:安排工艺时,每一道工序选择的工艺参数必须能保证该工序要求的精度(工序尺寸),称为工序的加工保证。
工序的设计保证:安排工艺时,通过所给定的每一道工序的工序尺寸安排,必须保证加工零件的精度要求,称为工序的设计保证。
工序集中原则:一个零件的工艺过程只有少数的几道工序,在一个工序中较多的加工工作。
工序分散原则:一个零件的工艺过程由许多道工序组成,每一道工序只完成相对简单的加工工作。
基准:用于标注几何要素位置关系的几何要素。几何要素可以是点、线、面。
设计基准:在设计图中,用于描述设计几何要素的几何要素。由产品设计者决定。工艺基准:在工艺过程中所用到的基准。由工艺设计人员决定。
工序基准:在工序图中所用的基准(在工序设计时,用于标注工序尺寸的基准)。定位基准:在工序加工中,用于确定工件相对于机床或刀具位置的工件上的几何要素。
测量基准:在工序加工中,为使加工者了解实际加工尺寸是否满足工序尺寸要求而进行测量时所用的基准(对应的尺寸要求称为测量尺寸,在工序图中,用括号形式标注)。
装配基准:在装配过程中,为确定零件相互位置关系所用的基准。
基准不重合带来的问题
工序基准与设计基准不重合带来工序尺寸的换算——减少了工序允许的加工误差(工序尺寸公差)。定位基准与工序基准不重合带来加工精度计算问题——定位误差问题。测量基准与工序基准不重合带来测量尺寸的计算—— 出现假废品问题。
工艺基准的选择原则
工序基准尽可能与设计基准重合 工序基准尽可能与定位基准重合工序基准尽可能与测量基准重合
定位基准和测量基准要求是实际点、线、面
定位基准应方便安装
定位基准应使工件稳定
测量基准应使测量简单
定位误差:是工件安装在夹具或者机床上时,由于工件自身误差和夹具(或机床工作台)误差而产生的加工误差。
基准不重合误差:由于工序基准与定位基准不重合造成的误差。简称不重合误差、定基误差。基准误差:由于定位基准本身的误差产生的定位误差。夹具误差:由于夹具制造误差所产生的定位误差。
获得位置的方法
一次装夹加工
有相互位置精度要求的表面在一道工序中,通过一次装夹,分多个工步分别加工这一组表面。由于是在一次装夹中完成,因此没有定位误差。
互为基准加工
两个有相互位置精度要求的加工表面,在加工其中一个表面时以另一个表面作为定位基准。由于基准重合,因此没有不重合误差。
同一基准加工
一组有相互位置精度要求的表面在不同的工序中加工,这些工序都使用相同的基准。
方便夹具设计
找正定位加工
使用划线或试切找正定位的方法保证加工表面与机床刀具的位置。精度与操作者技术相关。
尺寸链:一组首尾相接形成一个封闭圈的尺寸称为尺寸链。环:在尺寸链中,每一个尺寸都是此尺寸链的环。
封闭环:尺寸链中,由其他尺寸所决定的环称之为封闭环(间接保证的尺寸、希望得到而又不能直接得到的尺寸),其他尺寸称之为组成环。
增环:在组成环中,若该环增加使得封闭环增加,则被称为增环。减环:在组成环中,若该环增加使得封闭环减少,则被称为减环。
第五章 生产率与经济性
企业生产率:企业单位时间内生产的产品数量或企业生产单位产品的时间。劳动生产率:单位劳动时间内生产的产品数量或单位产品所凝结的劳动时间。经济性:单位产品的成本。
生产节拍时间:在流水生产中,每生产一个产品的时间,即在生产线的末端,每得到一个产品的时间,对应生产纲领。
生产劳动时间:生产一个产品所需要的劳动时间,即一个产品中所凝结的劳动量,对应剩余价值。生产流程时间:产品从投料到最终产出的时间,即一个产品在企业的停留时间。工序时间:对于一个零件,完成某一道工序所消耗的时间。
基本时间(机动时间):在一道工序中,直接改变工件的形状、尺寸、表面质量等所消耗的时间。
辅助时间:在一道工序中,为保证基本工作所做动作需要的时间。
工作地服务时间:在工序之外,用于保证加工工作的顺利进行所做工作消耗时间在每个工件上的分摊,如换刀、机床调整的时间。
生理需要时间(休息时间或自然时间):工作中,工人自然需要花费的时间在每一个弓箭上的分摊。
准备终结时间:对于只生产一批零件的情况,在加工之前要进行工艺准备,加工之后的工作地整理,这些工作消耗的时间就是准备终结时间。在考虑准备终结时间时,工序时间又称为单位核算时间。
工序时间定额(工时定额):完成某一道工序所需时间的规定值。
第六章 机械加工工艺规程编制的若干问题
加工余量:一个表面在加工时被切除的工件材料的厚度。
工序余量:在一道工序中,某一加工表面被切除的材料层厚度。总余量:从毛坯表面到工件最后加工表面间的材料厚度。
最小余量:被切除层的最小厚度。包括最小工序余量和最小总余量。最大余量:被切除层的最大厚度。包括最大工序余量和最大总余量。
决定最小加工余量的因素
上道工序的表面粗糙度Ha、上道工序的表面交性层Ta; 上道工序的形状误差ρ、本道工序的装夹变形εb。
☆粗基准的选择原则
为保证重要表面在加工时 有均匀的加工余量(由于误差复映产生的形状误差最小),应选用重要表面。如工件上的不加工表面与加工表面之间有较高的位置精度要求,为保证这个尺寸,应选用不加工表面。粗基准不能是分型面、浇冒口、飞边、毛刺(因为太粗糙)。
一个粗基准只能使用一次(因为尽快加工出一个精基准表面,故不再用粗基准)。精基准的选择原则
尽可能考虑使基准重合(工序基准),以利于减少定位误差。定位基准有一定的加工精度,并且安装方面。
定位基准应尽量靠近加工表面,使得在加工中切削力引起的变形和振动最小。基准单一化(多数工序都使用同一基准)。机械加工顺序的安排原则
先主后次原则——粗加工阶段,主要表面先加工。(发现问题及早报废,节省其他加工费用)先次后主原则——精加工阶段,主要表面后加工。(避免磕伤划伤重要表面,保证其精度)
先基准后其他——在加工工艺中,用作定位基准的表面先加工。(可以减少粗基准的使用次数)先面后孔原则——在平面中有多个孔需要加工时,应先加工平面后加工孔。(指的是某个面上的垂直孔,并不是毫无关系的孔和面。有利于提高孔的加工精度)
可制造性:
第七章 装配工艺
装配:零件或部件按一定的要求组合在一起,实现一定功能的过程。套件(合件):没有相对运动关系的零件组合。
组合:实现简单运动关系,为了装配的方便性的零件组合。
部件:能独立实现一定功能,但又不作为一个独立产品使用的零件组合。机器:完成用户功能,独立使用的零件组合。
互换装配法:在装配过程中,装配零件调换后仍能保证装配精度的方法。
完全互换法:调换的零件只要是合格零件,无论任何限制都能保证装配精度的方法。大数互换法:调换的零件只要是合格零件,能以99.7%的概率装配保证精度的方法。选择互换法
直接选择装配法:直接在合格零件中,通过测量选择合适零件进行装配,以保证装配精度。分组装配法:把零件按装配尺寸测量分组,对应零件组的零件在装配时能获得互换装配的效果。复合选配法:把零件按装配尺寸测量分组,对应零件组的零件在装配时选择合适零件进行装配,以保证装配精度。
修配与调整法
修配装配法:在某一指定装配零件的装配尺寸上留有一定的修配余量,在装配过程中,根据实际要求修正尺寸,保证装配精度。
调整装配法:在某一指定装配零件的装配尺寸设计专门机构,在装配过程中,根据实际要求进行尺寸调整,保证装配精度。
第四篇:《机械制造工艺学》名词解释(仅供参考)
工序:一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。
机械加工工艺规程:规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,是一切有关生产人员都应该严格执行,认真贯彻的纪律性文件。
工位:在工件的一次安装中,通过分度或(移位)装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内容称为一个工位。
机械加工工艺过程:是机械产品生产过程的一部分,是直接生产过程。其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、相对位置和性质、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。
安装:每次装甲下完成的那部分工序内容称为一个安装。
工步:加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不改变的情况下所完成的工位内容称为一个工步。
工作行程:加工工具或工件以加工进给速度完成一次进给运动工步的行程。
生产纲领:企业根据市场需求和自身的生产能力决定的生产计划,在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
尺寸链:就是在零件加工或机器转配过程中,由相互联系的具有一定顺序的封闭尺寸组合。基准:为确定点、直线、平面的相对位置所依据的点、直线、平面称之为基准。定位:是指确定工件在机床(工作台)上或夹具中占有正确位置的过程。
工序基准:在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。定位基准:在加工时用于工件定位的基准,称为定位基准。
装配基准:零件在转配时所用的基准。
封闭环:在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环。
增环:该环的变动引起封闭环的同向变动。
工艺系统刚度:工艺系统整体抵抗变形的能力,工件加工表面在切削力法向分力的作用下,刀具相对工件在该方向上那个位移的比值。
误差复映:在待加工面有什么样的误差加工表面必然出现同样性质的误差。
系统误差:在顺序加工一批工件中,加工误差的大小和方向都保持不变或按一定规律变化。随机误差:在顺序加工一批工件中,加工误差的大小和方向都是随机性的。
原始误差:在机械加工时,机床,夹具,刀具和工件构成的完整系统误差。
原理误差:采用近似的成型运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。
时间定额:在一定的生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。磨削烧伤:对于已淬火的钢件,很高的磨削温度会使表面层的金相组织产生变化,表层金属硬度下降,工件表面呈氧化膜颜色。
自激振动:在机械加工过程中,在没有周期性外力作用下,有系统内部反馈产生的周期性震动。
冷作硬化:机械加工过程中产生的塑性变形使晶格扭曲,畸变,晶粒间产生滑移,晶粒被拉长使表面层金属的硬度增加。
装配尺寸链:在机器的装配关系中,由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的封闭尺寸组合称为装配尺寸链。
定位误差:定位误差是由于工件在夹具上(或机床上)定位不准确而引起的加工误差。
第五篇:钻井液工艺学名词解释(东北石油大学秦皇岛分校)
1.压差卡钻:指钻具在井中静止时,在钻井液与地层孔隙压力之间的压差作用下,紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻
2.高温分散:高温使黏土矿物片状微粒的热运动加剧,这一方面增强了水分子深入粘土晶层内部的能力
2.暂堵型钻井液技术:在井壁附近形成渗透率接近零的屏蔽暂堵带,有效的阻止钻井液,水泥浆中的固相和滤液继续侵入油气层的钻井液技术
3.活度平衡:通过适当增加水相中无机盐的浓度,使钻井液和地层水的活度保持相等,从而达到阻止泥浆中的水向地层运移的目的4.平衡点:给旋流器输入纯液体时,液体将全部从溢流口排出;而含有可分离固相的液体输入时,固体将会从底流口排出,每个排出的固体颗粒都粘附着一层液膜.此时的底流口大小称做旋流器的平衡点
5.分离点:通常将某尺寸的颗粒在经旋流器之后,有50%从底流口被清除的尺寸(越低越好)
5.钻井液的滤失:在压力差作用下,钻井液中的自由水向井壁岩石的裂缝或空隙中渗透的过程
6.剪切稀释性:塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性
7.触变性:搅拌后使钻井液变稀,静止后钻井液变稠的特性
8.钻井液:是指油气钻井工作中以其多中功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称.9.钻井液的含砂量:指钻井液中不能通过200目筛网,即粒径大于74um的砂粒占钻井液总体积的百分数
10.钻井液固相含量:用钻井液中的全部固相的体积占钻井液总体积的百分数来表示
11.油包水乳化钻井液的组成:基油,水相,乳化剂,润湿剂,亲油胶体,石灰,加重材料(重晶石,铁矿粉,石灰石粉,盐)
12.振动筛的影响工作性能特点:细筛网的网孔面积小于常规筛网,从而减小了处理量(2)细筛网钢丝强度较低,使用寿命较短;(3)钻井液性能,高粘度钻井液通过细筛网时,出现桥糊现象(4)振动频率和振幅(5)筛网数目 数目多,处理量少
13.干堵:底流口小于平衡点
湿底:底流口大于平衡点,一部分液体从底流口排出
绳流:钻井液的固相含量过大,从而造成被分离的固相含量超过旋流器的最大允许可排量时,则底流呈”绳状”排出
15.影响泥饼渗透率的主要因素有 颗粒大小、颗粒形状、水化膜
16.影响钻井液塑性粘度的主要因素有 固相含量、固相分散度、固相类型和液相粘度及温度
17.影响钻井液滤失量的因素:滤失时间,压差和滤液粘度,温度,固相含量,孔隙度和渗透性
18.影响电动电位的因素:电解质,PH值,交换性阳离子,