工艺学
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化学工艺学完整版化学工艺学是研究化学反应过程和工业生产中的化学工艺的学科。
它涉及到化学反应的热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理,以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
化学工艺学的完整版可以包括以下几个方面的内容:1. 化学反应热力学:研究化学反应的热力学性质,如反应热、反应平衡等。
通过热力学计算,确定反应的热效应和平衡条件,为工艺设计提供基础数据。
2. 化学反应动力学:研究化学反应速率和反应机理。
通过实验和数学模型,确定反应速率方程和反应机理,为工艺操作和控制提供依据。
3. 传质与传热:研究物质在流体中的传质和传热过程。
通过传质与传热的计算和实验,确定物质在反应器中的分布和温度变化,为工艺设计和操作提供依据。
4. 流体力学:研究流体在管道、反应器等设备中的流动特性。
通过流体力学的计算和实验,确定流体的流速、压降和混合程度,为工艺流程设计和设备选择提供依据。
5. 工艺流程设计:根据反应过程的特点和要求,设计合理的工艺流程。
包括反应器的选择、分离和纯化步骤的设计等。
6. 设备选择与操作控制:根据工艺流程的要求,选择合适的设备,并进行操作控制。
包括反应器、分离设备、传热设备等的选择和操作参数的确定。
7. 安全与环保:考虑工艺过程中的安全性和环境保护。
包括事故预防和应急处理措施,以及废物处理和排放控制等。
综上所述,化学工艺学的完整版包括了热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理,以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
这些内容相互关联,共同构成了化学工艺学的完整体系。
工艺学习计划近年来,工艺学习已经成为许多人追求技能提升和个人发展的重要途径。
通过工艺学习,我们可以培养出色的手工技能,拓展创造力,并获得持续学习的动力和快乐。
为了更好地规划自己的工艺学习道路,下面是我为自己设计的工艺学习计划,希望能够在接下来的一段时间内不断进步,提升我的工艺水平。
一、了解不同的工艺类型在开始工艺学习之前,我计划先了解各种不同的工艺类型,包括陶瓷、织物、金属、木工等。
通过阅读相关书籍和学习资料,我将深入了解每一种工艺的特点、历史背景以及相关技术。
这些知识将为我选择适合自己的工艺类型提供必要的参考。
二、选择适合的工艺类型基于我对各种工艺类型的了解,我将选择一种或几种最吸引我的工艺进行深入学习。
例如,我对陶瓷工艺非常感兴趣,我将投入时间学习陶瓷的制作工艺、釉料调配、装饰技巧等。
根据自己的兴趣和实际情况,选择适合自己的工艺类型是非常重要的。
三、明确学习目标为了更好地规划工艺学习,我将为自己设定明确的学习目标。
例如,在陶瓷工艺方面,我希望能够掌握基本的制作技巧,并能完成一些简单的陶艺作品。
此外,我还希望能够学习一些高级的装饰技巧,使我的作品更加精美和独特。
四、学习资源准备为了更好地进行工艺学习,我将准备相应的学习资源。
这包括购买教材、工具和材料等。
例如,在学习陶瓷工艺时,我需要购买合适的陶瓷工具、釉料和陶土等。
在购买之前,我将调查市场上的产品,寻找适合自己需求和预算的资源。
五、制定学习计划有了明确的学习目标和准备好的学习资源,我将制定详细的学习计划。
首先,我将规划每周的学习时间,保证有足够的时间投入到工艺学习中。
其次,我将划分学习内容,按照不同的技术点和难易程度进行学习。
并且,我将设定学习里程碑,用以检验自己的进展和成就感。
六、实践与反思在学习过程中,我将注重实践。
无论是看教学视频、阅读教材还是听取他人的指导,我都会尽量将知识应用到实践中去,通过不断的实践来提升自己的工艺水平。
同样重要的是,我将不断反思自己的学习过程和成果,发现不足并加以改进。
服装工艺学知识点总结一、服装工艺学概述服装工艺学是一门研究服装设计、制作和加工过程的学科,它涉及到服装的各个方面,包括面料、设计、裁剪、缝制、装饰等。
在服装工艺学中,学生学习如何运用各种工艺技术,将设计师的想法变成实际的服装作品。
这需要学生对服装的结构、材料和制作技术有深入的了解,同时还需要有一定的创新能力和审美眼光。
二、服装工艺学的主要内容1. 面料知识面料是服装制作的基础材料,它直接关系到服装的质感、手感、透气性以及穿着舒适度。
在服装工艺学中,学生需要学习不同类型的面料,包括天然面料如棉、麻、丝和羊毛等,以及合成面料如涤纶、锦纶等。
还需要了解面料的纺织结构、工艺特点和应用场景。
2. 设计原理和方法在服装工艺学中,学生需要学习服装设计的基本原理和方法,包括线条、比例、颜色、图案等设计要素,以及设计理念、风格的表达等。
学生还需要了解服装设计的整个过程,从构思到成品的实现,以及设计师在设计中所使用的各种技术和工具。
3. 裁剪和缝制技术裁剪和缝制是服装制作过程中的重要环节,它直接关系到服装的合身度和质量。
在服装工艺学中,学生需要学习如何进行服装的裁剪和缝制,包括裁剪图样的制作、剪裁工具的使用、缝纫机的操作,以及各种缝制技术和工艺。
4. 着装工程着装工程是服装制作中的一项重要环节,它包括服装的整体调试、改裁和修整。
在服装工艺学中,学生需要学习如何根据不同的身材和需求进行服装的调试和改良,以确保服装的合身度和舒适度。
5. 服装装饰技术服装装饰是服装设计的一个重要方面,它包括各种手工和机器装饰技术,如刺绣、绣花、珠饰、烫金、印花等。
在服装工艺学中,学生需要学习如何使用不同的装饰技术,以丰富和提升服装的视觉效果和价值。
6. 服装质量管理服装质量管理是服装工艺学的一个重要内容,它包括原材料的严格把控、生产过程的质量监控以及成品的质量检验。
在服装工艺学中,学生需要学习如何进行服装的质量管理,以确保制作出高质量的服装产品。
流程框图一、烃类蒸汽转化催化剂烃类蒸汽转化都是在1000℃下反应,其反应速度也很慢,需加催化剂。
①活性组分:10~25%(重量)Ni②载体:α-Al2O3,MgO-Al2O3,ZrO2-Al2O,CaO-Al2O3③活化:原因,镍的氧化物无活性目的,还原氧化物、脱除微量毒物④中毒:硫和铅等。
对催化剂的要求:①高活性;②高强度;③较好的热稳定性和抗析碳能力1、催化剂的活性组分、助催化剂和载体①活性组分:从性能和经济方面考虑,活性组分,镍为最佳。
NiO为最主要活性成份。
实际加速反应的活性成份是Ni,②助催化剂:提高镍的活性、延长寿命和增加抗析碳能力。
③镍催化剂的载体:使镍高度分散、晶料变细、抗老化和抗析碳等作用。
催化剂中毒(1)S S ≤0.5ppm,可逆性中毒催化剂活性越高,允许S含量越低。
温度越低,S对镍催化剂毒害越大。
(2) As 永久性中毒 As来源:含As碱液脱碳(3)卤素卤素≤0.5ppm,永久性中毒二、合成气催化剂◆铁系催化剂◆未还原前FeO+Fe2O3,可视为Fe3O4,尖晶石结构。
◆ Al2O3: 结构型促进剂,改善还原态铁的结构◆ MgO K2O :电子型促进剂,有利于氮气的吸附和活化◆ CaO二、催化剂的还原与活性保持◆(1)还原◆反应的活性组成是金属铁,所以使用前要将催化剂还原。
通常用氢气作还原剂:◆ Fe3O4(s) + 4H2(g) = 3Fe(s) + 4H2O kJ/kmol◆确定还原条件的原则:①使完全还原为a-Fe。
②保持还原铁晶粒具有大的表面积、大的活性中心。
◆还原温度一般选500-520℃,根据反应式可确定H2/H2O之比要尽可能高三、乙苯催化脱氢催化剂的选用⏹乙苯在高温下脱氢时,主要产物是苯!⏹脱氢反应是在高温、有氢和大量水蒸气存在下进行的⏹脱氢催化剂的活性组分是氧化铁,助催化剂有钾、钒、钼、钨、铬等氧化物Fe2O3:K2O: Cr2O3=87:10:3组成的催化剂乙苯的转化率可达60%,选择性为87%催化剂种类① Cr2O3/Al2O3烷烃烯不能有水(侵占活性中心)减压操作失活快(易结焦),用含O2的烟道气再生。
机械制造工艺学机械制造工艺学,是机械工程领域的一门基础学科,研究和探讨机械制造过程中的各种工艺方法和技术。
机械制造工艺学的发展和应用,对于提高机械制造效率、降低制造成本、改善产品质量具有重要意义。
一、机械制造工艺学的研究内容机械制造工艺学主要研究以下内容:1.材料与工艺:机械制造中所使用的材料种类繁多,如金属材料、非金属材料、复合材料等,而不同材料的加工工艺也不尽相同。
机械制造工艺学研究材料与工艺之间的关系,探究不同材料在不同工艺条件下的性能变化规律。
2.加工工艺:机械制造工艺学研究不同零件加工过程中涉及的各种方法和技术。
例如,钻孔、铣削、车削、磨削等传统加工工艺,以及激光切割、电火花加工等新兴加工工艺。
这些工艺的选择和应用,直接关系到产品的准确性、表面光洁度和加工效率。
3.工装夹具:机械制造工艺学研究工装夹具的设计和制造。
工装夹具是机械制造中的重要辅助工具,它们能够提高机械加工的精度和效率。
机械制造工艺学通过研究工装夹具的结构和使用方法,为机械制造过程提供支持和保障。
4.设备和工艺参数:机械制造工艺学研究机械制造过程中所需的各种设备和工艺参数。
例如,加工中所使用的机床、刀具、冷却液等设备,以及加工速度、切削速度、进给速度等工艺参数。
这些设备和参数的选择和配置,对于机械制造过程的效果有着重要影响。
二、机械制造工艺学的应用领域机械制造工艺学的研究成果广泛应用于以下领域:1.轿车制造:轿车制造是机械制造工艺学的重要应用领域之一。
轿车的制造涉及到各种形状复杂的零件加工和装配工艺,要求零件精度高、质量可靠。
机械制造工艺学的研究成果可以为轿车制造过程中的工艺选择和优化提供指导。
2.航空航天:航空航天领域对于零件的精度、强度和重量都有极高要求,同时也对工艺的可靠性和生产效率有较高需求。
机械制造工艺学的研究成果能够为航空航天领域的制造过程提供技术支持。
3.机械设备制造:机械设备制造涉及到各种类型的机械设备的加工和制造,这些设备的工艺要求和性能指标均不相同。
第1篇陶瓷工艺学是一门研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用的科学。
陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点,广泛应用于建筑、电子、医疗、环保等领域。
本文将从陶瓷工艺学的起源、分类、制备工艺、加工工艺、性能及应用等方面进行介绍。
一、陶瓷工艺学的起源陶瓷工艺学的起源可以追溯到远古时期。
在我国,早在新石器时代,人们就开始了陶器的制作。
经过长期的发展,陶瓷工艺学逐渐形成了独立的学科体系。
二、陶瓷工艺学的分类根据陶瓷材料的组成、性能和应用,陶瓷工艺学可以分为以下几类:1. 传统陶瓷工艺学:主要研究黏土、长石、石英等原料的制备、加工和应用。
2. 高分子陶瓷工艺学:主要研究有机高分子材料与陶瓷材料的复合,制备高性能复合材料。
3. 先进陶瓷工艺学:主要研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用,包括纳米陶瓷、生物陶瓷、功能陶瓷等。
4. 陶瓷加工工艺学:主要研究陶瓷材料的成型、烧结、加工等工艺。
三、陶瓷工艺学的制备工艺1. 原料选择:陶瓷材料的制备首先要选择合适的原料。
传统陶瓷原料主要包括黏土、长石、石英等,而先进陶瓷原料则包括碳化硅、氮化硅、氮化硼等。
2. 原料制备:将原料进行粉碎、混合、球磨等处理,得到具有一定粒度分布和细度的原料。
3. 成型:将原料进行压制、注塑、拉坯等成型工艺,得到具有一定形状和尺寸的陶瓷坯体。
4. 烧结:将陶瓷坯体在高温下进行烧结,使原料发生化学反应,形成致密的陶瓷材料。
四、陶瓷工艺学的加工工艺1. 精加工:对陶瓷材料进行磨削、抛光、切割等加工,提高其尺寸精度和表面光洁度。
2. 表面处理:对陶瓷材料进行涂层、镀膜、刻蚀等表面处理,提高其性能和应用范围。
3. 复合加工:将陶瓷材料与其他材料进行复合,制备高性能复合材料。
五、陶瓷工艺学的性能1. 物理性能:陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点。
2. 化学性能:陶瓷材料具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能。
3. 生物学性能:生物陶瓷具有良好的生物相容性、生物降解性。
化学工艺学
化学工艺学是一门研究化学反应工艺和相关工艺装备的学科。
它主要涉及化学反应的设计、优化和操作,以及化学
工艺流程的开发和控制。
化学工艺学包括以下几个方面的内容:
1. 化学反应工艺:研究如何设计和优化化学反应过程,包
括反应物的选择、反应条件的控制、催化剂的运用等。
2. 化工热力学:研究化学反应的热力学原理,包括反应热
的计算、热平衡的分析、热力学循环等。
3. 化学工艺流程:研究化学反应的流程设计和流程控制,
包括化工装置的设计、物料输送的选择、工艺参数的控制等。
4. 化学工艺安全:研究如何预防和处理化学反应过程中可
能发生的事故,包括安全设施的设计、事故处理的方法等。
化学工艺学的研究内容广泛,涉及多个工程领域,包括化工、材料、能源等。
它在工业生产中有着重要的应用价值,可以提高化工生产过程的效率和产品质量,降低成本和资
源消耗,保证生产的安全性和环境友好性。
发酵剂是指生产酸乳制品时所用的特定微生物的培养物。
传统的菌种保加利亚乳杆菌(Strept ococc us thermo philu s)和嗜热链球菌(Lactob acill us bugari cus)1比1的混合菌种。
益生菌 probio tics能促进人体健康且能在人体肠道内定植的一类微生物。
单一菌种:只使用一种特征菌的发酵剂。
混合菌种:含有两种及两种以上特征菌的发酵剂直投式酸奶菌种指不需要经过活化、扩增而直接应用于生产的一类新型发酵剂。
酸乳(Yoghur t),即在添加(或不添加)乳粉(或脱脂乳粉)的乳(杀菌乳或浓缩乳)中,由于德式乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌的作用,经过乳酸发酵而制成凝乳状产品,成品中必须含有大量相应的活性微生物。
⏹凝固型酸乳(S et yoghur t):其发酵过程在包装容器中进行,从而使成品因发酵而保留其凝乳状态。
⏹搅拌型酸乳(s tirre d yoghur t):发酵后的凝乳在灌装前搅拌成黏稠状组织状态。
⏹饮料型酸乳(D rinki ng yoghur t):基本组成与搅拌型酸乳一样,但状态更稀,可直接饮用的饮品称之为饮料型酸乳。
⏹冷冻型酸乳(F rozen yoghur t):发酵罐中发酵,然后像冰淇淋那样被冷冻。
⏹天然纯酸乳(N atura l yoghur t):产品只由原料乳和菌种发酵而成,不含辅料和添加剂。
⏹加糖酸乳(Sweete n yoghur t):产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成。
在我国市场上常见,糖的添加量较低,一般为6%~7%。
⏹调味酸乳(Flavor ed yoghur t):在天然酸乳或加糖酸乳中加入香料(香草香精、蜂蜜、咖啡精等)而成,色素和糖经常和上述增味剂一起加入,必要时也可加入稳定剂以改善稠度。
传统工艺学的美学思想
1. 简约美:传统工艺中的设计思想强调简单、朴素、大方。
刻意追求那些纷繁复杂的形式和装饰通常是不必要的。
可以借鉴一些自然图案,如花卉、草木等,也可以潜心发掘本身的文化传统,营造和弘扬传统的美学价值。
2. 对称美:传统工艺中对称美常常体现为均衡、和谐和平衡。
这可以通常通过几何形状、图案和装饰来实现。
这种美学思想可以在各种媒介上体现,如织物、染料、图案装饰等。
3. 色彩美:传统工艺中的颜色是十分重要的。
传统工艺作品的色彩常常是鲜明、明快、大胆、深刻和自然的。
通常使用的颜料和染料也是天然的,该过程充满了对色彩强烈性的渴望。
4. 实用美:传统工艺的美学思想不仅是关注作品的艺术价值,同时也倡导生活实用性。
伴随着传统工艺过程的是纯手工艺人的工作,所以他们在设计和制作手工产品时总是更加注重其实用价值。
手工做的物品要比大规模生产的产品更耐用、更漂亮、更有价值。
5. 手工艺美:传统工艺的美学还体现在对手工艺的追求上。
在自动化生产取代人工生产的今天,传统手工艺仍然被艺术家们热爱。
手工艺常常有一种独特的质感,这种质感没有任何机器可以模拟,在传统工艺中更是被people追求与倡导。
服装工艺学知识点总结归纳一、服装工艺的定义与分类1. 服装工艺的定义服装工艺是指将设计师的创意转化为实际可穿着的服装产品所需要的技术和方法。
主要包括裁剪、缝制、装饰、整烫等一系列工艺过程。
服装工艺包括了服装设计、样衣制作、面料选材、缝制技术、质量控制等多个方面。
2. 服装工艺的分类服装工艺可以按照不同的要素进行分类。
一般来说,可以按照工艺流程、材料特性、技术辅助等方面进行分类。
此外,还可以按照不同的服装类型进行细分,比如男装、女装、童装、运动装等。
二、服装工艺的基础知识1. 面料面料是服装的重要组成部分,其选择直接影响到服装的品质和效果。
常见的面料包括棉、麻、丝、羊毛、化纤等。
不同的面料有着不同的性能特点,因此在进行服装设计和制作时需要根据面料的特性来选择适合的工艺和技术。
2. 缝纫缝纫是服装制作的基本工艺之一,它包括了线迹、针法、缝合等多个方面。
合理的缝纫技术可以保证服装的质量,同时也可以提升服装的外观效果。
不同的面料和设计风格需要使用不同的缝纫技术。
3. 剪裁剪裁是服装制作的重要环节,它直接影响到服装的合身度和流线感。
合理的剪裁可以避免浪费面料,同时可以保证服装的舒适度和美观度。
现代的剪裁技术已经涵盖了数字化设计和智能裁剪等高新技术。
4. 装饰服装的装饰是指为服装增加美感和个性的工艺过程。
装饰可以包括刺绣、打褶、绣花、嵌饰等多种手工和机械工艺。
合理的装饰可以提升服装的档次和附加值。
5. 整烫整烫是指通过熨烫、蒸汽、热压等方法对服装进行整形和整理。
整烫可以平整面料、提升服装的外观效果、去除褶皱、保持服装的立体感等。
不同的面料和款式需要使用不同的整烫技术。
6. 质量控制质量控制是服装制作过程中的重要环节,它包括了选料、制作、装配、检查等多个方面。
合理的质量控制可以有效地提升服装的品质,减少次品率,满足客户的需求。
三、服装工艺的发展趋势1. 数字化设计随着计算机技术和软件技术的不断发展,服装设计和制作过程正在向数字化方向发展。
1.化工工艺学:是研究由化工原料加工成化工产品的化工生产过程的一门科学,内容包括生产方法、原理、流程和设备。
根据化学反应类型和特点或者原料和生产产品的不同,化工工艺学又可细分为无机化工工艺学、石油化工工艺学、煤化工工艺学、高分子化工工艺学和生物化工工艺学。
2.循环工艺流程:化工工艺流程组织:(1)推论分析法(2)功能分析法(3)形态分析法染。
循环流程特点:未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器。
循环流程的优点:能显著地提高原料利用率,减少系统排放量,降低了原料消耗,也减少了对环境的污染。
循环流程的缺点:循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累,对反应速率和产品产率有影响,必须定期排出这些物质以避免积累。
同时,大量循环物料的输送会消耗较多动力。
3.化工生产过程的三大步骤:(1)原料预处理(2)化学反应(3)产品的分离和精制4.收率,转化率,选择性:收率:从产物角度来描述反应过程的效率。
Y=(转化为目的产物的原料量)/(通入反应器的原料量)*100%=转化率*选择性收率高说明反应效果好,参加反应的原料大部分都生成了目的产物,副反应少。
选择性:表示在实际反应中,转化为目的产物的量与参加反应的原料量之间的关系。
S=(转化为目的产物的原料量)/(参加反应的原料量)*100%转化率:表示反应的原料占通入反应器原料的百分数,它说明原料的转化程度。
转化率越大,参加反应的原料越多,反映的程度就愈深。
转化率=(参加反应的原料量)/(通入反应器的原料量)*100%(1)单程转化率:当通入反应器的原料量是新鲜和循环物料的混合物料时,所计算的转化率称为单程转化率。
(2)总转化率:当通入反应器的原料量是新鲜和循环物料的混合物料时,但只以通入反应器的新鲜原料为基准计算的转化率,称为总转化率。
5.基本化学工业的原料:可区分为有机原料和无机原料。
前者包括石油、天然气、煤和生物质等;后者指空气、水、盐、无机物和金属矿物质。
(书本)硫酸、盐酸、硝酸、烧碱、纯碱、合成氨、工业气体(如氧、氮、氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等)等无机物,乙炔、乙烯、丙烯、丁烯(丁二烯)、苯、甲苯、二甲苯、萘、苯酚和醋酸等有机物,经各种反应途径,可衍生出成千上万种无机或有机化工产品、高分子化工产品和精细化工产品,将它们称为基础化工原料。
工艺学考试题及答案解析一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 工艺学是研究什么的学科?A. 工艺流程B. 工艺设计C. 工艺优化D. 工艺管理答案:B2. 工艺学中,工艺流程图的作用是什么?A. 展示产品结构B. 展示工艺流程C. 展示成本分析D. 展示市场分析答案:B3. 下列哪项不是工艺学研究的内容?A. 材料选择B. 工艺参数C. 市场分析D. 工艺路线答案:C4. 工艺学中,工艺路线的确定主要依据是什么?A. 产品功能B. 产品成本C. 产品外观D. 产品结构答案:A5. 工艺学中,工艺参数的优化通常是为了什么?A. 提高产品质量B. 提高生产效率C. 降低生产成本D. 以上都是答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 工艺学研究的内容包括哪些?A. 工艺流程B. 工艺设计C. 工艺优化D. 工艺管理答案:ABCD2. 工艺学中,工艺流程图的作用包括哪些?A. 指导生产B. 展示工艺流程C. 辅助工艺设计D. 辅助工艺优化答案:ABCD3. 下列哪些是工艺学研究的内容?A. 材料选择B. 工艺参数C. 市场分析D. 工艺路线答案:ABD4. 工艺学中,工艺路线的确定主要依据哪些因素?A. 产品功能B. 产品成本C. 产品外观D. 产品结构答案:ABD5. 工艺学中,工艺参数的优化通常是为了实现哪些目标?A. 提高产品质量B. 提高生产效率C. 降低生产成本D. 提高产品外观答案:ABC三、判断题(每题2分,共10分)1. 工艺学是研究工艺流程的学科。
(对)2. 工艺学中,工艺流程图的作用是展示产品结构。
(错)3. 工艺学中,工艺路线的确定主要依据产品功能。
(对)4. 工艺学中,工艺参数的优化是为了提高产品质量和生产效率。
(对)5. 工艺学不研究市场分析。
(对)四、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述工艺学在生产过程中的重要性。
答案:工艺学在生产过程中的重要性体现在对生产流程的优化、产品质量的提升、生产效率的提高以及生产成本的降低等方面。
材料科学与工艺学的关系材料科学和工艺学是紧密关联的两个领域,它们相互促进、相互依存。
材料科学是研究材料本身的特性和性能,以及其相互作用、改性、设计等方面的学科;而工艺学旨在研究和应用工艺技术,实现对材料加工和制备的控制和改进。
它们之间的关系,可以从以下几个方面来阐述。
一、材料科学为工艺学提供基础知识材料科学是基础学科,为工艺学提供了基础知识和原理。
其主要研究对象是物质的结构、组成、性质和行为规律等方面,探索其本质和发展趋势。
这些理论知识对于制定和改进材料加工工艺方案具有重要意义。
例如,材料的表面结构和物理力学性能等特性,和材料加工的加热、冷却、成型等工艺过程密切相关,材料科学研究的成果可为工艺技术提供基础。
二、工艺学为材料科学提供实验平台工艺学为材料科学提供实验平台,通过研究材料加工工艺的过程,探索材料的性能变化规律和发展趋势。
例如,通过不同的加工方法制备不同形式的试样,可以观察材料的微观结构和宏观性能,比如硬度、强度和韧性等等。
通过这些实验可以得到丰富的数据和信息,为材料科学的研究提供实证支持和科学依据。
三、工艺学为材料科学提供应用指导工艺学的目的是实现材料加工和制备的控制和改进,为材料应用领域提供质量稳定、成本适宜的材料。
在工艺学的研究过程中,通常需要考虑实际应用中的各种因素,比如材料的性能需求、生产成本、设备能力等等。
因此,工艺学的研究成果也直接关系到材料在现实应用中的质量和经济效益。
例如,现代轻量化汽车的高强度钢材的生产工艺就需要在充分考虑材料性能需求的前提下,实现成本降低和生产效率的提高。
四、材料科学和工艺学相互发展和革新材料科学和工艺学相辅相成,也相互促进、相互革新。
新的材料科学理论和技术的出现,往往会带来工艺学的变革和进步。
而工艺学的创新又会为材料科学的研究提供新的条件和平台。
例如,现代的3D打印技术是一个典型的工艺学革新,它不仅实现了工艺的数字化,还催生了材料和材料结构的革新,促进了材料科学的发展。
什么是化学工艺学
化学工艺学是一门研究化学反应过程中,原料转化为目标产品的科学技术。
它涉及化学原理、工程技术和操作方法,旨在实现高效、可控、绿色和可持续的化学转化。
化学工艺学在许多领域具有重要应用价值,如石油化工、冶金、食品工业、医药、农业和环境保护等。
化学工艺学的研究内容包括以下几个方面:
1.反应机理:研究化学反应的起始、中间和最终阶段,以揭示反应的规律性和动力学特性。
2.催化剂和催化反应:研究催化剂的性能、结构与反应的关系,以及催化剂的设计、制备和再生。
3.反应器工程:研究反应器的类型、操作参数、热量和物质传递、反应器优化及放大等。
4.工艺过程控制:研究化学反应过程中的参数监测、自动控制和优化策略。
5.绿色化学与可持续发展:研究环境友好、资源高效的化学工艺和过程,以实现绿色生产和可持续发展。
6.产物分离与纯化:研究分离、提纯和分析化学产物的方法和技术,包括溶剂萃取、离子交换、膜分离等。
7.工艺放大与产业化:研究化学工艺从实验室到工业生产的放大过程,包括工艺路线选择、设备设计、生产控制和安全环保措施等。
在我国,化学工艺学的研究与发展得到了高度重视。
政府制定了
一系列政策支持化工产业技术创新,推动绿色、低碳、循环经济发展。
通过不断优化化学工艺,我国化工产业在提高资源利用效率、减少污染排放、降低生产成本等方面取得了显著成果。
未来,化学工艺学将继续为我国经济社会发展和科技进步贡献力量。
化学工艺学简介化学工艺学是一门研究化学和物理过程在工业生产中的应用的学科,旨在开发和优化化学反应和工艺以实现高效、持续和环保的生产。
在化学工艺学中,通过研究反应动力学、热力学、传质与传热等基本原理,设计和控制化学生产过程,以获得理想的产品。
化学工艺学的基本原理反应动力学反应动力学是化学工艺学的重要基础,研究化学反应速率和机理。
通过实验测定反应速率与反应物浓度、反应温度等因素的关系,可以确定反应速率方程,为化学反应的工业应用提供理论基础。
反应速率常用Arrhenius方程描述:k=kk−k/kk,其中k为反应速率常数,k为指前因子,k为活化能,k为气体常数,k为温度。
热力学热力学是研究能量转化与分配的科学,对于化学工艺学来说,热力学是设计和优化工艺过程的基础。
化学反应伴随着能量的转化,热力学可以描述反应的放热或吸热性质,并通过热力学定律为化学工艺的能源消耗和产物生成提供参考。
常用的热力学参数有焓变、熵变等。
传质与传热传质与传热是化学工艺学中一个重要的研究方向,主要研究物质和热量在反应过程中的传递和分布。
通过研究质量传递和热传递的机理,可以优化反应条件,提高产品质量和产量。
传质与传热的模型有质量守恒方程、热守恒方程和动量守恒方程等。
化学工艺的步骤化学工艺的设计一般包含以下步骤:1.原料准备:确定所需原料及其性质,进行采购和储存。
2.反应器设计:根据反应动力学和热力学数据,选择合适的反应器类型和尺寸。
3.反应条件控制:确定反应温度、压力、催化剂和反应时间等条件,以实现最佳的反应效果。
4.产品分离与纯化:通过物理或化学方法,将反应产物从反应混合物中分离出来,并进行纯化和精制。
5.产品收集与储存:将纯化后的产品收集,并进行合适的储存和包装,以便销售或进一步加工。
化学工艺的应用化学工艺学在许多工业领域都有广泛的应用,以下列举几个例子:•石油工业:化学工艺学应用于石油的炼制和加工过程,包括原油的蒸馏、裂化、重整等。
金属工艺学引言金属工艺学是研究金属在工艺过程中的性质和加工方法的学科。
在现代社会中,金属是一种广泛应用于制造业的材料,几乎所有的行业都需要使用金属制品,例如汽车、航空航天、建筑、电子等。
因此,理解金属工艺学对于各行各业的从业人员来说都是非常重要的。
金属的分类根据其化学性质和物理性质的不同,金属可以分为不同的类别。
常见的金属包括铁、铜、铝、锌等。
不同的金属具有不同的特性,例如电导率、熔点、硬度等。
这些特性决定了金属在工艺过程中的使用方式和加工方法。
金属的加工方法金属的加工方法可以分为三大类:可塑性加工、断裂性加工和焊接。
下面将详细介绍这些加工方法。
可塑性加工可塑性加工是指通过力的作用将金属材料变形成所需形状的一种加工方法。
常见的可塑性加工方法包括锻造、压力加工和挤压。
锻造是一种将金属材料加热至高温后,通过锤击或压力使其产生塑性变形的加工方法。
压力加工是将金属材料置于两个模具之间,施加压力使其产生塑性变形的加工方法。
挤压是指将金属材料通过挤压机器,使其通过模具形成所需的形状。
断裂性加工断裂性加工是指通过撕裂或切割金属材料将其变形成所需形状的一种加工方法。
常见的断裂性加工方法包括剪切、冲压和锯切。
剪切是通过剪切机或剪刀将金属材料剪断成所需的形状。
冲压是通过冲床和模具将金属材料冲压成所需的形状。
锯切是使用锯片将金属材料切割成所需的形状。
焊接焊接是将两个金属材料通过热源加热至熔点后,使其熔化并流动到一起的加工方法。
焊接方法有很多种,包括电弧焊、气焊、激光焊等。
焊接通常用于将两个金属材料连接在一起,形成更大的结构。
金属的表面处理除了加工方法外,金属的表面处理也是金属工艺学中的重要内容。
金属的表面处理可以改变其外观、耐腐蚀性和精度。
常见的金属表面处理方法有抛光、喷涂、电镀等。
抛光抛光是通过研磨和打磨等步骤,使金属表面变得光滑并提高装饰效果的方法。
抛光可以使用不同的研磨材料和设备进行,常见的研磨材料有砂纸、砂轮和砂布等。
第一章铸造工艺基础1、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?结合具体示例分析之。
答:因为铸造具有如下特点:(1)可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。
如箱体,汽缸体等。
2)适用范围广,工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。
3)设备成本低,产品成本低,加工余量小,制造成本低.2、什么是液态合金的充型能力?它与合金的流动性有何关系?不同化学成分的合金为何流动性不同?为什么铸钢的充型能力比铸铁差?答:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
合金的流动性愈好,充型能力愈强,愈便于浇铸出轮廓清晰,簿而复杂的铸件。
铸钢和铸铁的化学成分不同,凝固方式不同,具有共晶成分的铸铁在结晶时逐层凝固,已结晶的固体内表面较光滑,对金属液的流动阻力小,故流动性好,充型能力强;而铸钢在结晶时为糊状凝固或中间凝固,初生的树枝状晶体阻碍了金属溶液的流动,故流动性差,充型能力差,所以铸钢的充型能力比铸铁差。
4、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力,但为什么又要防止浇注温度过高?答:因为浇注温度过高,铸件易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷,故在保证充型能力足够的前提下,浇注温度不宜过高。
5、缩孔和缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?答:缩孔和缩松使铸件的力学性能下降,缩松还可使铸件因渗漏而报废。
缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位,而缩松却分布于铸件整个截面。
所以,缩孔比缩松较易防止.6、区分以下名词:缩孔:呈倒锥形,内腔粗糙,位于铸件上部中心处。
缩松:呈小圆柱形,内腔光滑,位于铸件中心截面处或分布于整个截面。
浇不足:没有获得形状完整的铸件。
冷隔:获得了形状完整的铸件,但铸件最后凝固处有凝固线。
出气口:位于型芯的中心部位,使型芯中的气体逸出。
冒口:位于上砂箱,使金属在浇注时型腔中的气体逸出。
定向凝固:在铸件厚大部位,安放浇口和冒口,使铸件远离冒口处先凝固,尔后是靠近冒口部位凝固,最后才是冒口本身凝固。
逐层凝固:纯金属或共晶成分的合金在凝固过程中不存在固、液并存区,当温度下降时固体层不断加厚,液体层不断减少,直至铸件的中心,这种凝固方式称逐层凝固。
7、什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于哪种场合?答:定向凝固原则:在铸件厚大部位安放浇口和冒口,使铸件远离冒口处先凝固,尔后是靠近冒口部位凝固,最后才是冒口本身凝固。
实现措施:安放冒口和冷铁。
应用场合:收缩大的合金,如铝青铜、铝硅合金和铸钢件。
同时凝固原则:在铸件薄壁处安放浇口,厚壁处安放冷铁,使铸件各处冷却速度一致,实现同时凝固。
实现措施:浇口开在铸件壁薄处并在铸件壁厚处安放冷铁。
应用场合:灰铸铁、锡青铜等收缩小的合金。
第二章常用金属铸件的生产1、试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其性能特征。
答:石墨的强度、硬度、塑性很低,石墨分布于金属基体,使金属基体承载的有效面积下降。
灰铸铁中石墨呈片状,尖角处存在应力集中现象。
因此,灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性几乎为零。
石墨越多,越粗大,分布越不均匀,灰铸铁的力学性能越差。
但由于片状石墨的存在使灰铸铁具有如下性能特征:(a)优良的减振性;(b)良好的耐磨性c)小的缺口敏感性;(d)较高的抗压强度2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么?为什么铸铁的牌号不用化学成分来表示?答:影响铸铁石墨化的主要因素是:(1)化学成分;(2)冷却速度。
铸铁的化学成分接近共晶成分,但碳在铸铁中的存在形式不同,使铸铁的力学性能也不相同。
在选择铸铁材料时需考虑的是铸铁材料的力学性能。
所以,铸铁的牌号用力学性能来表示,而不用化学成分表示。
7、为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料?球墨铸铁是否可以全部取代可锻铸铁?为什么?答:因为球墨铸铁的力学性能几乎与45调质钢的力学性能一致,并且球墨铸铁还可以利用各种热处理改善基体组织,以满不同零件使用性能的要求。
所以,球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料。
不可以。
因为球墨铸铁的流动性较差,很难制造形状复杂的薄壁小件。
第三章砂型铸造2、浇注位置的选择原则是什么?答:浇注位置的选择原则是:(1)铸件的重要加工面朝下;(2)铸件的大平面朝下;3)铸件面积较大的薄壁部分置于铸型下部或垂直位置;(4)收缩大的铸件厚壁部分位于铸型上部,以实现定向凝固。
3、铸型分型面的选择原则是什么?答:铸型分型面的选择原则是:(1)铸件的最大截面,且最好是平直面;(2)尽量使铸件的全部或大部分置于同一个砂箱(3)尽量使型腔及主要型芯位于下砂箱。
4、铸件的工艺参数包括哪几项内容?答:铸件的工艺参数包括(1)铸件的机械加工余量和最小铸孔;(2)铸件的起模斜度和收缩率;(3)型心头尺寸。
第五章特种铸造1、什么是熔模铸造?试用方框图表示其大致工艺过程?答:熔模铸造就是用蜡质制成模样,在模样上涂挂耐火材料,经硬化后,再将模样融化排出型外,从而获得无分型面的铸型。
其工艺过程:蜡模制造→型壳制造→焙烧→浇注2、为什么熔模铸造是最有代表性的精密铸造方法?它有哪些优越性?答:因为熔模铸造铸型精密,型腔表面极为光滑,故铸件的精度高,表面质量高;铸型无分型面,可制造外形复杂、难以切削的小零件,故熔模铸造是最有代表性的精密铸造方法。
熔模铸造的优越性(1)铸件精度高(IT11~IT14)表面粗糙度值低(Ra25~3.2um)(2)铸型预热后浇注,故可生产形状复杂的薄壁小件(Smin=0.7mm )(3)型壳用高级耐火材料制成,故能生产出高熔点的黑色金属铸件(4)生产批量不受限制,适于单件、成批、大量生产。
3、金属型铸造有何优越性?为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造?答:金属型铸造的优越性:(1)可“一型多铸”,便于实现机械化和自动化生产,生产率高(2)铸件表面精度高(IT12~IT16),粗糙度值低(Ra25~12.5um);(3)组织致密,铸件力学性能高;(4)劳动条件得到显著改善。
金属型铸造成本高,周期长,工艺要求严格,铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷,易产生白口现象,外形不易复杂,所以金属型铸造不宜生产铸铁件,而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产,故它不能取代砂型铸造。
4、为什么用金属型生产灰铸件常出现白口现象?该如何预防和消除其白口组织?答:因为金属型导热快,故灰铸件中易出现白口组织。
预防措施:铸型预热;合适的出型时间;采用高碳、高硅铁水消除白口组织的措施:利用出型时铸件的自身余热及时退火。
4、压力铸造有何优缺点?它与熔模铸造的使用范围有何不同?答:压力铸造的优点:(1)铸件的精度高(IT11~IT 13),表面粗糙度值低(Ra6.3~1.6um),铸件不经机加工可直接使用;(2)可压铸形状复杂的薄壁件、小孔、螺纹、齿轮等;(3)铸件在高压下快速冷却成型,晶粒层致密,力学性能高4)在铸造行业,生产率最高。
压力铸造的缺点:(1)设备昂贵,生产成期长,成本高;(2)压铸高熔点合金如铜、钢、铸铁等压型寿命很低;(3)压型速度极快,型腔中气体很难逸出,铸件中容易产生气孔,缩松;4)不能用热处理方法提高力学性能。
应用:低熔点有色金属,如铝、镁、锌合金。
6、什么是离心铸造?它在圆筒形或圆环形铸件生产中有哪些优越性?成形铸件采用离心铸造有什么好处?答:将液态合金浇入高速旋转的铸型,使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶,这种铸造方法称做离心铸造。
优越性:(1)利用自由表面产生圆筒形成环行铸件,可省去型芯和浇注系统,省工,省料,降低铸件成本。
(2)液态金属中气体和熔渣在离心力的作用下向铸件内腔移动而排除,所以铸件极少有缩孔,缩松,气孔,夹渣等缺陷。
(3)便于制造双金属铸件成形铸件采用离心铸造可使金属液充型能力的提高,铸件组织致密。
7、下列铸件在大批量生产时,以什么铸造方法为宜?铝活塞:金属型铸造摩托车汽缸体:低压铸造缝纫机头:砂型铸造汽车喇叭:压力铸造气轮机叶片:熔模铸造大口径铸铁污水管:离心铸造汽缸套:离心铸造大模数齿轮滚刀:熔模铸造车床床身:砂型铸造第三篇金属塑料加工第一章金属的塑性变形(p109)1、何谓塑性变形?塑性变形的实质是什么?答:当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点之后,既使外力停止作用,金属的变形仍不消失,这种变形称为塑性变形。
金属塑性变形的实质是晶体内部产生滑移的结果。
2、碳钢在锻造温度范围内变形时,是否会有冷变形强化现象?为什么?答:碳钢在锻造温度范围内变形时,不会有冷变形强化现象。
因为碳钢的锻造温度超过了碳钢的再结晶温度,故碳钢在锻造温度范围内变形时,产生了再结晶现象,消除了冷变形强化现象。
3、铅在20℃、钨在1100℃时变形,各属于哪种变形?为什么?(铅的熔点为327℃,钨的熔点为3380℃)。
答:Pb:T再= 0.4(327+273)-273 =-33℃<20℃属于热加工W:T再= 0.4(3380+273)-273 = 1188.2℃>1100℃属冷加工4、纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊?答:铸锭在塑性变形时,晶粒和沿晶界分布的杂质的形状沿变形方向被拉长,呈纤维状,这种结构称纤维组织。
纤维组织的存在使金属在性能上具有了方向性,沿纤维方向塑性和韧性提高;垂直纤维方向塑性和韧性降低。
纤维组织的稳定性很高,故在制造零件时,应使纤维沿轮廓方向分布。
5、如何提高金属的塑性?最常用的措施是什么?答:金属的塑性和金属的本质、加工条件有关。
为提高金属的塑性,常采用的措施有(1)选用纯金属和低碳钢(2)使金属组织为固溶体(3)提高金属塑性变形温度(4)提高塑性变形的速度(5)使金属在三向受压条下变形。
其中最常用的措施是提高金属塑性变形的温度。
第二章锻造1、为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻造的方法制造?答:自由锻是利用冲击力或压力使金属在上、下两个砥铁之间自由流动,获得所需形状和尺寸,同时保证金属零件具有较好的力学性能。
2、重要的轴类锻件为什么在锻造过程中安排有镦粗工序?答:其目的是为了击碎粗大的鱼骨状炭化物组织,同时细化晶粒。
5、如何确定分模面的位置?为什么模锻生产中不能直接锻出通孔?答:分模面的确定原则:(1)模锻件的最大截面处,且最好为平直面;(2)使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致;(3)使模腔深度最浅;(4)使零件上所加敷料最少。
为了防止上、下砥铁相碰,损坏上、下砥铁,故模锻生产中不能直接锻出通孔。
第三章冲压(p138)1、板料冲压生产有何特点?应用范围如何?答:板料冲压生产的特点:(1)可冲出形状复杂的零件,且废料较少2)冲压件的精度高,粗糙度值低,互换性好;3)冲压件重量轻,材耗少,强度高,刚度高;4)操作工艺简单,生产率高。
应用范围:主要应用于高塑性的板料金属,如低碳钢、低合金钢及有色金属。