2014毕业实习试卷A-初稿2

合肥工业大学试卷（试卷A）共2页第1页2013～2014学年第2学期课程代码0360022B学分2课程名称毕业实习命题教师朱继平、陈雷、鲁颖伟、徐晨曦学号学生姓名教学班号0001考试班级2010级无机与粉体专业考试日期2014-03-26成绩考生注意事项:1、本科生为开卷考试；2、如果两份及以上试卷的答题内容完全雷同，则所有雷同试卷皆为零分。1.①简述唐三彩传统制作工艺和烧成工艺流程。②唐三彩釉色呈多色的原因是什么？请写出唐三彩的基本釉色以及加入的相应的发色剂。③请问如何保证唐三彩烧结后釉料不开裂？④请根据你在工厂所见所闻，简述唐三彩壁画的制作过程。答：唐三彩传统制作工艺流程图：泥料工艺：选料——研磨——浸泡——漂洗——成品泥料釉料工艺：选料——氧化——研磨——配制——成品釉料制作工艺：雕塑——制模——成型——素烧——施釉——成品烧成工艺流程：先将制得得坯体装在窑内烧至1000--1100度左右，然后取出施彩，最后再放进烧窑内烧至850--950度即可。唐三彩釉色呈多色的原因：在氧化铅做基础料，石英做辅料则会呈白色，在配上发色剂釉，在烧结过程中而出现各种颜色，发色剂因金属成分、含量、配比不同而呈现不同颜色。基本釉色：黄、绿、白，加入的相应的发色剂：氧化铁Fe2O3、氧化铜CuO、石英SiO2釉料不开裂：增加釉的弹性，而又取决于釉的化学组分及釉层厚度有关釉和坯的化学组成应保持适当的差异，能相互作用生成中间相。中间层厚度一般为15-20um1.釉料的细度：细度对釉浆的悬浮性、流动性及烧后产品的质量有很大影响。一般控制在240目筛的筛余为0.03%-0.05%2.釉浆浓度：釉浆的浓度对施釉速度和釉层的厚度有决定性的影响。浓度越大施釉时间应短，而太大会使釉层不易均匀，而产生缺陷，反之亦产生吸釉现象。3.釉浆的流动性，它是影响釉层厚度均匀性及产生滚釉、釉裂的重要因素。4.烧结温度的控制，需要缓慢升温降温，防止因温差较大引起开裂。唐三彩壁画的制作过程：先从客户手中获得壁画图纸样品，再进行模板印图，(模板是已经素烧而获得）通过立线（限制釉料扩散范围并增加立体感）,最后按照客户需求的颜色配比釉料，再上釉和烧结。2.①简述制造硅质耐火材料的主要原料及其矿物组成。②请简述硅质耐火材料的性能特点及其在工业上的主要应用领域。③据同学们在中钢耐火材料厂参观情况，请简要介绍硅质耐火材料的一般工业生产工艺和装备。答：硅质耐火材料是指以SiO2为主要成分的耐火材料（SiO2含量93%以上），主要原料为硅石，矿物组成为SiO2性能特点：属于酸性耐火材料，抵抗酸性炉渣侵蚀能力强；高温结构强度高，荷重软化温度1640-1680。C，接近鳞石英、方石英的熔点（1670°C、1713°C）；重烧膨胀，耐磨，导热性好；热震稳定性差（1-4次）；耐火度不高（1690-1720°C）主要应用于玻璃熔窑、焦炉、热风炉、酸性炼钢炉以及其他热工设备。生产工艺：粉碎——振筛——通过料仓在微机分料——湿碾——成型成湿坯（较薄弱，成型过程中可以进行机加工，并通过公差、单重等选择模具）——干燥（提高强度，按照砖型、单重选择干燥温度）——通过窑车进行装车——推车进入隧道窑（预热——烧成——冷却）装备：各种压机、隧道窑等3.①请简要介绍北方玻璃公司生产线上的玻璃的搬运方法及其工作原理，如何保证3m*3m大块玻璃在搬运时不会破碎。②请简述中空玻璃的作用及生产工艺。③简述玻璃的切割方法及其特点，对于未经钢化的脆性玻璃，试分析如何保证玻璃切割时刀具行进前方裂缝尖端集中的应力能够得到及时释放而不致产生很多细小的裂纹？合肥工业大学试卷（试卷A）共2页第2页2013～2014学年第2学期课程代码0360022B学分2课程名称毕业实习命题教师朱继平、陈雷、鲁颖伟、徐晨曦学号学生姓名教学班号0001考试班级2010级无机与粉体专业考试日期2014-03-26成绩考生注意事项:1、本科生为开卷考试；2、如果两份及以上试卷的答题内容完全雷同，则所有雷同试卷皆为零分。答：（1）利用吸盘搬运。首先要了解吸盘工作原理，分析要用到力臂原理，用吸盘搬运玻璃时，人作用在手柄上的力是动力，连杆作用在提钮2上的力为阻力，在转轴上，如图所示。当动力的方向与提钮2垂直向上时动力臂最大，即此时最省力；从支点开始分别向动力和阻力的作用线作垂线即得力臂，如图：由图可知，动力臂远大于阻力臂，所以提钮2是一种省力杠杆。活塞向上运动时，活塞上的阀门受到竖直向下的重力和大气压对阀门的共同作用下关闭．吸盘可以吸起玻璃。对于这样的大块玻璃，首先吸盘的位置要正确，在搬运时一定要竖起搬运角度，有5-10的角度更好，同时需要轻拿轻放。中空玻璃：隔音、保温、美观适用、并可降低建筑物自重的作用。生产工艺：（先制组成中空玻璃的两块玻璃，然后在着两块玻璃间加入干燥的空气，并封口成中空玻璃）1加热的玻璃宜采用多组压辊，逐渐压至要求厚度。每组压辊应相互平行，确保压制玻璃厚度均匀。2经压机出口处胶条的温度应控制在40-55℃。3复合胶条中空玻璃的封口采用三步程序即压、拐、捏程序完成最后中空玻璃的封口操作。①压：将外侧的胶条沿着边部垂直方向向另一段压条挤压，到两段胶条完全融合到一起为止；②拐：将多余的胶沿着中空玻璃中间的空间层抹平，使外面没有多余的胶存在；③捏：将两片玻璃向内捏，消除因为压、拐造成的玻璃向外侧分离造成的间隙。切割方法：金刚石砂轮和高硬度金属轮的机械加工方法。特点：切割效率高，尺寸控制准确，但在机械切割中，用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划，产生沿着切割方向的切向张力，从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不平滑、有微小裂痕，材料上残存不对称边缘应力，及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵，所以必须进行切后边缘打磨并且/或者抛光，甚至进行热处理，以强化边缘。另外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅助剂也有可能粘在成品边缘，需要过水清洗或超声波清洗等后续处理。后续处理工序以及低成品率（发生不确定的裂痕）等都将增加成品玻璃制品的造价。应力释放：刀具的走向要沿着裂纹扩散方向，保证裂纹按预定路线扩展。4.同学们在窑炉厂看到售给三星公司用于对手机蓝宝石屏幕热处理退火炉，请问：①高温炉的加热方式有哪些？分别用什么材质的加热棒？②炉温的保温层材质有哪些？保温层厚度如何设计以及以多厚为宜？③如何精准控温且保证炉体内各个点温度的均匀性，以保证退火后蓝宝石屏产品性能稳定可靠？请简述你在工厂中见到的窑炉坩埚的制作过程。答：加热方式：直接加热、间接加热。加热棒为电阻丝、硅碳棒和硅钼棒保温层材质：硅酸铝耐火材料，具体厚度可以按炉层间温度要求计算，利用傅里叶定律计算。温度均匀性：首先应在一次测量方面着手，所谓一次测量，是指测量元件、补偿导线及控温仪表。测温元件的分类选择、补偿导线的选用及控温仪表的误差对整个系统的绝对精度都有很大的影响。当然通过校验调整可以弥补部分误差。其次电炉的工作方式的选择也会对温度均匀性影响，可以使升温时让全部功率元件受系统PAD调节输出控制，到达规定温度后再保温阶段切掉一部分加热器使功率减小，然后受系统PIE调节输出控制。另加热元件的安放合肥工业大学试卷（试卷A）共2页第1页2013～2014学年第2学期课程代码0360022B学分2课程名称毕业实习命题教师朱继平、陈雷、鲁颖伟、徐晨曦学号学生姓名教学班号0001考试班级2010级无机与粉体专业考试日期2014-03-26成绩考生注意事项:1、本科生为开卷考试；2、如果两份及以上试卷的答题内容完全雷同，则所有雷同试卷皆为零分。位置与功率也会影响，在应用时应当尽可能选择加热功率一致的原件，并适当考虑炉门与前后墙散热快的情况。窑炉坩埚制作过程：浇注——脱蜡——烧结5.请简述耐磨材料的分类及特点。在《粉体工程》课程中，同学们学习了颚式破碎机、圆锥破碎机、对辊机以及高压对辊机、锤式破碎机以及反击式锤式破碎机、滚筒式球磨机、管磨机、振动磨和悬锤磨等破碎与粉磨设备，请问：①在这些设备中，哪些关键部位用到耐磨材料以及用什么类型的耐磨材料比较好？②结合隧道挖掘机的盾构、炼钢导轨、矿山机械料口等应用，简要说明如何制作相应的耐磨材料部件。③试简述你在工厂所见的RNMJ-01型热态耐磨试验机测材料高温耐磨性能的步骤，并分析测材料高温耐磨性能的意义是什么，影响耐火材料高温耐磨性的因素有哪些？答：目前耐磨材料主要有以下几大类：耐磨球、耐磨钢板、耐磨焊条、耐磨陶瓷、耐磨地坪、耐磨橡胶、耐磨管道、耐磨轴承、耐磨焊材、耐磨铸件、铸石、高分子等其它耐磨材料。高分子：具有独特的结构和方便的加工性能。铸石：具有硬度和脆性的特点，不能进行冷热加工，仅适用于铸造。耐磨陶瓷：具有重量轻的特点。聚氨酯：具有高强度、高耐磨和耐溶剂等特点。、耐磨地坪：主要特点抗重压、耐磨性强、不起尘、增强地面防油性，抗渗透，便与清洁卫生。耐磨管道：主要用于气力、泵送浆体等物料输送管道。耐磨轴承：特点是在外钢套的内壁上加有碳化硼外钢套内层，内钢套的外壁上加有碳化硼内钢套外层，钢珠卡的内壁上加有碳化硼钢珠卡内层，钢珠的表面上加有碳化硼钢珠外层。它克服了目前社会上所使用的轴承，钢珠与钢套直接磨擦转动耐磨性差、寿命短的的缺点，适应于各类机械的轴、辊等转动机构安装使用。鄂板，用高锰钢。制备过程：将所需粉末混合，然后通过压力和温度将其压实成致密材料而获得。另可以对耐磨部件的表面强化及复合，可以选择自熔铸渗复合、双金属液-液复合、液-固复合、爆炸复合等。步骤：清洗上、下试件，多次称量干燥后的下试件质量；待试验机达到所设定的温度时，记录摩擦系数；多次称量下试件质量，得到所设定的温度和载荷下的一组质量数据；更换新的上、下试件摩擦测试表面，改变载荷或变温度，得到多组实验数据；获得不同载荷下上、下试件之间摩擦系数与工作温度的变化曲线和不同温度下，下试件磨损质量随载荷ＰＶ值的变化曲线；截取两条曲线上临界点处横坐标分别作为该试样在该载荷下的极限工作温度值和评定其高温耐磨性能的指标。6.①请写出氮化硅原料的制取方法。②请写出氮化硅陶瓷球的生产工艺流程，氮化硅陶瓷球应用在哪些方面？与钢球相比氮化硅陶瓷球的优势有哪些？答：固相反应法1.硅粉直接氮化法纯度较高的硅粉和氮气或者氨气3Si+2N2→Si3N43Si+4NH3→Si3N4+6H2硅粉中Fe、O、Ca等杂质2%，加热温度≤1400℃，并注意硅粉粒度与N2的纯度；1200~1300℃时α-Si3N4含量高，但产物较为粗大，需后加工，易混入杂质2.碳热还原二氧化硅法二氧化硅、碳粉和氮气3SiO2+6C+2N2→Si3N4＋6CO工艺操作较易，α-Si3N4含量较高，颗粒较细3.自蔓延法（SHS）硅粉和氮气3Si+2N2→Si3N4节能，产物纯度高，合成反应时间短，产物烧结活性高液相反应法1.热分解法氯化硅、氨气、己烷SiCl4+6NH3→Si(NH)2+4NH4Cl3Si(NH)2→Si3N4＋2NH33Si(NH2)4→Si3N4＋8NH3该法反应速度较快，可在较短的时间内获得氮化硅粉体2.溶胶凝胶法PTES、TEOS等3SIO2+6C+2N2→Si3N4+6CO方法便利，易于大规模生产，但纯度难以保证，氧含量和游离碳含量都比较高气相反应法1.高温气相反应法（CVD）SiCl4或SiH4和NH33SiH4+4NH3→Si3N4+12H2此法只限于实验室规模的研究居多，虽然本法能够获得高纯、超细Si3N4粉末，但要获得高α相Si3N4粉末很困难，且生产率很低2.激光气相反应法SiH4和NH3CO2+SiH4+NH3→Si3N4+激光法制备的Si3N4粉末通常是高纯、超细的无定形微粉，粒子呈球形，粒度分布范围窄3.等离子体气相反应法氯化硅、氨气SiCl4(g)+NH3→Si3N4+容易实现批量生产合肥工业大学试卷（试卷A）共2页第2页2013～2014学年第2学期课程代码0360022B学分2课程名称毕业实习命题教师朱继平、陈雷、鲁颖伟、徐晨曦学号学生姓名教学班号0001考试班级2010级无机与粉