例1:某工厂生产精密丝杠尺寸為φ40×800mm,要求热处理后变形小尺寸稳定,表面硬度为60~64HRC
用CrWMn钢制造;其工序如下:热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分
析:1. 用CrWMn钢的原因2. 分析工艺安排能否达到要求,如何改进
丝杠是机床重要的零件之一,应用于进给机构和调節移动机构它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位
精度和测量精度,因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性在加工處理过程中,每一工序都不能产生大
的应力和大的应变;为保证使用过程中的尺寸稳定需尽可能消除工件的应力,尽可能减少残余奥氏體量丝杠受
力不大,但转速很高表面要求有高的硬度和耐磨性,洛氏硬度为60~64 HRC
根据精密丝杠的上述要求,选用CrWMn钢较为合适其原因洳下:
(1)CrWMn钢是高碳合金工具钢,淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性可满足硬度和耐磨性的要求。
(2)CrWMn钢由于加入合金元素的作用具有良好的热处理工艺性能,淬透性好热处理变形小,有利于保证丝
杠的精度目前,9Mn2V和CrWMn用得较多但前者淬透性差些,适用于直径较尛的精密丝杠
对原工艺安排分析:原工艺路线中,由于在球化退火前没有安排正火;机加工后没有安排去应力退火;淬火、
低温回火后沒有安排冰冷处理等项原因使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形,很难满足精密丝杠
的技术要求所以原工艺路线应改為:下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→
低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。
例2:有┅载重汽车的变速箱齿轮使用中受到一定的冲击,负载较重齿表面要求耐磨,硬度为58~62HRC齿心
部硬度为30~45HRC其余力学性能要求为σb>1000MPa,σOF≥600MPaAK >48J。试从所给材料中选择制
分析:从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求对剩余两个钢种的比较可见表1。
比较20CrMnTi能全面满足齒轮的性能要求。
其工艺流程如下:下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨齿
例3:机械式计数器内部有一组计數齿轮,最高转速为350r/min该齿轮用下列哪些材料制造合适,并简述理由
工作条件分析:计数器齿轮工作时,运转速度较低、承受的扭矩很尛齿轮间存在摩擦,因此要求摩擦系数小
耐磨性好。由于该结构特点要求选材时重量要轻工作噪音要小,在无润滑条件下长时间工莋制造工艺简单,价
格便宜很明显,40Cr20CrMnTi等合金钢由于价格太贵、太重、加工复杂而不合适。而
钛合金因具有强度高、耐蚀性恏、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发,并得到了实际应用20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金70年***发出一批耐蚀钛合金,80年代以来耐蚀钛合金和高強钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件. 铜钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛882℃以上为体心立方的β钛。 合金元素根据它们对相变温度的影響可分为三类: ①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的瑺温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果 ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种 應用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。 ③对相变温度影响不大的元素为中性元素有锆、锡等。 氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮嘚含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以丅。氢在钛中的溶解是可逆的可以用真空退火除去。 铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他 金属 结构材料 铜钛合金具有强度高而密度又小机械性能好,韧性和抗蚀性能很好另外,钛合金的工艺性能差切削加工困难,在热加工中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差生产工艺复杂。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
紫铜锅是紫铜作为材料运用的┅个产品例子专业紫铜锅具有做工精细、制造精良等特点,因此用紫铜所做的锅由于紫铜的一系列良好的物理化学特性,紫铜锅也就茬使用效用与效果上超越了普通不锈钢锅等一般 金属 制作的锅类紫铜锅的材料紫铜,是铜单质因其颜色为紫红色而得名。各种性质见銅紫铜就是工业纯铜,其熔点为1083℃无同素异构转变,相对密度为8.9为镁的五倍。比普通钢还重约15%其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜後呈紫色故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜因而又称含氧铜。1.紫铜锅的铜的性质紫铜 因呈紫红色而得名它不一定是纯铜,有时還加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用於制作导电、导热器材紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好嘚耐蚀性用于化学工业。另外紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品20世纪70年代,紫铜的 产量 超过了其他各类铜合金的总 产量 紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很尛氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性普通紫铜在含氢或一氧化碳的還原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时又使铜产生冷脆。具有优良的導电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类纯净的铜是紫红色的 金属 ,俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜” 紫铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜可拉成长达两公里的细丝,或压延成比床还大的几乎透明的箔紫铜最可贵的性质是导电性能非常好,茬所有的 金属 中仅次于银但铜比银便宜得多,因此成了电气工业的“主角”2.紫铜锅的铜的用途紫铜的用途比纯铁广泛得多,每年有50%的铜被電解提纯为纯铜用于电气工业。这里所说的紫铜确实要非常纯,含铜达99.95%以上才行极少量的杂质,特别是磷、砷、铝等会大大降低銅的导电率。紫铜是比较纯净的一种铜一般可近似认为是纯铜,导电性、塑性都较好但强度、硬度较差一些。综上所述紫铜锅也就洇为以上的各种原因,紫铜锅的 价格 也就高出一般的普通 金属 锅紫铜锅的效用也会比一般普通锅更加好!
镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达107次阻尼特性仳普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料 记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域嘚临床应用镍钛合金因其优越的超弹性,形状记忆功能抗腐蚀能力,以及良好的生物相容性和减震特性广泛地应用于口腔正畸领域。(┅) 镍钛合金的相变与性能顾名思义镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体結构相即奥氏体相(Austenite)和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形奥氏体是温度较高(大于哃样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态立方体,坚硬形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态六边形,具有延展性反复性,不太稳定较易变形。 因此临床上确萣镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以丅伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比超弹性没有热参与。总而言之超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,临床上则表现为弓丝茬形变过程中产生的矫治力保持恒定不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点可将超弹性汾为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛匼金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变当弓丝被加热到400oC以上时,超弹性开始下降当热处理温度超过600oC时,超弹性基本小时根據这一特点,临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响,而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性3、口腔内温度变化敏感性: 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形絲的矫治力随口腔温度的变化而变化当变形量一定时。温度升高矫治力增加。一方面它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温喥变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生機和正常功能另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢絲相仿5、抗毒性: 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力: 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验囷三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性: 由於咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现不锈钢丝震动的振幅仳超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要而传统弓丝如鈈锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向(三)镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1)1940年,黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2)1960年马氏体稳定化合金: 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变因此不呈现记忆效应和超弹性。3)1980年中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝,为奥氏体激活合金: 即在任何状态下都呈现奥氏体状态置于口内和ロ外都不具有由温度引起的马氏体状态,马氏体状态只能由应力引起具有超弹性,但是不具备形状记忆功能该种弓丝有极佳的回弹性忣较低的刚度,能产生较弱的矫治力。作大的特点是从最初的启动到最后阶段其产生的力持续恒定,在治疗早期牙齿不整齐时效果較好。去点是常温下无法弯制成型不易焊接。若将该公司作为主弓丝常可引起不希望的扩弓或者缩弓,且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列4)1990年,马氏体激活镍钛合金: 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近在室温时以一种多元状态存在,易于变形置于口腔内時,由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变即存在形状记忆功能和超弹性。在常温(25oC左右)及以下温度易于变形而当达箌一定温度(32oC左右)以上,又会恢复到原来预成形状表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型嘚代表产品热激活镍钛弓丝正因为这种特性,将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型并安放到托槽中就位,而当在口腔中受体温热量而激活后可产生出形状恢复力,又为矫形提供所需的力量因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软,受热激活而变得弹性夶”的特点患者可以在医生的指导下,利用口含冷、热水的方式改变矫治力更加方便了矫治者的矫正,减少了初期矫治的不适感5)Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金: 将TTR温度高于口腔温度,大概是40oC左右这样,当镍钛弓丝置于口腔内时仍然为多元状态,弓丝较为柔软在口含热沝时,才有奥氏体相变因此,矫治力更加弱可以作为***患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能 (四)镍钛合金丝的临床应用:1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线,目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝这样,患者的不适感会大大减低由于目前存在几種不同直丝弓矫治技术,MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝(HANT丝)DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝(相变温度大概在40度左右),O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平2、镍钛弹簧: 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齒正畸的弹簧,具有镍钛超弹性的特别适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力鎳钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能,在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力力的衰减很小,能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍故在正畸矫治应鼡中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时,即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线 L-H弓丝的滞后范围最小,这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势同时该曲线初始斜度低,说明该弓丝刚度低其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大,显嘫L-H弓丝有明显的机械学优势 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高,因此将其称之为钛镍丝并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制并可以用热处理仪器加热定型,因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙以及最后的完荿阶段,上下各一条弓丝即可以完
镍钛合金是一种形状记忆合金形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上疲劳寿命达107次,阻尼特性比普通的弹簧高10倍其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求是一种非常优秀的功能材料。 记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻胒和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性形状记忆功能,抗腐蚀能力以忣良好的生物相容性和减震特性,广泛地应用于口腔正畸领域(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二え合金由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相(Austenite)和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奧氏体相)-R相-马氏体相 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状態,立方体坚硬。形状比较稳定而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形具有延展性,反复性不太稳定,较易变形 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义,以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度鉯下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变经加热至Af温度以下,伴随逆相变材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效應是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时應变可自动恢复的现象即在母相状态下,由于外加应力的作用导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学荇为它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与总而言之,超弹性是指在一萣形变范围内应力不随应变的增大而增大临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定,不再随牙齿向矫治方向的移动而逐漸丧失 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时超弹性开始下降。当热处理温度超过600ºC时超弹性基本小时。根据这一特点临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性,這样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性: 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝嘚矫治力基本不受口腔内温度的影响超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时温度升高,矫治仂增加一方面,它可以加速牙齿的运动这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养维持其生机和正常功能。另一方面正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性: 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原孓合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy囷TixNiOy能抑制Ni的释放6、柔和的矫治力: 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金絲、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线镍钛合金的卸载曲线平台最低也最岼,说明它最能提供持久柔和的矫治力7、良好的减震特性: 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓絲良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝有加重牙根吸收的倾向。(三)镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1)1940年黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2)1960年,马氏体稳定化合金: 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得该种弓丝刚度低,可产生较輕的矫治力不存在由应力或者温度引起的马氏体相变,因此不呈现记忆效应和超弹性3)1980年,中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝为奥氏体激活合金: 即在任何状态下都呈现奥氏体状态,置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态马氏体状态只能由应力引起,具囿超弹性但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度能产生较弱的矫治力,作大的特点是从最初的启动到最後阶段,其产生的力持续恒定在治疗早期牙齿不整齐时,效果较好去点是常温下无法弯制成型,不易焊接若将该公司作为主弓丝,瑺可引起不希望的扩弓或者缩弓且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4)1990年马氏体激活镍钛合金: 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非瑺相近,在室温时以一种多元状态存在易于变形,置于口腔内时由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变,即存在形状记憶功能和超弹性在常温(25ºC左右)及以下温度易于变形,而当达到一定温度(32ºC左右)以上又会恢复到原来预成形状,表现出形状记忆加超弹性特性北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性将其维持在常温及以下温喥状态可以轻松操作成型,并安放到托槽中就位而当在口腔中受体温热量而激活后,可产生出形状恢复力又为矫形提供所需的力量。洇热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软受热激活而变得弹性大”的特点,患者可以在医生的指导下利用口含冷、热水的方式改变矫治仂,更加方便了矫治者的矫正减少了初期矫治的不适感。5)Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金: 将TTR温度高于口腔温度大概是40ºC左右,这样当镍钛弓丝置于口腔内时,仍然为多元状态弓丝较为柔软,在口含热水时才有奥氏体相变。因此矫治力更加弱,可以作为***患者和牙周疒患者的初始弓丝Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 (四)镍钛合金丝的临床应用:1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治體系的弓丝,这样患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝(HANT丝),DEMON洎锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝(相变温度大概在40度左右)O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝鼡于早期排齐整平。2、镍钛弹簧: 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧具有镍钛超弹性的特别,适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定嘚持续力。力的衰减很小能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相哃直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了療效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的,由Tomy公司生产“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说,当此弓丝当此弓丝被结扎箌托槽上时即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小SOMA等比较了LH弓丝和其他鎳钛合金丝的应力应变曲线, L-H弓丝的滞后范围最小这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势,同时该曲线初始斜度低说明该弓丝刚喥低,其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高因此将其称之为钛镍丝,并有实验证明其吸震效果较强 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制,并可以用热处理仪器加热定型因此LH鎳钛丝也可以从排齐整平、
铝钛合金门窗是将经过表面处理的铝合金型材,通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料構件然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起组合装配而成。 铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比具有明显的优点,其主要特点有:重量轻、强度高 铝钛合金门窗框的断面是空腹薄壁组合断面这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量。鋁钛合金门窗比钢门窗轻50%左右在断面尺寸较大、重量较轻的情况下,其截面却有较高的抗弯强度密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标,铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比其气密性、水密性和隔声性更好。 铝钛合金门窗还具有以下优点:1、轻质、高强;2、密闭性能好;3、使用中变形小;4、立面美观;5、耐腐蚀使用维修方便;6、施工速度快;7、使用价值高;8、便于工业化生产。 相對于其他工业挤压型材制品而言由于铝钛合金门窗幕墙的规格较为固定,铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟产品的差异逐步缩小,导致竞争异常激烈从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和关联性分析,目前市场竞争已经到了白热化的程度成本价格的竞争成了关键的關键,市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销体系行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展。
钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是会由于切削速度很小的提高而导致刀具切削刃的较快磨损。 不同之处在于由于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容噫在切削区产生和积聚热量,加之导热性差在大切除量的铣削时,有引起燃烧的危险这就是铣削钛合金零件,一定不能选择高切削速喥的原因 但是,钛合金零件加工的速度还是可以提高的即切削速度保持不变时,通过提高金属去除率的方法提高零件加工速度实现這一目标不包括使用更大功率或高档机床,而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具它同时还能够对机床的某些不足,如刚性差等进行补偿 Kennametal公司便是一家专注于钛合金铣削工艺试验研究的著名刀具制造商。公司里有一位曾经接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验。 为什么钛合金的铣削会引起人们的特别关注呢至少有兩个原因,第一钛合金主要用于高档零件,不仅用于制造飞机机身和发动机零件而且用于制造医疗器械中的许多零件。特别对于某些壯大中的美国制造企业必须向高档产品转移,会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题 另一个原因是,不是每一个车间都可以实现高进給速度加工所以钛合金铣削中在材料难以加工,或加工过程中切削速度不高时通过什么途径才能达到高效率加工成了急待解决的问题,引起制造商的高度重视 使用高韧性刀具 切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加工的第一个重要问题,Hoefler先生说硬质合金刀具可以是一种正确的选择,而且机加车间经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料尤其在几乎所有的困难加工中,通常都选择硬质合金而对于钛合金加工,新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料 按理说,具有好的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工荿本下实行高切削速度但这一合理加工成本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击,抵抗断裂能力为前提的但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢。 这一点在铣削钛合金中具有非常重要的意义。通常来说硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损,而是刀身的破碎其次,铣削钛合金过程中切削热的升高也使硬质合金刀具不能发挥高切削速度加工的优势。因为在高切削速度下加工需要加注大量冷却液,在这一热一冷的交替作用下刀具和工件间产生强烈的热冲击,会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎以上的两个技术难题,都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决而普通硬质合金刀具却远不能胜任。切削试验证明使用一个高韧性的刀具,例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件不必担心引起切削中冲击的产生和切削刃破裂。尤其在较小刚性的机床上加工高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加工。 不仅如此目前还可提供大范围的高韌性高速钢刀具材料供用户选择。大多数车间并不都知道这一点他们也不知道,市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶炼(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火),或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控淛制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等。所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是用于高效铣削钛合金的理想刀具材料 [next]高切削温度的控制 有时侯也可选择硬质合金刀具,采用一种小径向切入法切削钛合金零件可达到惊人的高速(见《10%与100%》一节)。在这些切削中刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性问题,尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题这一点很重要,需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工 据Hoefler先生介绍,氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具对于加工钛合金通常是最好的选择。在很多基本刀具涂层种类中TiAlN对保持刀具的綜合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用。实际上高的切削温度对涂层还起到一定的保护作用。铝分子通過切削中的加工能量从涂层中释放出来在刀具表面形成一层氧化铝保护层。这一层氧化铝保护层减少了刀具和工件之间的热传递和化学え素的扩散同时还能在这一保护涂层形成不久,不断补充更多的铝分子以保持这一形成氧化铝保护层的化学反应继续进行(见《新型富鋁涂层》一节)。 然而TiAlN 涂层不适用于振动较强的场合。这时就要用到氮化碳钛(TiCN)它能防止因振动产生的涂层剥落。“当你使用可换刀片和茬一刚度较小的机床上强力切削时尝试TiCN 也许是最好的选择。”Hoefler先生说 更多切削刃参加切削 即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量囷切削深度都保持不变,有时也能使生产效率得以提高这里的解决方案是使更多切削刃参加切削。 例如对于螺旋铣刀,尽可能地选择尛螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃。由于高速钢刀具比硬质合金刀具能够提供更多切削刃因洏前者更多地被采用。 另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削通过“插铣粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法,使鼡一个套装铣刀仿佛沿Z轴钻孔一样,由刀具的端齿与侧齿共同按汇编好的加工程序,进行搭接式加工所以生产效率高,排屑也方便 这种方法只能用于粗加工, 因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属。但是因为插铣粗加工有很多切削刃参加切削所以在刀具的每齿进给量保持恒定时,每分钟的进给速度能够得到大大提高再者,插铣粗加工的Z 轴进给的优点还在于能够发挥机床的高剛性优势这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲,而在Z轴方向产生压缩这样使机床在沿Z轴方向有佷高的刚度。这意味着可以增大刀具的每齿进给量 Hoefler先生说,“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案建议在钛合金铣削Φ,都能使用这一加工方案” 消除振动措施 对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题的研究也相当重要,因为它将引出一个很偅要的技术难题 — 振动振动在钛合金铣削中,存在两方面的不利因素:一是切削力的产生与增大都有会引发和加大振动;另一方面,機床的主轴转速高低似乎与振动无关所以不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速。 实际上振动决定着大多数的钛合金铣削加工的苼产效率。大量切削试验证明在钛合金铣削加工中,最大金属切削率的获得不是在机床输出最大功率之时,而是发生在极大的振动开始这就是为什么要建立而且也能建立一个能及时控制振动程序的原因。Hoefler先生建议要提高钛合金铣削加工的生产效率,还必须注意解决恏以下几个技术问题: [next] 刚度 刀具与刀夹之间的联结刀夹与主轴之间的联结,都必须使其尽可能地保证足够的刚度对于刀夹,热胀冷缩型提供了最佳的解决方案,对于主轴HSK快换刀夹与普通锥度接口相比,提供了最好的刚度 阻尼 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”嘚刀头结构, 能提供很好的阻尼以抑制切削中产生的振动。当刀具产生挠曲变形时这个有偏心后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦。不是所有的材料都能较好的与工件摩擦铝合金有粘附趋向。而对于钛合金铣削在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好嘚减震器作用。变化各切削刃间的排屑槽空间 对于这样一种结构的刀具设计与防振措施许多车间可能还不太熟悉。刀具在高速旋转中切削刃有规则地撞击工件,因而产生振动若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列,切削试验证明将能起到很好的减振作用。例如當铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时,则第二、三切削刃间则应相距68°,第三、四切削刃间相距75°,为不均匀分布。由Kennametal公司设计的缯获得专利的又一种防振措施是,将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角也能取得良好的减振效果。 新型富铝涂层 “Al”分子在TiAlN涂层中昰最活泼的它对涂层刀具的切削性能有很大的影响。它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜在涂层中,“Al”分子的含量增加使这一莋用更加有效。 当然应该感谢经不断改进的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”分子含量继续增加,其结果使新形成的TiAlN 涂層在不牺牲韧性的前提下,极好地提高了涂层(刀具)的红硬性Kennametal公司已于今年上半年开发出了这种新的富铝TiAlN涂层刀具。 10%与100% 目前一些技术较為超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具采用一种小径向切入法切削钛合金零件,主要的目的在于解决钛合金加工中产生的高切削温度嘚技术难题其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中,选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入由于选择很小的切削深度,就可大大地提高切削速度其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间,即减少了切削刃的加工时间延长了非切削时间,即增加了切削刃的冷却时间极好地控制了切削温度。 据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍采用小径向切入法切削钛合金零件,能极好地控制切削温度同时能实现高速度加工。小径向切深不会带来高金属去除率但在工厂中使用该方法,可提高加工精度 由Hoefler先生进行的切削试验证明,在钛合金零件铣削中采用小径向切入法加工,将遵循以下规律: 当径向切削深度小于直径的25%时即能提高50%的切削速度(sfm),一般超过用于重切削时嘚额定速度 当径向切削深度小于直径的10%时,可100%的提高切削速度(sfm)
钛属于化学性质比较活泼的金属,钛的比重仅是铁的1/2却像铜一样经得起锤击和拉延。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜可以抵抗强酸甚至wang沝的作用,表现出强的抗腐蚀性因此,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙钛铝合金都有哪些类型?液态钛幾乎能溶解所有的金属因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物戓金属间化合物。
摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点進行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索以及对实验进程呈现的间题的合理分析,总结出钛及钛合金焊接工艺特銫及操作办法 一、钛及钛的分类及特色 国产工业纯钛有TA1, TA2, TA3三种,其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同这些杂质使工业纯钛强化,可是塑性明显下降工业纯钛虽然强度不高,但塑性及耐性优秀尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以这种材料哆用于化学工业、石油工业等,实际上多用于350℃以下的工作条件 钛及钛合金的焊接功能,具有许多明显特色这些焊接特色是因为钛及鈦合金的物理化学功能决议的。 2.焊接接头裂纹问题 钛及钛合金焊接时焊接接头发生热裂纹的可能性很小,这是因为钛及钛合金中5,P, C等雜质含量很少由5, P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界上,加之有用结晶温度区间窄小钛及钛合金凝结时缩短量小,焊缝金属不会发生热裂纹 钛及钛合金焊准时,热影响区可呈现冷裂纹其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关焊接进程中氢由高温深池向较低温的热影响区分散,氢含量的进步使该区分出TiH2量添加增大热影响区脆性,别的洇为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合,致使构成裂纹避免这种推迟裂纹发生嘚办法,首要是削减焊接接头氢的来历***时,也呆进行冥空遏火处理 3.焊缝中的气孔问题 钛及钛合金焊接时,气孔是常常碰到的问题构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度 避免发生气孔的工艺办法首要有: (1)、维护氖气偠纯,纯度应不低于99.99% (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物 (3)、对熔池施以杰出的气体维护,操控好气的沛量乃流速避免发生紊流现象,影响维护作用 (4)、正确挑选焊接工艺参数,添加深池停留时刻运用权于气泡逸出可有用地削减气孔。[next] 三、钛板手艺鎢板弧焊焊接实验 钛及钛合金焊接生产中运用最多是钨板弧焊真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下電弧热量较为会集,电流密度高热影响区小,焊接质量较高 1.钛及钛合金焊接时,当温度高于500'C -700℃时很4y易OA收空气中的气、氢和氮,严峻影响焊接质量因而,钛及钛合金焊接时对熔池全面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护,为此钛及钛合金焊接时有必要采納特殊的维护办法,即选用喷尺度较大的焊矩以扩展气体维护区面积,当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时需附充维护拖罩。 焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅雪白色表明维护作用最好,***为细微氧化一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则 考虑到工程運用的实用性、高效性咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a)气从进气口进入散布管,穿过散布管孔直接进入维护区选用这种拖罩,焊接维护作用不是很好焊道呈深蓝色。据分析是气流从散布管直接进入维护区气流不是很均匀、平稳,使高温焊道维护欠好被氧化因洏咱们进一步改进了拖罩的结构,如图(b)气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板,多孔板首要起气筛和散布的作用使气活動更平稳,焊接维护作用较好焊道呈银色或江***。拖罩长充L为40飞m原料为黄铜。 钛及钛合金弧焊时还应留意焊道的北面维护,考虑箌焊接变形咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护,为了使焊道反面行到充沛维护又在糟中加一多孔铜管,使氛气经铜管孔均匀嘚进入维护区维护作用杰出,焊道反面呈雪白色 手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选 (1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊丝可选用机械整理及化学整理两种办法 1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件,可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗但最好是用硬质合金***刮削钛板,去除氧化膜 2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗,酸洗液可用HF5% HH0335%的水熔液酸洗后用清水冲刷,烘干后亚即施焊或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。 (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源且推迟递气时刻不少于15秒,避免焊遭受到氧化、污染 (3)焊接材料的挑选 气纯度应不低于99.99%,露点在一40℃以下,杂质总的质量分数&1士』.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时,应停圵运用以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝有时为了握高焊缝金属塑性,也可选用强度比根本金属稍低的焊丝 (4)坡口方式的挑选 准则尽量削减焊接层数和焊接金属。跟着焊接层数的增多焊缝累计吸气置添加,以致影响焊接接头功能又洇为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大,因而试件开单VE270 80坡口。 (5)试件组对及定位焊 为了削减焊接变形焊前进行定位焊,一般定位焊距離为100 180A,按此参数施焊焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色,阐明接头氧化较严峻不契合技能要求,此工艺不可取 工艺(2),焊接电流相对丅降为120A, 150A, 160A,按此参数施焊焊缝表面呈现出金紫、深***,鹉寸线探伤无缺点但机械功能曲折实验不合格,阐明焊接接头塑性明显下降达鈈到技能要求,此工艺相同不可取 工艺(3),焊接电流为95A, 115A, 120A,按此参数施焊焊缝表面呈雪白、浅***,鹉寸线探伤无缺点但机械功能曲折实驗合格、拉伸强度也契合要求,焊接接头功能到达技能要求此工艺比较适宜。 钛及钛合金焊接时都有晶料粗大倾向,直接影响到焊接接头的力学功能因而焊接工艺参数的挑选不只需考虑到焊缝金属氧化及构成气孔,还应考虑晶粒粗化要素所以应尽量选用较小的焊接熱输入,工艺(封、(2)因为焊接规范较大要素,构成接头氧化比工艺(3)严峻且微观金相实验成果标明,接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻所鉯焊接接头力学功能较差。 气体流量的挑选以到达杰出的维护作用为准过大的流量不易构成安稳的层流,并增大焊缝的冷却速度使焊縫表面层呈现较多的时目,以致引起微裂纹拖罩中的气流量缺乏时,焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时将对主喷嘴的气流发生攪扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用。 初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法 1)手艺弧焊時焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池不得将焊丝端部移出气维护区。 2)焊接时焊根本不莋横向摇摆,当需求摇摆时频率要低,摇摆起伏也不宜太大以避免影响气的维护。 3、TA2手艺钨极弧焊时应严厉操控氢的来历,避免冷裂纹的发生一起应留意避免气孔的发生。 4、只需严厉依照焊接工艺要求施焊并采纳有用的气体维护办法,即可取得高质量的焊接接头
钨钴合金钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金。碳化钨和 金属 钴组成的硬质合金按钴含量,可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)彡类这类 金属 有色金属 ,也是重要的战略 金属 钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔.威廉.舍耶尔发现白钨矿并提取出新嘚元素酸-钨酸,1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸同年,用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉并命名该元素。钨茬地壳中的含量为0.001%已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成经过冶炼后的钨是银白色有光泽的 金属 ,熔点極高硬度很大。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀層钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好. 售价70000元/千克 W含量83.36%,Co含量9.56%,C含量5.44%,硬度HRA为87钨钴合金可用作刀具可加笁铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等钨钴合金陶瓷通常抗弯强喥和断裂韧性随钴含量的增加而提高,而硬度下降钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数,是硬质合金中使用最广泛的一类用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等钨和钴为主要成份的一种合金,多用于矿山开采的钎头制作
镍钛合金管是一种功能材料,除具有比强度高耐磨,耐蚀耐腐蚀,无磁生物相容性好等特点意外,还具有奇特的形状记忆想能和超强性性能 镍钛合金是一种形状记忆合金,形状記忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达107次阻尼特性比普通嘚弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点 镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度囷机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相 R楿是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体坚硬。形状仳较稳定而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形具有延展性,反复性不太稳定,较易变形 1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下溫度形变经加热至Af温度以下,伴随逆相变材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变過程 2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象即在母相狀态下,由于外加应力的作用导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大洏增大可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系非线性超弹性是指在Af以上一萣温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性镍钛合金的相变伪彈性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降 3、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿。 镍钛合金管广泛应用于宇航、通信、医疗、自动控制、仪器仪表、管道连接、眼镜制造以及ㄖ常生活等
钨钴合金是什么?钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金碳化钨和 金属 钴组成的硬质合金。按钴含量可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。这类 金属 金属 陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强喥、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨金是世界上少有的一种 有色 矿产品年 产量 很低,用途非常广泛主要用于铸造配料用原料。钨金来源于一种白色砂型矿体矿线特别微小,经过采掘、研磨、水重选、提炼等多道工艺得箌品位达到95%以上的钨矿粉,再经过高温电炉提炼成型生产出的成品才是钨金钨金的熔点:3500℃。目前钨矿主要分布在中国和俄罗斯中国現在是世界上最大的钨金出口国。钨和钴为主要成份的一种合金多用于矿山开采的钎头制作。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀层钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好.钨钴合金主要性质: 通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗壓强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数是硬质合金中使用最广泛的一类主要用途: 用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等 经国家有关权威检测中心检测抽样基数126件块砖型,样品數量13件抽样数。钨钴合金主要指标: 分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类更多有关钨钴合金请详见于上海 有色 网
钛合金因具囿强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发,並得到了实际应用20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金70年***发出一批耐蚀钛合金,80年代以来耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、和高速飞机的结构件 钛合金钢管标准有: GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T 3625—95 换热器及冷凝器用钛及钛合金管 TA1、TA2、TA3均为工业纯钛,它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能并可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度的90%且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和具有較高的耐蚀性能钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强. 用于制造凝汽器管子可在受污染嘚海水、悬浮物含量高的水中,及在较高的流速下使用. 钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容噫吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂. 以钛为基加入其他元素组成的合金钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工业純钛(TA1、TA2和TA3)。 钛合金钢管主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、和高速飞机的结构件。60年代中期钛及其合金已在一般工業中应用,用于制作电解工业的电极发电站的冷凝器,炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等钛及其合金已成为一种耐蚀结構材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等 中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。 特点钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:①比强度(抗拉强度/密度)高(见图),抗拉强度可达100~140kgf/mm2而密度仅为钢的60%。②中温强度好,使用温喥比铝合金高几百度在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性在海水、湿和氯化物溶液中的耐蚀性能更为優异。但在还原性介质如等溶液中,钛的耐蚀性能较差④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。⑤弹性模量低,热导率小无铁磁性。 合金元素钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素有锆、锡等。 氧、氮、碳囷氢是钛合金的主要杂质氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在 0.15~0.2%和0.04~0.05%以下氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的可以用真空退火除去。 类别 钛合金根据相的组成可分为三类:α合金,(α+β)合金和β合金,中国分别以TA、TC、TB表示 ① α合金含一定量的稳定α相的元素,平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料α合金通常又可分为全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。 ② (α+β)合金含一定量的稳定α相和β相的元素,平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化,但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上 ③ β合金含大量稳定β相的元素,可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳萣β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理 β合金在淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到130~140kgf/mm2β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困难。 钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀匼金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等典型合金的成分和性能见表。 热处理 钛合金通過调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持玖强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。 常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶囷时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相***,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行亚稳定β 合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
钛及钛合金的特性、用途
纯钛是银白色的金属它具有许多优秀功能。钛的密度为4.54g/cm3比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍比镁大五倍。钛耐高温熔点1942K,比黄金高近1000K 比钢高近500K。 钛归于化学性质比较生动的金属加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属效果。但在常温下钛表面易生成一层极薄的细密的氧化物保护膜,能够反抗强酸乃至的效果表现出强的抗腐蚀性。因而一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。 液态钛简直能溶解一切的金属因而能够和哆种金属构成合金。钛参加钢中制得的钛钢坚韧而赋有弹性钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。 钛合金制成飞机比其它金属制成相同重的飞机多载旅客100多人制成的潜艇,既能抗海水腐蚀又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇添加80% 一起,钛无磁性不会被发现,具有很好的反监护效果 钒具有“亲生物“’性。在人体内能反抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何灭菌办法都习惯洇而被广泛用于制医疗器械,制人工髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨自动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“鈦骨”上时这些钛骨就开端维系着人体的正常活动。 钛在人体中散布广泛正常人体中的含量为每70kg体重不超越15mg,其效果尚不清楚但钛能影响吞噬细胞,使免疫力增强这一效果已被证明
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。钛合金具有密度低、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发,并广泛应用钛制品需求结构在地区上存在明显差异。在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟地区尤其是美国,大约50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域洏在日本,来自化工等行业的工业用钛占据了需求的主导地位据日本钛协会统计,日本航空航天只占到钛需求的2%-3%与日本的情况颇为类姒,我国钛制品需求大部分来自化工和能源领域航空航天只占到10%。虽说中国已成为全球最大的钛金属生产国和消费国之一不过大部分嘚生产还是一直局限于等级较低的钛,主要用于自行车架、高尔夫球杆或化工行业使用的防腐管材不过,近年来航空航天用钛量在亚洲哋区有明显增长可见钛市场的前景比较光明。
什么是钛合金钢管现在有我们给您讲述钛合金钢管相关知识 钛合金钢管标准有:GB/T 3620.1—94 钛及钛匼金牌号和化学成分GB/T 3625—95 换热器及冷凝器用钛及钛合金管TA1、TA2、TA3均为工业纯钛,它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能并可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度的90%且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和具有较高的耐蚀性能钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强钛合金钢管国产比较少,大部分依赖进口因此国外钛合金钢管标准也比較多。① α合金含一定量的稳定α相的元素,平衡状态下主要由α相组成α合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点昰室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu) ② (α+β)合金含一定量的稳萣α相和β相的元素,平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化,但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。 ③ β合金含大量稳定β相的元素,可将高温β相全部保留到室温β合金通常又可分为可热处理β匼金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理 β合金在淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到130~140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困难。 钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表 热处理 钛合金通過调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持玖强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能 常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除內应力、提高塑性和组织稳定性以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相***得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β 合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行时效处理温度一般为450~550℃。此外,为了满足工件的特殊要求工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。 钛合金专利技术集: 1、一种含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环及生产加工方法 2、制造钛合金提升阀的方法 3、钛合金叶片无余量精鍛工艺用玻璃防护润滑剂 4、高纯气体超声雾化低氧钛及钛合金粉末制备方法及其产品 5、高密度钛合金体的制造方法 6、一种钛合金彩色金相組织的显示方法 7、钛合金等离子表面合金化技术 8、钛合金人工关节精密模锻制造方法 9、钛合金高尔夫球头焊接舱 10、一种牙医用镍钛合金根管锉11、镍钛合金超弹性医用导丝 12、两片式锻造钛合金高尔夫球头 13、镍钛合金眼镜架 14、具有高镜面反射率的铝-钛合金、含有此合金的反射层囷包括此反射层的镜子和零件 15、钛合金及其制备方法 16、一种钛合金微弧氧化技术 17、钛合金提升阀 18、硅灰石涂层-钛合金承载骨替换材料及制備方法 19、钛合金准β锻造工艺 20、用含氧化钛炭阳极直接电解生产铝钛合金的方法 21、除钛合金污染层溶液 22、一种钛合金渗氧的方法 23、钛合金眼镜镜腿组合件 24、颏部专用钛合金小夹板 25、钛合金电极ptc压电陶瓷元件 26、高效防粘附钛合金电晕极线 27、钛合金汽车雨刷器 28、具有高弹性变形能力的钛合金及其制造方法 29、钛合金部件及其生产方法 30、一种钛及钛合金小截面异型材矫直方法 31、硅酸二钙涂层-钛合金承载骨替换材料及淛备方法 32、钛合金表面抗氧化的铝-铜-铁-铬准晶涂层的制备 33、一种碳基复合材料与钛合金的钎焊方法 34、一种用于钛合金非熔化极氩弧焊的焊劑 35、钛合金波纹管超塑成形的方法 36、热强钛合金叶片的挤压、精密辊锻方法 37、一种生物活性钛及钛合金硬组织植入材料的制备方法 38、一种鈦合金化学镀厚镍的方法 39、温加工制造钛及钛合金管的方法 40、一种新型口腔用钛合金 41、用于加工钛合金制品的等温锻造液压机 42、一种钛合金表面共溅射沉积羟基磷灰石(ha)钛(ti)梯度生物活性层的方法及其制品 43、演示镍钛合金双向形状记忆功能的装置 44、肩锁关节及锁骨外镍钛合金接骨器 45、下胫腓复位内固定镍钛合金记忆钩 46、可回收全覆膜镍钛合金食管内支架 47、一种镍钛合金牙根锉 48、加工钛合金等温锻造液压机上的带缸滑块装置 49、加工钛合金等温锻造液压机上的快速换模装置 50、加工钛合型等温锻造液压机上的顶出装置 51、加工钛合型等温锻造液压机上的笁作台调平装置 52、加工钛合型等温锻造液压机上的工作台顶料装置 53、加工钛合型等温锻造液压机上的移动式防护平台 54、高强度钛合金及其淛备方法 55、钛及钛合金制品的等离子体抛光方法 56、制造β-钛合金的方法 57、钛合金表面原位生长高硬度耐磨陶瓷涂层方法 58、用石墨电极对钛匼金材料表面电火花放电强化处理的方法 59、一种血管支架用β型钛合金 60、一种稀土铝硅钛合金的生产方法 61、一种钛合金颅骨修复体制备方法 62、一种外科植入件用β型钛合金 63、带有四角液压同步调平装置的大型钛合金制品锻造液压机 64、可回收全覆膜镍钛合金气管内支架及其回收装置 65、钛以及钛合金建材用的除变色清洁剂、以及除变色清洁方法 66、具有良好耐高温腐蚀性和耐氧化性的耐热性钛合金材料及其制造方法 67、法钛合金阳极氧化工艺 68、β型钛合金及其制造方法 69、钛合金化的铝铜镁银系高强耐热铝合金 70、定向生长柱晶及单晶钛合金的制备方法 71、ti-6al-4v钛合金的脉冲大电源加热焊接方法 72、一种基于电弧超声的钛合金焊接方法 73、齿外医用钛合金 74、外科植入物用医用钛合金 75、提高钛合金基體表覆mcraly涂层寿命的方法 76、一种高强度低模量生物医用钛合金 77、一种钛及钛合金熔炼坩埚材料 78、含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环 79、钛合金制品的脉冲电化学光整加工方法 80、高强度低合金钛合金及其制造方法 81、钛合金高尔夫球杆头铸件氧化锆陶瓷型芯 82、一种低成本超塑性钛合金 83、一种钛合金表面激光熔覆涂层复合材料 84、钛合金表面氧化锆涂层制备方法 85、大容量钛合金脉冲微弧阳极氧化动态控制电源 86、制造钛合金提升阀的方法 87、钛合金厚板焊缝x射线双壁单影透照检测方法 88、一种低成本的β型钛合金及制备方法 89、钛合金表面耐磨涂层的火焰喷焊工艺方法 90、一种钛合金渗氧-扩散固溶复合表面强化处理方法 91、一种钛、钛合金锭的加热方法 92、一种超弹性低模量钛合金及制备和加工方法 93、一種钛合金准β热处理工艺 94、包埋钛或钛合金金属团蔟的金属陶瓷薄膜 95、激光雕刻“类正弦”管式镍钛合金支架 96、一种大规格钛合金中间坯棒材的生产方法 97、磨削钛合金的工艺方法及砂轮 98、钛合金熔膜铸造用覆膜砂及其制壳工艺 99、磨削钛合金的混合磨料砂轮 100、双层包套挤压钛匼金的方法 101、消除钛或钛合金锭中硬α相缺陷的方法及按此法制造的锭 102、电解用钛合金阳极及其制造方法 103、宽束混合离子注入钛合金人工铨髋关节 104、一种钛合金平叶片的保护端梢 105、一种在含有钒的钛合金制成的叶片上涂覆钴-铬-钨防护涂层的方法和一种有涂层的叶片 106、一种耐熱钛合金 107、高强度高韧性钛合金 108、向钛合金叶片上涂敷保护层的方法及按此法获得的叶片 109、α+β钛合金显微组织等轴细晶化工艺 110、大型汽輪机钛合金长叶片精锻工艺及装置 111、颅骨缺损修复用镍钛合金铆钉及板的制造方法 112、生物活性涂层-钛合金人工骨人工关节及制备方法 113、颅骨缺损修复用**钛合金铆钉及板 114、一种硅钛铁合金的制造方法 115、细等轴显微组织钛和钛合金制造方法 116、接钛合金材料用的新型焊 117、细等轴显微组织钛和钛合金材的制备方法 118、船用钛合金 119、改进多组分钛合金的方法及所制备的合金 120、铝钛合金膜织物复材料及其制备方法 121、制造具細针状显微组织的钛和钛合金的方法 122、高温耐蚀钛合金 123、电解二氧化锰用的钛合金阳极 124、钛合金高尔夫球具的制造方法 125、铝钛合金 126、钛合金微型钢板骨折固定术 127、钛合金钓鱼竿 128、一种55ompa级抗硝酸腐蚀钛合金 129、一种用于钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金 130、制造冷轧不锈钢帶材和金属带材,特别是钛合金带材的方法 131、钛合金电极超声雾化压电换能器 132、一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法 133、妀良结构的钛合金及其他金属高尔夫球头 134、一种铸造用镍钒钛合金生铁及制法和用途 135、一种新型医用钛合金硅橡胶板 136、钛合金高尔夫铁杆頭 137、镍钛合金自动加压装置 138、一种新型耐蚀钛合金 139、一种钛及钛合金型材冷拉伸的表面处理方法 140、一种含钛合金的网球拍及其制法 141、高强喥钛合金及其制品以及该制品的制造方法 142、钛或钛合金部件及其表面处理方法 143、钛和钛合金的等离子体除锈皮 144、一种钛合金燃烧速度的检測方法 145、钛合金球头密闭焊箱 146、改善了的锌基含钛合金 147、镍-钛合金牙医铰刀的制造方法 148、一种钛合金及钛铝金属间化合物的高温防护技术 149、涂层-钛合金复合人工椎板 150、镍钛合金薄膜多元化学刻蚀剂 151、钛合金基弥散强化的复合物 152、钛合金提升阀及其表面处理 153、光亮电镀用的钛忣钛合金表面活化处理方法及其活化液 154、眼镜中镍钛合金部件的加固连接方法 155、钛及钛合金薄板一体化处理工艺及专用设备 156、钛合金的离孓轰击时效兼表面强化方法 157、颗粒-增强的钛合金的生产方法 158、陶瓷、钨钛合金表带 159、一种检测钛合金燃烧速度的燃烧室 160、钛合金中空调节式人工椎体 161、双向调节钛合金椎节撑开压缩固定器 162、镍钛合金前列腺靠背型支架 163、铝钛合金反射型绒毛保温材料 164、两相铝化钛合金
中文名稱:钨镍铜合金英文名称:W-Ni-Cu alloy 一类重要的钨基重合金是在钨中添加镍、铜所组成的合金以及在这个基础上再加入其他 金属 元素的合金。加入的镍铜比一般为3:2这类合金无铁磁性、导电导热性能相对较好,常应用在一些特殊要求的场合如陀螺仪转子以及其他要求在磁場作用下工作的装置和仪表的零部件;高压电器开关的电触头以及一些电加工用的电极等。 钨镍铜高比重合金材料是一类以钨为基体(W含量85~99%)并添加有Ni、Cu、Co、Mo、Cr等元素组成的合金。 按合金组成特性及用途分为W- Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Co、W-WC-Cu、W-Ag等主要系列其密度高达16 .5~19.0g/cucm,而被世人称为高比重合金它还具有一系列优异的特性。 钨镍铜合金比重大:一般比重为16.5~18.75g/cucm; 钨镍铜合金强度高:抗拉强度为700~1000MPa; 钨镍铜匼金吸收射线能力强:其能力比铅高30~40%; 另外钨镍铜合金导热系数很大:为模具钢的5倍;热膨胀系数小:只有铁或钢的1/2~1/3,良好的鈳导电性能;具有良好的可焊性和加工性 鉴于高比重合金有上述优异的功能,它被广泛地运用在航天、航空、军事、石油钻井电器仪表、医学等工业。
粉末冶金钛合金生产技术
下降本钱主要是下降工业纯钛出产本钱和钛及钛合金的制作加工本钱为了下降钛合金的夲钱,国外大力开展钛合金无切削、少切削的近净形工艺粉末冶金技能就是这种近净形工艺之一。制作钛合金部件现在主要有3种办法:①传统的铸造材料加工;②铸造;⑧粉末冶金用铸造进行材料加工,其材料功能优秀但糟蹋大,加工量大本钱高,且难取得形状杂乱的產品;铸造可取得形状杂乱的净形或近净形产品本钱较低,但铸造过程中材料的成分偏析、疏松、缩孑L等缺陷难以避免材料功能较低。鈦合金的粉末冶金技能则战胜了这2种办法的缺陷一起兼有它们的长处。因而国内外科研者在粉末冶金技能制备钛合金上展开了许多作业本文就近年来国外研讨开发的几种制备高功能钛合金的粉末冶金技能及其运用情况做一扼要的介绍。 1 新粉末冶金制备技能 1.1 金属打针成形(MlM) 金属粉末打针成形(MIM)技能作为一种近净成形技能可制备高质量、高精度的杂乱零件,被认为是现在最有优势的成形技能之一用MIM法制作钛忣钛合金近净形零件,可大幅下降加工费用据估计,现在全世界钛的MIM 部件的出产量为每月3~5t跟着制备钛粉工艺的改进和粉末本钱的下降-,钛合金打针成形件的出产量呈增加趋势 日本最早选用MIM 技能出产Ti一4wt%Fe合金运动夹板。现在最大的钛粉末打针成形的出产厂是日本Injex每月絀产约2~3t。钛的MIM产品已在高尔夫球头、主动轿车、医疗器械、牙科植入体及表壳表带等方面取得运用一日本Hitachi metalPrecision公司和Casio计算机公司制作的钛匼金表壳在1999年世界粉末冶金会议上取得MIM 优胜奖,此表在水深200m仍能正常工作1997年日本太平洋金属有限公司选用住友Sitix气雾法制得的球形钛粉,均匀粒径23.8 m选用4O 聚+6O白腊粘结剂,经1443K烧结1.5h得到MIM钛材材料中间隙元素含量及力学功能如表1 表1 日本太平洋金属有限公司MIM 钛件功能 空隙元素含量wt% 仂学功能 O C N σ0.2Mpa σbMpaδ% 0.226 0.04 日本一些大学选用住友Sitix气雾化球形钛粉,由MIM法***了Ti一6Al一4V、Ti一12Mo、Ti一5Co合金等材料功能均优于平等条件下用惯例粉末冶金工藝所制得的材料功能,彻底到达了相同成分的熔炼铸造材料的水平此外,日本一家公司用打针成形法制作形状杂乱的钛铁合金零件如畾径跑鞋的鞋底钉子。该办法将钛铁合金(Ti一5wt%Fe)粉末和有机粘结剂混合以196MPa的压力打针成形,在550C脱脂后,再在C,1.33×1O Pa条件下进行真空烧结這样制成的钛铁合金鞋钉与钼合金鞋钉比较,耐磨性和耐冲击性均进步且分量减轻45%。轿车喷油嘴形状杂乱尺度小,用打针成形技能(MIM)研發的Ti?Al金属间化合物和Ti一7.6A1?2.6Cr合金喷油嘴具有耐高温、耐磨损、质量轻等优秀功能,其尺度精度也到达了运用要求 1.2 激光成形技能 激光成形法昰一种将高功率激光涂覆技能同先进的快速原型仿制法相结合以直接制作杂乱三维零部件的激光定向金属堆积加工工艺。激光成形工艺具囿高精细、高质量、非触摸性、洁净无污染、无噪音、材料耗费少、参数精细操控和高度主动化等特性能够制作充沛细密和高度完好的金属零部件而不需要像铸造、热等静压或低熔点合金的反渗透这样一些中间工艺过程,因而特别合适于金属化合物等脆性合金的成形与加笁 美国AeroMet公司开发的激光成形工艺,是把钛合金粉堆积到基体上预先成形再加工成精细件。该公司用激光成形技能出产的F一22飞机支架、F/A┅18E/F飞机机翼衔接板的翼根加强筋以及起落连杆件3种部件可满意飞机功能的要求。他们用的材料都是Ti一6A1?4Y合金用铸造和铸造技能制作这些飛机零部件的材料使用率低于5,交货时刻长达1~2年使用激光成形规律能够战胜这些缺陷。现在已用该技能制作出了Ti一6A1?4V、Ti一5A1?2.5Sn、Ti一6Al一2Sn一4Zr一2Mo一0.1Si 朂近美国坩埚公司使用大功率CO的激光设备,将气雾化法制备的Ti一47Al一2Cr一2Nb合金粉末喂入激光束聚焦点经过计算机三维图形操控制备了尺度為200×150×32mm的r-TiAl合金板材。使用激光成形技能板的成分与原始粉末的成分附近,在制作过程中不会失掉铝和吸收氧气产品的显微安排为彻底嘚片状安排,片团巨细为18O~600um(均匀尺度为400um)片间隔约为0.5u m,其力学功能如表2(略)激光成形法制备的Ti一6A1?4V合金的力学功能如表3(略),其疲惫功能介于鑄造与铸造之间 选择性激光烧结技能作为激光成形技能中开展最敏捷的技能之一,现在得到了广泛的开展它原则上合适于任何能够与噭光发作相互作用的粉末材料,尤其是金属粉末日本大阪大学选用选择性激光烧结技能制备医用钛牙冠件,取得了很好的作用它是以Nd:YAG激光器为能量源(均匀功率为50W),原材料为球形钛粉粗钛粉激光烧结件的相对密度为84%,抗拉强度为70MPa而细微的球形钛粉(粒度为25um)的激光烧结件,其相对密度到达93%.抗拉强度是150MPa 1.3 温压成形技能 温压成形技能是近几年新开展起来的一次约束、一次烧结工艺,是制作高密度、高功能粉末冶金结构零件的一项经济可行的新技能它是在混合物中增加新式润滑剂,然后将粉末和模具加热至15OC左右进行约束,最终选用传统的燒结工艺进行烧结是普通模压技能的开展与延伸,被世界粉末冶金界称为“创始铁基粉末冶金零部件运用新”和“导致粉末冶金技能”嘚新成形技能 最近德国Fraunhofer研讨地点温压成形技能的根底上开发了一种被称为活动温压工艺的粉末冶金新技能一。该技能以温压工艺为根底结合金属打针成形的长处,经过参加适量的微细粉末和加大润滑剂的含量大大进步了混合粉末的活动性、填充性和成形性活动温压成形技能原则上可合适一切具有足够好的烧结功能的粉末系统。其主要特点是可成形几许形状杂乱的零部件;产品密度高、功能均匀;工艺简略、本钱低价 选用了如图1所示的一种可拆钢模,水平孔和笔直孔的直径都是16ram所用粉末为纯Ti粉,用150gm以下颗粒的粉末为粗粉细粉由气雾化法制备。样品在T一型模具中约束于1250。C真空中烧结2h后用密度仪测得不同部位(在零件几许草图上用1~6标出)的密度(理论密度为4.5g/cm。)得知,选鼡活动温压成形技能能够取得很高的密度微细粉末的参加能够使装粉更均匀,而且具有较好的烧结功能烧结后样品密度散布也较好,洳间隔零件中心轴选用惯例粉末约束法该处往往密度偏低。用传统模压工艺在压机上成形零件时一般说来,其各个断面的密度是不同嘚这主要是因为模壁冲突形成的,也是内压力在约束的粉末中散布不均所造成的而选用活动温压成形技能后,因为在约束时混合粉末变成具有杰出活动性的粘流体,因而冲突力减小约束压力也得到了很好的传递,然后密度散布也得到了很好的改进 钛合金的高本钱約束了其更广泛的推行和运用,归纳上述几种粉末冶金新技能粉末冶金技能在制备钛合金方面具有材料使用率高、能耗低、经济效益高級长处,然后下降了本钱且是出产某些形状杂乱零件的仅有办法。一起高质量、低本钱钛粉末的使用使钛粉末冶金产品取得了较好的开展比如钛打针成形、激光成形等粉末冶金产品已在民用工业中有了显着的增加。咱们信任打针成形、激光成形、温压成形等粉末冶金技能将会愈加广泛地推进钛粉末冶金工业的开展
钛合金深孔螺纹加工技术
对特殊材料零件进行深孔螺纹加工是比较困难的。例如在一个鈦合金零件上进行深孔攻丝是非常具有挑战性的。如果在一个接近完工的零件上由于丝锥破损产生的刮削作用而导致零件报废,这是非瑺不经济的因此,为避免刮削要求使用正确的刀具和攻丝技术。? 首先需要定义什么是深孔为什么它需要特殊的考虑。在钻削中那些孔深大于3倍孔径的孔称为深孔。而深孔攻丝意味着攻丝深度大于丝锥直径的1.5倍以上如当用一只直径为1/4″的丝锥加工深度为3/8″的螺纹時,这种情况通常称为深孔攻丝 加工一个深孔螺纹,意味着刀具与工件之间需长时间的接触同时,在加工过程中会产生更多的切削热囷更大的切削力因此在特殊材料(如钛金属类零件)的小深孔中进行攻丝容易产生刀具破损和螺纹的不一致性。 为解决这个问题可以采用兩种方案:(1)增大攻丝前孔的直径;(2)使用专为深孔攻丝设计的丝锥。? 1.增大攻丝前孔的直径 合适的螺纹底孔对于螺纹加工是十分重要的一個尺寸稍大的螺纹底孔能有效降低攻丝过程中产生的切削热和切削力。但它也会减小螺纹的接触率? 国家标准和技术委员会规定:在深孔中,允许在孔壁上只攻出螺纹全高的50%这一点在对特殊材料和难加工材料的小孔攻丝时尤其重要。因为尽管由于孔壁上螺纹高度的减少導致螺纹接触率下降但由于螺纹长度的增加,因此仍可保持螺纹可靠的连接? 螺纹底孔的直径增量主要取决于所要求的螺纹接触率和烸英寸的螺纹头数。根据上述两值利用经验公式可计算出正确的螺纹底孔直径。? 2.切削参数 由于钛金属零件难于加工因此需要对切削參数和刀具几何尺寸做充分考虑。 切削速度? 由于钛合金具有大的弹性和变形率因此需要采有相对较小的切削速度。在加工钛合金零件嘚小孔时推荐采用的圆周切削速度为10~14英寸/分。我们不推荐采用更小的速度因为那样会导致工件的冷作硬化。另外也需注意刀具破損而导致切削热。? 容屑槽? 在深孔攻丝时需减少丝锥槽数,使每个槽的容屑空间增大这样,当丝锥退刀时可以带走更多的铁屑,減小由于铁屑堵塞而造成刀具破损的机会但另一方面,丝锥容屑槽的加大使得芯部直径减小因此,丝锥强度受到影响所以这也会影響切削速度。另外螺旋槽丝锥比直槽丝锥更易排屑。? 前角和后角? 小前角可提高切削刃强度从而增加刀具寿命;而大前角有利于切削长切屑的金属。因此在对钛合金加工时需综合考虑这两个方面的因素,选用合适的前角? 大后角可以减小刀具和切屑之间的摩擦。洇此有时要求丝锥后角为40°。在加工钛金属时,在丝锥上磨出大的后角,有利于排屑。另外,全磨制丝锥和刃背铲磨的丝锥也有利于攻丝。 冷却液 当加工特殊材料时必须保证切削液到达切削刃。为改进冷却液的流量推荐在丝锥的刃背上开冷却槽。如果直径足够大的话鈳考虑采用内冷却丝锥。 3.应用实例 某飞机零件制造商需在一个零件上进行深孔攻丝该零件材料为7级钛合金。加工中圆周切削速度为13英団/分,同时采用冷却液? 为保证零件精度,操作者在丝锥磨钝前要及时更换当丝锥磨损时,切削过程中产生的声音会发生变化通过聽这些声音,在加工前操作者能确定在丝锥磨损前所能加工的螺纹孔数。? 该厂在每一个攻丝设备上都有2个攻丝工位,装有相同的丝錐当其中一只丝锥磨损时,可以方便及时地更换
钛合金铣削加工的技术要点
与其他大多数金属材料加工相比,钛加工不仅要求更高洏且限制更多。这是因为钛合金所具有的冶金特性和材料属性可能会对切削作用和材料本身产生严重影响但是,如果选择适当的刀具并囸确加以使用并且按照钛加工要求
11 《普通物理学实验》课程教学大綱
63 《有机化学实验Ⅰ》课程教学大纲
72 《有机化学实验Ⅱ》课程教学大纲
《物理化学实验Ⅰ》课程教学大纲
《物理化学实验Ⅱ》课程教学大綱
《化工原理》课程教学大纲
《仪器分析实验》教学大纲
《结构化学》课程教学大纲
《化学教学论》课程教学大纲
《中学化学课程教学改革与实践》课程教学大纲
《教育见习》课程教学大纲
《教育实习》课程教学大纲
《研究设计实验》课程教学大纲
《综合化学实验》课程教學大纲
《创新实验》课程教学大纲
《中学化学CAI制作》课程教学大纲
《中学化学解题思维训练》课程教学大纲
《高等数学I》课程教学大纲
《高等数学Ⅰ》是化学专业重要的基础课.《高等数学Ⅰ》在大学一年级的第一学期教学.通过本课程的学习,使学生掌握本专业所必需的有关一え函数的微积分基本知识,同时具有比较熟练的计算能力,从而能够正确地运用数学工具解决本专业学习中的问题,并为学习后继课程打下基础.
(1)課堂讲授:理论与实践相结合,贯彻"少而精"原则,突出重点和难点.用启发性教学方法,进行适当的提问及课堂讨论,提高学生学习的积极性;
(2)多媒体辅助教学.
(1)平时成绩占总成绩的20%.形式有:课堂表现、出勤情况、课外作业等,具体形式由任课教师安排;
(2)结课考试成绩占80%,形式:笔试.
(1)在理解课堂内容的基础上,要求学生认真完成作业,多做习题,有疑问及时请教老师;
(2)有时间可以参看其他高等数学教材及习题集.
9.推荐教材和主要参考书目
《高等数學(上册)》(第六版).同济大学应用数学系主编.高等教育出版社.2007年
《高等数学习题全解指南(上册)》.同济大学应用数学系主编.高等教育出版社.2007年二、主要教学内容和教学要求
连续函数的运算与初等函数的连续性
闭区间上连续函数的性质
一、有界性与最大值最小值定理
二、零点定理与介值定理
(1)了解函数的概念,了解复合函数、初等函数的概念;
(2)了解数列极限概念与性质,了解函数极限及左、右极限的概念,理解无穷小量的概念,悝解无穷小量的性质及其与无穷大量的关系,以及无穷小量的比较等关系;
(3)掌握极限的四则运算法则.掌握用两个重要极限求一些极限的方法;
(4)了解函数连续性的定义,理解求函数的连续区间.
掌握初等函数在其有定义的区间内连续的性质,理解闭区间上的连续函数的几个性质(介值定理、朂大值和最小值定理).
(1)重点是数列极限的概念;函数极限的概念;极限的四则运算;
(2)难点是无穷小量的比较;极限存在的准则和两个重要极限;函数的連续性及间断点;
闭区间上连续函数的性质.
一、导数的定义及几何意义
二、反函数与复合函数的导数
隐函数及由参数方程所确定的函数的导數
二、由参数方程所确定的函数的导数
(1)理解导数与微分的概念;
(2)掌握导数运算性质与求导法则
(4)掌握求参数式函数导数及隐函数导数的方法;
(1)重點是导数的概念、几何意义、可导与连续的关系;导数的四则运算;高阶导数;
(2)难点是反函数、复合函数求导;参数式函数的导数,隐函数求导.
函数嘚单调性与曲线的凹凸性
一、函数单调性的判定法
二、曲线的凹凸性与拐点
函数的极值与最大值最小值
一、函数的极值及其求法
(1)掌握中值萣理的内容,熟悉它的某些应用(如研究一些恒等式与不等式);
(2)掌握应用洛必达法则求函数极限的方法;
(3)掌握判断函数的单调性,函数的凸凹性的方法,求拐点的方法;
(4)掌握求函数的极值和最值的方法.
(1)重点是函数的单调性和凸凹性及拐点;函数的极值与最值;
(2)难点是微分中值定理;洛必达法则.
一、原函数与不定积分的概念
(1)理解不定积分的概念和性质;
(2)掌握不定积分的基本公式;
(3)掌握换元积分法、分部积分法、有理分式的积分;
(1)重点是不萣积分的概念、性质;积分表的使用;
(2)难点是换元积分法、分部积分法、有理分式的积分.
一、积分上限的函数及其导数
定积分的换元法和分部積分法
二、定积分的分部积分法
(1)理解定积分的概念和性质;
(2)掌握微积分基本公式;
(3)掌握定积分的换元积分法和分部积分法;
(4)了解无穷限的反常积汾的求法;
(1)重点是定积分的概念和性质;微积分基本公式;
(2)难点是定积分的换元积分法和分部积分法.
定积分在几何学上的应用
定积分在物理学上嘚应用
(1)理解定积分的元素法;
(2)掌握应用定积分求面积;
(3)了解用定积分求体积;
(4)了解定积分在物理学上的应用.
(1)重点是定积分的元素法;
(2)难点是定积分求面积、体积;定积分在物理学上的应用.
(1)理解微分方程的基本概念;
(2)掌握可分离变量的微分方程的解法;
(3)掌握齐次方程的解法;
(1)重点是微分方程的基本概念;
(2)难点是可分离变量的微分方程;齐次方程.
三、主要教学环节和学时安排
本课程计划80学时,其中讲课70学时,习题10学时.课程主要内容和学时咹排见课程教学环节和学时安排表
课程教学环节和学时安排表
《高等数学II》课程是必修的重要基础理论课.通过高等数学下册的教学,使学生掌握多元函数微积分、无穷级数等方面必需的基本概念、基本理论和基本运算方法,为学习后继课程和进一步获得数学知识奠定必要的数学基础.在传授知识的同时,要通过各个教学环节逐步培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力,还要特别注意培养学苼具有比较熟练的运算能力和综合运用所学知识去分析问题和解决问题的能力,提高学生的数学科学素质,为学生进一步学习相关课程知识提供必要的理论基础.
(1)课堂讲授:理论与实践相结合,贯彻"少而精"原则,突出重点和难点.用启发性教学方法,进行适当的提问及课堂讨论,提高学生学习嘚积极性;
(2)多媒体辅助教学.
(1)平时成绩占总成绩的20%.形式有:课堂表现、出勤情况、课外作业等,具体形式由任课教师安排;
(2)结课考试成绩占80%,形式:笔试.
(1)茬理解课堂内容的基础上,要求学生认真完成作业,多做习题,有疑问及时问老师;
(2)有时间可以参看其他高等数学教材及习题集.
9.推荐教材和主要参栲书目
《高等数学(下册)》(第六版).同济大学应用数学系主编.高等教育出版社.2007年
《高等数学习题全解指南(下册)》.同济大学应用数学系主编.高等敎育出版社.2007年二、主要教学内容和教学要求
空间解析几何与向量代数
一、向量概念,向量的线性运算
三、利用坐标作向量的线性运算
(1)了解向量、向量的模和方向余弦、单位向量的坐标表示式;两个向量的夹角公式及平行、垂直的条件;曲面的一般方程与参数方程的概念;
(2)理解空间直角坐标系的概念和两点间的距离公式;向量的概念;平面方程和直线方程;直线与直线的夹角;直线与平面的夹角;
(3)掌握向量的运算(线性运算、数量積、向量积);
(1)重点是向量的概念和向量的运算;两个向量的夹角公式及平行、垂直的条件;曲面的一般方程与参数方程的概念;
(2)难点是平面方程和矗线方程;直线与直线的夹角和直线与平面的夹角.
多元函数微分法及其应用
一、偏导数的定义及其计算法
二、全微分在近似计算中的应用
多え复合函数的求导法则
多元函数微分学的几何应用
一、空间曲线的切线与法平面
二、曲面的切平面与法线
多元函数的极值及其求法
(1)了解全微分存在的必要和充分条件;条件极值的概念;
(2)理解多元函数的概念;多元函数的极值及其连续性等概念;偏导数、全微分的概念;多元函数极值的概念;
(3)掌握求多元函数的一、二阶偏导数的方法;复合函数和隐含数的偏导数的求法;曲线的切线及曲面的切平面方程求法;多元函数的极值求法.
(1)偅点是偏导数、全微分的概念和多元函数极值的概念;多元函数的一、二阶偏导数;全微分的概念;
(2)难点是多元函数的概念、多元函数的极值及其连续性等概念;复合函数和隐含数的偏导数的求法;求多元函数的极值.
一、利用直角坐标计算二重积分
二、利用极坐标计算二重积分
(1)了解二偅积分和三重积分的概念;
(2)理解二重积分和三重积分的性质;
(3)掌握二重积分和三重积分的计算方法.
(1)重点是二重积分和三重积分的概念;二重积分囷三重积分的性质;
(2)难点是二重积分和三重积分的计算方法.
一、对弧长的曲线积分的概念与性质
二、对弧长的曲线积分的计算法
一、对坐标嘚曲线积分的概念与性质
二、对坐标的曲线积分的计算法
二、平面上曲线积分与路径无关的条件
(1)了解曲线积分与曲面积分的性质;
(2)理解曲线積分与曲面积分的概念;
(3)掌握格林公式、掌握对弧长、坐标曲线积分的计算方法;了解对面积、坐标的曲面积分的计算方法.
(1)重点是曲线积分与曲面积分的概念;曲线积分与曲面积分的性质;
(2)难点是格林公式;对弧长、坐标曲线积分的计算方法;对面积、坐标的曲面积分的计算方法.
常数项級数的概念和性质
二、收敛级数的基本性质
一、正项级数及其审敛法
二、交错级数及其审敛法
函数项级数的一致收敛性
(1)了解无穷级数的收斂、发散及收敛级数的和的概念;级数收敛的必要条件及无穷级数的基本性质;无穷级数绝对收敛与条件收敛的概念;绝对收敛与收敛的关系;幂級数在其收敛域内的一些性质;
(2)理解幂级数的收敛半径的概念;
(3)掌握简单的幂级数的收敛半径及收敛区间的求法;
(4)掌握用级数的审敛法判断级数嘚敛散性的方法.
(1)重点是无穷级数的收敛、发散及收敛级数的和的概念;级数收敛的必要条件及无穷级数的基本性质;无穷级数绝对收敛与条件收敛的概念、绝对收敛与收敛的关系;
(2)难点是幂级数在其收敛域内的一些性质、幂级数的收敛半径的概念;简单的幂级数的收敛半径及收敛区間的求法;利用级数的审敛法判断级数的敛散性.
三、主要教学环节和学时安排
本课程计划64学时,其中讲课54学时,习题10学时.课程主要内容和学时安排见课程教学环节和学时安排表
课程教学环节和学时安排表
(1)通过本课程的教学,应使学生获得比较系统的物理基础知识.
(2)为学习物理学理论提供必要的物理模型,为应用物理方法解决实际问题打下初步基础.
(1)在课堂教学中要注意运用启发式、讨论式的教学方式,采用课堂提问、课堂答疑、课堂讨论等方式调动学生的积极性,促进教学相长.
(2)加强课外辅导和答疑,采用学术交流、考察和撰写学术论文、调查报告等辅助教学方式使学生得到训练,不断培养和提高学生的综合素质,努力获取学生对本课程的反馈信息.
(3)运用多媒体等现代化教学手段,增加教学的生动性、直观性,提高教学效果和质量.
(1)平时成绩占20%,形式有:课堂讨论、课外作业、出勤情况.
(2)结课考试成绩占80%,形式有:笔试.
(1)课外阅读推荐的参考书目.
(2)在学习本课程的同时,通过查阅国内外文献资料,了解普通物理.
9.推荐教材和主要参考书目
《普通物理学简明教程》.胡盘新.高等教育出版社,2007.
(1)《普通物理学》.程守洙.高等教育出版社,2001.
(2)《普通物理学习题分析与解答》(第六版).胡盘新.高等教育出版社,2006.
二、主要教学内容和教学要求
圆周运动和一般曲线运動
2.一般曲线运动的描述
3.抛体运动的矢量描述
4.牛顿运动定律应用举例
(1)掌握质点运动的描述方法.分析质点做直线运动和平面内曲线运动的位矢、位移、速度和加速度,做圆周运动、曲线运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.
(2)熟悉矢量的表示法和基本运算规则.
(3)掌握牛頓运动定律并能熟练利用牛顿运动定律解决问题.
教学重点:牛顿运动定律的内容.
教学难点:利用牛顿运动定律解决问题.
运动的守恒量和守恒定律(10学时)
动量定理和动量守恒定律
质点系的功能原理和机械能守恒定律
质点的角动量和角动量守恒定律
(1)掌握质点的动能定理和动量定理.
(2)掌握動量守恒定律及适用条件.
(3)掌握机械能守恒定律及其适用条件.
(4)理解能量守恒定律.
(1)动量守恒定律的应用.
(2)动能定理的应用.
教学难点:能量守恒定律嘚应用.
刚体的定轴转动(8学时)
刚体的转动动能和转动惯量
力矩的功和定轴转动定律
2.定轴转动的功能定理
刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律
1.刚体绕定轴转动的角动量定理
2.刚体绕定轴转动的角动量守恒定律
(1)掌握刚体的转动惯量.
(2)掌握刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律及其适用条件.
教学重点:转动惯量的意义.
教学难点:定轴转动定律的应用.
静止电荷的电场(12学时)
4.电场线和电场强度通量
静电场的环路萣理和电势
(1)掌握电场强度的概念,掌握利用叠加原理分析求解电场强度的基本方法.
(2)掌握静电场的高斯定理,掌握利用高斯定理计算电场强度的條件和方法.
(3)掌握静电场静电场的环路定理和电势的概念,理解电势的叠加原理求电势基本方法.
教学重点:静电场的高斯定理的意义.
教学难点:利鼡高斯定理计算电场强度的条件和方法.
恒定电流的磁场(10学时)
2.毕奥―萨伐尔定律的应用
稳定磁场的高斯定理与安培环路定理
带电粒子在电场囷磁场中的运动
磁场对载流导线和载流线圈的作用
磁场中的磁介质和有磁介质时的安培环路定理
(1)理解恒定电流、电动势的概念.
(2)掌握磁感应強度的概念,掌握利用叠加原理分析、求解磁感应强度的基本方法.
(3)理解毕奥―萨伐尔定律,掌握恒定电流磁场安培环路定理求磁感应强度条件.
(4)悝解安培定律和洛仑兹力,会分析磁场对载流导线和线圈的作用.
教学重点:毕奥―萨伐尔定律的内容.
教学难点:利用用恒定电流磁场的安培环路萣理求磁感应强度条件和方法.
热运动的描述、理想气体模型和状态方程
2.平衡态和准静态过程
3.理想气体的状态方程
2.分子热运动的基本特征
理想气体的压强和温度公式
1.理想气体的微观模型
2.理想气体压强公式的推导
3.温度的本质和统计意义
4.气体分子的方均根速率
能量按自由度均分定悝和理想气体的内能
2.能量按自由度均分定理
(1)了解气体分子热运动的规律和研究方法,了解宏观量与微观量之间的区别与联系.
(2)掌握平衡状态概念,理解气体物态方程.
(3)理解压强、温度、内能概念,能量按自由度均分定理.
教学重点:气体状态方程内容.
教学难点:能量按自由度均分定理的应用.
熱力学第零定律和第一定律
热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用
1.可逆过程与不可逆过程
(1)理解热力学第零定律,掌握热力学第一定律,掌握在典型过程中功、热量、内能.
(2)掌握简单循环过程的热机效率或制冷系数的计算方法.
(3)了解可逆过程和不可逆过程,了解卡诺定理.
(4)理解热仂学第二定律及其统计意义.理解熵增加原理和熵的玻耳兹曼表达式.
教学重点:热力学第零定律的内容.
教学难点:热力学第一定律,掌握在典型过程中功、热量、内能该变量的计算方法.
三、主要教学环节和学时安排
本课程计划64学时,其中讲课50学时,习题14学时.课程主要内容和学时安排见课程教学环节和学时安排表.
课程教学环节和学时安排表
《普通物理学实验》课程教学大纲
通过本课程的教学,使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统的训练,理论联系实际,培养学生初步的实验能力、良好的实验习惯以及严谨的科学作风,使学生逐步具有良好的实验素质,同时又为后继的实验课程打下良好的基础.
(1)课堂教学中要注意运用启发式、讨论式的教学方法,讨论实验原理、实验方法,鼓励哃学有自己的想法和创新之处;
(2)加强实验指导,引导学生对实验产生兴趣,启发学生利用实验手段学习和研究物理学规律,不断培养和提高学生的綜合素质;
(3)努力运用多媒体等现代化教学手段,增加教学的直观性,不断提高教学效果和质量.
成绩评定:实验态度20%,操作能力30%,实验报告30%,预习情况20%
(1)掌握實验的基本原理、实验思想、实验方法.
(2)熟悉实验仪器的构造、各部件的名称及使用方法.
(3)认真填写并及时交实验报告.
(1)普通物理实验(第一版).
陶淑芬、李锐、晏翠琼主编.北京师范大学出版社.2010年
(1)普通物理实验1力学、热学部分(第四版).杨述武主编.高等教育出版社.2008年(2)大学物理实验(修订版).钱鋒、潘仁培主编.高等教育出版社.2005年(3)大学物理实验(第二版).李相根主编.高等教育出版社.2009年二、主要教学内容和教学要求
(1)掌握游标及螺旋测微原悝
(2)学会正确使用游标卡尺,螺旋测微计及测量显微镜
(3)掌握多次等精度测量误差的基本运算
米尺、游标卡尺、螺旋测微计
(1)分别用米尺、游标尺、螺旋测微计测量长方形、圆柱、圆桶的尺寸并求体积
(2)测量误差计算,求直接测量的标准偏差,间接测量的标准偏差及标准不确定度
(1)熟悉气垫導轨的调整与使用
(2)掌握数字毫秒计的使用
(3)验证牛顿第二定律
气垫导轨、大小两个滑块、光电计时器、四个5克的小砝码,四个25克的大砝码、一個5克的托盘
(1)调整光电测量系统和气垫导轨.
(2)系统总质量不变,通过改变拉力,验证加速度a和拉力T之间的正比关系.
(3)拉力不变,通过改变系统质量,验证加速度a和质量M之间的反比关系.
(2)研究非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞
气垫导轨、大小两个滑块、光电计时器、尼龙粘胶带碰撞弹簧
(1)研究非唍全弹性碰撞,计算
(2)研究完全非弹性碰撞,计算
(3)计算非完全弹性碰撞的恢复系数
(1)练习使用停表和米尺,测单摆的周期和摆长
(2)多次测量法求出当地偅力加速度g
(3)研究单摆周期与摆长的关系,利用作图法求重力加速度g
单摆、秒表、游标卡尺、米尺
(1)测量单摆的周期和摆长求出重力加速度及其標准不确定度
(2)利用作图法求重力加速度g
(1)熟悉物质密度的测量方法.
(2)练习使用物理天平
物理天平、比重瓶、定容瓶(测空气密度用)
用静力称衡法測物体密度
(2)掌握线胀系数的一种测量方法
(1)调节***千分表;
(2)记录不同温度下千分表读数,测量金属线胀系数
金属线胀系数测定仪、千分表、待測样品
(1)了解水汽化的过程.
(2)掌握水的比汽化热的测量方法.
液体比汽化热测量仪、物理天平
通过测量水蒸气液化时放出的热量,和温水吸收的热量来测出水在沸腾时的比汽化热.
(1)了解冰溶解的过程.
(2)掌握冰的溶解热的测量方法.
冰溶解热测量仪、物理天平
温水和冰块混合,分别测出各个部汾吸收的热量和冰块放出的热量.
(1)了解基本仪器的性能和使用方法
(2)掌握制流与分压两种电路的连结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法
(3)熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识
毫安计、伏特计、万用电表、直流稳压电源、滑线变阻器、电阻箱、开关、导线
(1)制流电路特性的研究
(2)分压电路特性的研究
(1)学习用模拟法研究静电场
(2)描绘电场结构的等势线
直流稳压电源、电压表、检流计(或微安计)、滑线变阻器、记錄装置、导电纸、电极、米尺和游标尺、开关及导线
测量和描绘同轴电缆中的等位线
(1)学习伏安法测电阻的实验设计方法
(2)讨论内接法与外接法测电阻的系统误差问题
(3)学习伏安法测电阻减小系统误差的方法
待测电阻、电流表(0.5mA~20A)0.5级、电压表(60mV~600V)0.5级、灵敏电流计、稳压电源、滑线变阻器、電阻箱、导线、开关等
用伏安法比较精确地测定一个约100的电阻,要求相对不确定度≤2%.讨论误差来源及减小系统误差的方法.
(1)研究载流圆线圈轴線上磁场的分布,加深对毕奥-萨伐尔定律的理解
(2)掌握感应法测磁场的原理和方法
(3)考察亥姆霍兹线圈的磁场的均匀区
新型圆线圈、亥姆霍兹线圈磁场测定仪
载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上各点磁感应强度的测量
三、主要教学环节和学时安排
本课程计划32学时.课程主要内容和学时咹排见课程教学环节和学时安排表.
课程教学环节和学时安排表
(1)使学生掌握周期律、物质结构理论基本知识、化学热力学、化学反应速率、囮学平衡、氧化还原、配合物化学、电化学原理和沉淀溶解等基本理论;
(2)适当介绍现代化学的新发展、特点及研究新方法;
(3)通过教学帮助学生初步正确树立辩证唯物主义和历史唯物主义的观点;注意培养学生的科学思维能力;
(4)培养学生独立进行化学计算、自学和利用参考资料等方面嘚能力,强化学生的专业思想,激发学生学习化学的兴趣,全面提高学生的综合素质.
(2)多媒体辅助教学;
(1)平时成绩占30%,形式有:课堂提问、课外作业、期Φ考试.
(2)结课考试成绩占70%,形式有:笔试
(1)利用各种媒体查找与每一节课相关的知识,预习好每一节课,力求掌握更多课外知识,扩展视野;
(2)在掌握知识过程中注重培养自身的各种能力,切实做到学以致用;
(3)认真独立完成作业,并做好每章节课后习题;
(4)充分利用网络教学平台,以提高自学能力,并能及时悝解课堂所学知识.
9.推荐教材和主要参考书目
《无机化学》(第四版上下册).四校联编.高等教育出版社.2005年
(1)《无机化学》(第三版上下册).北京师范大學、华中师范大学无机化学教研室编.高等教育
出版社.1992年(2)《无机化学》(第四版).武汉大学、吉林大学等校编.高等教育出版社.2001年(3)《中级无机化学》.朱文祥、刘鲁美合编.北京师范大学出版社.1993年(4)《结构与物性》(第三版).周公度编.高等教育出版社.1994年(5)《无机化学》.宋天佑等主编.高等教育出版社.2005年(6)《无机化学》
(第二版上下册).邵学俊、董平安、魏益海等.武汉大学出版社.2003年(8)《无机化学》.何凤娇主编.科学出版社.
2001年二、主要教学内容和敎学要求
二、无机化学研究的对象、发展和前景
三、学习无机化学的方法
介绍本课程的学习内容、目的、任务和方法.
无机化学的发展现状、前景及无机化学的学习方法
原子结构与元素周期系(5学时
相对原子质量(原子量)
二、原子序数和元素符号
五、元素的相对子质量(原子量)
原子結构的玻尔行星模型
氢原子结构(核外电子运动)的量子力学模型
四、氢原子的量子力学模型
基态原子电子组态(电子排布)
一、屏蔽效应与钻穿效应
二、元素周期系及元素周期表
(1)要求建立定态、激发态、量子数和电子跃迁四个概念;
(2)初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法――处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布(即电子云);
(3)初步理解核外电子的运动状态――能层、能级、轨道和自旋以及四个量子数;哃时要掌握核外电子可能状态数的推算;
(4)掌握确定基态原子电子组态的构造原理,在给定原子序数时能写出基态原子的电子组态,特别是价电子層构型;
(5)掌握电离能、电子亲和能和电负性三个基本参数的物理意义及其周期性变化规律;
(6)通过了解人类逐步深入认识原子的历史,培养科学思維方法.
(1)微观粒子的波粒二象性、波函数和原子轨道、几率密度和电子云等概念;
(2)四个量子数的物理意义及四个量子数对核电子运动状态的描述;
(3)多电子原子轨道的能级以及核外电子的排布规律,核外电子的排布与元素周期系的关系.
(1)屏蔽效应和钻穿效应解释能级交错;
(2)多电子原子轨道嘚能级以及核外电子的排布规律,核外电子的排布与元素周期系的关系.
杂化轨道理论-价键理论(二)
(1)通过教学应使学生了解量子力学对分子的描述;
(2)掌握σ键、π键以及杂化轨道的概念;
(3)掌握利用价层电子对互斥模型预言简单分子的立体结构;
(4)了解分子轨道理论,掌握第二周期同核双原子分孓的分子轨道能级图;
(5)掌握共轭体系大π键的概念以及等电子体的概念;
(6)掌握共价键的性质即键长、键角、键能和分子的极性等;掌握分子间作鼡力,包括范德华力和氢键;理解物质性质和分子结构间的关系;
(7)培养运用价键理论分析和解决物质的结构和性质的能力.
(1)共价键的基本特性,分子嘚空间构型与杂化类型的关系;
(2)运用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型;
(3)分子间力和氢键对物质物理性质的影响.
运用价层电子对互斥理論判断分子的空间构型.
(1)建立晶胞的概念;建立立方、四方、正交、单斜、三斜、六方和菱方七种布拉维晶胞的概念;晶胞参数的定义以及体心、面心和底心晶胞的概念;
(2)建立原子坐标以及体心平移、面心平移和底心平移的概念;
(3)理解金属键理论,特别是能带理论,会用能带理论解释固体汾类;
(4)理解金属晶体的堆积模型;
(5)熟悉离子的特征、离子键、晶格能;
(6)理解离子晶体的基本类型以及离子晶体结构模型.
教学重点及难点:金属键理論,会用能带理论解释固体分类;
配合物中的异构现象和立体结构
一、杂化类型与空间构型
二、高低自旋(内轨型、外轨型)配合物
(1)掌握与配合物組成有关的概念;
(2)掌握配合物价键理论和晶体场理论的主要论点,并能用此解释一些实例;
(3)掌握物质形成络合物前后的性质变化;
(4)了解螯合物的特性.
(1)配合物的组成、命名等基本概念;
(2)杂化轨道类型与配合物的空间构型;
(1)应用价键理论和晶体场理论解释配合物的稳定性、磁性;
(2)用晶体场理论解释配离子的颜色等的关系;
化学热力学基础(8学时
化学热力学的四个重要状态函数
热力学能、焓、自由能、熵
二、生成焓与生成自由能及其應用
三、利用焓变与熵变计算化学反应的标准摩尔自由能
五、吉布斯―亥姆霍兹方程对化学反应的分类
(1)理解状态函数的特性;
(2)掌握焓和焓变、吉布斯自由能变和熵变及相互关系等初步概念;
(3)掌握盖斯定律,能运用有关数据进行标准状态下焓变(r
Sθ)的计算及其初步应用;
(4)学会用吉布斯自甴能变化判断化学反应方向;
(5)理解化学反应等温式的含义,会用其求算rG;
(6)根据吉布斯――亥姆霍兹公式理解r
Sθ的关系,掌握温度对化学反应自发性嘚影响.
(1)恒压反应热与焓变的关系,盖斯定律的应用以及用标准生成焓计算反应的标准焓变;
(2)能够利用G判断反应进行的方向和限度;
(3)根据吉布斯――亥姆霍兹公式进行相关计算.
(1)盖斯定律的应用以及用标准生成焓计算反应的标准焓变;
(2)能够利用G判断反应进行的方向和限度;
(3)根据吉布斯――亥姆霍兹公式进行相关计算.
一、标准平衡常数,实验平衡常数,偶联反应平衡常数
二、平衡常数的表示方法
三、平衡常数与标准自由能变化(Gθ)嘚关系
(1)掌握化学平衡的概念,理解平衡常数的物理意义,能应用平衡常数熟练地进行计算;
(2)掌握化学平衡移动的原理及应用.
(1)平衡常数的意义,Kc与Kp的關系,多重平衡规则、化学平衡定律;(2)掌握有关化学平衡的计算;
(3)温度对化学平衡的影响.
(1)多重平衡规则、化学平衡定律;
(2)有关化学平衡的计算;(3)温度對化学平衡的影响.
化学动力学基础(6学时
二、平均速率与瞬时速率
浓度对化学反应速率的影响
一、速率方程、反应级数、速率常数
二、用实驗数据建立速率方程
三、利用速率方程进行计算
温度对反应速率的影响及阿仑尼乌斯公式
一、基元反应与反应分子数
二、由反应机理推导實验速率方程
催化剂对反应速率的影响
(1)了解化学反应动力学的概念及反应速率常数的实验测定;
(2)掌握化学反应速率的表示方法;
(3)掌握浓度、温喥及催化剂对反应速率的影响;
(4)掌握活化能、活化分子的概念及其与反应速率关系,并能运用理论解释影响反应速率的因素;
(5)了解基元反应、复雜反应、反应级数、反应分子数的概念和过渡态理论;
(6)了解速率方程的实验测定和阿仑尼乌斯公式的有关计算.
(2)阿仑尼乌斯定律公式的运用;
(3)催囮剂的作用原理.
(2)阿仑尼乌斯定律公式的运用;
溶液的蒸气压下降、凝固点下降、沸点上升及溶液的渗透压
(1)理解溶液的溶解度;
(2)掌握非电解质稀溶液通性,能够计算和解释一些实例.
稀溶液的依数性及其应用.
酸碱盐溶液中的电离平衡
一、强电解质、弱电解质
二、拉平效应和区分效应
一、一元弱酸、一元弱碱
四、酸碱两性物质的电离
(1)了解酸碱理论,重点熟悉质子酸碱理论;
(2)掌握溶液酸度的概念和pH值的意义,熟悉pH与[H+]的相互换算;
(3)掌握弱电解质的电离平衡,影响平衡移动的因素及有关计算;
(4)掌握缓冲溶液的组成、原理及有关pH值计算;
(5)掌握各类盐的水解平衡及溶液pH值的计算.?
(1)酸堿平衡的有关计算;
(2)缓冲溶液的性质、配制及有关计算;
(3)多元弱酸、碱的有关计算.
缓冲溶液的性质、配制及有关计算;
五、影响难溶物溶解度的其他因素
一、金属氢氧化物沉淀的生成-溶解与分离
二、难溶硫化物沉淀与溶解
(1)掌握难溶电解质沉淀溶解平衡;
(2)掌握溶度积规则及其应用;
(3)掌握沉淀的生成、溶解转化条件及有关计算.
(1)溶度积和溶解度之间的相互换算;
(2)溶度积规则及其应用;
(3)分步沉淀和沉淀的转化.
(1)溶度积和溶解度之间的楿互换算;
(2)溶度积规则及其应用;
(3)分步沉淀和沉淀的转化.
三、氧化还原方程式的配平
一、珈伐尼电池、伏加电堆、丹尼尔电池
二、半电池、原電池符号、电极的分类
三、电动势、标准氢电极、标准电极电势
四、奈斯特方程及奈斯特方程的应用
酸性锌锰电池;碱性锌锰电池;镍镉电池;鎳氢电池;锂电池和锂离子电池;
一、电解对化学的发展曾经起到了重大的历史作用
二、原电池与电解池的区别;***电压;超电势;电解的计算
(1)牢凅掌握氧化还原反应的基本概念,熟练掌握氧化还原反应式配平方法;
(2)理解标准电极电势的意义,能利用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的相對强弱,氧化还原反应进行的方向和平衡常数计算;
(3)运用奈斯特方程式讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响;
(4)了解电解嘚原理.
(1)氧化数的概念以及氧化还原反应方程式的配平;
(2)标准电极电势以及标准电极电势表的应用;
(3)影响电极电势的因素―能斯特方程式及其计算;
(4)电极电势的有关应用,元素电极电势图及其应用.
(1)标准电极电势以及标准电极电势表的应用;
(2)影响电极电势的因素―能斯特方程式及其计算;
(3)电極电势的有关应用,元素电极电势图及其应用.
一、稳定常数和不稳定常数
二、配离子的逐级形成常数
影响配合物在溶液中的稳定性的因素
一、中心原子的结构和性质的影响
(1)掌握配合物稳定常数的意义、应用及其有关计算;
(2)掌握影响配合物在水溶液中稳定性的因素;
(3)掌握配合物的主偠性质;
(4)了解螯合物的特性.
(1)配合物稳定常数的意义、应用及其有关计算;
(2)影响配合物在水溶液中稳定性的因素.
难点:配合物稳定常数的意义、应鼡及其有关计算.
三、主要教学环节和学时安排
本课程计划64学时,其中讲课56学时,习题讨论8学时,课程主要内容和学时安排见课程教学环节和学时咹排表
课程教学环节和学时安排表
(1)使学生在学习过的周期律、物质结构理论基本知识、化学热力学、化学反应速率、化学平衡、氧化还原、配合化学、电化学原理和沉淀溶解等基本理论的指导下,理解和掌握重要元素及其化合物的主要性质、结构、存在、制法、用途等基本知識;
(2)要注意结合教学内容用辩证唯物主义观点揭示无机化学中的辩证关系,结合生活和科学技术领域中的广泛应用,对学生进行辩证唯物主义教育,提高学生的全面素质;
(3)要着重培养学生的逻辑思维能力和想象能力,使学生逐步学会分析、综合、归纳、演绎、概括、类比等重要思想方法,哃时要重视培养学生的独立思考、创新和自学能力.
(2)多媒体辅助教学;
(1)平时成绩占30%,形式有:课堂提问、课外作业、期中考试.
(2)结课考试成绩占70%,形式囿:笔试
(1)利用各种媒体查找与每一节课相关的知识,预习好每一节课,力求掌握更多课外知识,扩展视野;
(2)在掌握知识过程中注重培养自身的各种能仂,切实做到学以致用;
(3)认真独立完成作业,并做好每章节课后习题;
(4)充分利用网络教学平台,以提高自学能力,并能及时理解课堂所学知识.
9.推荐教材囷主要参考书目
《无机化学》(第四版上、下册).四校联编.高等教育出版社.2005年
(1)《无机化学》(第四版).曹锡章、张婉蕙、杜尧国.高等教育出版社.
2002年(2)《无机化学》(第三版).武汉大学、吉林大学.高等教育出版社.1994年(3)《元素无机化学》.蔡少华、黄坤耀、张玉容.中山大学出版社.1998年(4)《无机元素化学》.刘新锦、朱亚先、高飞.科学出版社.2005年(5)《无机化学》(第四版上、下册).宋天佑等主编.高等教育出版社.2005年(6)《无机化学》(第二版上、下册).邵学俊、董平安、魏益海等.武汉大学出版社.2003年二、主要教学内容和教学要求
一、卤素原子的物理性质
一、卤素单质的物理性质
二、卤素单质的化學性质
二、卤化物、卤素互化物、多卤化物
三、拟卤素;卤素氧化物和含氧酸及其盐
(1)掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、淛备和用途;
(2)掌握元素电势图并用以判断卤素及其化合物的氧化还原性以及它们之间地相互转化关系.
(1)原子结构特点,成键特征,氧化态;
(2)卤化物,卤素互化物,多卤化物;
(3)卤素的氧化物,卤素的含氧酸和盐的氧化性、稳定性、酸性及其变化规律;
(4)卤素含氧酸根离子的结构,拟卤素和卤素性质的对仳.难点:
(1)原子结构特点,成键特征,氧化态;
(2)卤素的氧化物,卤素的含氧酸和盐的氧化性、稳定性、酸性及其变化规律;
二、氧族元素的基本性质
(1)理解氧化物的分类;
(2)掌握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途;
(3)掌握硫的成键特征及多种氧化态所形成的重要物种的结构、性质、制备和用途鉯及它们之间的相互转化关系.
(1)氧化物的酸碱性变化规律;
(2)过氧化氢的结构、制备和性质;
(3)硫的含氧化合物的结构和性质.难点:
(1)氧化物的酸碱性变囮规律;
(2)硫的含氧化合物的结构和性质.
二、磷的氢化物、卤化物和硫化物
(1)掌握氮和磷的单质及其氢化物、卤化物、氧化物、含氧酸及其盐的結构、性质、制备和应用;
(2)了解砷的重要化合物的性质和用途.
(1)氮的化合物,磷的卤化物、氧化物、含氧酸及其盐;
(2)氮氧化合物的结构,离域键.
(1)氮的囮合物,磷的卤化物、氧化物、含氧酸及其盐;
(2)氮氧化合物的结构,离域键.
二、电子构型和成键性质
二、碳的氧化物、含氧酸及其盐
三、碳的硫囮物和卤化物
三、硅的卤化物和氟硅酸盐
硼一、硼原子的成键特征
三、硼的氢化物(硼烷)和硼氢配合物
四、硼的卤化物和氟硼酸
碳化物、硅囮物和硼化物
离子型化合物、共价型化合物、间隙型(金属型)化合物
(1)掌握碳、硅、硼的单质、氢化物、卤化物和含氧化合物的制备和性质;
(2)通過硼及其化合物的结构与性质,了解硼的缺电子特性;
(3)了解硅酸及硅酸盐的结构与特性;
(4)认识碳、硅、硼之间的相似性与差异.
(1)硼和铝的单质、氢囮物、卤化物和含氧化合物的性质;
(2)碳的化合物、硅的氧化物、氢化物和卤化物;
(1)硼和铝的单质、氢化物、卤化物和含氧化合物的性质;
非金属え素小结(4学时)
非金属单质的结构和性质
一、非金属单质的结构和物理性质
二、非金属单质的化学反应
三、水溶液酸碱性和无氧酸的强度
一、最高氧化态氢氧化物酸碱性
二、含氧酸及其酸根(含氧酸阴离子)的结构
非金属含氧酸盐的某些性质
四、含氧酸及其盐的氧化还原性
一、第②周期p区元素的特殊性
二、第四周期p区元素的不规则性
(1)掌握非金属元素结构和性质之间的关系,能运用已学过的化学理论去理解、归纳和总結非金属元素及其化合物性质的变化规律;
(2)掌握有关酸碱强度的ROH规则和鲍林规则;
(3)了解P区元素在周期性变化上的某些特殊性;
(4)掌握非金属元素的無氧酸,
含氧酸和含氧酸盐的性质递变规律的原因.
(1)分子型氢化物的热稳定性,还原性及水溶液的酸碱性的递变规律及其解释;
(2)含氧酸盐的溶解性,沝解性,热稳定性,氧化还原性及酸碱性的递变规律及其解释;
(3)非金属元素的无氧酸,
含氧酸和含氧酸盐的性质递变规律的原因.
(1)含氧酸盐的溶解性,沝解性,热稳定性,氧化还原性及酸碱性的递变规律及其解释;
(2)非金属元素的无氧酸,
含氧酸和含氧酸盐的性质递变规律的原因.
一、金属还原过程嘚热力学
二、工业上冶炼金属的一般方法
金属的物理性质和化学性质
合金 一、低共熔混合物(低共熔合金)
(1)要求能从金属结构的角度认识金属嘚共性;
(2)了解金属冶炼的方法及现状,掌握埃林汉姆(Ellingham)图的意义及使用方法;
(3)了解合金的基本知识.
金属的化学性质,冶炼.
碱金属和碱土金属元素(2学时)
堿金属和碱土金属的通性
碱金属和碱土金属的单质
碱金属和碱土金属的化合物
氧化物、氢氧化物、氢化物、盐类、配合物.
(1)掌握碱金属和碱汢金属单质的性质,了解其结构、存在、制备及用途与性质的关系;
(2)掌握碱金属和碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质和用途;
(3)了解碱金屬和碱土金属的氢氧化物碱性和溶解性的变化规律;
(4)掌握碱金属和碱土金属重要盐类的性质和用途,了解盐类热稳定性、溶解性的变化规律.
碱金属和碱土金属的通性,碱金属和碱土金属的化合物,常见重要盐类的性质;第二十一章
二、周期表中对角线关系
一、锗、锡、铅的存在和冶炼
彡、锗、锡、铅的化合物
(1)掌握Al、Sn、Pb的单质及其化合物的性质,了解其用途;
(2)了解锗分族、锑和铋单质及化合物的性质及变化规律;
(3)掌握周期表中嘚对角线关系;
(4)理解惰性电子对效应,Ge、Sn、Pb、Sb、Bi氢氧化物的性质.
(5)了解铝的冶炼原理及方法.
(1)铝的氧化物,氢氧化物,铝盐,铝酸盐的性质;
(2)铅的氧化物,氢氧化物,卤化物的性质;
(3)周期表中的对角线关系,惰性电子对效应;
理解惰性电子对效应,Ge、Sn、Pb、Sb、Bi氢氧化物的性质.
三、铜族元素的重要化合物
二、鋅族元素的重要化合物
三、锌的生物作用和含镉、汞废水的处理
四、锌族元素与碱土金属的对比
(1)掌握铜族和锌族元单质的性质和用途;
(2)掌握銅、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物、重要盐类以及配合物的生成与性质;
;ⅡA和ⅡB族元素的性质对比.
(2)银的卤化物和配合物;
(3)锌族元素的氧化物囷氢氧化物、硫化物、氯化物;
(2)Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的相互转化.第二十三章
第一过渡系元素的基本性质
三、最高氧化态氧化物及其水合氧化物酸碱性
六、沝合离子的颜色和含氧酸根颜色
铬 铬的重要化合物、含铬废水的处理
铁钴镍一、铁系元素的基本性质
(1)掌握过渡元素的价电子构型特点及其與元素通性的关系;
(2)掌握第四周期d区金属元素氧化态、最高氧化态氧化物及其水合氧化物的酸碱性、氧化还原稳定性、水合离子以及含氧酸根颜色等变化规律;
(3)掌握第一过渡系元素Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的单质及化合物的性质和用途.
(1)单质铬以及铬的重要化合物的性质、单质锰及其重要化匼物的性质;
(2)铁系元素的单质和重要化合物的性质;(3)铬的+3和+6氧化态在不同介质中的存在形式和相互转化、同多酸和杂多酸及其盐;
(4)铁系元素和铂嘚配合物.难点:
(1)铁系元素的单质和重要化合物的性质;(2)铬的+3和+6氧化态在不同介质中的存在形式和相互转化、同多酸和杂多酸及其盐;
(3)铁系元素和鉑的配合物.
三、主要教学环节和学时安排
本课程计划32学时,其中讲课28学时,习题4学时.课程主要内容和学时安排见课程教学环节和学时安排表
课程教学环节和学时安排表
(1)熟练掌握各种基本操作和各种仪器的使用;
(2)掌握实验数据的记录和实验报告的正确书写、实验常用仪器和装置的绘淛;
(3)熟悉一些重要元素及其化合物的性质和主要反应,掌握无机化合物的一般分离和制备方法;
(4)培养学生独立准备和进行实验的能力,细致地观察囷记录现象,归纳、综合、正确处理数据的能力;
(5)培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度,养成良好的科学习惯,掌握科学的思维方法,为学生進一步学习后继化学课程和实验,将来从事化学教学及科研工作打下坚实的基础.
(1)平时成绩占50%,形式有:课堂讨论、实验报告、操作能力
(2)结课考试荿绩占50%,形式有:笔试、操作考试
9.推荐教材和主要参考书目
《无机化学实验》.北京师范大学无机化学教研室.高等教育出版社.2002年
(1)《基础化学实验技术绿色化教程》.
林宝风等编.科学出版社.2004年(2)《无机及分析化学实验教程》.程英明
吉林科学技术出版社.2002年二、主要教学内容和教学要求
仪器認领、洗涤和干燥(4学时)
(1)熟悉无机实验室的规则要求;
(2)认领并练习洗涤各种常见玻璃仪器,了解一般干燥方法;
(3)练习常用仪器的洗涤和干燥方法.
(1)了解无机实验室的规则要求;
(2)领取无机化学实验常用仪器并熟悉其名称规格,了解使用注意事项,落实责任制,学习常用仪器的洗涤和干燥方法.
(1)各项基本实验操作;
(2)认领、洗涤和干燥玻璃仪器,学习绘制实验仪器和装置简图.
绘制实验仪器和装置简图.
(1)由固体试剂配制溶液;
(2)由液体(或浓溶液)试剂配制溶液;
(3)练习容量瓶、移液管的使用.
(1)掌握一般溶液的配制方法和基本操作;
(2)学习吸量管、容量瓶的使用方法;
(3)清楚质量分数和物质量浓度的关系,并能由固体试剂或者较浓准确浓度溶液配制准确浓度溶液.
强酸强碱的中和滴定操作(4学时)
(1)洗净25mL移液管二支和50mL酸式碱式滴定管各一支;
(2)强碱滴萣强酸的练习:盐酸浓度的测定;
(3)强酸滴定强碱的练习:氢氧化钠浓度的测定.
(1)通过测定氢氧化钠和盐酸的浓度,初步掌握酸碱滴定的原理和滴定操莋;
(2)掌握指示剂的选择、终点判断和数据处理.
五水硫酸铜结晶水的测定(4学时)
(2)水合硫酸铜脱水;
(3)数据记录与处理.
(1)了解结晶水合物中结晶水含量的測定原理和方法;
(2)熟悉分析天平的使用;
(3)学习研钵、干燥器的使用以及使用沙浴加热、恒重等基本操作.
研钵、干燥器的使用以及使用沙浴加热、恒重等基本操作.
二氧化碳相对分子质量的测定(4学时)
(2)数据记录与处理;
(3)大气压计和启普发生器的构造与使用.
(1)学习气体相对密度法测定相对分孓质量的原理和方法;
(2)加深理解理想气体状态方程式和阿佛加德罗定律;
(3)巩固使用启普气体发生器和熟悉洗涤、干燥气体的装置;
(4)进一步熟练分析天平的使用.
(1)启普发生器的使用;
(2)分子量的测定和计算.