炭素工艺学试题.docx

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1、炭素工艺学试题1、判断题把标准筛按筛孔由大到;卜，从上而下排列起来，个个筛子所处的层次序，叫筛序。O正确答案：对2、问答题什么是石墨化炉的炉芯，装炉时围炉芯的目的是什么？正确答案：石墨化炉内被待（江南博哥）石墨化的炭制品及电阻料所占据的空间称为炉芯。根据装入焙烧制品的规格和周围电阻料的要求，用钢板围成一定形状和尺寸的空间，这个操作过程称作用炉芯。装炉时围炉芯的目的是：（1）固定炉芯位置，炉芯的位置应与炉头墙、炉尾墙上导电电极及周围石墨块砌体的位置相对称；（2）由焙烧制品和电阻料构成炉芯电阻；（3）便于填充电阻料;（4）保证整炉制品装得整齐：（5）使炉芯与保温料分隔开，防止保温料混入炉芯。3、单

2、选反映制品机械强度的指标是O,A.体密度B.电阻率C.抗压强度D.真密度正确答案：C4、问答题什么是等静压成型，等静压成型原理是怎样的？正确答案：装入模具内的炭糊或压粉在高压容器中直接受压而形成生坯的成型称为等静压成型。生产细颗粒结构、均质的高密度石墨或各向同性石墨采用等静压成型。等静压成型的基本原理遵循流体力学中的帕斯卡定律。等静压成型是将所需压制的粉状物料装入弹性模具内，将模具口封闭后置于高压容器中，再将高压容器入口严封。用超高压泵向高压容器内注入加压介质（一般采用变压器油）对模具均匀加压，保持一定时间后，逐渐降低压力，排出加压介质，在常压下打开高压容器，取出模具，再从模具中取出成型好的生

3、坯。等静压成型设备主要是高压容器和高压泵两部分。高压容器多数是用高强度合金钢直接铸造后加工成的厚壁筒体，还可以在筒体外用预应力钢丝缠绕加固。5、单选焙烧过程中，温度范围800100（TC时，持续时间为20小时，其升温速度为每小时O0A. 5CB. 10C. 15D. 20C正确答案：B6、判断题制品各向异性的好坏，决定着制品经过热处理后的各项理论指标的好坏。O正确答案：对7、填空题焙烧温度曲线包括（）OO（）。正确答案：焙烧过程持续的时间：温度上升速度；温度的最高值：最高温度卜.的保温时间8、问答题在炭阳极生产中粘结剂的作用是什么？正确答案：作用：在与固体颗粒加热混合后，粘结剂包围颗粒的表面并

4、把各种颗粒粘结在一起，填满颗粒的开口气孔。组成质地均匀，具有良好可塑性的糊料，以便在压力机上压制成合格的生制品。另一方面，生制品在焙烧过程中，由于粘结剂本号焦化而生成的沥青焦把各种颗粒材料结合成一个牢固的整体。9、判断题炭素制品的机械强度的一个明显特点是：随着温度的升高，机械强度减小。（）正确答案：错10、判断题对破碎设备来说，破碎比越大，其产量就越低.O正确答案：错11、单选配料炭质原料氧化的温度大约在（）.300C左右B. 350左右C. 500左右D. 600左右正确答案：D12、问答题为什么要对炭材料进行浸渍处理，浸渍的目的有哪些？正确答案：炭材料属于多孔材料。炭制品的总气孔率为16%

5、-25%,石墨制品的总气孔率为25%32%。大量气孔的存在必然会对炭材料的理化性能和使用性能产生负面影响，如随着气孔率的增加，炭材料的体积密度下降，电阻率上升，机械强度降低，抗氧化性能和耐腐蚀性能变差，对气体和液体的渗透性增加。因此，对于某些高性能功能炭材料和结构炭材料，必须实施浸渍密实化处理。通过浸渍密实化处理可达到以卜儿方面的目的：（1）明显降低制品的气孔率：（2）增加制品的体积密度和提高制品的机械强度；（3）改善制品的导电和导热性能；（4）降低制品的渗透率；（5）提高制品的抗氧化性能和抗腐蚀性能；（6）采用涧滑剂浸渍能提高制品的抗磨性能。炭材料制品浸渍密实化处理带来的负面效应是其热膨胀系

6、数略有增加。13、名词解释燃烧正确答案：就是各种炭素材料在隔绝空气的条件下进行高温预热处理。14、判断题改质沥青含有较多的B树脂和次生QI,具有较高的热稳定性，有利于体改炭和石墨制品的质量。O正确答案：对15、判断题炭素材料中的灰分主要是一些金属和非金属班化物。O正确答案：对16、填空题生产各种炭素制品的主要原料有（）OO（）等。正确答案：石油焦：沥青焦：冶金焦：无烟煤17、问答题高纯石墨化原理是怎样的？正确答案：在石墨化热处理期间，以化学方法除去制品内杂质元素及其化合物，获得高纯石墨制品的过程称为高纯石墨化。在普通石墨化温度下，石墨材料中部分高沸点杂质化合物难以气化逸出，如碳化硼的沸点为35

7、0。C,碳化钿的沸点为3900C,钦的沸点为3287C,除去这些高沸点的杂质是很困难的。但大多数的金属卤化物具有很低的熔点和沸点，因此，可采取赧化或叙化化学反应将这些高沸点杂质化合物转化为易分解逸出的金属卤化物，从而可制备得到低杂质含量的高纯石墨材料.18、问答题什么是浸渍，哪些炭材料需要进行浸渍处理？正确答案：浸渍是将炭材料置于压力容器中，在一定的温度和压力条件卜.迫使液态浸渍剂（如沥青、树脂、低熔点金属和润滑剂等）浸入渗透到制品孔隙中的工艺过程。需要进行浸渍处理的炭材料包括：（1）石墨电极的接头焙烧坯料：（2）高功率和超高功率石墨电极的焙烧本体；（3）化工石墨设备用不透性石墨的石墨坯料；（

8、4）某些特殊用途电炭制品的坏料。19、填空题常用的破碎方法有（）OOO（）等几种。正确答案：压碎；劈碎；磨碎；击碎；剪碎20、单选煨烧炉的高温烟烧带温度要求在OC范围内。A.1250-1300B.1200-1350C.12501400D.12507380正确答案：D21、问答题什么是二次焙烧，它与一次焙烧有何差异？正确答案：次焙烧是焙烧品经过浸渍后进行再次焙烧，使浸入焙烧品内部孔隙中的浸渍剂沥青炭化的热处理工艺过程。二次焙烧与一次焙烧的差异在于：（1）一次焙烧的对象是生坏，二次焙烧的对象是浸渍品；（2）生坏焙烧时要考虑变形问题，而浸渍品焙烧时不存在变形问题，所以二次焙烧时不必加填充科；（3）浸

9、渍品中煤沥青含量比生坏中少；生坏一次焙烧时存在煤沥青迁移问题，浸渍品在二次焙烧时煤沥青的迁移对整个结构影响不大；一次焙烧时析出的沥青量很少，而浸渍品的二次焙烧会析出大量煤沥青；（4）浸渍品的焙烧升温速率比生坯的焙烧升温速率要快，二次焙烧曲线一般要比一次焙烧缩短100h以上：（5）一次焙烧的最高温度为12001250C,而二次焙烧的坡高温度为700左右。22、填空题焙烧过程包括四个阶段，分别是（）OOO正确答案：低温预热阶段；变化剧烈的中温阶段；高温烧结阶段；冷却阶段23、问答题什么是焙烧？焙烧的目的是什么？正确答案：焙烧是指成型后的炭制品生坏在焙烧加热炉内的保护介质中，在隔绝空气的条件下，按一

10、定的升温速率进行高温热处理，使生坏中的煤沥青炭化的工艺过程。焙烧目的：（1）排除挥发分。在焙烧热处理过程中，生坯中所含煤沥青将发生热分解缩聚反应，不稳定的轻质组分将以挥发分的形式排除。挥发分的排出量为10写左右，故焙烧成品率一般在90%以Fo（2）孰结剂焦化。经过焙烧热处理.，煤沥青孰结剂热解缩聚生成结构致密的孰结焦（沥青焦），将炭质骨料颗粒牢固地结合为一体，赋予炭制品以使用性能。（3）固定制品形状。成型后的生坯虽然具有一定的形状，但由于勃结剂保持原态，因此受热后生坏容易软化变形。通过焙烧过程中载结剂的焦化，茹结焦使骨料颗粒固结在一起，制品形状得到固定，同时制品的体积也获得一定的稳定性O（4）

11、提高制品的导电性能。伴随着焙烧过程中煤沥青茹结剂的焦化和挥发分的大量排除，炭制品的电阻率大幅度降低，从而有效地提高了炭制品的导电性能。（5）提高制品的各项理化性能。焙烧过程中，黍占结剂焦化，制品体积收缩，机械强度、真密度、抗氧化性、导热性、导电性和耐腐蚀性能等都得到了较大幅度的提高，使焙烧炭制品获得r良好的理化性能和使用性能。24、判断题粘结剂的用量对成型质量影响不大。O正确答案：错25、问答题在骨科粒度组成中大颗粒和小颗粒的作用是什么？正确答案：大颗粒在制品的结构中起骨架作用；小颗粒的作用是填充填充大颗粒料间的空隙。26、单选反映制品或材料热处理程度的指标是OOA.真密度B.弹性模量C.线膨

12、胀系数D导热系数正确答案：A27、名词解释浸渍正确答案：就是将焙烧后的半成品置于高压釜中，在一定温度和压力下，使某些液态状的物质渗透到产品的气孔中去，达到改善或改变产品某些物理化学性能的目的。28、单选煤沥青的表面张力随温度升高而OA.增大B.减小C.不变D没有规律正确答案：B29、判断题骨料颗粒之间是靠粘结剂粘合在一起的，所以粘结剂用量越多越好。O正确答案：错30、问答题焙烧工序废品产生的原因是什么？正确答案：（1）裂纹废品：生坯装入焙烧炉内时距离加热火墙太近，导致局部升温过快，生坯局部表面的挥发分热解速率过快，并使生坯产生不均匀膨张或收缩：成型压力过大，从而导致生坯内应力过大，焙烧过程中内

13、应力释放过快。（2）弯曲及变形废品：弯曲是焙烧坯在纵长方向的弯曲度超过了允许尺寸偏差，变形是在焙烧坏纵长方向或圆周方向出现的局部隆起或凹陷并超过了允许尺寸偏差；（3）氧化废品：焙烧过程中炭坏的一端或表面由于接触空气，在高温下发生氧化烧蚀，经检查局部尺寸J不符合技术条件规定的偏差范围，即为氧化废品。31、问答题等静压成型有什么特点和规律？正确答案：等静压成型的主要特点是：（1）压出的生坯密度分布比较均匀，内部结构缺陷较少：（2）可以生产体积密度受控制的生坯，等静压高压容器内的压力与生坯的密度成正比：3）由于高压容器内的压力比一般成型高得多，因而可以制备体积密度较高的生坯，甚至可以进行石油焦粉末的

14、无勃结剂成型；（4）可以生产形状比较复杂的生坯，如可直接压制球状或管状生坏：（5）生坯没有结构上的各向异性，可生产各向同性产品：（6）生坯形状和外形尺寸不易得到保证，要留有充分的加工余量。炭材料的等静压成型具有以下规律：（1）加压压力与生坯密度呈正比，压力越高，生坯体积密度越大；（2）升压过程中，如果模具内气体排出不良，不仅生坏密度难提高，而且在减压和取出生坏后常发现生坯开裂。可采用真空泵帮助排气；（3）为了获得结构致密的生坯，可在成型的同时进行加热，使粉料在塑性软化状态下受压：（4）在高压下保持适当长的时间，这有助于提高生坯的密度。32、问答题什么是石墨单晶、石墨多晶体和石墨微晶？正确答案：

15、单晶的特点是其内部各处的晶体学取向保持一致，试样的任何部分在其结晶轴方向都是同样的晶质，因此可以显示出晶体所固有的各向异性。符合这一特征的石墨称为石墨单晶。许多尺度在微米级的无特定取向石墨晶粒通过晶界结合在一起而形成石墨多晶体，也称为多晶石墨。石墨微晶是由X射线、电子衍射等所观察到的可看作石墨单晶的微小晶体部分，它们是具有各向异性的六角碳原子平面网层的堆叠体。33、单选泰勒标准筛是用O上所占的筛孔数目作为目。A.每英寸长度B.每厘米长度C.每分米长度D每电米长度正确答案：A34、判麻题燃料发热量的高低是衡量燃料价值的重要指标。O正确答案：对35、问答题挤压时影响压力大小的因素有哪些？正确答案：（1）糊料蝌性。挤压压力大小主要取决于糊料的那性状态，糊料的皇性越好，则糊料对料室和型嘴内壁的摩擦阻力越小，挤压压力也就低一些。（2）挤压变形程度。变形程度增加时，糊料通过型嘴所需的压力就要增加，则挤压压力也越大。（3）料室中糊料数量。料室中糊料越多，与内壁的摩擦阻力也越大，所需的挤压压力越大。随着挤压的进行，糊料逐渐减少，挤压压力也随之卜降。（4）挤压速率。作用于主柱塞上的变形