52 面向对象程序设计的基本概念

一、教学目标

1、知识与技能

（1）认识面向对象程序设计中对象、类的概念及其特征。

（2）认识面向对象程序设计中类、对象和实例的关系。

2、过程与方法

（1）能够举例说明现实世界与程序世界的对象及其特征。

（2）能够举例说明现实世界与程序世界的类及其特征。。

（3）能够画图表示类、对象和实例三者的关系。

3、情感态度和价值观

（1）能关注面向对象程序设计的基本概念。

（2）能产生对对象、类等的认识的愿望。

（3）能认识到掌握对象、类的概念是学习面向对象程序设计的前提。

二、重点难点

教学重点：

（1）对象及其特征。

（2）类及其特征。。

教学难点：

（1）类及其特征。

（2）类的继承。

（3）类、对象和实例的关系。

三、教学环境

1、教材处理

教材选自广东教育出版社的信息技术（选修一）《算法与程序设计》第五章第二节，本节以理论为主。面向对象程序设计涉及到一些基本的概念，认识和理解类、对象的基本概念，以及类、对象和实例之间的关系是掌握面向对象程序设计的基础，是进一步学习面向对象功能实现的的前提。内容编排尽量贯彻原教材的意图展开。

教学方法采用讲解、学生自主学习和合作学习相结合的学习方法。

2、预备知识

学生已认识面向对象程序设计的基本思想，初步了解了类、对象等概念，通过比较得知两种程序设计方法的优劣所在。有了这些基础，学习者明显产生了想进一步学习面向对象设计知识的欲望。

3、硬件要求

本节内容是纯理论，可在普通教室上，也可选在多媒体电脑教室中完成，以供学生实践。

4、所需课时：1课时

四、教学过程

导入：1、简要介绍本节课的教学目标：紧密联系现实生活中的实例理解面向对象程序设计中的主要概念如对象、类及其关系，知道这些概念在面向对象思想中的重要性。

2、联系实际生活提问导入：现实生活中我们经常说到“类”这个概念，如人类、花类、鸟类等等。“人类”又可分为黑人、黄种人、白人等小类，这些小类可以具体到某个人如张三、李四、王五等。前面我们提到计算机软件的开发过程就是人们使用计算机语言将现实世界映射到计算机世界的过程。那么这些概念在面向对象程序设计中是采用怎样的机制来实现映射的呢？这节课我们来作充分的探讨。

（一）对象

1、什么是对象

在客观世界中，“对象”原意是指“物体”的意思，它是现实世界事物的抽象表示。如一个人、一只动物、一台计算机、一部手机、甚至是一场比赛、一次演唱会等等都是对象。对象之中，还可以包含其它对象。如一辆汽车包含了发动机、车轮、方向盘、离合器和刹车装置等多个零部件，这些零部件也都是对象。

2、对象的特征

对象尽管如此复杂，但它们一般都有某些相似性，称为对象的特征。归纳起来有以下几点：

（1）都具有一个标识自己以区别其他对象的名字。

（2）都具有自身的属性及其属性值。如计算机的CPU主频、内存大小、硬盘容量等显示计算机的数据特征。

（3）都具有身的行为（操作）。行为用来描述该对象的功能、操作和可完成的任务。对象执行的操作是行为的表现形式。例如，计算机具有运行程序、

处理数据、存储数据、控制打印等行为。

又比如，一个人是一个对象，他（她）有自己的名字、身高、体重、学历等特征；他（她）有一系列技能，如懂维修电器、会程序设计，他（她）通过这些技能与社会其他人进行交往。

3、对象的描述

例：有一个人名叫胡东、身高1.75m,体重75kg,专科毕业,懂电器维修,会程序设计。

我们可以这样描述这个对象的特征：

对象名：胡东

对象的属性：

学历：专科

身高：1.75m

体重：75kg

对象的行为：

回答身高

回答体重

维修电器

程序设计

4、面向对象程序设计中的“对象”

面向对象程序设计中的对象是客观世界中对象的模型化。根据以上对对象特征的描述可知，对象是有着特殊数据（属性）与操作（行为）的实体，对象的操作（行为）称为方法。程序中的对象是模型化了的客观世界的对象，它是代码和数据的封装体，用数据表示属性，用代码（过程或函数）表示方法。一个程序对象的属性用变量来表示；而对象的方法用对象中的代码来实现。

例如：我们在前面学习过的窗体、文本框和命令按钮都是对象。每个对象都有自己的一些属性和方法。如窗体FORM1有Name、BackColor等属性，还有Print、Show和Move等等方法。

因此，程序中的对象是数据和操作（方法）的一个封装体，是程序运行时的基本实体。可用公式表示成：对象=数据+方法（作用于这些数据上的操作）。

5、图解对象

客观世界程序世界

马上行动：结合你的生活和学习的实际，试举例说明现实生活中的对象和程序设计中的对象，并说明各自的特征。

(二) 类

类也是我们在现实生活中常用的词语，诸如人类、鸟类和花类等都表达了一个类的概念。在客观世界中对象是大量存在的。为了便于理解和管理，我们通常采用归类法从一个个具体对象中抽取共同特征，以形成一般概念。

1、什么是“类”

“类”是一组具有相同属性和行为的客观对象的抽象。它将这一组对象的公共特征集中，说明该组对象的能力和性质或共同特征。例如，人类这个词语就涵盖了所有人类的共同之处，是人的所有共同之处的抽象概括。

2、类与对象的关系

类是对象的模型。对象是类的具体化，是类的实例。

例如学生是一个类，郑达是一个学生，则郑达是学生类中的一个具体的对象，即实例。同一个类中可具有许许多多的对象，对象（实例）之间除了所含的行为（方法）相同，属性的定义相同，各对象的属性值可以不同。

3、面向对象程序设计中的“类”

在面向对象程序中，类（Class）是具有相同操作功能（方法）和相同数据格式（属性）的对象的集合，即一组对象的抽象。它规定了该组对象的共同特征。只是这组对象不是现实世界中的具体事物，而是我们在程序中使用的一种程序单元。

类形成了一个具有特定功能的模块和一种代码共享的手段。它为程序员提供了一种可以方便建立所需要的任何类型和方便使用这些类型的工具。

类至少包含了以下两个方面的描述：

（1）本类所有实例的属性定义或结构的定义

（2）本类所有实例的操作（或行为）的定义

例：上节活动二的类模块中定义了Student类，类中设置的属性是姓名和三门课成绩，方法是计算总分和判断证书类型等。比如这个类中有对象张三、李四、王五等，可用图表示如下：

在第三章“可视化编程”中创建的各种控件、窗体都是由VB内建的控件类、窗体类来创建的对象，用户可直接通过这些类来创建相应的对象，这是面向对象程序设计的优点。

在一个系统中，每一个对象均属于某个类，类是对象的属性和操作的定义模板，而实例是某个具体的对象。

在程序中引入了类后，给程序的开发和维护带来了极大的便利，同时也大大增加了代码的可重用性。软件系统是由模块组成的，可重用性是指在一个软件系统用到的模块可以重复地被其他项目所使用，这对模块的独立性提出了很高的要求，而类恰恰做到了这点。定义好的类还可供编写其他相关应用程序时调用。

类的继承性是软件重用的重要特性。在活动二中的Student类通过继承可以创建许多许多的对象，这是面向对象程序设计中的从类到对象的简单继承。VB6以前的版本不支持继承，它的后续版本https://www.docsj.com/doc/42283179.html,给继承机制提供了有力支持。

马上行动：（1）列举现实世界中类的例子，并说明其共同特征。

（2）创建一个“标准EXE”工程，该工程包含一个窗体Form1,再添加一个Command1按钮，双击该按钮，输入如下代码：

Private Sub Command1_click()

‘定义对象变量frmCreate

Dim frmCreate As New Form1

‘Form1是一个类，New是创建类实例的关键字

frmCreate.Show

End Sub

运行程序，单击按钮，这时你看到了什么？反复单击按钮，你又看到什么？

（三）类、对象和实例的关系

我们把具有相同特性的物质归为一类，类是对多个对象的抽象，而对象是类的实例。类和对象的关系是抽象和具体的关系。类表达的是一个抽象的概念，它描述了该类对象的共同特征；而对象是具体事物，以类为模板来生成，它具有自己的属性。

同一个类的不同对象之间既有共性又有个性。对象的个性是指每个对象都有不同的对象名和属性值，它可以通过对象名对对象进行引用。

由类创建对象的过程称为实例化。每个对象是类的一个新实例。

下图显示了类和对象的关系。学生类是对什么是学生的一个定义，而张三、李四、王五是对象，是学生类的实例。

类定义中的属性指定了使一个对象区别于其他对象的值。比如在活动二中的类Student的定义中包含学生的姓名、三门课程的分数等属性，如下图所示，每个对象的这些属性都拥有自己的值。所有的由类定义建立的对象都共享类的方法。但是，它们都拥有在类方法中定义的所有变量的副本。

交流：谈谈你对类、对象和实例的认识。

五、课外拓展

课外练习：结合本节内容，通过上网搜索、去图书馆查阅相关资料、或与其他同学、朋友一起交流进一步了解“面向对象技术”的思想和特点。

参考资料：

算法与程序设计主编应吉康上海科技教育出版社

算法与程序设计主编张义兵教育科学出版社

Visual Basic 6.0程序设计教程宁正元主编清华大学出版社北京交通大学出版社

Visual Basic 6.0程序设计刘新民蔡琼白康生编著清华大学出版社OOD 启思录美 Arthur J.Riel著鲍志云译

数字图像处理教学大纲(2014新版)

数字图像处理 课程编码：3073009223 课程名称：数字图像处理 总学分： 2 总学时：32 (讲课28，实验4) 课程英文名称：Digital Image Processing 先修课程：概率论与数理统计、线性代数、C++程序设计 适用专业：自动化专业等 一、课程性质、地位和任务 数字图像处理课程是自动化专业的专业选修课。本课程着重于培养学生解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下坚实的理论基础。主要任务是学习数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，并能应用这些基本方法开发数字图像处理系统，为学习图像处理新方法奠定理论基础。 二、教学目标及要求 1．了解图像处理的概念及图像处理系统组成。 2．掌握数字图像处理中的灰度变换和空间滤波的各种方法。 3．了解图像变换，主要是离散和快速傅里叶变换等的原理及性质。 4．理解图像复原与重建技术中空间域和频域滤波的各种方法。 5. 理解解彩色图像的基础概念、模型和处理方法。 6. 了解形态学图像处理技术。 7. 了解图像分割的基本概念和方法。 三、教学内容及安排 第一章：绪论（2学时） 教学目标：了解数字图像处理的基本概念，发展历史，应用领域和研究内容。通过大量的实例讲解数字图像处理的应用领域；了解数字图像处理的基本步骤；了解图像处理系统的组成。 重点难点：数字图像处理基本步骤和图像处理系统的各组成部分构成。 1.1 什么是数字图像处理 1.2 数字图像处理的起源

1.3.1 伽马射线成像 1.3.2 X射线成像 1.3.3 紫外波段成像 1.3.4 可见光及红外波段成像 1.3.5 微波波段成像 1.3.6 无线电波成像 1.3.7 使用其他成像方式的例子 1.4 数字图像处理的基本步骤 1.5 图像处理系统的组成 第二章：数字图像基础（4学时） 教学目标：了解视觉感知要素；了解几种常用的图像获取方法；掌握图像的数字化过程及其图像分辨率之间的关系；掌握像素间的联系的概念；了解数字图像处理中的常用数学工具。 重点难点：要求重点掌握图像数字化过程及图像中像素的联系。 2.1 视觉感知要素（1学时） 2.1.1 人眼的构造 2.1.2 眼镜中图像的形成 2.1.3 亮度适应和辨别 2.2 光和电磁波谱 2.3 图像感知和获取（1学时） 2.3.1 用单个传感器获取图像 2.3.2 用条带传感器获取图像 2.3.3 用传感器阵列获取图像 2.3.4 简单的图像形成模型 2.4 图像取样和量化（1学时） 2.4.1 取样和量化的基本概念 2.4.2 数字图像表示 2.4.3 空间和灰度级分辨率 2.4.4 图像内插 2.5 像素间的一些基本关系（1学时） 2.5.1 相邻像素 2.5.2 临接性、连通性、区域和边界 2.5.3 距离度量 2.6 数字图像处理中所用数学工具的介绍 2.6.1 阵列与矩阵操作

工程材料基本概念之一

一、晶体结构和结晶过程的概念 Structures of the metals and concepts of crystallization 1.晶体、非晶体的概念、联系和区别concepts 、relations and difference between crystal and amorphous body（noncrystal） 概念： ?Composition/concentration: ?allotropic transformations 同素异晶转变：there are no compositional alterations ?incongruent transformations：Eutectic and eutectoid reactions, as well as the melting of an alloy ?Crystal and amorphous state： ?Pure metal纯金属 ?Metallic Solid solution (Sosoloid)固溶体 ?Metallic Compound：cementite 金属化合物（ Fe3C） ?Mechanical mixture：pearlite机械混合物：珠光体 ?Binary eutectic systems (Eutectic reaction) ?BCC 体心立方晶格 Body-centered cubic ?FCC 面心立方晶格 ?HCP 密排六方晶格Hexagonal close-packed lattice (HCP) ?Crystallographic planes 滑移面 ?ferrite [‘ferait] 铁素体 ?cementite [si'mentait, si'men.tait] Fe3C ?eutectoid [ju:‘tekt?id]共析混合物 ?Proeutectoid先共析体 ?hypoeutectoid [haip?uju(:)‘tekt?id] 亚共析 ?hypereutectoid [haip?rju‘tekt?id]过共析 ?pearlite [‘p?:lait, ’p?.lait] 珠光体、珍珠岩 ?austenite [‘?:st?.nɑit] 奥氏体 ?peritectic[peri‘tektik, .per?’tektik]包晶的，包晶体 ?congruent transformations 一致性转变 ?allotropic transformation同素异晶转变 ?isomerism 同分异构 Transformation晶体与非晶体的转化 ?晶化（crystallizing）/脱玻化（devitrification）: （1）can be happened spontaneously because noncrystal with high internal energy，unstable晶化过程可以自发进行，因为非晶态内能高、不稳定，而晶态内能低、稳定。（2）非晶化（noncrystallizing）：damage of regular arrangement of inner atoms 因内部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态。Examples：非晶化一般需要外能。如天然石英是晶体,熔融过的石英却是非晶体；把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫．

塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特点

塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特点 一、塑料的定义 塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分，在一定的温度和压力条件下，可塑制成一定形状，当外力解除后，在常温下仍能保持其形状不变的材料。 二、塑料的组成和分类 塑料的主要成分是树脂，约占塑料总量的40%～100%。 1、热塑性塑料：树脂为线型或支链型大分子链的结构。 聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗称尼龙)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(A/S)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETP) 2、热固性塑料 酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、氨基树脂、醇酸树脂、烯丙基树脂、脲甲醛树脂(UF)、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯(UP)、硅树脂、聚氨酯(PUR) 3、通用塑料 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂、氨基树脂 4、工程塑料 广义：凡可作为工程材料即结构材料的塑料。 狭义：具有某些金属性能，能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能的塑料。 通用工程塑料：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性产品。 特种工程塑料（高性能工程塑料）：耐高温、结构材料。聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮类、离子交换树脂、耐热环氧树脂 5、功能塑料（特种塑料） 具有耐辐射、超导电、导磁和感光等特殊功能的塑料。氟塑料、有机硅塑料 6、结晶型塑料 分子规整排列且保持其形状的塑料。PE、PP、PA 7、非结晶型塑料 长链分子绕成一团（对热塑性塑料）或结成网状（对热固性塑料），且保持其形状的塑料。PS、PC、ABS 三、塑料的性能 四、塑料的用途 1、工业 2、农业 3、交通运输 4、国防尖端工业 5、医疗卫生

机械工程材料

机械工程材料的基本概念 失效------零件若失去设计要求的效能即为失效。 变形------材料在外力作用下的形状或尺寸的变化叫变形。弹性------是指材料弹性变形的大小。 弹性塑性变形------外力去除后能够恢复的变形叫弹性变形，不能够恢复的叫塑性形变。 弹性模量E---是材料抵抗弹性变形的性能指标。主要取决于材料中原子本性和原子间结合力。熔点越高E越高。 反映原子间结合力强弱，跟温度的变化而变化。 刚度------零件在受力时抵抗弹性形变的能力。 强度------材料抵抗变形或断裂的能力。 屈服强度δs------是材料开始产生塑性形变的应力。 抗拉强度δb----是材料开始产生最大均匀塑性形变的应力。塑性-是指材料断裂前发生塑性变形的能力。断后伸长率δ，断面收缩率ψ。 硬度------是表征材料软硬程度的一种性能。 韧性------表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，它是材料强度和塑性的综合表现。韧性好， 发生脆性断裂的倾向小。 冲击韧性A k---是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。 断裂韧性K Ic------是指材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。 应力腐蚀------是指材料在拉应力和特定的化学介质联合作

用下所产生的低应力脆性断裂现象。 蠕变------材料在长时间的恒温，恒应力作用下缓慢的产生塑性变形的现象称为蠕变。由于这种变形而引起 的断裂称蠕变断裂。（碳钢在300—350℃） 蠕变极限-高温长期载荷作用下材料对塑性变形的抗力指标。 持久强度------材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的能力。过冷现象----液体温度达到T0时并不能结晶，必须到T0以下的某一温度T n时才开始结晶，称为实际结晶温度。在实际结晶过称中总是低于T0，这种现象称为过冷现象。过冷度------两者之间的温度差ΔT== T0——T n称为过冷度。 过烧---------钢材在奥氏体单项区温度范围内锻造或轧制，温度过高钢材氧化严重或发生奥氏体晶界熔化称过烧。一般控制在固相线以下100---200度，过高晶粒粗大，过低塑性差，导致产生裂纹。 自由能----物质能够对外做功的能量。自然界的一切自发转变过程总是从其能量较高的状态倾向能量较低的状态，同一物质的液体和固体，由于状态不同就有不同的自由能。固体与液体间的自由能差为结晶驱动力。 结晶------物质从液体转变为晶体的过程为结晶。 欲使液体结晶就必须有一定得过冷度，以提供结晶驱动力，冷却速度大，过冷度大，过冷度大，自由能大，自由能

蒸馏的原理及操作和注意事项

蒸馏的原理及操作和注意事项 蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用的方法。通过蒸馏还可以测出化合物的沸点，所以它对鉴定纯粹的液体有机化合物也具有一定的意义。 一、蒸馏原理 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大，即液体在一定温度下具有一定的蒸气压，当其温度达到沸点时，也即液体的蒸气压等于外压时（达到饱和蒸气压），就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。一种物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏分离的基础。将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。 很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。（液体混合物各组分的沸点必须相差很大，至少30o C以上才能达到较好的分离效果）。 纯粹的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点。但由于有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物（或恒沸混合物），他们也有一定的沸点（高于或低于其中的每一组分）。因此具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物。一般不纯物质的沸点取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用：假如杂质是不挥发的，溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高（但在蒸馏时，实际上测量的并

不是溶液的沸点，而是逸出蒸气与其冷凝液平衡时的温度，即是馏出液的沸点而不是瓶中蒸馏液的沸点）；若杂质是挥发性的，则蒸馏时液体的沸点会逐渐上升；或者由于组成了共沸混合物，在蒸馏过程中温度可保持不变，停留在某一范围内。 二、蒸馏操作 1. 蒸馏装置及安装 最简单的蒸馏装置，如图28所示。常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、冷凝管、接液管和接受瓶等组成。蒸馏液体沸点在140o C以下时，用直形冷凝管；蒸馏液体沸点在140o C 以上时，由于用水冷凝管温差大，冷凝管容易爆裂，故应改用空气冷凝管——高沸点化合物用空气冷凝管已可达到冷却目的。蒸馏易吸潮的液体时，在接液管的支管处应连一干燥管；蒸馏易燃的液体时，在接液管的支管处接一胶管通入水槽，并将接受瓶在冰水浴中冷却。 安装仪器的顺序一般是自下而上，从左到右，全套仪器装置的轴线要在同一平面内，稳妥、端正。 安装步骤：先从热源开始，在铁架台上放好煤气灯，再根据煤气灯的高低依次安装铁圈、石棉网（或水浴、油浴等），然后安装蒸馏瓶（即烧瓶）、蒸馏头、温度计。注意瓶底应距石棉网1-2mm，不要触及石棉网；用水浴或油浴时，瓶底应距水浴（或油浴）锅底1-2cm。蒸馏瓶用铁夹垂直夹好。安装冷凝管时，用合适的橡皮管连接冷凝管，调整它的位置使与已装好的蒸馏瓶高度相适应并与蒸馏头的侧管同

工程材料及成型技术基础概念_鞠鲁粤编

第一章工程材料 1）固体材料的主要性能包括力学性能、物理性能、化学性能、工艺性能 力学性能包括弹性、强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度、蠕变和磨损 2）材料强度是指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力 最常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度 固态物质按原子的聚集状态分为晶体和非晶体 常见的晶格类型:体心立方格，面心立方格，密排六方晶格 3）晶格缺陷:点缺陷，面缺陷，线缺陷 4）细化液态金属结晶晶粒的方法:增加过冷度，变质处理，附加振动 5）合金:由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的具有金属性质的物质 组元:组成合金的最基本、最独立的物质 二元合金:由两种组元组成的合金 相:合金中成分相同、结构相同，并与其他部分以界面分开的均匀组成部分 组织:一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体 6）固态合金中的相可分为固溶体和金属化合物 固溶体分为间隙固溶体和置换固溶体 7）固溶强化:当溶质原子溶入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象 弥散强化:金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，使合金的强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高 8）铁碳合金的基本相有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和低温莱氏体 9）铸铁的类型

铸铁分为一般工程应用铸铁和特殊性能铸铁 一般工程性能铸铁按石墨形貌不同分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁 10）影响石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 11）钢的热处理:将固态钢采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需组织结构与性能的一种工艺 热处理分为普通热处理（退火、正火、淬火和回火）、表面热处理（表面淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗）及特殊热处理（形变热处理等） 12）铁碳合金相图（分析题）P32 第二章铸造成形 1）铸件的生产工艺方法 按充型条件不同分为重力铸造、压力铸造、离心铸造 按形成铸件的铸型分为砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造等 2）影响金属充型能力的因素和原因 ①合金的流动性②浇注温度③充型能力④铸型中的气体⑤铸型的传热系数⑥铸型温度⑦浇注系统的结构⑧铸件的折算厚度⑨铸件复杂程度 影响原因①流动性好，易于浇出轮廓清晰，薄而复杂的铸件，有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除，易于对铸件补缩 ②浇注温度越高，充型能力越强 ③压力越大，充型能力越强，但压力过大或充型速度过高会发生喷射、飞溅和冷隔④铸型中的气体能产生气膜，减少摩擦阻力 ⑤传热系数越大，铸型的激冷能力越强，金属液于其中保持液态的时间越短，充型能力下降

化工原理基本概念和原理

化工原理基本概念和原理 蒸馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0（1—x A ） 根据道尔顿分压定律：p A =Py A 而P=p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A =（P—p B 0）/（p A 0—p B 0）———泡点方程 y A =p A 0x A /P———露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。

2．用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有： α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A 对于理想溶液：α=p A0/p B0 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图 （1）温度—组成（t-x-y）图 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 （2）x-y图

工程材料总复习

工程材料总复习 1;屈服强度﹑抗拉强度﹑延伸率﹑断面收缩率﹑超朔性﹑置换固溶体﹑间隙相﹑晶内偏析﹑比重偏析﹑自然(人工)时效﹑固溶处理﹑热脆﹑冷脆﹑材料牌号:碳素钢﹑铸铁﹑低高强度合金钢﹑滚动轴承钢﹑形变铝合金 2. 金属材料中的晶体缺陷种类和特征 3.画出铁碳平衡相图,写出包晶﹑共晶﹑共析反应方程,并说明转变产物组织特点,会分析冷却转变过程. 4.合金元素对TTT曲线影响,为什么多数元素使淬火临界冷却速度VK降低 5.共析钢的奥氏体化过程 6.钢在回火时的转变过程 7.：W18Cr4V的热处理工艺曲线,说明其特点,说明高速钢为什么必须锻造成型. 8. 灰口铸铁﹑麻口铸铁﹑白口铸铁铸的成形条件(根据石墨化程度的二个阶段说明) 9.Al-Cu合金时效强化过程(四个阶段) 10.扩大和缩小奥氏体区域合金元素在钢材生产中的实际意义 11陶瓷中包括那些相 12.高分子化合物的大分子链有那些形态,大分子链结合力包括那些力 答案: 一基本概念: 1．屈服强度:试样发生屈服现象时的应力值，屈服点S的应力值称为屈服强度σS，表征材料开始发生明显的塑性变形。 2．抗拉强度:材料在拉伸载荷作用下破断前所能承受的最大应力值σb称为抗拉强度或强度极限，表征材料的断裂抗力。 3．延伸率:材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。 4．断面收缩率:材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。是材料的塑料性指标之一,以ψ表示。单位为%。 5．1塑性：材料在外力作用下，产生塑性变形而不破断的能力称为塑性。指标：工程上常用延伸率δ和断面收缩率ψ作为材料的塑性指标。材料的δ和ψ值越大，塑性越好。 5．2超塑性:某些合金在特定的条件下进行拉伸时，其伸长率可达到100﹪-1000﹪，而所需的变形应力却很下，这种现象称为超塑性 6．置换固溶体:溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大，一般在15％以内时，易于形成置换固溶体。 7．间隙相:当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时,将形成具有简单晶体结构的间隙化合物,称为间隙相. 间隙相具有极高的熔点和硬度,是高合金工具钢及硬质合金的重要组成相. 8．晶内偏析;在一个晶粒内部或一个枝晶的枝干和枝晶间的不同部位间化学成分不均匀的现象,称为晶内偏析。或称为枝晶偏析,它的存在严重地影响合金的力学性能,使塑性和韧性降低.,可采用均匀化退火,使偏析元素进行充分扩散,以达到成份均匀的目的. 9．比重偏析：合金凝固时析出的初晶与余下的液体存在较大的比重差，最终导致材料出现分层、化学成分不均匀的情况。可采用降低浇温加大冷却速度，加入微量元素形成比重适当等。 比重偏析:合金在结晶时,结晶出来的晶体与剩余液相的比重不同而造成的化学成分不均匀、材料出现分层的现象称为比重偏析.它使铸件各部分的成分组织和性能不同,不能通过热处理减轻和消除,可采用降低浇温加大冷却 速度，加入微量元素形成比重适当等。 9．自然(人工)时效:时效处理可分为自然时效和人工时效两种,自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生变形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底. 10．固溶处理:将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。目的：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。固溶处理:将合金加热到适当温度，保持足够长的时间，使一种或几种相(一般为金属间化合物)溶入固溶体中，然后快速冷却到室温的金属热处理操作，简称固溶处理。 固溶强化：通过溶入某种合金元素形成固溶体而使材料强度增加的现象称为固溶强化。强化材料的方法之一。11．热脆: 所谓“热脆”，:当含硫量达到一定程度时,硫能和铁化合，形成硫化铁，这样当钢在1100-1200度进行压力加工时，晶界上硫化铁熔化，形成热脆。使钢材变脆的现象。它能显著降低钢在高温下的塑性，使钢在热轧，热锻过程中发生断裂。增加钢中Mn的含量，可消除S的有害作用，避免热脆现象的产生。 12．冷脆：磷在钢中全部溶于铁素体中，能提高钢的硬度和强度，但在室温下使钢的塑性和韧性显著降低，变脆，致使冷加工时容易脆裂，称为“冷脆”。对焊接性能也有不良影响。磷在钢中能改善切削加工性能，增加加工件的光洁度，故易切钢中含磷高 二：金属材料中的晶体缺陷种类和特征 1．晶体缺陷是晶体内部存在的一些原子排列不规则和不完整的微观区域，按其几何尺寸特征，可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。点缺陷是晶体中在X,Y,Z三维方向上尺寸都很小的晶体缺陷。主要有四类，即空位；间隙原子；置换原子；复合空位。线缺陷是晶体中在一维方向上尺寸很大，而在另外二维方向上的尺寸很小的晶体缺

工程材料及机械制造基础复习(工程材料)

工程材料及机械制造基础复习（Ⅰ） ——工程材料 工程材料 1．1 材料的力学性能 1．2．1 金属的晶体结构 (1)基本概念 ①晶体与非晶体： 两者的主要区别是： a．晶体中原子(或分子)按一定的几何规律作周期的重复排列； b．晶体具有固定的熔点； c．晶体具有各向异性。 ②晶格；为了便于表明晶体内部的原子排列规律，把每个原子看成一个点，点与点之间用直线连接起来而形成的空间格子。 ③晶胞：能完全反映晶格原子排列特征的最小几何单元。 ④晶格常数；晶胞的棱边长度，晶格常数和棱面夹角表示晶胞的形状和大小。 (2)常见金属晶格类型 单晶体的各项异性：由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能也不同——各项异性。 多晶体 晶粒大小对材料性能影响很大，在常温下，晶粒愈细，材料的强度高，塑性、韧性愈好。 晶体的缺陷形式：点缺陷、线缺陷、面缺陷。 晶体的缺陷对金属的许多性能有很大的影响，特别对金属的塑性变形、强化、固态相变等都有重要的影响。 1．2．2 金属的结晶 (1)结晶的概念 物质从液态转变为固态的过程称为凝固。而结晶是指由液态转变为晶体的过程，即金属与合金从液态的无序状态转变为原子有规则排列的晶体结构的过程。理解结晶的概念应着重掌握以下几点： ◆纯金属的结晶在恒温下进行，其结晶过程可用冷却曲线表示。 ◆纯金属的结晶需要一定的过冷度，即过冷是金属结晶的必要条件。过冷度△T是指理论结晶温度To与实际结晶温度Tn之差(△T=To—Tn)。冷却速度越大，过冷度越大。 ◆金属的结晶包括两个过程：晶核的形成和晶核的长大。 (2)晶粒大小及其控制 晶粒越细，则金属的强度、硬度、塑性和韧性越好。控制晶粒大小的方法有：增加过冷度(或增加冷却速度，如用金属型代替砂型、降低浇注温度、慢速浇注等)、变质处理、附加振动(机械振动、超声波振动、电磁搅拌等)。 (3)金属的同素异晶转变 金属在固态下发生晶格类型改变的过程称为同索异晶转变。它与液态金属结晶相比具有以下特点： ①遵循金属结晶的一般规律（生核与长大）；

蒸馏原理及蒸馏和精馏的区别

蒸馏的原理 利用液体中各组分的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的。广泛应用于炼油、、轻工等领域。 其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分，易挥发组分在蒸气中得到增浓，难挥发组分在剩余液中也得到增浓，这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大，则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中，使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触，以进行汽液相际传质，结果是气相中的难挥发组分部分转入液相，中的易挥发组分部分转入，也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中，液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气，最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等，蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和，称为饱和蒸气，它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明，液体的饱和蒸气压只与温度有关，即液体在一定温度下具有一定的。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力，与体系中液体和蒸气的绝对量无关。 将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大（至少30℃以上）才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时，由于大气压往往不是恰好为，因而严格说来，应对观察到的沸点加上校正值，但由于偏差一般都很小，即使大气压相差，这项校正值也不过±1℃左右，因此可以忽略不计。 将盛有液体的烧瓶放在上，下面用煤气灯加热，在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成，玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡（称为气化中心）即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时，液体释放大量蒸气至小气泡中，待气泡的总压力增加到超过大气压，并足够克服由于液柱所产生的压力时，蒸气的气泡就上升逸出液面。因此，假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时，液体就可平稳地沸腾，如果液体中几乎不存在空气，瓶壁又非常洁净光滑，形成气泡就非常困难。这样加热时，液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾，这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成，由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和，因此上升的气泡增大得非常快，甚至将液体冲溢出瓶外，这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心，保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体，如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心（注意毛细管有足够的长度，使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部，开口的一端朝下）。在任何情况下，切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中，否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物，补加时必须先移去热源，待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过，则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气，再冷却时吸附了液体，因而可能已经失效。另外，如果采用浴液间接加热，保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC，这种加热方式不但

工程材料论文

工程材料论文 非晶态材料 撰写人： 摘要:本文主要对非晶态材料的概念和基本特点作了简要的阐述，并全面介绍了非晶态材 料优异的物理，化学性能与应用。 关键词:非晶态材料分类性能应用 Abstract: This paper mainly of amorphous materials, concept and gave a brief expos ition of the basic characteristics, and a comprehensive overview of amorphous materials, e xcellent physical and chemical properties and applications. Keywords:amorphous materials, performance, application, 前言： 非晶态材料 拼音：feijingtai cailiao 英文：non-crystalline material,amorphous material, glassy material 非晶态材料的基本概念 非晶态材料是材料科学中一个广阔而又崭新的领域。自然界中，物质存在着三种聚集状态，即气态、液态、固态。固态物质又有两种不同的形式存在，即晶体和非晶体。在晶体中原子、分子或离子在三维空间进行有规律的周期性排列。与此相反，有些物质的原子或离子并没有规律和周期性，是无序排列，这种物质称为非晶态物质 “非晶态”的概念在人们的头脑里是相对于“晶态”而言的。金属和很多固体，它们的结构状态是按一定的几何图形、有规则地周期排列而成，就是我们曾定义的“有序结构”。而在非晶态材料的结构中，它只有在一定的大小范围内，原子才形成一定的几何图形排列，近邻的原子间距、键长才具有一定的规律性。例如非晶合金，在15～20 范围内，它们的原子排列成四面体的结构，每个原子就占据了四面体的棱柱的交点上。但是，在大于20 的范围内，原子成为各种无规则的堆积，不能形成有规则的几何图形排列。因此，这类材料具有独特的物理、化学性能，有些非晶合金的某些性能要比晶态更为优异。 amorphous materials, the basic concepts of Amorphous material is a material science, a vast and new field. Nature, there are three ki nds of aggregation state of the material, namely gas, liquid, solid. There are two kinds of solid substances exist in different forms, namely, crystals and amorphous. In the crystal a toms, molecules or ions in three-dimensional space of regular periodic arrangement. In con trast, some material atoms or ions, and there is no law and cyclical, is a disorderly arran gement, this substance is called amorphous substances "Amorphous" concept in people's minds is relative to the "crystal" for the purposes of. M

第二章 数字图像处理的基本概念

第二章数字图像处理的基本概念 1.什么是图像对比度？人眼感受的亮度与哪些因素有关？ 图像对比度是图像中最大亮度B max与最小亮度B min之比。即C1=B max/B min 2.图像数字化包括哪两个过程？它们对数字化图像质量有何影响？ 采样和量化。 采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素越多，空间分辨率高，质量好，但数据量大。 量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率越高，质量越好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，质量变差，会出现假轮廓现象，但数据量小。 3.数字化图像的数据量与哪些因素有关？ 采样间隔越大，量化等级越小，数据量越小；采样间隔越小，量化等级越多，数据量越大。 4.连续图像f(x,y)与数字图像I(r.c)中各量的含义是什么？它们有何联系和区别？ 5.图像处理按功能分有哪几种形式？ 按图像处理的输出形式，图像处理的基本功能可分为三种形式。 (1)单幅图像→单幅图像； (2)多福图像→单幅图像； (3)单(或多)幅图像→单幅图像。 6.什么是点处理？你所学算法中有哪些属于点处理？试举3种不同作用的点运算。 在局部处理中，当输出值JP(i,j)值仅与IP(i,j)像素灰度有关的处理称为点处理。 图像对比度增强、图像二值化、灰度的线性变换、线性拉伸等属于点处理。 7.什么是局部处理？你所学算法中有哪些属于局部处理？试举3种不同作用的局部运算。 在对输入图像进行处理时，计算某一像素的小邻域N[IP(i,j)]中的像素值确定，这种处理称为局部处理。 图像的移动平均平滑法、空间域锐化属于局部处理。 8.图像特性包括哪些类型？ 自然特征：亮度、对比度； 人工特征：直方图、频率。 9.什么是窗口处理和模板处理？二者有何区别与联系？ 对图像中选定矩形区域内的像素进行处理叫做窗口处理； 预先准备一个和输入图像IP相同大小的二维数组，存储该区域的信息，然后参照二维数组对输入图像处理，叫做模板处理。 模板处理中若模板为矩形区域，则与窗口处理具有相同的效果，但窗口处理与模板处

工程材料学基本概念

奥氏体 奥氏体（Austenite）也称为沃斯田铁或?-Fe，是钢铁的一种显微组织，通常是?-Fe中固溶少量碳的无磁性固溶体。奥氏体的名称是来自英国的冶金学家罗伯茨·奥斯汀（William Chandler Roberts-Austen）。 γ－Fe为面心立方晶体，其最大空隙为×10－8cm（该空隙的数据可能有误，跟c原子不在同一数量级上），略小于碳原子半径，因而它的溶碳能力比α－Fe大，在1148℃时，γ－Fe最大溶碳量为%，随着温度下降，溶碳能力逐渐减小，在727℃时其溶碳量为%。 奥氏体性能特点： 奥氏体是一种塑性很好，强度较低的固溶体，具有一定韧性。不具有铁磁性。因此，分辨奥氏体不锈钢刀具(常见的18－8型不锈钢）的方法之一就是用磁铁来看刀具是否具有磁性。 古代铁匠打铁时烧红的铁块即处于奥氏体状态。 影响奥氏体转变速度的因素： 1. 加热温度 随加热温度的提高, 奥氏体化速度加快。 2. 加热速度 加热速度越快，发生转变的温度越高，转变所需的时间越短。 3. 合金元素 钴、镍等加快奥氏体化过程； 铬、钼、钒等减慢奥氏体化过程； 硅、铝、锰等不影响奥氏体化过程。由于合金元素的扩散速度比碳慢得多，所以合金钢的热处理加热温度一般较高，保温时间更长。 4. 原始组织 原始组织中渗碳体为片状时奥氏体形成速度快，且渗碳体间距越小，转变速度越快，同时奥氏体晶粒中碳浓度梯度也大，所以长大速度更快。 影响奥氏体晶粒长大的因素 1. 加热温度和保温时间

随加热温度升高晶粒将逐渐长大。温度愈高，或在一定温度下，保温时间越长，奥氏体晶粒也越粗大。 2. 钢的成分 奥氏体中碳含量增高，晶粒长大倾向增大。 钢中加入钛、钒、铌、锆、铝等元素，有利于得到本质细晶粒钢，因为碳化物、氧化物和氮化物弥散分布在晶界上，能阻碍晶粒长大。 锰和磷促进晶粒长大。 3.合金元素 C%的影响：C%高，C在奥氏体中的扩散速度以及Fe的自扩散速度均增加，奥氏体晶粒长大倾向增加，但C%超过一定量时，由于形成Fe3CⅡ，阻碍奥氏体晶粒长大; 合金元素影响：强碳化物形成元素Ti、Zr、V、W、Nb等熔点较高，它们弥散分布在奥氏体中阻碍奥氏体晶粒长大；非碳化物形成元素Si、Ni等对奥氏体晶粒长大影响很小。 γ-Fe：温度在912℃～1394℃的纯铁，晶格类型是面心立方 α－Fe，γ-Fe，δ-Fe 都是纯铁，只是晶格类型不同，这种现象称为同素异构。 γ-Fe是面心立方晶格,而α-Fe是体心立方晶格,由于面心比体心排列紧密,所以由前者转化为后者时,体积要膨胀.纯铁在室温下是体心立方结构，称为α-Fe。将纯铁加热，当温度到达910℃时，由α-Fe转变为γ-Fe，γ-Fe是面心立方结构。继续升高温度，到达1390℃时，γ-Fe转变为δ-Fe，它的结构与α-Fe一样，是体心立方结构。纯铁随着温度增加，由一种结构转变为另一种结构，这种现象称为相变。 面心立方结构除顶角上有原子外，在晶胞立方体六个面的中心处还有6个原子，故称为面心立方。

常减压蒸馏原理

常减压蒸馏原理 摘要：常压蒸馏是石油加工的“龙头装置”，后续二次加工装置的原料，及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。（1）由此掌握常减压蒸馏原理对于从事相关工作的人员来说显得尤其重要。本文先从蒸馏的基本概念和原理说起，然后分别对常压蒸馏、减压蒸馏的原理做一个简要介绍。 关键词：蒸馏、基本概念和原理、常压蒸馏、减压蒸馏 一、蒸馏的基本概念和原理 1、基本概念 1.1饱和蒸汽压 任何物质（气态、液态和固态）的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时，那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽，而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力，蒸气压越高，就说明液体越容易气化。 在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据，可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等。 1.2气液相平衡 处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时，就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡，称为气液平衡。气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。 2、蒸馏方式 在炼油厂生产过程中，有多种形式蒸馏操作，但基本类型归纳起来主要有三种，即闪蒸、简单蒸馏和精馏 2.1闪蒸（平衡汽化） 加热液体混合物，达到一定的温度和压力，在一个容器的空间内，使之气化，气

化工基本知识蒸馏知识题详解

蒸馏练习 下册 第一章蒸馏 概念 1、精馏原理 2、简捷法 3、漏液 4、板式塔与填料塔 公式 全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、 逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响 2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即 1==''V L V L 4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？

1.恒沸精馏和萃取精馏。对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。 5．恒沸精馏原理 6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。（5分） 1.漏液线（气体流量下限线）（1分） 2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分） 3.液相流量下限线（1分） 4.液相流量上限线（1分） 5.液泛线（1分） 最适宜的区域为五条线相交的区域内。7．进料热状况参数 8、平衡蒸馏原理 9、液泛的定义及其预防措施 10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。 11、什么是理想物系？ 四计算题 1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（ =2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后

化工原理基本概念和原理

化工原理基本概念和原理 蒸馏----基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作 称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）;吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1. 拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： 0 0 0 / A \ P A二P A X A p B=P B X B二P B（1 —X A） 根据道尔顿分压定律：P A二Pyx 而P=P A+P B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： X A= （P— P B0）/ （P A0—p B0）- 泡点方程 Y A=P A°X A/P ---- 露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相

组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法） 2. 用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分 率来表示，即V A-P A/X A V B=P B/X B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有: a =V A/V B= ( P A/X A)/ (pJx B)二y A xJy B X A 对于理想溶液: a二p A°/p B0 气液平衡方程：y= a X/[1+ ( a —1) X] A值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。 a愈大,挥发度差异愈大，分离愈易；a i时不能用普通精馏方法分离。 3. 气液平衡相图 (1) 温度一组成(t-x-y )图 该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和液体线(泡点线)组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时, 气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成: 若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 (2) x-y 图