1. 橡膠材料的合成原理和方法
橡膠原料的合成原理和方法
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橡膠的原材料： 生膠、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料。
橡膠製品的基本工藝：
(1)材料制備的常用方法及原理擴展閱讀：
橡膠一詞來源於印第安語cau-uchu，意為「流淚的樹」。天然橡膠就是由三葉橡膠樹割膠時流出的膠乳經凝固、乾燥後而製得。
1770年，英國化學家J.普里斯特利發現橡膠可用來擦去鉛筆字跡，當時將這種用途的材料稱為rubber，此詞一直沿用至今。橡膠的分子鏈可以交聯，交聯後的橡膠受外力作用發生變形時，具有迅速復原的能力，並具有良好的物理力學性能和化學穩定性。
橡膠是橡膠工業的基本原料，廣泛用於製造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠製品。
三葉橡膠樹提供最多的商用橡膠。它在受傷害（如莖部的樹皮被割開）時會分泌出大量含有橡膠乳劑的樹液。
另外，無花果樹和一些大戟科的植物也能提供橡膠。德國在第二次世界大戰時由於橡膠供應被切斷，曾嘗試從這些植物取得橡膠，但後來改為生產人造橡膠。
最初的橡膠樹生長於南美洲，但經過人工移植，東南亞也種有大量的橡膠樹。事實上，亞洲已成為最重要的橡膠來源地。
由銀菊膠製成的橡膠能夠減少敏感。
成份
天然橡膠是由膠乳製造的，膠乳中所含的非橡膠成分有一部分就留在固體的天然橡膠中。一般天然橡膠中含橡膠烴92%-95%，而非橡膠烴佔5%-8%。由於製法不同，產地不同乃至采膠季節不同，這些成分的比例可能有差異，但基本上都在范圍以內。
蛋白質可以促進橡膠的硫化，延緩老化。另一方面，蛋白質有較強的吸水性，可引起橡膠吸潮發霉、絕緣性下降，蛋白質還有增加生熱性的缺點。
丙酮抽出物是一些高級脂肪酸及固醇類物質，其中有一些起天然防老劑和促進劑作用，還有的能幫助粉狀配合劑在混煉過程中分散並對生膠起軟化的作用。
灰分中主要含磷酸鎂和磷酸鈣等鹽類，有很少量的銅、錳、鐵等金屬化合物，因為這些變價金屬離子能促進橡膠老化，所以他們的含量應控制。
干膠中的水分不超過1%，在加工過程中可以揮發，但水分含量過多時，不但會使生膠儲存過程中易發霉，而且還會影響橡膠的加工，如混煉時配合劑易結團；壓延、壓出過程中易產生氣泡，硫化過程中產生氣泡或呈海綿狀等。
2. 材料的制備有哪些方法，試說明其原理和特點，應用
這個問題涉及內容太多，建議你看看金屬材料學。如果簡單的加以概括的話，那麼一切材料都是為了達到「組織-化學成分-生產工藝」三者的最佳配合，然後滿足性能的要求。
無機非金屬材料的制備也有一本機械工業出版社的書，很厚，但是不難，出版一年多了。裡面的原理和制備方法講的很具體，有的甚至可以直接操作。
3. 大塊非晶合金的幾種常用的制備方法
由於受非晶形成能力的限制，長期以來非晶合金主要以粉末，細絲，薄帶等低維材料的形式使用。大塊非晶合金材料的出現是非晶合金材料制備技術的巨大進步，大塊非晶合金材料常用的具體的制備方法有以下幾種： 1．氬弧爐熔煉法 將各組分混合後利用氬弧爐直接煉制非晶製品。此法只能煉制尺寸較小的非晶樣品，且非晶樣品的形狀一般為紐扣狀，不易加工成型。另外此法對合金體系的非晶形成能力要求高，否則樣品或樣品的心部不能形成非晶，樣品和坩堝直接接觸的底部有時未完全熔化，可成為結晶相與成的核心，也易出現結晶相。氬弧爐的熔煉溫度很高，經常用於煉制前的混料過程，即首先用氬弧爐煉制出易形成非晶的合金，然後用其他快冷方法得到大塊非晶合金。 2．石英管水淬法 將大塊非晶合金的配料密封在抽成真空的石英管中，加熱後水淬冷卻，獲得大塊非晶合金。如果合金中有高熔點組成，可先在氬弧爐中混料製成合金後再封裝到石英管中。此法的優點是設備投資小，封裝石英管的部門很容易找到，且易得到尺寸較大的圓柱形大塊非晶棒。缺點是每制備一次非晶樣品均須封一次石英管，且淬火時石英管要被破壞。石英管水淬法在非晶合金的科學研究中常用。為提高淬火時的冷卻能力，也可將試樣封在不銹鋼管中水淬，用這種方法也可制備出異型樣品。 3．銅模鑄造法 此法是在加熱裝置的下方設置一水冷銅模，非晶合金組分熔化後靠吸鑄或其他方法進入水冷銅模冷卻形成非晶。此法雖然要求有專門的設備，但由於冷速較高能制備較大尺寸的非晶樣品，而且可用不同的模具制備出不同形狀的非晶樣品，也可制備形狀復雜的非晶樣品。銅模鑄造法，尤其是帶有吸鑄裝置的，由於有這些優點而被廣泛應用。 4．定向區域熔煉法 定向區域熔煉法的冷卻速度可由固液界面的移動速度和爐內的溫度梯度的乘積來確定，這種方法要求用於制備非晶合金的原始材料在成分上是均勻的，且非晶形成能力較強。能夠用這種方法制備大塊非晶合金意味著可以用連續的方法制備出大尺寸異形的非晶樣品。此外，高壓技術也可應用於大塊非晶合金的制備。壓力是影響合金狀態的一個重要的熱力學參數，高壓下有些合金的凝固點降低，可通過快速卸載的方法使合金獲得大的過冷度而產生非晶。摘自《先進材料導論》
4. 晶體材料制備的方法有哪些，簡述其原理
人工晶體的制備就是把組成晶體的基元（原子、分子或離子）解離後又重新使它們組合的過程。按照晶體組分解離手段的不同，人工晶體的制備主要有三大類：熔體法、溶液法和氣相法。
一種晶體選擇何種技術生長，取決於晶體的物理、化學性質和應用要求。選擇的一般原則是：
♣有利於快速生長出具有較高實用價值、符合一定技術要求的晶體；
♣有利於提高晶體的完整性，嚴格控制晶體中的雜質和缺陷；
♣有利於提高晶體的利用率、降低成本。生長大尺寸的晶體始終是晶體生長工作者追求的
重要目標；
♣有利於晶體的後加工和器件化；
♣有利於晶體生長的重復性和產業化；
⒈溶液法生長
溶液法的基本原理是將原料（溶質）溶解在溶劑（如水）中，採取適當的措施造成溶液的過飽和狀態，使晶體在其中生長。具體地包含有水溶液法、水熱法與助熔劑法等。
⑴降溫法
基本原理:
利用物質大的溶解度和較大的正溶解度溫度系數，在晶體生長過程中逐漸降低溫度，使析出的溶質不斷在晶體上生長。
關鍵：晶體生長過程中掌握適合的降溫速度，使溶液始終處在亞穩態區內並維持適宜的過
飽和度。
要求：物質溶解度溫度系數不低於1.5g/kg℃。
⑵恆溫蒸發法
基本原理：
將溶劑不斷蒸發，使溶液保持在過飽和狀態，從而使晶體不斷生長。
特點：
比較適合於溶解度較大而溶解度溫度系數很小或者是具有負溫度系數的物質。與流動法一樣也是在恆溫條件下進行的。
(3)溫差水熱法
基本原理：
使用特殊設計的裝置，人為地創造一個高溫高壓環境，由於高溫高壓下水的解離常數增大、黏度大大降低、水分子和離子的活動性增加，可使那些在通常條件下不溶或難溶於水的物質溶解度、水解程度極大提高，從而快速反應合成新的產物。
5. 金屬材料的制備原理及方法
這個問題涉及內容太多，建議你看看金屬材料學。如果簡單的加以概括的話，那麼一切材料都是為了達到「組織-化學成分-生產工藝」三者的最佳配合，然後滿足性能的要求。
無機非金屬材料的制備也有一本機械工業出版社的書，很厚，但是不難，出版一年多了。裡面的原理和制備方法講的很具體，有的甚至可以直接操作。
6. 列舉混凝土製備材料方法
隨著海綿城市的建設和推廣，透水混凝土作為城市建設主力軍的地位越來越明顯。今天小編就帶大家來了解一下透水混凝土的材料組成和作用機理。
一、礫石：透水混凝土的骨料，面層選用0.3cm-0.5cm石料，素層選用0.5cm-1.0cm石料。石材應堅硬且外觀干凈，尺寸均勻、表面光滑。
二、水泥：透水混凝土的膠凝材料，面層採用425#普通硅酸鹽水泥，素層採用325#普通硅酸鹽水泥。
三、透水料：主要用於透水混凝土表面。它的功能是：
1、提高透水混凝土的抗壓強度
2、增加透水率
3、提高透水混凝土的抗凍融性
4、透水混凝土表面著色
抗壓強度和透水率的作用機理：
因為透水混凝土對抗壓強度和透水率有一定的要求。如果盲目增加水泥用量，雖然抗壓強度增加，但會導致不透水；如果減少水泥用量，抗壓強度將遠遠低於抗壓要求。透水料是高分子聚合物，通過增加透水料的用量，可在不增加水泥用量的情況下大大提高透水混凝土的抗壓強度和透水率。
抗凍融作用機理：
由於透水混凝土獨特的孔結構，冬季大量雨水進入透水混凝土內部，水分子滲入透水混凝土內部的分子結構，反復凍融，這在物理學上稱為凍融現象。經過反復凍融後，透水混凝土內部分子結構將被破壞，透水混凝土的使用壽命將大大縮短。透水料的出現就是為了解決這一技術難題，透水料含有活性疏水物質，在透水混凝土內部形成保護膜，有效防止水分子滲入透水混凝土。
著色機理：
無機顏料通過高速分散機三道工序充分預混，並最終均勻分散在透水材料中，達到著色效果。
四、TS-ZQ增強劑：
主要用於透水混凝土的素色層：
1、提高透水混凝土的抗壓強度
2、增加透水率
3、提高透水混凝土抗凍融性，作用機理與透水料相似
五、保護劑：
主要用於噴塗在透水混凝土表面
1、抗紫外線輻射，有效防止透水混凝土表面褪色
2、提高透水混凝土表面的抗壓強度和耐磨性
3、增加透水混凝土表面的亮度和紋理
4、耐腐蝕性：有效防止透水混凝土表面的酸鹼腐蝕
7. 薄膜材料的制備有哪些方法
制備的方法很多，比如說：
（1）蒸鍍法。主要由磁控濺射、分子束外延等方法；
（2）旋塗法，就是將溶膠等通過旋塗的方法制備薄膜；
（3）化學法。比如採用表面氧化的方法可以制備氧化物薄膜等。
8. 金屬材料成形的原理及各種方法、主要工藝特點
金屬材料是指金屬或以金屬為主的具有金屬特性的材料的統稱。包括了純金屬、合金以及特種金屬材料等。常見金屬材料的成型加工方法有鑄造、鍛壓加工、切削加工、粉末冶金與焊接等。
鑄造是將液態金屬澆注到具有與所需零件相適應的鑄型型腔，待其冷卻凝固獲得所需毛坯、零件的生產方法。鑄造具有相當鮮明的優缺點，是現代機械製造業金屬材料成型的基礎工藝之一。鑄造的優點有：一是可以生產形狀復雜、特別是復雜內腔的毛坯，比如箱體；二是適用范圍廣，鑄件的大小不受限制；三是可以選用低廉的廢鋼等作為原料，費用較低；四是鑄件的形狀和尺寸與所需零件很接近，可節省大量金屬材料。鑄造的缺點如下：一是工藝過程相對較難控制，容易產生缺陷；二是相比鍛件，鑄件的性能相對較低；三是在部分鑄造工藝中，生產批量小，工人勞動強度較大。
鍛壓加工是鍛造加工和沖壓加工的合稱，是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通用模具對坯料施加壓力，使坯料產生塑性變形，獲得所需零件的金屬材料成形方法。鍛壓加工的工件尺寸精確、適用於批量生產。經過鍛壓的工件機械性能顯著提供，但是相應的製造成本較高，也只能加工塑性較高的金屬材料。
金屬材料的切削加工是指用機床等對坯料或工件上多餘的金屬材料進行切削，使工件獲得所需的形狀尺寸和表面質量的加工方法。切削加工是機械製造工藝中重要的加工方法。雖然工件製造精度在不斷提高，精鑄、精鍛、擠壓、粉末冶金等加工工藝的應用日益廣泛，但切削加工的適應范圍廣，能達到所需的精度和表面粗糙度，在機械製造工藝中一直佔有重要地位。
粉末冶金是製取金屬粉末和用金屬粉末或金屬粉末混合物作為原料，經過燒結成形，製作金屬材料、復合材料以及其他製品的成形工藝。粉末冶金製品具有用傳統的熔鑄方法無法獲得的特殊的化學成分和機械物理性能。粉末冶金工藝可以直接製成多孔、半緻密或全緻密的材料製品，如含油軸承、齒輪等，大大降低了批量生產成本。相應的粉末冶金模具費用較高，不適合小批量生產。
焊接是一種用加熱、高溫或者高壓的方式對金屬或其他熱塑性材料進行接合的製造工藝，是機械製造中最重要的組成部分，好的焊接加工技術決定了機械製造的根本。焊接有以下特點：一是連接性能好。二是焊接結構剛度大，整體性好。三是焊接工藝適應性廣。如果焊接不當，則可能會造成性能的下降，影響工件質量。
金屬材料加工方法眾多，沒有一種方法是最好的，只有根據企業的實際需求，選擇最合適的方法。
9. 材料的制備和加工方法有哪些
材料加工技術主要分為兩大類：金屬材料加工技術和陶瓷粉末成型燒結制備技術.
其中金屬材料加工技術主要包括：快速凝固、定向凝固、金屬半固態加工、連續鑄軋、復合鑄造.
陶瓷粉末燒結制備技術又主要包括制備、成型、燒結三個部分.
這是我們老師上課講的,
10. 簡述陶瓷基復合材料的制備工藝過程,成型工藝有哪幾種各自的特點是什麼
1、料漿浸漬和熱壓燒結法
料漿浸漬和熱壓燒結法的基本原理是將具有可燒結性的基體原料粉末與連續纖維用浸漬工藝製成坯件，然後高溫下加壓燒結，使基體材料與纖維結合成復合材料 。
2、直接氧化沉積法
直接氧化沉積法
最早被用於制備A12O3／A1復合材料，後推廣用於制備連續纖維增強氧化物陶瓷基復合材料。LANXIDE法工藝原理為：將連續纖維預成型坯件置於熔融金屬上面，因毛細管作用，熔融金屬向預成型體中滲透。由於熔融金屬中含有少量添加劑，並處於空氣或氧化氣氛中，浸漬到纖維預成型體中的熔融金屬與氣相氧化劑反應形成氧化物基體，產生的氧化物沉積在纖維周圍，形成含有少量殘余金屬的、緻密的連續纖維增強陶瓷基復合材料。此種方法適用於制備以氧化鋁為基體的陶瓷基復合材料，如SiC／A1203，在1200~C的抗彎強度為350MPa，斷裂韌性為18 MPa·m1/2 ，室溫時的抗彎強度為450 MPa，斷裂韌性為21 M Pa·m1/2
3、溶膠-凝膠法
溶膠一凝膠法(Sol—ge1)
是用有機先驅體製成的溶膠浸漬纖維預制體，然後水解、縮聚，形成凝膠，凝膠經乾燥和熱解後形成復合材料。此工藝組分純度高，分散性好，而且熱解溫度不高(低於1400~C)，溶膠易於潤濕纖維，因此更利於制備連續纖維增強陶瓷基復合材料。該工藝缺點是：由於是用醇鹽水解來製得基體，所以復合材料的緻密性差，不經過多次浸漬很難達到緻密化，且此工藝不適於部分非氧化物陶瓷基復合材料的制備。