本書是根據(jù)全日制高等教育冶金工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的要求編寫的，作為其專業(yè)基礎(chǔ)課“冶金原理”或“冶金物理化學(xué)”的教材。全書分為三篇，共17章，全面介紹冶金過(guò)程的物理化學(xué)原理，包括冶金熔體、冶金過(guò)程的熱力學(xué)基礎(chǔ)、冶金過(guò)程的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。本書注重打破過(guò)去人為的“鋼鐵冶金原理”與“有色冶金原理”的界線，將冶金過(guò)程作為一個(gè)整體，抽象出共同的理論基礎(chǔ)作為主線，結(jié)合典型的工藝過(guò)程進(jìn)行闡述。書中精選了豐富的例題與習(xí)題，幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握。此外，為了配合雙語(yǔ)教學(xué)的要求，編寫了主要術(shù)語(yǔ)的中英文對(duì)照索引。
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目錄
緒言 1
第一篇 冶金熔體
第1章 概述 4
1.1 金屬熔體 4
1.2 熔渣 4
1.3 熔鹽 6
1.4 熔锍 7
習(xí)題與思考題 8
第2章 冶金熔體的結(jié)構(gòu) 9
2.1 金屬熔體的結(jié)構(gòu) 9
2.2 熔鹽的結(jié)構(gòu) 12
2.3 熔渣的結(jié)構(gòu) 13
習(xí)題與思考題 23
第3章 冶金熔體的化學(xué)性質(zhì) 24
3.1 熔渣的酸堿性 24
3.2 熔渣的氧化還原性 28
3.3 熔渣的容量性質(zhì) 30
3.4 熔渣與液態(tài)金屬的反應(yīng) 35
習(xí)題與思考題 36
第4章 冶金熔體的物理性質(zhì) 37
4.1 熔化溫度 37
4.2 密度 39
4.3 黏度 42
4.4 導(dǎo)電性 46
4.5 熔體組分的擴(kuò)散系數(shù) 50
4.6 表面性質(zhì)與界面性質(zhì) 52
習(xí)題與思考題 59
第5章 冶金熔體熱力學(xué) 61
5.1 溶液熱力學(xué)基礎(chǔ) 61
5.2 溶液中反應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算 75
5.3 冶金熔體的熱力學(xué)模型 82
5.4 冶金熔體中組分的活度 90
習(xí)題與思考題 95
第一篇主要參考資料 97
第二篇 冶金過(guò)程的熱力學(xué)基礎(chǔ)
第6章 概述 99
第7章 相圖及其在冶金中應(yīng)用 102
7.1 三元系相圖基礎(chǔ)知識(shí) 102
7.2 熔渣相圖及其在火法冶金中的應(yīng)用 120
7.3 熔鹽相圖及其在鋁電解中的應(yīng)用 130
7.4 熔锍相圖及其在銅冶金中的應(yīng)用 132
7.5 水鹽體系相圖及其在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用 136
習(xí)題與思考題 145
第8章 化合物的生成-分解反應(yīng) 148
8.1 基本概念 148
8.2 化合物生成反應(yīng)的熱力學(xué)分析 148
8.3 化合物分解反應(yīng)的熱力學(xué)分析 157
習(xí)題與思考題 165
第9章 熱力學(xué)平衡圖原理及其在冶金中的應(yīng)用 166
9.1 基本概念 166
9.2 繪制熱力學(xué)平衡圖的理論基礎(chǔ) 167
9.3 熱力學(xué)平衡圖的繪制與應(yīng)用(I)——二組分體系，F(xiàn)e-O系及多價(jià)金屬-氧系的熱力學(xué)平衡圖 170
9.4 熱力學(xué)平衡圖的繪制與應(yīng)用(II)——三組分體系，金屬-硫-氧系及金屬-氯-氧系的熱力學(xué)平衡圖 173
9.5 熱力學(xué)平衡圖的疊加 181
9.6 電勢(shì)-pH圖(φ-pH圖)及其在冶金中的應(yīng)用 183
9.7 濃度對(duì)數(shù)(lg[Me]或lgC)-pH圖及其在濕法冶金中的應(yīng)用 200
習(xí)題與思考題 203
第10章 還原過(guò)程 205
10.1 基本概念 205
10.2 金屬氧化物的碳還原及氫還原 207
10.3 金屬熱還原 224
10.4 真空還原 225
習(xí)題與思考題 227
第11章 高溫分離提純過(guò)程 228
11.1 基本概念 228
11.2 氧化精煉 229
11.3 硫化精煉 238
11.4 熔析(或凝析)精煉 239
11.5 區(qū)域精煉(區(qū)域熔煉、區(qū)域提純)法及定向凝固法 240
11.6 蒸餾(升華)精煉 243
習(xí)題與思考題 246
第12章 濕法分離提純過(guò)程 247
12.1 沉淀法 248
12.2 離子交換法 256
12.3 有機(jī)溶劑萃取法 262
習(xí)題與思考題 274
第二篇主要參考資料 275
第三篇 冶金過(guò)程的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
第13章 概述 277
第14章 冶金過(guò)程的氣(液)/固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 279
14.1 氣(液)/固相反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(收縮核模型) 279
14.2 化學(xué)反應(yīng)控制 282
14.3 外擴(kuò)散控制 285
14.4 內(nèi)擴(kuò)散控制 286
14.5 混合控制 288
14.6 影響氣(液)/固相反應(yīng)速率的因素 289
14.7 等反應(yīng)率法研究冶金過(guò)程動(dòng)力學(xué) 294
14.8 液(氣)/固反應(yīng)過(guò)程的強(qiáng)化 296
習(xí)題與思考題 299
第15章 冶金過(guò)程的液(氣)/液相反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 301
習(xí)題與思考題 303
第16章 結(jié)晶過(guò)程 304
16.1 新相成核 304
16.2 晶粒的長(zhǎng)大 307
16.3 結(jié)晶過(guò)程的綜合速率 307
16.4 影響產(chǎn)物化學(xué)組成、粒度和形貌的因素 309
習(xí)題與思考題 310
第17章 電極過(guò)程動(dòng)力學(xué) 311
17.1 擴(kuò)散動(dòng)力學(xué) 311
17.2 電化學(xué)過(guò)程動(dòng)力學(xué) 313
17.3 全極化 318
17.4 陰極過(guò)程 319
17.5 陽(yáng)極過(guò)程 324
習(xí)題與思考題 327
第三篇主要參考資料 329
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