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冶金物理化学



冶金物理化学是国家级精品资源共享课，并将在中国大学MOOC上线，涉及钢铁冶金、有色金属冶金及材料科学等领域的基础理论和基本方法，是冶金工程专业学生必须掌握的重要课程之一，也是从事冶金工作工程技术人员的重要参考。

本书将教学大纲要求的64学时分为31个教学单元，冶金过程热力学包括16个单元，冶金过程动力学包括15个单元。每个教学单元分为四部分：教学的基本内容，教学内容的提高，与本单元内容相关的人物传记，习题、思考题和参考文献。

本书可供高等学校冶金工程专业及相关专业本科生和研究生使用，也可作为有关科研和工程技术人员参考用书。

作者：
郭汉杰
定价：
75.00元
出版时间：
2021-08-18
ISBN：
978-7-04-055457-1
物料号：
55457-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
材料类
二级分类：
材料类专业课
三级分类：
材料的性能
重点项目：
暂无
版面字数：
860.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
  • 前辅文
  • 上篇　冶金过程热力学
    • 第1章 冶金反应热力学基础
      • Unit 1　冶金热力学基本方程
        • 1.1　冶金热力学基本方程
          • 1.1.1　体系中组元i的化学势
          • 1.1.2　化学反应等温方程式
          • 1.1.3　Van’t Hoff等压方程式
          • 1.1.4　运用ΔrG时应注意的几个问题
          • *1.1.5　ΔrG和ΔrG在冶金过程中的应用
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 2　冶金反应标准吉布斯自由能变化值的计算
        • 1.2　冶金反应标准吉布斯自由能变化值ΔrG的计算
          • 1.2.1　用积分法计算ΔrG
          • 1.2.2　由物质的标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGm及标准摩尔溶解吉布斯自由能ΔsolGm求化学反应的ΔrG
          • 1.2.3　由化学反应的平衡常数K求ΔrG
          • 1.2.4　由电化学反应的电动势求ΔrG
          • 1.2.5　由吉布斯自由能函数求ΔrG
          • 1.2.6　由物质的相对摩尔吉布斯自由能Gi求ΔrG
          • *1.2.7　标准吉布斯自由能计算新方法
        • 习题
        • 思考题
    • 第2章 热力学参数状态图
      • Unit 3　氧势图
        • 2.1　氧势图
          • 2.1.1　氧势图的形成原理
          • 2.1.2　氧势图的应用
          • *2.1.3　氧势图及相关热力学状态图新发展
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 4　相图的基本规则与三元系相图的构成
        • 2.2　相图的基本规则与三元系相图的构成
          • 2.2.1　相图的基本规则
          • 2.2.2　二元系相图
          • *2.2.3　相图计算的热力学原理
          • 2.2.4　三元系相图的构成
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 5　简单共晶型三元系相图
        • 2.3　简单共晶型三元系相图
          • 2.3.1　简单共晶型三元系立体相图及截面相图
          • 2.3.2　简单共晶型三元系的冷却过程
          • *2.3.3　简单三元交互系的液相投影面
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 6　具有化合物的三元系相图
        • 2.4　具有化合物的三元系相图
          • 2.4.1　生成稳定二元化合物的三元系
          • 2.4.2　生成不稳定二元化合物的三元系
          • *2.4.3　生成三元化合物的三元系
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 7　三元系相图的应用
        • 2.5　三元系相图的应用
          • 2.5.1　CaO-SiO2-Al2O3三元系相图
          • 2.5.2　CaO-SiO2-FeOn三元系相图
          • *2.5.3　Fe-Al-O及FeO-Al2O3相图与钢液脱氧产物
        • 习题
        • 思考题
    • 第3章 冶金溶液
      • Unit 8　溶液的基本定律与活度
        • 3.1　溶液的基本定律与活度
          • 3.1.1　拉乌尔定律与亨利定律
          • 3.1.2　活度及活度系数
          • 3.1.3　活度的标准态和参考态
          • 3.1.4　不同标准态下活度及活度系数的转换
          • *3.1.5　冶金中活度的测定和计算
          • *3.1.6　活度质疑
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 9　金属溶液
        • 3.2　金属溶液
          • 3.2.1　标准溶解吉布斯自由能
          • 3.2.2　多元金属溶液中组元的活度系数——瓦格纳模型
          • *3.2.3　活度相互作用系数的关系及在冶金中应用
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 10　正规溶液及其他溶液模型
        • 3.3　正规溶液及其他溶液模型
          • 3.3.1　正规溶液
          • *3.3.2　正规溶液的统计热力学方法
          • *3.3.3　几何模型
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 11　熔渣的结构理论
        • 3.4　熔渣的结构理论
          • 3.4.1　熔渣的分子结构理论
          • 3.4.2　熔渣的离子结构理论
          • *3.4.3　熔渣离子分子共存理论
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 12　冶金炉渣的性质
        • 3.5　冶金炉渣的性质
          • 3.5.1　冶金炉渣的基本化学性质
          • 3.5.2　炉渣的硫容量
          • *3.5.3　磷酸盐容量
        • 习题
        • 思考题
    • 第4章 冶金热力学应用
      • Unit 13　冶金反应标准焓的应用
        • 4.1　冶金反应标准焓的应用
          • 4.1.1　冶金反应标准焓的计算
          • 4.1.2　最高反应温度的计算
          • 4.1.3　炼钢中元素发热能力的计算
          • *4.1.4　热容和标准焓的理论估算
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 14　固体氧化物的还原
        • 4.2　固体氧化物的还原
          • 4.2.1　固态化合物分解
          • 4.2.2　固体氧化物的间接还原
          • *4.2.3　固体氧化物的直接还原
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 15　氧化物的选择性还原
        • 4.3　氧化物的选择性还原
          • 4.3.1　选择性还原——从红土矿中提取钴和镍
          • *4.3.2　选择性还原——从含锌粉尘中分离锌
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 16　不锈钢冶炼的去碳保铬原理
        • 4.4　选择性氧化——奥氏体不锈钢的去碳保铬
          • 4.4.1　选择性氧化热力学原理
          • *4.4.2　铬在熔渣中的存在形式的物理化学研究
          • *4.4.3　钒的选择性氧化——雾化提钒工艺
        • 习题
        • 思考题
  • 下篇　冶金过程动力学
    • 第5章 冶金反应动力学基础
      • Unit 1　化学反应动力学基础
        • 5.1　化学反应动力学基础
          • 5.1.1　化学反应速率
          • 5.1.2　可逆反应与铁矿石的气基还原
          • *5.1.3　其他典型的复杂反应
          • *5.1.4　温度对反应速率的影响
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 2　扩散与传质基础
        • 5.2　扩散与传质基础
          • 5.2.1　传递过程基本原理
          • 5.2.2　D为常数时费克第二定律的几个特解
          • *5.2.3　扩散理论在冶金中的应用——扩散系数的确定
          • *5.2.4　非稳态扩散传质的一些特征
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 3　多相反应动力学的基本理论
        • 5.3　多相反应动力学的基本理论
          • 5.3.1　边界层理论
          • 5.3.2　边界层理论与多相反应动力学基本方程
          • *5.3.3　多相反应动力学基本方程的应用
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 4　多相反应动力学典型模型
        • 5.4　多相反应动力学模型
          • 5.4.1　双膜传质理论
          • 5.4.2　溶质渗透理论与表面更新理论
          • *5.4.3　传质系数的确定方法
        • 习题
        • 思考题
    • 第6章 气/固反应动力学
      • Unit 5　气/固反应与未反应核模型
        • 6.1　气/固反应与未反应核模型
          • 6.1.1　气/固反应特点与反应机理
          • 6.1.2　外扩散控速时的未反应核模型
          • *6.1.3　固体表面的吸附与表面反应速率
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 6　不同限制环节的未反应核模型
        • 6.2　不同限制环节的未反应核模型
          • 6.2.1　内扩散为限制环节时的反应模型
          • 6.2.2　界面化学反应为限制环节时的反应模型
          • 6.2.3　内扩散和界面化学反应混合控速时的反应模型
          • *6.2.4　不考虑固体颗粒内部结构的几个经典模型
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 7　未反应核模型的一般情况
        • 6.3　未反应核模型的一般情况
          • 6.3.1　未反应核模型的一般情况下方程
          • 6.3.2　考虑吸附现象的界面化学控速时的情况
          • *6.3.3　考虑固体颗粒空隙结构的随机孔模型
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 8　气/固反应动力学理论的应用
        • 6.4　气/固反应动力学理论的应用
          • 6.4.1　致密固体与气体反应生成固相产物层的动力学
          • 6.4.2　致密固体与气体反应不生成固相产物层的动力学
          • *6.4.3　多孔固相颗粒气化反应动力学
        • 习题
        • 思考题
    • 第7章 气/液反应动力学
      • Unit 9　液相中气泡的生成原理
        • 7.1　液相中气泡的生成原理
          • 7.1.1　过饱和熔体气泡成核
          • 7.1.2　气泡在钢液中的运动和长大
          • *7.1.3　喷嘴吹入液体形成气泡的机理
          • *7.1.4　气泡与液体间的传质
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 10　钢液脱碳反应动力学
        • 7.2　钢液脱碳反应动力学
          • 7.2.1　脱碳反应机理与速率
          • 7.2.2　氧气顶吹转炉脱碳速率的数学模型
          • *7.2.3　双膜理论在气/液反应中的应用
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 11　气泡冶金过程动力学
        • 7.3　气泡冶金过程动力学
          • 7.3.1　吹氩脱碳过程动力学
          • 7.3.2　吹氩脱氢过程动力学
          • *7.3.3　有化合物生成的气/液反应动力学
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 12　真空冶金动力学
        • 7.4　真空冶金动力学
          • 7.4.1　真空去气的基本规律
          • 7.4.2　真空脱碳、脱氧
          • 7.4.3　真空脱氮动力学
          • *7.4.4　气泡冶金传质系数计算
          • *7.4.5　真空条件下气泡和钢液的作用
        • 习题
        • 思考题
    • 第8章 液/液反应动力学
      • Unit 13　液/液反应动力学
        • 8.1　液/液反应动力学
          • 8.1.1　液/液反应动力学机理及速率方程
          • 8.1.2　最大速率法确定液/液反应的限制性环节
          • *8.1.3　几种特殊情况下的液/液反应动力学方程
        • 习题
        • 思考题
      • Unit 14　液/液反应动力学的应用
        • 8.2　液/液反应动力学的应用
          • 8.2.1　熔渣中MnO被Si还原的动力学
          • *8.2.2　熔渣中SiO2还原的动力学
        • 习题
        • 思考题
    • 第9章 固/液反应动力学
      • Unit 15　固/液反应动力学
        • 9.1　固/液反应动力学
          • 9.1.1　组元在液相中传质控速时的动力学规律
          • 9.1.2　化学反应步骤控速时的动力学规律
          • 9.1.3　两种步骤速率控制共存的动力学规律
        • 9.2　固/液反应动力学应用
          • 9.2.1　耐火材料抗熔渣侵蚀动力学研究的一般方法
          • 9.2.2　氧化镁在熔渣中的溶解动力学
        • *9.3　固态合金的熔化与液态合金凝固动力学
          • 9.3.1　固态合金熔化动力学基础
          • 9.3.2　液态合金凝固动力学
          • 9.3.3　合金凝固时的偏析动力学
        • 习题
        • 思考题
    • 附录
      • 附录1　常用（常数）单位与国际单位的转换表
      • 附录2　元素与1 mol O2反应生成氧化物的标准吉布斯自由能ΔrG
      • 附录3　元素与1 mol S2、N2、C、Cl2反应生成化合物的标准吉布斯自由能变化ΔrG=A+BT
      • 附录4　元素溶于金属液的标准溶解吉布斯自由能ΔsolGi
      • 附录5　溶于铁液中各元素的相互作用系数eji（1600 ℃）
      • 附录6　Cu-i-j系活度相互作用系数
      • 附录7　常用物质的等压热容及在298 K的ΔH298、ΔG298、S298
      • 附录8　铁液中组元的自扩散系数与活化能
      • 附录9　二元系金属溶液中组元的自扩散系数
      • 附录10　熔渣、熔锍中组元的扩散系数

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