冶金物理化学简明教程

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出版者:化学工业
作者:田彦文
出品人:
页数:293
译者:
出版时间:2007-3
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787502599874
丛书系列:
图书标签:
  • 冶金物化
  • 冶金物理化学
  • 物理化学
  • 冶金
  • 材料科学
  • 化学工程
  • 金属材料
  • 热力学
  • 相图
  • 电化学
  • 腐蚀
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具体描述

本书介绍了溶液热力学(包括偏摩尔性质、活度、活度系数、标准态、G—D方程及正规溶液等),Gibbs自由能变(包括化学反应等温方程、标准Gibbs自由能计算与实验测定、化学反应等温方程式及平衡移动原理应用等),相图(二元、三元相图基本类型及应用),熔渣及渣一金反应热力学(熔渣结构、碱度、熔渣的脱硫脱磷、熔渣的氧化能力及典型冶金熔体反应等),熔锍(造锍过程、熔锍吹炼等),电解质水溶液(电解质水溶液热力学、电位一pH图等),熔盐(熔盐化学、熔盐电解)、多相反应动力学(气一固反应、液一液反应和液一固反应动力学等)。

本教材整体覆盖面宽,内容简洁,强调基础,结合实际,深入浅出,适用于冶金工程专业以及材料学等相关学科的本科生教材,同时也可以作为钢铁冶金、有色金属冶金及材料科学等相关专业的研究生及工程技术人员的参考书。

《金属的温度与变化:工业炼金术的奥秘》 本书将带领读者踏上一段穿越物质世界的奇妙旅程,探索金属在不同温度和化学环境下的变幻莫测。我们将深入了解那些塑造了人类文明进程的金属材料,从古老的铜器时代到现代尖端的航空航天技术,金属无处不在,而它们的特性,则深深根植于其内在的物理化学规律之中。 第一章:金属的本质——原子间的舞蹈 首先,我们将从原子尺度揭开金属的神秘面纱。金属并非坚不可摧的整体,而是由无数个原子有序排列形成的晶体结构。本章将详细阐述金属晶体的基本结构类型,如面心立方(FCC)、体心立方(BCC)和密排六方(HCP),并解释这些结构如何影响金属的宏观性质,例如延展性、强度和导电性。我们会深入探讨金属键的独特性质,金属原子如何通过自由电子的“电子海”紧密结合,这种结合方式赋予了金属卓越的导电性和导热性。同时,我们将审视点缺陷(如空位、置换原子和填隙原子)和线缺陷(如位错)在金属内部的存在,以及它们对金属力学性能的重大影响。理解这些微观的结构和缺陷,是理解金属宏观行为的基础。 第二章:温度的魔法——固液气之间的界限 温度是影响金属性质最直接的因素之一。当温度升高,金属中的原子获得能量,振动幅度增加。我们将详细探讨金属的熔化过程,从固态向液态转变的能量变化,以及熔点在不同金属中的差异。液态金属并非杂乱无章,其原子仍然具有一定的短程有序性,这种流动的特性使其能够被塑造成各种形状。随后,我们将研究金属在气化过程中的表现,分析金属蒸气的形成及其在真空中的行为。一个重要的概念是相图,我们将介绍如何解读二元金属合金的相图,理解不同相(固溶体、化合物)的形成区域,以及在加热和冷却过程中可能发生的相变。例如,亚共析钢和过共晶钢的冷却过程,会经历奥氏体、珠光体、贝氏体和马氏体等不同相的转变,这些相的形成机制和性质是热处理技术的核心。 第三章:合金的智慧——性能的融合与提升 纯金属往往难以满足复杂工业需求,而合金的出现则极大地拓展了金属的应用范围。本章将深入剖析合金形成的基本原理,包括固溶强化和沉淀硬化。固溶强化是指将一种或多种元素引入金属晶格,造成晶格畸变,阻碍位错运动,从而提高合金强度。我们将详细介绍置换固溶体和填隙固溶体的形成条件,以及它们如何影响母体金属的性能。沉淀硬化则是一种更复杂的强化机制,通过在合金中形成细小的第二相粒子来阻碍位错运动,显著提高合金的屈服强度和硬度。我们将讨论沉淀硬化的关键步骤,如固溶处理、淬火和时效,并分析不同合金系统(如铝合金、镍基高温合金)中沉淀相的形成和演变。此外,我们还会探讨合金的其他重要性能,如耐腐蚀性、耐磨性以及在高温下的稳定性,并通过具体的合金实例来展示这些性能的提升。 第四章:化学的对话——金属与环境的相互作用 金属并非孤立存在,它们会与周围的化学环境发生复杂的相互作用,这构成了金属的腐蚀与防护。本章将重点关注金属的电化学腐蚀,阐述金属在电解质溶液中阳极溶解和阴极反应的机理。我们将分析影响腐蚀速率的各种因素,如介质的性质、温度、金属的电极电位以及合金化元素的影响。本书还将介绍不同类型的腐蚀,如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂,并通过生动的图示和案例来解释这些现象。针对腐蚀问题,我们将深入探讨各种防护措施,包括缓蚀剂的使用、阴极保护(牺牲阳极法和外加电流法)以及表面处理技术(如钝化、电镀和阳极氧化)。理解这些化学过程,对于延长金属制品的使用寿命、保障工业设备的安全运行至关重要。 第五章:从熔炉到零件——冶金过程的实践 本章将把理论知识与实际生产相结合,介绍工业生产中金属材料的制备和加工过程。我们将概述炼金术的演进,从古代的炼铜、炼铁到现代的高炉炼钢和电弧炉炼钢。我们将详细解释冶炼过程中涉及的化学反应,如氧化还原反应,以及如何通过控制反应条件来获得纯净的金属。随后,我们将探讨金属的塑性加工方法,如轧制、锻造、挤压和拉伸,以及这些加工过程如何改变金属的显微组织和性能。例如,冷加工会引起金属的加工硬化,可以通过后续的退火处理来消除。此外,我们还将简要介绍金属的焊接和铸造技术,以及这些工艺对金属材料最终性能的影响。 《金属的温度与变化:工业炼金术的奥秘》 旨在为读者提供一个清晰、系统且深入的金属物理化学知识框架。无论您是初学者还是对材料科学有一定了解的读者,本书都将帮助您更好地理解金属材料的内在规律,以及它们在现代工业和科技发展中所扮演的关键角色。通过本书的学习,您将能够更深刻地洞察金属的“性格”,驾驭它们的力量,并为材料科学的未来探索打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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坦白说,我最开始对这本《冶金物理化学简明教程》并没有抱太大的期望,觉得“简明”可能意味着内容会比较浅显。然而,事实证明我错了。这本书在“简明”的同时,却保持了相当的深度和广度。作者在保持理论体系的完整性方面做得非常出色,他能够将复杂的概念用最简洁明了的方式呈现出来,而又不失严谨性。我印象最深刻的是关于热力学在冶金过程中的应用部分,书中对吉布斯自由能、焓变和熵变等概念的阐述,清晰地解释了为什么某些反应会自发进行,以及如何通过控制温度和压力来影响反应的平衡。这对于我理解金属的提纯和合金的形成过程非常有帮助。此外,书中对电化学在冶金过程中的应用,比如电解冶金和电化学腐蚀的讲解,也让我大开眼界。这些内容往往在其他入门书籍中会被简化或省略,但在这里却得到了很好的阐述。这本书的优点在于,它能够在有限的篇幅内,尽可能地涵盖冶金物理化学的核心内容,并且能让读者在掌握基本原理的同时,也能了解到这些原理是如何应用于实际生产的。

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我对这本《冶金物理化学简明教程》的整体感受可以用“恰到好处”来形容。它不像一些教材那样铺天盖地,但也绝非蜻蜓点水。作者在内容的取舍上非常有分寸,既保证了知识的系统性,又避免了不必要的繁杂。我尤其欣赏书中关于冶金过程热力学和动力学的平衡处理。例如,在讲到高温氧化时,作者会首先阐述氧化反应的发生条件和热力学驱动力,然后紧接着分析氧化速率的控制因素,如扩散、界面反应等。这种逻辑顺序非常清晰,能够帮助读者建立起完整的认识。书中还穿插了一些关于冶金历史的小故事和背景介绍,这在一定程度上增加了阅读的趣味性,也让我对这些科学原理的起源和发展有了更深的理解。虽然我不是专业人士,但在阅读这本书的过程中,我感觉自己对冶金工业中的很多现象都有了更清晰的解释。例如,为什么某些矿石需要经过特定的预处理才能有效还原,为什么合金的强度会随着某种元素的加入而显著提高,这些问题都能在这本书中找到答案。

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作为一名对冶金科学充满好奇的爱好者,我一直在寻找能够引导我深入探索这个领域的书籍。《冶金物理化学简明教程》恰好满足了我的需求。这本书的语言风格非常平实,没有太多华丽的辞藻,但每一个字都饱含着深厚的学术功底。作者在讲解过程中,不仅仅是陈述事实,更注重引导读者进行思考。我喜欢书中那种“循循善诱”的教学方式,它鼓励我去主动探索,而不是被动接受。例如,在讲解固相反应机理时,作者并没有直接给出结论,而是通过分析影响反应速率的各种因素,一步步地引导我得出正确的理解。书中对晶体缺陷、扩散机理以及相变动力学等方面的描述,都非常细腻和深入。我通过阅读这些章节,不仅理解了金属材料的微观结构是如何影响宏观性能的,也对材料的加工和处理有了更深刻的认识。这本书让我觉得,学习冶金物理化学不再是一件枯燥的事情,而是一个充满趣味和发现的过程。

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这本《冶金物理化学简明教程》真是一本意外的惊喜!我原本是想找一本能快速入门、掌握基础知识的书,没想到它竟然如此深入浅出。一开始,我抱着试一试的心态翻开,就被其中清晰的逻辑和条理所吸引。作者并没有堆砌大量的公式和晦涩的理论,而是从最基本的概念讲起,循序渐进地引导读者理解冶金过程中的化学原理。我尤其喜欢书中对一些经典实验的详细解读,它们不仅帮助我巩固了理论知识,更让我对这些抽象的概念有了直观的认识。例如,关于相图的讲解,作者不仅给出了典型的相图,还结合实际的金属合金体系进行了分析,让我能够真正理解相图在指导冶炼和热处理过程中的重要作用。书中的插图也十分精美,很多图表都制作得非常直观,比枯燥的文字描述更容易理解。即使是对冶金物理化学完全没有概念的新手,也能在这本书的帮助下,建立起扎实的理论基础,为后续更深入的学习打下坚实的基础。我觉得这本书非常适合本科生、研究生初学者,或者是在相关领域工作的工程师,用来梳理和巩固知识。

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我拿到这本《冶金物理化学简明教程》时,主要是在寻找一些能够帮助我解决工作中遇到的具体问题的参考资料。我一直在纠结于如何优化某个炼钢过程中的元素转化效率,这个问题一直困扰了我很久。这本书的出现,让我眼前一亮。它并没有局限于纯理论的阐述,而是非常注重理论与实际的结合。书中大量的案例分析,让我看到了那些抽象的物理化学定律是如何在真实的冶金生产中发挥作用的。我特别关注了关于氧化还原反应动力学的部分,书中对反应速率、活化能以及催化剂作用的讲解,给我提供了全新的思路。通过学习书中的相关章节,我开始重新审视我之前遇到的那个问题,尝试从动力学角度去分析,并尝试调整工艺参数。虽然我还未完全解决问题,但这本书无疑为我指明了方向,让我能够更有针对性地去探索和实验。书中很多关于传质和传热的章节,也为我理解炉内反应过程提供了更深刻的洞察。总而言之,它是一本非常实用的工具书,能够帮助解决实际生产中的难题。

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