具体描述
《高炉衬蚀损显微剖析》以显微结构剖析为研究手段，解析高炉、热风炉和焦炉用后耐火材料的显微结构变化，借其探讨高炉内炉料反应行为及其与耐火材料的相互作用；热风炉各部位砌体蚀变现象和延长使用周期的可能性以及焦炉炭化室硅砖相变、反应产物、还原性气体的裂解反应、碳沉积和石墨化行为。对锌和钾在高炉内的循环行为及其与耐火材料侵蚀反应的相互关系，炉底炭砖和陶瓷杯碎裂带(brittle zone)形成机制，提出了新见解。在综述国际历年耐火材料用后的显微结构变化的重点研究成果的基础上，论述了理论与实践的相关性和多元性。
显微结构剖析以图像表征为主，它起到数据的作用。书中附有大量显微照片用以表征组分的反应过程，许多图像不仅反映丰富的科学信息，还有相当的艺术欣赏价值，可谓科学与艺术的融合。
《高炉衬蚀损显微剖析》可供冶金工业、耐火材料号业工程技术、科学研究人员阅读，也可供相关专业的师生参考。
冶金材料科学与工程导论 本书旨在为冶金材料科学与工程领域的初学者提供一个全面而系统的入门。本书内容涵盖了材料科学与工程的基础理论、关键概念以及在冶金工业中的实际应用，重点在于培养读者对材料性能、结构与加工工艺之间相互关系的深刻理解。 第一章 材料的宏观性能与分类 本章将首先介绍材料的基本宏观性能，包括力学性能（如强度、硬度、韧性、塑性）、热学性能（如导热性、热膨胀性）、电学性能（如导电性、绝缘性）、磁学性能以及化学性能（如耐腐蚀性）。随后，本书将对各类工程材料进行分类，主要包括金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料。对于每类材料，我们将简要阐述其代表性的特点、应用领域以及在现代工业中的重要性。 第二章 材料的微观结构与原子键合 深入理解材料的宏观性能，离不开对其微观结构的认识。本章将从原子尺度出发，探讨不同类型的原子键合方式（如离子键、共价键、金属键、范德华力）如何决定材料的结构和性质。我们将介绍晶体结构的基本概念，包括点阵、晶胞、晶面和晶向，并重点讲解金属材料中常见的晶体结构，如体心立方、面心立方和密排六方结构。此外，本章还将介绍非晶态材料（如玻璃）的结构特点。 第三章 材料中的缺陷 任何材料都不可能达到完美的晶体状态，材料中的缺陷是影响其性能的关键因素。本章将详细介绍不同类型的晶体缺陷，包括零维缺陷（点缺陷，如空位、填隙原子、取代原子）、一维缺陷（线缺陷，如位错）、二维缺陷（面缺陷，如晶界、孪界、相界）和三维缺陷（体缺陷，如夹杂物、孔洞）。我们将分析这些缺陷的形成机制，以及它们对材料的强度、塑性、扩散和电学性能的影响。 第四章 相图与相变 相图是描述材料在不同温度、压力和成分下稳定相态的图形化工具。本章将介绍二元相图的基本原理，包括纯组元相图、固溶体相图、共晶相图、共析相图以及包晶相图。我们将重点讲解如何利用相图预测材料在不同热处理过程中的相变行为，例如固态相变、液固相变和固液相变。理解相变对于控制材料的组织结构和获得所需性能至关重要。 第五章 金属材料的强化与韧化机制 金属材料因其优异的力学性能而被广泛应用。本章将深入探讨提高金属材料强度的各种机制，包括固溶强化、沉淀强化、晶粒细化强化和形变强化（加工硬化）。同时，我们也将关注提高金属材料韧性的方法，如优化合金成分、控制热处理工艺和引入第二相。 第六章 陶瓷材料的特性与应用 陶瓷材料以其高硬度、耐高温、耐腐蚀和优良的绝缘性能而著称。本章将介绍陶瓷材料的种类，如氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷和硅酸盐陶瓷。我们将分析陶瓷材料的晶体结构、化学键合特点以及其脆性本质。此外，本章还将探讨先进陶瓷材料（如结构陶瓷、功能陶瓷）的设计理念及其在航空航天、电子电器、生物医学等领域的广泛应用。 第七章 高分子材料的基本原理 高分子材料是现代生活中不可或缺的材料。本章将介绍高分子化合物的基本概念，包括单体、聚合物、分子量及其分布。我们将讲解高分子链的结构特点，如线型、支化和交联结构，以及不同类型的高分子材料（如热塑性塑料、热固性塑料、弹性体）的性能差异。此外，本章还将简要介绍高分子材料的加工方法和应用领域。 第八章 复合材料的设计与性能 复合材料是将两种或两种以上不同材料通过物理或化学方法复合而成，以获得单一材料所不具备的优异综合性能。本章将介绍复合材料的基本组成部分：基体和增强体。我们将讨论不同类型的复合材料，如纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层状复合材料。重点在于分析增强体和基体之间的界面相互作用，以及如何通过设计复合材料的组分和结构来优化其力学、热学和电学性能。 第九章 材料的失效分析 材料在使用过程中可能发生失效，理解失效机制对于提高材料的可靠性和使用寿命至关重要。本章将介绍几种常见的材料失效模式，包括断裂（脆性断裂、韧性断裂）、疲劳、蠕变和腐蚀。我们将讨论导致这些失效的因素，并简要介绍失效分析的基本方法和目的。 第十章 材料的测试与表征 为了准确地了解材料的性能和结构，需要进行一系列的测试和表征。本章将介绍几种常用的材料测试技术，如力学性能测试（拉伸试验、硬度试验）、显微观察技术（金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜）、物相分析技术（X射线衍射）和热分析技术（差示扫描量热法）。 本书力求语言通俗易懂，理论讲解与实际应用相结合，并通过丰富的图示和实例，帮助读者建立起扎实的冶金材料科学与工程基础。希望本书能够激发读者对这一学科的兴趣，并为他们进一步深入学习和研究打下坚实的基础。
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目录信息
第1篇 高炉1 高炉理论与实践文献综述 1.1 高炉现代化 1.2 高炉解剖 1.2.1 小型试验高炉解剖 1.2.2 小型生产高炉解剖 1.2.3 大型高炉解剖 1.3 炉料反应的模拟试验 1.3.1 简单的荷软仪、蠕变仪和高温力学试验法 1.3.2 复合式的荷重反应器 1.3.3 X射线辐射直接观察宏观变形 1.3.4 高温反应的显微结构研究 1.4 高炉内的钾、锌循环 1.4.1 钾循环 1.4.2 锌的气一固循环 1.5 高炉衬里蚀损的预示性 1.5.1 Konig平衡理论 1.5.2 有关理论计算模型的讨论 1.5.3 耐火材料衬里的侵蚀 附件 Boudouard平衡 参考文献2 国外高炉耐火材料 2.1 碳化硅砖 2.2 炭砖和石墨砖 2.2.1 炉底 2.2.2 炉腹 2.2.3 炉缸的损毁 2.3 陶瓷杯 2.3.1 Fourier热传输公式气体自动补偿因子 2.3.2 陶瓷杯的功能与蚀损机制 2.3.3 陶瓷杯的组合材料 参考文献3 Al2O3-SiO2系衬砖显微结构剖析 3.1 莫来石结合刚玉砖 3.1.1 不接触炉渣的砖 3.1.2 接触炉渣的砖 3.2 红柱石一黏土砖 3.2.1 试样CP-32填充料 3.2.2 试样CP-41 3.2.3 试样CP-42 3.2.4 试样CP-45 3.2.5试样CP-46 3.3 蚀损机制 3.3.1 锌蒸气氧化沉积 3.3.2 钾蒸气侵蚀 3.3.3 CO侵蚀 3.3.4 与炉渣的反应 3.3.5 剥片 3.3.6 磨蚀 3.3.7 红柱石黏土砖残砖化学侵蚀反应 参考文献 第1章引用文献4 风口和出铁口区的反应产物 4.1 风口区SiC砖黏附物 4.1.1 SiC砖断裂面的结构 4.1.2 黏结物的结构 4.2 出铁口部位试样 4.2.1 残砖结构 4.2.2 铁口黏结物 参考文献5 炭砖蚀损机制 5.1 炉缸侧壁炭砖 5.1.1 炭砖表面的ZnO黏附及表层反应 5.1.2 炉渣侵入 5.1.3 炭砖中的液相析晶 5.2 炉底炭砖 5.2.1 炭砖显微结构 5.2.2 渗铁炭砖 5.2.3 炉底炭砖碎裂带 5.2.4 炉底炭砖侵入物 5.3 蚀损机制分析 5.3.1 文献简摘 5.3.2 多元蚀损机制 参考文献6 陶瓷杯蚀损机制 6.1 原砖结构试探 6.2 残砖样品的宏观结构 6.3 侵蚀反应 6.3.1 铁的渗透行为 6.3.2 锌蒸气的侵蚀行为 6.4 讨论 6.4.1 关于MS4R牌号陶瓷垫的原料组成问题 6.4.2 陶瓷杯的碎裂现象 6.4.3 化学侵蚀机制与相平衡 参考文献7 炉料微区反应和成渣 7.1 原料的显微结构 7.1.1 赤铁矿 7.1.2 烧结矿的显微结构 7.1.3 球团矿的显微结构 7.2 炉料的还原反应 7.2.1 赤铁矿的还原反应 7.2.2 烧结矿和球团矿的还原反应 7.2.3 碳的氧化行为 7.3 成渣过程 7.3.1 附着渣层 7.3.2 焦炭与炉渣界面 7.3.3 Fe-C界面 7.3.4 Fe-FeO-C共存区 7.3.5 Fe-Fe3C共生结构 7.4 炉渣的组成和显微结构 7.4.1 近终渣 7.4.2 空气冷却渣 7.4.3 淬水渣 7.5 黏附物 参考文献8 总结 8.1 相的性质攀定 8.2 Al2O3-SiO2系衬砖蚀损机制 8.2.1 莫来石结合刚玉砖 8.2.2 黏土砖 8.3 SiC系衬砖蚀损机制 8.4 炭砖蚀损机制 8.5 陶瓷杯 第2篇 热风炉耐火材料蚀变机制9概论 9.1 热风炉作业概况 9.2 炉衬蚀变的宏观结构 9.2.1 球顸 9.2.2 上部炉墙 9.2.3 蚀变硅砖的性能 参考文献10 硅砖的显微结构剖析 10.1 原砖显微结构特征 10.2 用后七孔硅砖 10.2.1 低倍结构 10.2.2 显微结构 10.3 用后上部墙砖 10.4 关于SiO2相变 10.4.1 经典理论辨析 10.4.2 鳞石英-方石英相界 10.4.3 固溶度问题 10.5 结论 参考文献11 陶瓷燃烧器 11.1 褐色薄膜 11.2 纵切面结构 11.3 残砖结构 11.4 结论 参考文献12 低蠕变高铝砖(H-21) 12.1 蠕变的定义 12.2 显微结构分析 12.3 关于温度和侵蚀作用 参考文献13 熔渣结晶作用 13.1 熔渣的化学组成 13.2 结晶作用 参考文献14 结论 14.1 侵蚀介质 14.2 环境对SiO2相变的影响 14.3 抗蠕变高铝砖 14.4 陶瓷燃烧器质量欠佳 第3篇 焦炉硅砖显微结构演变15 焦炉硅砖的性质与显微结构 15.1 原料类型 15.2 焦炉硅砖的显微结构16 化学-相组成和气孔结构变化 16.1 分带化学相组成 16.2 气孔形态的变化17 表面附生的反应产物 17.1 炭化侧 17.2 燃烧侧18 硅酸盐组成的不均态特征 18.1 72孔样品 18.1.1 燃烧侧 18.1.2 炭化侧 18.2 2孔样品 18.2.1 燃烧侧 18.2.2 炭化侧19 结论 参考文献
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