具体描述
《核反应堆安全传热》系统全面地介绍了核反应堆安全传热的专业知识，书中内容涵盖了有关反应堆瞬态运行及事故过程的堆芯传热，介绍了严重事故发生后燃料及其冷却剂的传热特性、严重事故过程中一些特殊情况下的传热机理，分析了反应堆的安全传热过程。《核反应堆安全传热》包括核反应堆安全及核反应堆瞬态热工分析、自然循环流动与传热、核反应堆沸腾临界后传热、再淹没传热、冉湿传热和反应堆熔堆后的传热等内容。
书中涉及的学科知识内容广泛、覆盖专业面较宽、综合性强，内容反映了目前先进反应堆的非能动安全进展以及安全传热的新理论和新方法，使学生可以了解到先进反应堆安全传热研究的发展趋势。
本教材可供高等院校核能科学与工程专业的研究生使用，也可作为核动力工程专业技术人员的培训教材和参考书。
铸剑熔炉：现代冶金学基础与前沿探索 一、 绪论：材料之基，工业之魂 本书旨在系统梳理和深入剖析现代冶金学的核心原理、关键工艺及其在当代工业体系中的战略地位。冶金学，作为一门古老而常新的学科，是连接基础科学（如热力学、相变动力学、材料物理）与工程应用（如航空航天、新能源、高端制造）的桥梁。在全球化和技术迭代加速的今天，对材料性能的极致追求，已成为衡量一个国家核心竞争力的重要标志。本书将从宏观的资源战略视角切入，逐步深入到微观的原子尺度，全面阐释如何通过精确控制材料的成分、组织和微结构，来赋予其所需的力学、热学、电学及化学性能。 二、 矿物加工与冶炼过程热力学 2.1 矿石的准备与富集： 本章详细探讨了从原矿到精矿的转化过程。内容涵盖了破碎、磨矿的能耗优化，以及湿法和干法选矿技术的原理。重点分析了浮选（表面化学、捕收剂的选择性吸附机制）、磁选和重选等核心分离技术，并结合实际案例，讨论了复杂矿物体系的解离与回收策略，特别是针对低品位和共生矿的绿色高效处理方案。 2.2 冶炼过程的热力学基础： 冶金过程本质上是高温下的化学反应过程。本章聚焦于高温体系中的化学热力学。详述了吉布斯自由能、活度、化学势在冶炼过程中的应用，特别是对硫、氧、磷等杂质元素在金属中的溶解度、氧化还原平衡的定量计算。重点解析了熔渣（Slag）与金属的相互作用，包括渣相的结构模型（如离子体模型、聚合物模型）如何影响金属的纯净度和收得率。此外，对高温炉内传热传质的耦合机制进行了深入的数值模拟与分析。 2.3 还原冶金与电化学精炼： 本节深入探讨了金属的还原提取技术。从传统的火法还原（如鼓风炉、反射炉）到先进的浸出-溶剂萃取-电积（SX-EW）湿法冶金流程，均进行了细致的工艺流程描述和反应机理剖析。对于难处理物料（如镍、钴、稀土元素），则重点阐述了高温气体还原、真空冶金等特殊技术的应用。电化学精炼部分，着重分析了电解槽中的电化学极化现象、电流效率的提升方法，以及对阴极沉积金属晶粒结构的控制。 三、 钢铁冶金：从转炉到连铸 钢铁材料是现代工业的基石。本章将钢铁冶金的焦点放在高效率、低排放的现代流程上。 3.1 炼钢过程的精细控制： 详细阐述了转炉炼钢（BOF）和电弧炉炼钢（EAF）中的氧气吹炼动力学。关键在于对终点碳含量、磷、硫的精确脱除。内容涵盖了氧气射流的冲击、金属液的搅拌特性、炉渣碱度对脱磷效率的影响。对于二级精炼（Secondary Metallurgy），如真空处理、炉外脱气（VD/VOD），重点分析了真空条件下氢和氮的去除机理，以及铝、钙处理对非金属夹杂物的形貌控制（如球化处理）。 3.2 凝固理论与连铸技术： 连铸是现代钢铁生产的核心环节。本章深入探讨了金属液在结晶器中的非平衡凝固过程。内容包括：液/固界面的传热模型、二次冷激的形成机理、中心液芯的充填过程。重点分析了铸坯内部的宏观偏析、晶粒的柱状生长与等轴晶区的形成，以及如何通过电磁制动（EMS）技术来优化内部缺陷，实现高性能钢材的近净形生产。 四、 有色金属的冶炼与特种合金制备 4.1 难熔金属与稀有金属的高效回收： 本章关注铝、铜、钛、镁等关键有色金属的冶炼。以铝为例，深入剖析了霍尔-埃鲁（Hall-Héroult）电解过程中的关键技术瓶颈，如电解质的循环、阳极效应的抑制及氟化物的管理。对于钛、锆等高活泼金属，则详细介绍了克罗尔法（Kroll Process）的还原机理和镁/氯循环的高效性。 4.2 高性能结构与功能合金的设计与制备： 现代工程对合金提出了更高的温度、强度和抗腐蚀要求。本节探讨了镍基高温合金、钛合金、镁合金等特种合金的熔炼技术。重点分析了定向凝固、单晶生长等先进凝固技术对合金组织均匀性和蠕变性能的提升作用。在功能材料方面，对磁性材料、形状记忆合金的相变机制和成分调控进行了深入讲解。 五、 材料的塑性加工与组织调控 5.1 变形理论与轧制/锻造工艺： 塑性加工是赋予材料最终宏观形状和内在组织的关键步骤。本章阐述了金属流动、应力应变关系、晶体塑性变形理论（位错理论）。详细分析了热轧、冷轧过程中的动态回复与动态再结晶现象，以及如何通过控制轧制道次、轧制速度和温度，来精确设计轧材的晶粒尺寸和取向，进而优化力学性能。 5.2 粉末冶金与增材制造： 面向复杂零件和功能梯度材料的需求，本章重点介绍了先进的粉末冶金技术。内容包括：粉体制备（雾化法、化学法）、高密度压实技术（热等静压HIP）。此外，本书专门辟出一节，探讨了金属增材制造（如SLM、EBM）中的冶金问题。这包括激光熔池的快速凝固、应力集中导致的残余应力、以及打印层间的冶金结合质量控制。 六、 冶金过程的清洁化与可持续发展 本书最后关注冶金工业在环境保护和资源循环中的责任。详细论述了烟气净化、水资源循环利用的先进技术。特别强调了钢渣、冶炼渣的高附加值资源化利用途径，如用于水泥或建材，以及对难处理二次资源的回收技术研究，旨在推动冶金工业向更绿色、更循环的制造范式转变。 本书特点： 本书不仅是冶金专业学生的理论参考书，更是工程师和科研人员解决实际生产中复杂冶金问题的工具书。它强调理论与实践的紧密结合，采用清晰的图表和详尽的计算实例，确保读者能真正掌握现代冶金工艺背后的科学逻辑。
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