冶金原理复习
山东省考研冶金工程复习资料重点知识点整理与实践技巧分享
山东省考研冶金工程复习资料重点知识点整理与实践技巧分享在准备山东省考研冶金工程的过程中,掌握重点知识和高效的实践技巧是至关重要的。
本文将为您整理冶金工程考研的重点知识点,并分享一些实践技巧,帮助您在备考过程中取得更好的成绩。
一、冶金工程考研重点知识点整理1. 冶金热力学在冶金工程考研中,冶金热力学是一个重要的基础知识点。
它涉及金属材料在高温条件下的相变和化学反应,包括金属矿石的还原、氧化和脱气反应等。
备考时,应重点掌握热力学基本概念、平衡常数的计算方法以及各种反应的热力学条件等内容。
2. 冶金原理冶金原理是冶金工程考研中的另一个重点知识点。
它主要涉及金属矿石的选矿、冶炼和提纯等过程。
备考时,应重点了解金属矿石的性质和成分、冶炼过程中的原料处理和炉渣控制等内容。
3. 冶金化学冶金化学是冶金工程考研中的重要知识点之一。
它主要涉及金属材料的化学性质和化学反应,包括金属腐蚀、合金形成和金属盐溶液的性质等。
备考时,应重点理解金属与非金属元素的化学相互作用、金属合金的组成与性能关系等内容。
4. 冶金物理冶金物理是冶金工程考研中的另一个重点知识点。
它主要涉及金属材料的物理性质和物理行为,包括晶体结构、析出相、位错和塑性变形等。
备考时,应重点掌握金属的晶体结构与性能关系、不同金属材料的热处理过程等内容。
5. 冶金设备冶金设备是冶金工程考研中的重要考点之一。
它主要涉及金属冶炼和加工过程中所使用的各种设备,包括炉子、反应器、分离器和输送设备等。
备考时,应重点了解不同设备的工作原理和操作规程等内容。
二、冶金工程备考实践技巧分享1. 制定合理的学习计划在备考过程中,制定一份合理的学习计划非常重要。
根据自己的时间和实际情况,合理安排每天的学习时间和内容。
同时,要注意合理安排休息时间,避免过度疲劳。
2. 多做习题和模拟试题做题是巩固知识和提高解题能力的有效方法。
在备考过程中,可以多做一些习题和模拟试题,通过不断练习,提高解题速度和准确率。
河南省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析
河南省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析河南省考研冶金工程复习资料:冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析一、概述在冶金工程考研中,冶金原理与冶金物理化学是非常重要的知识点。
本文将就这两方面的重点知识点进行解析,帮助考生更好地复习备考。
二、冶金原理的重点知识点解析1. 冶金原理的基本概念冶金原理是指冶金学的基本原理和规律,包括金属物理冶金、金属化学冶金和金属工艺学等内容。
在复习冶金原理时,考生需重点掌握金属的结构与性能、金属材料的相变等基本概念。
2. 金属的结构与性能金属的结构与性能是冶金工程考研中的重要内容,包括晶体结构、晶体缺陷、晶体的增韧机制等。
在复习期间,考生应牢固掌握不同金属的结构类型、晶体缺陷的种类以及晶体的塑性变形等知识点。
3. 金属材料的相变金属材料的相变是冶金工程中的核心知识之一,包括熔化、凝固、析出等相变过程。
在复习过程中,考生应深入了解金属材料的各种相变规律和相图,掌握相变过程的影响因素和调控方法。
4. 金属的加工与热处理金属的加工与热处理是冶金工程中不可或缺的部分,包括铸造、锻造、焊接等加工过程,以及退火、淬火、回火等热处理方法。
考生需要熟练掌握不同加工和热处理方法的原理、工艺及其对金属材料性能的影响。
三、冶金物理化学的重点知识点解析1. 金属与非金属元素的相互作用金属与非金属元素的相互作用是冶金物理化学中的重要内容,包括金属与氧化物、硫化物、氮化物等的反应。
在复习期间,考生应掌握金属与非金属元素的化学反应机制和热力学基础,理解金属材料的腐蚀、氧化等现象。
2. 金属的电化学行为金属的电化学行为是冶金物理化学中的关键知识之一,包括电化学平衡和腐蚀电池等内容。
考生需掌握电化学反应的基本原理和电化学平衡的计算方法,理解电化学腐蚀的本质和防腐蚀的措施。
3. 金属溶液金属溶液是冶金工程中的重要研究对象,包括金属的固溶、固相变、液溶剂和电解液等。
在复习期间,考生需了解金属溶液的物理化学性质,熟悉固相变和固溶体的形成机制,掌握金属溶液的制备方法和性质调控等知识。
北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理
北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理北京市考研冶金工程复习资料-冶金原理重点内容整理一、冶金原理概述冶金原理是冶金学的基础,它研究冶金过程中的基本原理、规律和理论基础,是冶金工程师必须具备的核心知识。
本节将重点整理北京市考研冶金工程复习资料中冶金原理的重点内容。
二、冶金原理的基本概念冶金原理涉及许多基本概念,包括金属的物理性质、化学性质和结构等。
在冶金工程学习过程中,我们必须掌握这些基本概念,才能更好地理解和应用冶金原理。
1. 金属的物理性质金属的物理性质是指金属的导电性、热传导性、延展性、膨胀性等等。
在冶金过程中,我们通常根据不同金属的物理性质来选择适当的处理方法和工艺。
2. 金属的化学性质金属的化学性质是指金属与环境中其他元素和化合物之间的作用。
例如,金属的氧化、还原、析出等化学反应对于冶金工程至关重要。
3. 金属的晶体结构金属的晶体结构对其性能有着重要的影响。
晶体结构的类型和缺陷将决定金属的力学性质、热学性质等,并直接影响熔化、形变和再结晶等冶金工艺。
三、冶金原理的基本理论在冶金原理中,有一些基本理论是不可或缺的,它们为我们解释了冶金过程中的一些基本现象和规律。
1. 相图理论相图理论是冶金学中的核心理论之一。
通过相图的研究,我们能够了解金属和合金在不同温度和成分条件下的相组成、相变规律等重要信息。
相图理论在冶金工程中的应用非常广泛。
2. 冶金反应动力学理论冶金反应动力学理论研究了金属和合金在不同条件下的反应速度、反应机制等。
通过掌握冶金反应动力学,我们能够预测和控制冶金过程中的反应行为,提高生产效率和产品质量。
3. 界面理论界面理论研究了不同相之间的交界面,例如金属和气体、金属和液体、金属和固体之间的界面。
这些界面对于材料的腐蚀、溶解和反应等过程具有重要影响,理解界面理论能够帮助我们更好地设计和优化冶金工艺。
四、冶金原理的应用冶金原理是冶金工程的基础知识,通过合理应用冶金原理,我们能够解决实际工程中遇到的问题,提高冶金生产的效益。
钢铁冶金原理复习资料
标准吉布斯自由能:某纯组分溶解于溶剂中,形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值。
标准生成吉布斯自由能:在标准状态下由稳定单质生成1mol物质时反应的自由能变化值。
直接还原:CO和H2做还原剂产物为CO2或H2O的反应。
间接还原:以C为还原剂产物为CO的反应。
化学反应的标准吉布斯自由能计算方法:(1)标准生成自由能法(2)线性组合法(3)平衡常数法(4)电化学反应电动势法(5)自由能函数法偏摩尔量:在恒温、恒压及其它组分的物质的量保持不变的条件下,溶液的广度性质X,对某组分B物质的量的偏微商。
[X B=(ə/əmb)T.P.nk(K≠B)]化学位:当广度性质是吉布斯自由能时,组分B的偏摩尔量就称为化学位。
活度:为了使实际溶液也能够服从拉乌尔定律,就需要将实际溶液的浓度前乘以一个系数对他加以校正,经校正的浓度称为活度。
活度的定义a B=p B/p(标)活度的测定方法:蒸汽压法、分配定律法、化学平衡法、电动势法。
活度的三种标准态:(1)纯物质标准态。
(符合拉乌尔定律)(2)假象纯物质标准态。
(符合亨利定律)(3)质量1%溶液标准态。
(符合亨利定律)理想溶液:在全部浓度范围内服从拉乌尔定律的溶液。
稀溶液:溶质服从亨利定律,溶剂服从拉乌尔定律的溶液称为稀溶液。
多相反应发生的问题在体系的相界面上,有如下三个环节:(1)反应物对流扩散到反应界面上。
(2)在反应界面上进行化学反应。
(3)反应产物离开反应界面向相内扩散。
未反应核模型:当固相反应物是致密的时,化学反应从固相物的表面开始,逐渐向矿块中心推进,反应物和产物之间有较明显的界面存在;而反应在层间的相界面附近区域进行,因而形成的固相产物则出现在固相反应物处,而原相内部则是未反应的部分。
双模理论:(1)在两相的相界面两侧的每个相内都有一层边界薄膜,这种膜产生了物质从相内到界面的基本传质阻力,存在浓度梯度。
(2)在两层膜之间的界面上,处于动态平衡状态。
(3)组元在每相内的传质通量与浓度差活分压差成正比。
冶金原理复习
的相对位置关系来确定该无变点的性质。
低共熔点 —— E 转 熔 点 —— P
熔体冷却过程分析小结
根据给定熔体M的百分组成,在浓度三角形中找到M点的 位置; 由M点所在的等温线,确定熔体开始结晶的温度; 由M点所在的初晶面,确定初晶组成; 按M点所在的子三角形确定熔体结晶终了的固相组成及冷 却过程的终点。 原始体系组成点、液相组成点和固相组成点三者始终在同 一条直线上,而且体系组成点必在固、液二组成点之间, 它们的质量关系遵守杠杆规则。 液相组成和固相组成的变化是沿两条不同的路径进行的。 结晶终了时,这两条路径首尾相连,合为一条折线。
电导率为电阻率(,单位· m)的倒数:
= 1/
电导率的单位:S· m1(西门子每米)
二、电导率与其他性质的关系 1、电导率与熔体组成的关系
2、电导率与温度的关系 金属熔体及熔锍——第一类导体 当温度升高时,它们的电导率下降。 温度升高,离子的运动加剧,阻碍了自由电 子的定向 运动。 熔盐和熔渣——第二类导体 当温度升高时,它们的电导率增大。 3、电导率与粘度的关系 对于一定组成的熔盐或熔渣,降低粘度有利于离子的运动,从 而使电导率增大。
第五章 冶金熔体的化学性质 与热力学性质
• 1、熔渣的碱度、熔渣的酸度 • 2、熔渣中氧化渣及还原渣
一、熔渣的碱度
钢铁冶金中,习惯上用碱度表示熔渣的酸碱性。 碱度 —— 熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化 物含量(质量)之比,用R(B、V)表示。 碱度有多种表达式。 可在氧化物的质量百分数前引入根据化学计量关系或 通过实际观测得到的系数。 各种碱度表达式中氧化物的量可用其摩尔数或摩尔分 数表示。 对于高炉渣,碱度大于 1 的渣是碱性渣,碱度小于 1 的 渣是酸性渣。 对于炼钢渣,碱性渣的碱度约为2~3.5。
电解冶金原理复习题及答案
有色金属冶金概论复习题1. 简述冶金学科(冶金方法)的分类;①提取冶金学(Extractive metallurgy)②物理冶金学(Physical metallurgy)。
2. 几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点①火法冶金火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤特点:②湿法冶金湿法冶金在机理上属物理化学的内容,其生产步骤主要包括:浸取、分离、富集和提取特点:③电冶金电冶金包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等特点:④粉末冶金粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成:配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品,为了获得均匀的密度,还需要采取等静压(各方向同时受液压)的方法成型特点:3. 简述有色金属提取的特点①有色金属矿物的品位低,成分复杂。
②提取方法多,分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法:①焙烧(氧化、还原、硫酸化、氯化、煅烧、烧结焙烧);②熔炼(造锍、还原、氧化、熔盐电解、反应熔炼,吹炼);③精炼(氧化、氯化、硫化、电解精炼)。
湿法:①浸出:按浸出的溶剂:碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等;按浸出的方式:常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。
②净化:水解沉淀净化、置换净化、气体还原(氧化)净化,等。
③沉积:置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属重金属,一般是指密度在4.5 (或5)g·cm-3以上的金属,过渡元素大都属于重金属。
主要有11种:铜Cu、铅Pb、锌Zn、镍Ni、锡Sn、钴Co、砷As、铋Bi、锑Sb、镉Cd、汞Hg轻金属,密度在4.5 (或5) g·cm-3以下的金属叫轻金属,周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属,主要有7种:铝Al、镁Mg、钾K、钠Na、钙Ca、锶Sr、钡Ba;贵金属,通常是指金、银和铂族元素。
这些金属在地壳中含量较少,不易开采,价格较贵,所以叫贵金属。
江苏省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与冶金原理重点内容梳理
江苏省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与冶金原理重点内容梳理一、引言冶金工程是以金属和非金属矿物资源为原料,通过一系列物理、化学和冶金过程,加工提炼出金属材料的工程学科。
冶金物理化学和冶金原理是冶金工程的两个重要分支,本文将对其重点内容进行梳理。
二、冶金物理化学1. 金属相图金属相图是研究金属及金属合金中相(晶体)组成、相之间的相互作用关系以及相变规律的图表。
学习金属相图可帮助我们了解金属及合金的显微结构、性能和相变过程。
2. 基础物理化学冶金物理化学中的基础知识包括热力学、动力学、电化学等。
熟练掌握这些知识对于理解冶金过程中的反应动力学、电化学反应以及热力学平衡状态等具有重要意义。
3. 金属腐蚀与防护金属腐蚀是金属与周围环境发生不可逆反应的过程,防护则是采取一系列措施来延缓或阻止金属腐蚀。
学习金属腐蚀与防护可帮助我们提高金属材料的耐腐蚀性能,延长其使用寿命。
4. 金属物理性能测试金属的物理性能包括力学性能、热学性能、电学性能等。
学习金属物理性能测试方法和标准可以帮助我们评价金属材料的质量和性能,并为合理选材提供依据。
三、冶金原理1. 冶金矿石学冶金矿石学研究矿石的成分、结构、产状等,为冶金工程提供原料选矿和矿石加工的依据。
了解常见矿石的特性和选矿工艺对于提高金属提取率和降低能耗具有重要意义。
2. 冶金过程学冶金过程学是研究金属冶炼过程及其规律的学科。
学习冶金过程学可以了解金属冶炼的流程、反应原理、热力学与动力学变化等,为冶金工程的设计和优化提供支持。
3. 冶金反应动力学冶金反应动力学研究冶金过程中反应速率与反应条件之间的关系。
了解反应动力学可以帮助我们控制反应速率、提高产品质量,并优化冶金工艺。
4. 冶金热力学冶金热力学是研究金属体系中组分间平衡态的理论和方法。
学习冶金热力学可以帮助我们理解金属熔炼中的相平衡关系、溶质分配行为等,为冶金工艺控制和优化提供依据。
四、结语通过对江苏省考研冶金工程复习资料中冶金物理化学与冶金原理重点内容的梳理,我们可以更系统地学习和理解冶金工程的基础知识和原理。
冶金原理复习题(stu)
第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体?它分为几种类型?2. 何为熔渣?简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3. 熔锍的主要成分是什么?第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点,并说明其变化规律。
X :A 10% ,B 70% ,C 20% ;Y :A 10% ,B 20% ,C 70% ;Z :A 70% ,B 20% ,C 10% ;若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合,试求出混合后熔体的组成点。
2. 试分析下图中熔体1 、2 、3 、4 、5 、6 的冷却结晶路线。
第三章冶金熔体的结构1. 熔体远程结构无序的实质是什么?2. 试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3. 简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么?第四章冶金熔体的物理性质1. 试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。
2. 什么是熔化温度?什么是熔渣的熔化性温度?3. 实验发现,某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠,造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的?应采取何种措施降低铅的损失?第五章冶金熔体的化学性质与热力学性质1. 某工厂炉渣的组成为:44.5% SiO 2 ,13.8%CaO ,36.8%FeO ,4.9%MgO 。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量:Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 652. 什么是熔渣的碱度和酸度?3. 熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量,这种说法对吗?为什么?4. 已知某炉渣的组成为(W B / % ):CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ,试求该炉渣的碱度。
原子量:Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65 5. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为(W B / % ):CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ,试求该炉渣的酸度。
冶金原理复习试题(分章)
第一章 热力学基础一、名词解释:(溶液的)活度,溶液的标准态,j i e (活度的相互作用系数),(元素的)标准溶解吉布斯自由能,理想溶液,化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
二、其它1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。
当以纯物质为标准态时,组分的蒸汽压可表示为______;当以质量1%溶液为标准态时,组分的蒸汽压可表示为______;前两种标准态组分的活度之比为____。
2、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g),G θ∆=268650-158.4T 1J mol -⋅,在标准状态下能进行的最低温度为______K 。
该反应为(填“吸或放”)______热反应。
当T=991K ,总压为101325Pa 时,该反应______(填“能或否”)向正方向进行;在991K 时,若要该反应达到化学平衡的状态,其气相总压应为______Pa ;若气相的CO 分压为Pa 5102⨯,则开始还原温度为______。
反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g),14.158268650-⋅-=∆mol TJ G θ,在标准状态下能进行的最低温度为______。
3、理想溶液是具有______________________________性质的溶液;理想溶液形成时,体积变化为____,焓变化为__________。
实际溶液与理想溶液的偏差可用______________参数来衡量。
4.判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行,在等温、等压下用____热力学函数的变化值;若该反应在绝热过程中进行,则应该用____函数的变化值来判断反应进行的方向。
5.冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是________________________。
对高炉铁液中[C],当选纯物质为标准态时,其活度为____,这是因为_______________。
6.物质溶解的标准吉布斯自由能是指______________________________;纯物质为标准态时,标准溶解吉布斯自由能为__。
冶金原理复习
冶金原理复习冶金原理是一门非常重要的学科,涉及到金属材料的制备、提纯、加工和性能研究等方面。
所以,在应对考试或者实际应用时,复习和掌握冶金原理知识是非常必要的。
本文将从以下几个方面展开冶金原理的复习和总结。
一、结构与性能的关系金属材料的物理、化学性质和内部结构之间有着密切的关系。
常见的金属材料内部结构包括晶体结构、晶粒大小和晶界等,而这些结构的变化会直接影响到材料的力学性能、塑性和热稳定性等方面。
因此,在复习冶金原理时,应该着重理解金属结构与性能之间的关系,并将其应用到实际生产和加工中。
二、冶金流程冶金流程是指将矿物原料加工成金属材料的过程。
其中包括矿物提取、矿石熔炼、金属提取、金属纯化、合金制备和加工等过程。
在复习冶金原理时,需要了解这些流程中的基本原理、步骤和影响因素,以及各个流程之间的关系。
这些知识对于理解和解决生产中的实际问题至关重要。
三、金属材料的制备与加工金属材料的制备与加工是冶金学的重要部分,通常包括原材料的熔炼、铸造、锻造、挤压、淬火和退火等过程。
在复习时,需要掌握这些过程中的基本原理、工艺参数和影响因素。
此外,还需要学习金属材料的热处理和物理性能测试等方面的知识,以全面掌握材料的特性和优缺点。
四、合金制备合金是由两种或多种金属或非金属元素相结合而形成的材料。
在实际生产和研究中,需要掌握合金制备的基本原理和方法,了解不同成分的合金成分之间的性能差异,并能够有效地选择和优化合金的配方,满足实际需求。
综上所述,冶金原理是一门非常重要的学科,涉及到金属材料的各个方面,包括内部结构、冶金流程、金属材料的制备和加工,以及合金制备等方面。
在复习时,需要系统学习和掌握这些知识,同时也需要注重实践、实验和实际应用,以提高自己的理论和实践能力。
希望大家能够通过复习和总结,掌握冶金原理的核心知识,为实际应用和发展做出更大的贡献。
冶金传输原理复习试题库
一、名词解释1 流体:能够流动的物体。
不能保持一定的形状,而且有流动性。
2 脉动现象:在足够时间,速度始终围绕一平均值变化,称为脉动现象。
3 水力粗糙管:管壁加剧湍流,增加了流体流动阻力,这类管称为水力粗糙管。
4 牛顿流:符合牛顿粘性定律的流体。
5 湍流:流体流动时,各质点在不同方向上做复杂无规那么运动,相互干扰的运动。
这种流动称为湍流。
6 流线:在同一瞬时,流场中连续不同位置质点的流动方向线。
7 流管:在流场取任意封闭曲线,通过该曲线上每一点,作流线,组成的管状封闭曲面,称流管。
8 边界层:流体通过固体外表流动时,在紧靠固体外表形成速度梯度较大的流体薄层称边界层。
9 伪塑性流:其特征为〔〕,当n<1时,为伪塑型流。
10非牛顿流体:不符合牛顿粘性定律的流体,称之为非牛顿流体,主要包括三类流体。
11宾海姆塑流型流体:要使这类流体流动需要有一定的切应力ι时流体处于固结状态,只有当切应力大于ι时才开场流动。
12稳定流:运动参数只随位置改变而与时间无关,这种流动就成为稳定流。
13非稳定流:流场的运动参数不仅随位置改变,又随时间不同而变化,这种流动就称为非稳定流。
14迹线:迹线就是流体质点运动的轨迹线,特点是:对于每一个质点都有一个运动轨迹,所以迹线是一族曲线,而且迹线只随质点不同而异,与时间无关。
16 水头损失:单位质量〔或体积〕流体的能量损失。
17 沿程阻力:它是沿流动路程上由于各流体层之间的摩擦而产生的流动阻力,也叫摩擦阻力。
18 局部阻力:流体在流动中因遇到局部障碍而产生的阻力。
19脉动速度:脉动的真实速度与时均速度的差值成为脉动速度。
20 时均化原那么:在某一足够长时间段以平均值的速度流经一微小有效断面积的流体体积,应该等于在同一时间段以真实的有脉动的速度流经同一微小有效断面积的流体体积。
21热传导:物体各局部之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动进展的热量传递称为热传导。
钢铁冶金原理知识点总结
钢铁冶金原理知识点总结钢铁冶金是一门专门研究金属材料制备和性质改善的学科。
钢铁是一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
掌握钢铁冶金原理对于材料工程师和金属材料从业者来说是非常重要的。
在这篇文章中,我将对钢铁冶金的一些重要知识点进行总结。
1. 钢铁冶金的历史背景钢铁冶金的历史可以追溯到几千年前的古代,人类开始使用铁器制品,进行熔炼和鍮制的技术。
随着工业的发展,钢铁冶金技术得到了不断的改进和发展,出现了许多新的制备和处理方法,同时也推动了金属材料从原始水平到今天的发展。
通过对钢铁冶金的历史背景进行了解,可以更好地理解钢铁冶金的发展和变革。
2. 钢铁冶金的基本原理钢铁是铁与碳的合金,具有优良的机械性能和耐磨性,是一种重要的结构材料。
在钢铁冶金中,主要包括炼铁、钢水处理、热处理和表面处理等主要工艺。
炼铁是指将原料(铁矿石、焦炭、石灰石等)加热熔化,在熔融状态下去除杂质,得到高纯度的铁。
钢水处理是指将熔化的铁与合金元素混合调整成符合要求的合金成分,通过控制温度和化学成分来调整钢的性能。
热处理是指通过加热和冷却过程来改变钢的物理和化学性能,提高其机械性能和耐腐蚀性。
表面处理是指通过对钢材表面进行化学处理或机械加工,提高其表面硬度和耐磨性。
这些基本原理是钢铁冶金学的基础,掌握这些知识对于进行钢铁冶金工艺设计和材料性能改善具有重要意义。
3. 钢铁材料的组织结构钢铁是由铁和碳组成的合金,除此之外还含有少量的合金元素,如锰、硅、磷、硫等。
钢铁的组织结构主要包括铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体等组织。
铁素体是最基本的组织结构,其性能最差,珠光体比铁素体的性能要好,贝氏体和马氏体比珠光体的性能更优越。
通过对钢铁材料的组织结构进行研究,可以更好地理解钢铁材料的性能和应用。
4. 钢铁冶金中的煅烧技术煅烧是指将金属矿石或精矿通过高温加热而非完全熔化的过程,通过煅烧可以去除矿石中的挥发性物质和硫、砷等杂质,在矿石中得到合金的金属。
冶金原理与工艺(钢铁部分复习资料)
冶金原理与工艺(钢铁部分复习资料)冶金原理与工艺(钢铁部分)绪论1.矿床:矿石集合体矿石:矿物集合体。
包括有用矿石和脉石有用矿石:可提取矿物的矿石脉石:含微量或不含矿物的矿石矿物:有用元素或化合物2.主要的冶金工序干燥:除去水分,温度400~6000度焙烧:适当气氛下,加热到熔点以下发生氧化、还原或其他化学变化的冶金过程,除去有害杂质,回收有用元素,提高气孔率和还原性煅烧:将碳酸盐或氢氧化物的矿石原料在空气中加热分解,除去二氧化碳或水分变成氧化物的过程,也称焙解烧结和球团:将不同的粉矿混匀或造球后加热焙烧,团结成多孔块状或球状的物料熔炼:将处理好的矿石或原料在高温下通过氧化还原反应,使矿石中的金属和杂质分离成两个液相层即金属液和熔渣,也叫冶炼精炼:进一步除杂,以提高纯度吹炼:实质是氧化熔炼,借鼓入的空气中的氧使铸铁中的磷,硫和其他杂质元素氧化而分离去除净化:溶液除杂至达标的过程,方法有离子沉淀法、置换沉淀法、共沉淀法3.冶金工业的发展趋势钢铁工业:1)高效化、连续化、自动化;2)节约能源和资源,降低成本;3)发展高新技术所需的新材料;4)连铸技术;5)发展近终成型金属毛坯制备技术;6)人工智能控制有色金属:1)供大于求;2)发展的国际化、集团化;3)低级产品向低成本地区转移;4)适应高新技术发展的需求,新材料发展迅速第一章高炉炼铁1.高炉冶炼主要产品:生铁1)90%以上是炼钢铁(白口铁);2)铸造生铁(灰口铁);3)少量的铁合金副产品:炉渣、煤气和炉尘2.高炉冶炼的主要技术经济指标1)高炉有效容积利用系数【η】:1立方米有效容积平均每天生产的合格生铁的折合产量2)焦比【K】:高炉冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量3)冶炼强度【I】:1立方米高炉有效容积每天所能燃烧的干焦炭量,反映了炉料下降及冶炼的速度η=I/K4)生铁的合格率:化学成分符合国家规定的生铁量占总监测量的比例5)焦炭负荷:一批料中矿石质量与焦炭质量之比6)生铁原材料:铁矿石,碎杂铁等7)富氧量:工业氧加入鼓风中后,鼓风中氧含量增加的百分数8)生铁成本:原料、燃料、动力消耗费及车间经费等项组成9)炉龄:高炉从开炉到大修之间的时间,为一代高炉的炉龄3.提高利用系数的技术措施:提高矿石的品位、在顺行的基础上实行全风操作、高压操作及富氧鼓风等。
冶金原理 复习题 总结
绪论1、如何判断反应进行的方向?∆G =G(产物)-G(反应物)∆G <0:反应正向进行∆G >0:反应逆向进行∆G =0:反应达到平衡2、如何控制反应?改变反应体系温度改变反应体系压力改变产物活度改变反应物活度3、如何计算反应的产率?∆rG =0时反应达到平衡,此时的J 即为反应的K θ不考虑活度影响,K θ可近似理解为产物浓度比反应物浓度4冶 金 熔 体:金属熔体(铁液、钢液),冶金熔渣(还原渣、氧化渣、富集渣、合成渣)冶金熔体都是混合物5铁精粉进行烧结的目的:提高烧结矿强度,需要提高粘结相含量6炉顶煤气成分N2<50%、 CO (20~25%)、CO2(22~17%),少量H2、CH4;CO+CO2(42~44%)CO 为还原剂,也是重要的热源,另一方面CO 属于有毒气体,希望能够在炉内100%消耗。
无法实现的原因:存在化学平衡。
7铁水中含C 、Si 、Mn 、P 、S1)P2O5、FeO 、CuO 等全部被还原;2)SiO2、TiO2等难还原,50%被还原;3)Al2O3、MgO 、CaO 等不能被还原氧化物的氧势线越低,氧化物越稳定,越不容易被还原。
8高炉炼铁工艺更适于脱硫1)高温——脱硫吸热;2)高碱度——渣中O2-含量高;3)低w(FeO)——还原渣;4)金属液中f S(C 、Si 、P 含量高) 高——[S]活度高。
9炼钢前期,P 、Si 、Mn 氧化,C 不被氧化,为什么?1)低温,[P]、[Si]、[Mn]氧势线低;2)高温,[C]氧势线低。
10出钢温度高,钢液w[O]高11冶炼高碳钢,铸坯出现气孔的可能性大:随钢液和铸坯的冷却,温度降低,K θ升高,m 降低,CO 析出。
12高炉煤气:CO 、CO2、N2等、铁液:Fe 、C 、Si 、Mn 、P 、S 等、高炉渣:CaO 、SiO2、Al2O3等、转炉渣: CaO 、SiO2、FeO 等、钢液:Fe ,Mn 、Ti 、Nb 等合金元素13“去碳保铬”需要高温、真空和加镍。
吉林省考研冶金工程复习资料冶金原理核心知识梳理
吉林省考研冶金工程复习资料冶金原理核心知识梳理冶金工程是研究金属和金属合金的提取、精炼、加工和应用的学科。
作为冶金工程考研的一门重要科目,冶金原理是其中的核心知识之一。
本文将对吉林省考研冶金工程冶金原理的核心知识进行梳理,帮助考生全面复习。
一、金属的物理性质1.1 密度和比重金属的密度是指单位体积内所含质量的大小,而比重是金属的密度与水的密度之比。
金属的密度和比重决定了其重量和质量的特性。
1.2 熔点和沸点熔点是指金属从固态转变为液态的温度,沸点则是指金属从液态转变为气态的温度。
不同金属的熔点和沸点各有差异,这对冶金工程来说具有重要意义。
1.3 热膨胀性金属的热膨胀性是指在温度变化下,金属的尺寸会发生变化。
这一性质在冶金加工过程中需要得到合理的控制,以保证产品的尺寸稳定。
二、金属的化学性质2.1 金属的氧化反应金属与氧气的反应会产生金属氧化物。
这一反应在冶金工程中常常是不可避免的,因此对金属的氧化性质要有所了解,并采取相应的防护措施。
2.2 金属的腐蚀性质金属的腐蚀性质是指金属在介质中被破坏或溶解的性质,其原因主要是与介质中的化学物质和电解质有关。
了解金属的腐蚀性质可以帮助冶金工程师选择合适的材料和防腐措施。
2.3 氧化还原反应氧化还原反应是指金属与其他物质之间的电子转移过程,其中金属被氧化为阳离子,同时还原剂被还原为阴离子。
了解这一反应对于理解金属在冶金过程中的变化具有重要意义。
三、金属提取与精炼3.1 矿石的选矿矿石的选矿是指通过物理或化学方法对矿石进行处理,以选择出所需金属的工艺过程。
选矿工程师需要了解不同矿石的性质和特点,采用合适的选矿工艺,以提高提取金属的效率。
3.2 冶炼过程冶炼是指将金属从矿石中提取出来的过程。
在冶炼过程中,冶金工程师需要掌握合适的冶炼方法、熔炼温度和熔剂的选择等关键技术,以确保金属的提取效果。
3.3 精炼与纯化精炼与纯化是指将提取出的金属进一步提纯和加工,以满足特定应用的要求。
冶金原理复习
第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体?它分为几种类型?在火法冶金过程中处于熔融状态的反应介质和反应产物(或中间产品)称为冶金熔体。
它分为:金属熔体、熔渣、熔盐、熔锍。
2.何为熔渣?简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。
熔渣是指主要由各种氧化物熔合而成的熔体。
冶炼渣主要作用在于汇集炉料中的全部脉石成分,灰分以及大部分杂质,从而使其与熔融的主要冶炼产物分离。
精炼渣主要作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化物,使之与主金属分离。
3.什么是富集渣?它与冶炼渣的根本区别在哪里?富集渣:使原料中的某些有用成分富集与炉渣中,以便在后续工序中将它们回收利用。
冶炼渣:汇集大部分杂质使其与熔融的主要冶炼产物分离。
4.试说明熔盐在冶金中的主要应用。
在冶金领域,熔盐主要用于金属及其合金的电解生产与精炼。
熔盐还在一些氧化物料的熔盐氯化工艺以及某些金属的熔剂精炼法提纯过程中广泛应用。
第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点,并说明其变化规律。
X :A 10% ,B 70% ,C 20% ;Y :A 10% ,B 20% ,C 70% ;Z :A 70% ,B 20% ,C 10% ;若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合,试求出混合后熔体的组成点。
2.下图是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图(1)写出各界限上的平衡反应(2)写出P、E两个无变点的平衡反应(3)分析下图中熔体1 、2 、3 、4 、5 、6 的冷却结晶路线。
3.在进行三元系中某一熔体的冷却过程分析时,有哪些基本规律?答:1 背向规则2杠杆规则3直线规则4连线规则5 三角形规则6重心规则7切线规则8共轭规则等第三章冶金熔体的结构1. 熔体远距结构无序的实质是什么?2.试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3.简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么?第四章冶金熔体的物理性质1.什么是熔化温度?什么是熔渣的熔化性温度?解:熔化温度是指由其固态物质完全转变成均匀的液态时的温度。
冶金原理复习
冶金原理复习冶金原理是一门关于金属加工技术和金属材料结构、性质、工艺及应用等方面的学科。
在今天的科技世界中,冶金原理已经成为一门重要的学科,被广泛应用于金属工业、电子产业、化工业和建筑业等行业。
冶金原理复习,是指对这门学科所掌握的知识进行梳理、总结和回顾,以便于更好地掌握并应用这些知识。
冶金原理包含了很多知识点,包括物理化学、机械学、材料力学、微结构分析和金属加工等等。
在冶金原理的学习中,首先要了解的是金属的基本结构和性质。
金属的基本结构由原子和晶粒构成,而金属的性质则是通过晶格结构、原子排列方式以及缺陷等来决定的。
在了解完金属结构和性质后,我们需要学习关于金属熔融过程的知识。
金属的熔融是将固体金属加热至其熔点以上,使其成为可流动的液体的过程,金属的熔融是制造加工过程中不可或缺的一环。
接着,我们需要掌握金属的相变规律。
金属的相变包括槽型变化和固态变化,其中槽型变化是指从熔融状态到固态状态的过程,固态变化则是指通过加热和冷却,使金属的晶粒大小发生变化的过程。
理解金属的相变规律有利于我们选择适当的金属加工工艺和操作方法。
另外,冶金原理还包括对金属加工工艺的学习。
金属加工是将金属通过机械和热处理等方式进行塑性变形或改变金属的组织结构以达到特定的加工目的的过程。
金属加工有很多种方法,如锻造、压力加工、热处理等,每一种加工方法都有其特定的加工原理和操作规范。
最后,冶金原理还包括对金属材料的性能测试和分析,以及金属材料的应用和质量控制。
通过对金属材料的性能测试和分析,我们可以了解金属材料的物理化学性质、机械性能和耐蚀性等方面的指标。
了解这些指标可以帮助我们选取合适的金属材料,以满足特定的工程要求和质量标准。
总之,冶金原理复习对于学生和工程师们来说都是非常重要的。
只有通过系统地学习和掌握冶金原理,我们才能更好地应对实际工程应用中遇到的各种问题。
物理冶金原理课件阶段复习与习题参考答案
熔点越高扩散激活能越大扩格奇变越小扩散系数越小
化学亲和力越高(原子间结合力越强)扩散激活能越大扩散系数越小
• 溶剂金属性质:晶体结构、熔点、结合能
晶体结构致密度越高(BCC与 FCC相差1500倍) 原子扩散激活能越高、扩散系数越小
• 当溶质原子足够小,可以填充溶剂结构的间隙 时可以形成间隙固溶体。由于金属大多是密堆 积结构,间隙的尺寸与金属原子直径相比是很 小的,故只有氢、硼、碳、氮等非金属元素的 原子才能形成间隙固溶体。间隙原子使晶格严 重变形,能够极大地提够材料的强度。
1-6、何谓固溶强化?试分析影响金属固溶强化效果的因 素
➢ 晶体学基础
➢ 金属的晶体结构 ➢ 合金的相结构 ➢ 晶体缺陷(位错、界面) ➢ 固体中原子的扩散
晶体学基础
➢ 空间点阵、晶胞及点阵常数 ➢晶面指数及晶向指数的求法 ➢晶面族及晶向族 ➢晶带、晶带轴及晶带定理
晶带轴[u v w],晶带的晶面(h k l) hu+kv+lw=0
1-2、在面心立方晶胞中,ABCD四点构成一个正四面体,四点的坐标分别为A (0, 1/2, 1/2), B (1/2, 1, 1/2), C (1/2, 1/2, 0), D (0, 1, 0), 写出该四面体中四个面的晶面指数及 六条边的晶向指数。
向,即位错运动导致晶体滑移的方向,模表示 畸变程度,即位错强度。 • 柏氏矢量的守恒性决定了一根位错线具有唯一 的柏氏矢量,柏氏矢量不仅决定位错的组态及 运动方向,对位错的一系列属性,如位错的应 力场、应变能、位错的受力状态、位错的增殖 与交互作用,位错的反应(几何、能量条件)等 都有影响。
3-1 位错的定义及基本性质
滑移 攀移 • 形状: 直线、平面曲线 平面折线、环状
江苏省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学核心内容梳理
江苏省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学核心内容梳理冶金原理是冶金工程学科中的基础知识,它涵盖了多个学科领域,包括冶金物理化学、冶金热力学、冶金反应动力学等。
在江苏省考研中,冶金原理与冶金物理化学是一个重要的考点,考察考生对于冶金学基本概念、冶金反应过程以及与之相关的物理化学知识的掌握程度。
1. 冶金原理基本概念冶金原理是冶金学的基本理论,它对冶金工程中的各个环节和过程进行了系统的概括和总结。
冶金原理包括了冶金学的基本概念、基本规律以及相关的理论模型和实验方法。
2. 冶金物理化学基础知识冶金物理化学是研究金属和合金在物理和化学条件下的行为规律的学科,它旨在解释和描述金属和合金的结构、性质以及在冶金过程中的变化。
2.1 金属和合金的晶体结构与缺陷在冶金物理化学中,先要了解金属和合金的晶体结构与缺陷。
金属和合金以晶粒为基本单位,在晶粒内部存在晶格结构,晶格缺陷则是指晶体中由于结构非完美而形成的缺陷,如点缺陷、面缺陷和线缺陷等。
2.2 金属和合金的相变金属和合金在不同温度和组成条件下会发生相变现象,其中包括熔化、凝固、析出等。
通过研究金属和合金的相变,可以获得其组织结构和性能的信息,为冶金工程中的工艺调控提供依据。
2.3 金属和合金的热力学性质冶金物理化学中最重要的一个方面是金属和合金的热力学性质研究。
热力学是研究热与其他形式能量之间相互转化以及能量转化程度的学科。
通过热力学的分析和计算,可以确定金属和合金在不同温度和组成条件下的平衡状态,为冶金工程中的合金设计和工艺参数的确定提供理论依据。
3. 冶金原理与冶金物理化学的应用3.1 冶金原理在冶金工程中的应用冶金原理是冶金工程学科的核心内容之一,它对金属和合金的组织结构、性能以及冶金工艺的选择和调控等方面具有重要的指导作用。
通过对冶金原理的学习和理解,可以更好地应用到冶金工程中,提高工程设计和生产操作的科学性和效率。
3.2 冶金物理化学在冶金工程中的应用冶金物理化学研究金属和合金在物理和化学条件下的行为规律,为冶金工程提供科学依据。
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第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体它分为几种类型在火法冶金过程中处于熔融状态的反应介质和反应产物(或中间产品)称为冶金熔体。
它分为:金属熔体、熔渣、熔盐、熔锍。
2.何为熔渣简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。
熔渣是指主要由各种氧化物熔合而成的熔体。
冶炼渣主要作用在于汇集炉料中的全部脉石成分,灰分以及大部分杂质,从而使其与熔融的主要冶炼产物分离。
精炼渣主要作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化物,使之与主金属分离。
3.什么是富集渣它与冶炼渣的根本区别在哪里富集渣:使原料中的某些有用成分富集与炉渣中,以便在后续工序中将它们回收利用。
冶炼渣:汇集大部分杂质使其与熔融的主要冶炼产物分离。
4.试说明熔盐在冶金中的主要应用。
在冶金领域,熔盐主要用于金属及其合金的电解生产与精炼。
熔盐还在一些氧化物料的熔盐氯化工艺以及某些金属的熔剂精炼法提纯过程中广泛应用。
第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点,并说明其变化规律。
X :A 10% ,B 70% ,C 20% ;Y :A 10% ,B 20% ,C 70% ;Z :A 70% ,B 20% ,C 10% ;若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合,试求出混合后熔体的组成点。
2.下图是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图(1)写出各界限上的平衡反应(2)写出P、E两个无变点的平衡反应(3)分析下图中熔体 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 的冷却结晶路线。
3.在进行三元系中某一熔体的冷却过程分析时,有哪些基本规律答:1 背向规则2杠杆规则3直线规则4连线规则5 三角形规则6重心规则7切线规则8共轭规则等第三章冶金熔体的结构1. 熔体远距结构无序的实质是什么2.试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3.简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么第四章冶金熔体的物理性质1. 什么是熔化温度什么是熔渣的熔化性温度解:熔化温度是指由其固态物质完全转变成均匀的液态时的温度。
熔渣的熔化性温度是指黏度由平缓增大到急剧增大的转变温度。
2.实验发现,某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠,造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的应采取何种措施降低铅的损失解;当金属熔体与熔渣接触时,若两者的界面张力太小,则金属易分散于熔渣中,造成有价金属的损失,只有当两者的界面张力足够大时,分散在熔渣中的金属微滴才会聚集长大,并沉降下来,从而与熔渣分离。
造成该厂铅损失的原因是因为鼓风炉炉渣与铅熔体两者界面张力太小,采取的措施为调整炉渣的组成。
第五章冶金熔体的化学性质与热力学性质1. 某工厂炉渣的组成为:% SiO 2 ,%CaO ,%FeO ,%MgO 。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量:Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65解:R=(W cao+W Mgo)/W SIO2=+/=r=∑Wo(酸性氧化物)/∑Wo(碱性氧化物)=Wo(sio2)/[Wo(CaO)+Wo(MgO)+Wo(FeO)]=*32/60)/*16/56+*16/+*16/40)=2.什么是熔渣的碱度和酸度碱度——熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物含量(质量)之比,用R (B、V)表示。
当R>1,呈碱性。
R<1,呈酸性酸度——熔渣中结合成酸性氧化物的氧的质量与结合成碱性氧化物的氧的质量之比,一般用r表示。
一般说来,酸度小于或等于1的渣属于碱性渣。
3.已知某炉渣的组成为(W B / % ):CaO 、SiO2、FeO 、Fe2O3、、MnO 、P2O5,试用四种不同的碱度表达式计算该炉渣的碱度。
原子量:Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 651)R=W cao/ W SIO2==2)对于Al2O3或MgO含量较高的渣R= W cao/(W SIO2+W AL2O3)R=( W cao+W MgO)/( W SIO2+W AL2O3)此题中无Al2O3,仅MgO含量较高,故R=( W cao+W MgO)/ W SIO2 =(+)/=3)对于含P2O5较高的渣R=W cao/ (W SIO2+W P2O3)=+=4)一般炉渣,既要考虑CaO 和sio 2对碱度的影响,也要考虑其他主要氧化物如MgO 、MnO 、P 2O 5、Al 2O 3等对碱度的影响R=(W cao +W Mgo +W MNO )/( W SIO2+ W AL2O3+ W P2O3) =++/+0+=利用CaO-Al 2O 3-SiO 2系等溶度曲线图求1600℃时组成为(W B %)CaO26、sio 243、MgO4、Al 2O 320、P 2O 57的熔渣中SiO 2 和Al 2O 3的活度解:设熔渣为100g,则有由表中数据可得 ∑xCaO=x(CaO+MgO)= ∑xSiO 2 =x(SiO 2+ P 2O 5)= x Al 2O 3=由CaO-Al 2O 3-SiO 2等活度曲线图查得: аSiO 2=+5= аAl 2O 3=+3=第二篇 冶金过程的热力学基础第六章 概述1. 已知反应Ni(CO)4 (g) = Ni (s) + 4 CO (g) 的θm r G ∆= J · mol -1试求:(1)标准状态下,分别在300 K 和400 K 时能否利用上述反应制取金属镍; (2)在400 K 时反应进行的限度及当开始时Ni(CO)4 (g)的分压为P θ,并设分解反应过程中总体积不变,求Ni(CO)4 (g)的分解率; (3)分析进一步提高转化率的途径。
第七章 化合物生成 — 分解反应1 .已知反应 Li 2CO 3(l) =Li 2O (s) +CO2 的θmr G ∆= T J · mol -1 (1000~1125K) 试求:( a )其分解压与温度的关系;( b )当气相 和总压分别为 和 时,计算其开始分解温度和化学沸腾温度。
( c )将 1mol Li 2CO 3 置于容积为 L 的密闭容器中控制温度为 700 ℃求 Li 2 CO 3 的分解率。
2 .已知反应 LaN (s) =La (s) + N 2 的θmr G ∆= T KJ · mol ( 298~1000K ) 试求 1000K 时 LaN 的分解压。
3 .试根据式 Δ f G * (MeO) = RT ln P O2(MeO) - RT ln P θ 说明氧化物的氧势中项的物理意义。
4 .试解释氧势图上 Na 2O 、 MgO 的*m f G ∆-T 线上各转折点的原因。
5. 试计算碳酸镁在空气中的开始离解温度和化学沸腾温度。
已知: MgO+CO 2=MgCO 3θmr G ∆(T )=+ , J6. 已知反应2 Al (l )+23O 2 = Al 2O 3(s )的θm r G ∆为θmr G ∆= -1680685 + J · mol -1 (923-1973K ) 求1900 K 时Al 2O 3的分解压。
第八章 热力学平衡图在冶金中的应用1 .说明电势-pH 图中 a 线和 b 线的意义,为什么在 Au-H 2O 中(没有配合物 CN - 存在)不能控制电势在 Au 3+ 的稳定区内,从而使 Au 浸出进入溶液。
2 .某物料的主要组分为 CuO 和 FeO 在浸出过程中采取什么措施可使两者分离。
第九章 还原过程1 .求碳气化反应在 1273K ,总压为2 × 10 5 Pa 时气相 CO 的平衡浓度。
解:C (s)+CO (g)=2CO (g)ΔrG m 0= J/mol 根据上式得,1273K 时 LgK P 0=(-170707+/=(-170707+*1273)/*1273= K P 0=代入下式P co /P 0==√[(K P 02/4)+ K P 0*P/P 0]- K P 0/2 =√[4)+*2*105/101325]=φCO =[- K P 0/2+√[(K P 02/4)+ K P 0*P C /P O 0]* P 0*100% =(197**105*100%)/(2*105)=%2.用硅热还原法按下反应制取金属镁 2 MgO (s) + Si (s) =2 Mg (g) + SiO 2(s)已知上反应θm r G ∆= J · mol -1要求还原温度为1300℃,求应保持的真空度。
解:反应ΔrG m =ΔrG m 0+2RTLn(P/P 0) =+ TLg(P/P 0) 当t=1300℃,ΔrG=0时Lg(P/P 0)=(-610846+*1573)/(1573*)= (P/P 0)=*10-4 P= Pa3.根据氧势图估算Cu2O 、NiO 、Fe2O3(还原成Fe3O4)在1273K 时用CO+CO2混合气体还原时,气相平衡 ΦCO/ΦCO2 的比值。
4. 利用铝在真空下还原氧化钙,其反应为:6CaO (s) +2Al (l) =3Ca (g) +3CaO·Al 2O 3(s) θm r G ∆= J · mol -1求:( a )如使反应能在 1200 ℃ 进行,需要多大的真空度( b )如采用 的真空度,求 CaO 被 Al 还原的开始温度;( c )在同样的真空度( )下,按下反应进行还原:3CaO (s) +2Al (l) =3Ca (g) + Al 2O 3(s) θm r G ∆ = 703207- 261. 94 T试估计复杂化合物的形成对还原的作用。
解:①根据等温方程,有ΔrG m 0=-RTln (Pca/P 0)3=-3 RTln (Pca/P 0)ln (Pca/P 0)=/3*当T=1200+273=1473K 时ln (Pca/P 0)=→Pca/P 0=Pca(g)=*101325=故真空度为172Pa②Pca(g)=10PaLn(10/101325)=当真空度为10Pa 时,CaO 被铝还原的开始温度为1272K (999℃)③根据等温方程有ΔrG m 0=-RTln (Pca/P 0)3=-3 RTln (Pca/P 0)=-3* ln (Pca/P 0)T=从上可得知1:对产生气体产物的热还原过程而言,降低系统压强相应地降低生成物的气态产品的蒸汽压,将有利于还原反应,即降低了还原反应的开始温度2:生成复杂化合物,降低了还原产物的活度,有利于提高还原效果,即在相同的还原效果下,降低了还原反应的开始温度,在此题中生成复杂化合物与未生成复杂化合物相比,温度下降了℃第十章高温分离提纯过程1 .已知Sn-Cd 合金含Cd 1% ( 质量),在955K 时Cd 在Sn 中的活度系数为( 纯物质为标准态),Cd的饱和蒸气压kPa,Sn的饱和蒸气压为×10-6 Pa 。