冶金原理题库
冶金原理
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低压气体的等温定律的表达式为(A)。
2、单选题:低压气体的等压定律的表达式为(B)。
3、单选题:低压气体的等容定律的表达式为( C)。
4、单选题:低压气体的阿伏加德罗定律的表达式为(C )。
5、单选题:某一定量气体,100kPa时的体积是50L, 在298K下,当压强增大到200kPa时,则其体积为( C )。
6、判断题:表达式pV=K1表示的是低压气体的等温定律。
(A )正确答案:A7、判断题:某一定量气体,保持100kPa压强不变,若25℃时的体积是50L,根据盖吕萨克定律,当温度升高到50℃时,其体积为100L。
正确答案:B8、判断题:表达式p1V1= p2V2表示的是低压气体的等容定律。
()正确答案:B9、单选题:50m3的CO2,保持压强为101.325kPa不变,从室温加热到1300℃,则其体积为(C)。
1molH2的体积的22.4L。
正确答案:B11、单选题:如果已知一定温度和压强条件下2mol CO2体积是0.05 m3,则 100kg这样的 CO2的体积是(D)。
12、判断题:正确答案:A13、单选题:1.0kgCO,1000℃,101.325kPa下体积是(D )。
14、判断题:正确答案:B15、单选题:某气体在25℃,150kPa下的摩尔体积是(B )。
16、判断题:正确答案:B17、单选题:1.2kg碳在充足的氧气中燃烧,假定温度为1273Κ,压力为101.325kPa,生成的CO2的体积为( A)。
18、单选题:温度为8O℃体积为4O、压力为120kPa的CO2的质量为(A )。
19、单选题:某气体在20℃、100kPa下的体积为50d,若将该气体变到200kPa、80℃状态下时其体积为(B )。
正确答案:B20、单选题:在恒压下,为了将烧瓶中298K的空气赶出1/5,则需将烧瓶加热到(C )。
21、单选题:今有293K、30kPa的氢气气10L和293K、15kPa的氮气40L,将这两种气体同时装入30L的容器中,温度仍为293Κ,则混合气体的总压力(B )。
冶金传输原理考试题
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冶金传输原理考试题一、判断下列说法是否正确(2分/题×15题=30分)1、迹线与流线是完全重合的。
2、本书中对应力的双下标描述中,第一个下标是应力的作用面的法向方向,第二个下标为作用力的方向。
3、利用量纲分析法导出准数方程,必须首先得到描述现象的微分方程式以及全部单值条件。
4、欧拉方程是N-S方程的简化。
5、管内流体层流流动时其最大速度是平均速度的两倍。
6、无论是圆管水流还是明渠水流,流态判别雷诺数均为2300。
7、在温度场中,等温面可以是连续的,也可以是不连续的。
8、导温系数就是导热系数。
9、温度梯度是矢量,其方向沿等温面的法线指向温度增加的方向。
10、普朗特准数反映了物体的导热能力与蓄热能力之间的关系。
11、自然界中黑体并不存在,但灰体是广泛存在的。
12、实际物体的辐射力总是小于黑体,其辐射能量的分布遵守普朗克定律。
13、黑体就是黑色的。
14、质量浓度就是密度。
15、球形物体在静止流体中传质时,谢伍德准数为一固定值。
二、选择题(2分/题×10题=20分)1、不同的液体其粘滞性_______,同一种液体的粘滞性具有随温度_______而降低的特性。
A 相同降低B 相同升高C 不同降低D 不同升高2、在研究液体运动时,按照是否考虑粘滞性,可将液流分为A 牛顿液体流动及非牛顿液体流动;B 可压缩液流及不可压缩液流;C 均匀流动及非均匀流动;D 理想液体流动及实际液体流动。
3、雷诺数的物理意义是A.惯性力与压力之比;B.惯性力与重力之比;C.惯性力与黏性力之比;D.惯性力与表面张力之比;4、非恒定流是:A、;B、;C、;D、。
5、如模型比尺为1:20, 考虑粘滞离占主要因素,采用的模型中流体与原型中相同,模型中流速为50m/s,则原型中流速为______m/s。
A 11.1B 1000C 2.5D 2236、下列那个方程可描述自然对流给热?A ()Pr Re,f Nu =;B ()Pr ,Gr f Nu =;C ()Gr f Nu Re,=;D()Sc f Sh Re,=7、根据兰贝特定律,黑体的辐射力是其辐射强度的 倍。
钢铁冶金原理考试试题
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钢铁冶金原理考试试题1. 介绍本篇文档是关于钢铁冶金原理考试试题的练习题。
钢铁冶金原理是材料科学与工程的重要基础知识之一,涉及到钢铁制备中的物理、化学和冶金原理等方面的知识。
通过解答以下试题,可以帮助读者巩固和加深对钢铁冶金原理的理解。
2. 试题请根据题目要求,写出你的答案。
2.1 物理性质题(1) 钢铁的密度是多少?给出计算公式并计算。
答案:钢铁的密度通常在7.8 g/cm³左右。
其计算公式为:密度 = 质量 / 体积(2) 钢铁的导电性好还是导热性好?为什么?答案:钢铁的导电性和导热性都比较好。
这是因为钢铁中的电子和热量传递主要是通过导体中的自由电子完成的。
而钢铁中的自由电子较多,使其具有良好的导电性和导热性。
2.2 化学性质题(1) 钢铁的主要成分是什么?答案:钢铁的主要成分是铁和碳。
除此之外,钢铁中还含有一些合金元素,如锰、硅、铬等,这些元素可以改变钢铁的性质。
(2) 请简要描述钢铁的腐蚀现象及其防腐方法。
答案:钢铁容易受到腐蚀的影响。
腐蚀通常是由于钢铁表面与环境中的氧气和水接触,形成氧化物或氢氧化物层,导致钢铁的表面损坏。
常见的防腐方法包括涂层防腐、电镀防腐和合金化防腐等。
2.3 冶金原理题(1) 请简要描述钢铁的炼钢过程。
答案:钢铁的炼钢过程一般包括以下几个步骤:1.原料准备:将铁矿石等原料预处理,去除杂质。
2.炼铁:将铁矿石还原为铁。
3.炼钢:将铁与一定量的碳和其他合金元素进行配比,并控制温度、压力、氧气含量等参数,使其达到所需的钢的成分和性质。
4.精炼:在炼钢后对钢液进行进一步的处理,去除杂质和气体。
(2) 请解释硬化和回火的原理及其对钢铁性能的影响。
答案:硬化是将钢铁加热至固溶温度以上,然后迅速冷却,使其组织转变为马氏体。
回火是将硬化的钢铁加热至一定温度,并保持一段时间,使其马氏体转变为较为稳定的组织形态。
硬化可以提高钢铁的硬度和抗拉强度,但会降低其韧性和抗冲击能力。
冶金传输原理考试题
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冶金传输原理考试题一、选择题(每题2分,共30分)请在每道题的括号内选择出正确答案,并将其序号填写在答题卡上。
1. 冶金传输原理主要研究的是()。
A. 金属的冶炼过程B. 金属的物理性质C. 金属的化学性质D. 金属的机械性质2. 冶金传输原理课程的教学目标是培养学生掌握()。
A. 冶金工艺设计的基本原理B. 金属材料的性能分析方法C. 输送过程中温度、压力、流动速度等参数的计算能力D. 冶金设备的选择与配置能力3. 冶金传输原理的基本假设之一是()。
A. 金属在输送过程中不会发生相变B. 输送过程中不考虑能量损失C. 流体处于非稳定状态D. 输送过程中不考虑阻力4. 输送系统中由于管道摩擦而产生的能量损失称为()。
A. 动能损失B. 摩擦损失C. 管道耗散D. 流体摩擦阻力5. 管道输送中的瞬时损失主要是指()。
A. 弯头和管径突变带来的局部阻力B. 管道与周围环境的传热损失C. 由于管道内液体流动产生的压力波动造成的损失D. 输送过程中发生的事故导致的能量损失二、判断题(每题2分,共20分)请在每道题的括号内选择出正确答案,并将其序号填写在答题卡上。
1. 对于非牛顿流体,其粘滞系数与应变速率呈正相关。
()A. 正确B. 错误2. 液体在沿管道流动时,由于摩擦阻力将产生管道壁面附近的速度剖面,即流速剖面会变平整。
()A. 正确B. 错误3. 定常流体运动的主要特点是流量、速度和流态都随时间的变化而变化。
()A. 正确B. 错误4. 弯头对流体流动的阻力主要是由于流体在弯头处的对流和扰动效应引起的。
()A. 正确B. 错误5. 管道摩阻系数是和管道长度成正比的。
()A. 正确B. 错误三、简答题(每题10分,共30分)请简要回答下列问题,并将答案写在答题卡上。
1. 请简述流体的黏度和流变特性对管道输送过程的影响。
答案:黏度是流体流动的基本性质之一,对管道输送过程中的摩擦阻力、能量损失和泵功耗等起到重要影响。
冶金传输原理考研试题及答案
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冶金传输原理考研试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 在冶金过程中,下列哪项不是影响金属传输速率的因素?A. 温度B. 压力C. 金属的化学性质D. 金属的物理状态答案:B2. 冶金传输原理中,扩散系数与温度的关系通常可以用以下哪个方程描述?A. D = D0 * exp(-Q/RT)B. D = D0 * exp(Q/RT)C. D = D0 / (1 + exp(Q/RT))D. D = D0 * (1 + exp(-Q/RT))答案:A3. 在冶金过程中,金属的传输主要通过哪种机制?A. 对流B. 扩散C. 过滤D. 电迁移答案:B4. 下列哪项不是影响金属溶解速率的因素?A. 金属的晶格结构B. 溶液的浓度C. 金属的表面粗糙度D. 溶液的pH值答案:C5. 在冶金传输原理中,哪种类型的边界条件通常用于描述固体表面的传输现象?A. 狄利克雷边界条件B. 诺伊曼边界条件C. 罗宾边界条件D. 周期性边界条件答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述冶金过程中对流传输和扩散传输的区别。
答案:对流传输是指流体中的物质由于整体运动而发生的宏观传输,它与流体的流动速度直接相关,通常发生在流体中,传输速率较快。
扩散传输是指由于分子或原子的热运动导致的微观传输,它不需要整体运动,可以在静止的介质中发生,传输速率相对较慢。
2. 描述冶金传输原理中的菲克第一定律及其物理意义。
答案:菲克第一定律描述了稳态扩散过程中,单位时间内通过单位面积的扩散通量与浓度梯度成正比的关系,即J = -D * (dc/dx),其中J是扩散通量,D是扩散系数,dc/dx是浓度梯度。
这一定律的物理意义在于,它表明了物质从高浓度区域向低浓度区域传输的速率与浓度梯度的大小成正比,且与介质的扩散性质有关。
3. 解释为什么在冶金过程中需要考虑金属的热力学性质和动力学性质。
答案:在冶金过程中,金属的热力学性质决定了反应的方向和平衡状态,而动力学性质则决定了反应的速率。
钢铁冶金原理试题及答案
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且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等,这样的反应称为基元反应。
7.气体分子在 分子(或范得华)引力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上称为物理吸附;在 化学键力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上,称为化学吸附。
三、分析题(共2题,每题12分,共24分)1.请写出图1中各条曲线所代表的反应,各区域稳定存在的氧化物,利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。
2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应:344[C](Cr O )3[Cr]4CO +=+,试用热力学原理分析有利于实现去碳保铬的热力学条件。
图1四、计算题(共3题,每题12分,共36分)1. 测得温度1873K 还原渣及GCrl5钢的表面张力分别为及1-⋅m N ,两者的接触角 38=α。
试求钢--渣的界面张力,并确定此种还原渣能否在钢液中乳化? 解:305.138cos 45.063.1245.063.1cos202222=⨯⨯⨯-+=-+=s m s m ms σσσσσ 铺展系数:125.0305.145.063.1-=--=--=ms s m S σσσ 铺展系数小于0,说明此熔渣不易在钢渣中乳化。
2.在用CO 还原铁矿石的反应中,l173K 的速率常数12110987.2--⨯=s k ,1273K 的速率常数12210623.5--⨯=s k 试求:(1)反应的活化能;(2)1673K 的速率常数k 值;(3)1673K 的可逆反应的速率常数:)11(0Kk ++。
反应为()2CO FeO CO s FeO +=+; T G mr 26.24228000+-=∆ 1-⋅mol J 解:(1)由⎪⎭⎫ ⎝⎛-=RT E k k a exp 0 可得: ⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⨯-1173314.8exp 10978.202a E k⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⨯-1273314.8exp 10623.502a E k 先对上两式取对数,而后在相减,可得:⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⨯⨯--1273111731147.1910623.510978.2lg 22a E12278923127311173110623.510978.2lg 147.19---⋅=-⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-=mol J E a(2)1673K 下的k774.01673112731147.197892310623.5lg2-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⨯-k 48.0774.010623.5lg lg 2-=+⨯=-k所以 1331.0-=s k(3)1673K 的可逆反应的速率常数:)11(0K k ++ 331.0==+k k00ln K RT G M r -=∆555.0147.1926.241673147.1922800lg 0-=-⨯=K ,278.00=K所以:1052.1278.011331.0)11(-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=+s K k 3.求下列反应的0m r G ∆及温度为1273K 时反应的平衡常数。
冶金原理试题
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第一套试题(湿法冶金部分)7A10-1简述浸出过程的强化措施。
7D20-1有如下浸出反应:ZnO + 2H + = Zn 2+ + H 2O试导出上述反应在电位-pH 图上的pH-lga Zn 2+关系式。
已知:25℃时 Zn 2+ H 2O H + ZnO f G Θ∆(KJ·mol -1) -147.2 -237.2 0 -320 (R=8.314J/K·mol )8D20-1已知反应 Zn 2+ + 2OH - = Zn(OH)2298G Θ∆ = -90. 07 KJ/mol 及反应 Cd 2 + 2OH - = Cd(OH)2298G Θ∆= - 77.87 KJ/mol 试分别求a Zn 2+ = 1和a Cd 2+ = 0.1时的平衡PH ,并根据计算结果回答是否可用水解法从ZnSO 4溶液中除Cd 2+?9A10-1(1)离子交换树脂一般分为哪几类?(2)树脂由哪几部分构成?(3)设溶液中金属以Me n+存在,且溶液PH: 1~2,问可采用哪类树脂,并写出交换反应式。
9A5-22(填空题)萃取剂按特征原子分为下列四种类型:1. ,例如 ;2. ,例如 ;3. ,例如 ;4. ,例如 。
9A5-23 (选择题)(1)已知CuSO 4溶液的PH=2,欲用萃取剂萃取Cu 2+,问应采用如下哪类萃取剂? A. 叔胺(N 235);B. 磷酸三丁酯(TBP );C. 羟基喹啉类萃取剂(Kelex100) (2)已知Na 2WO 4溶液的PH = 2.5(钨以[H 2W 12O 40]6-存在),欲用萃取剂萃取钨,问应采用上述哪种萃取剂?10A10-1何谓交换电流密度?电极过程的可逆程度与交换电流密度有何关系?提示:ln ln kx oAA od RTZF D d RTZF D εαεβ-∆=+∆=10D20-1若溶液中含有活度均为1的Zn 2+和Fe 2+,已知氢在铁上的超电位为0.4V ,如果要使离子的析出顺序为Fe 、H 2、Zn ,问25℃时溶液的PH 最大不超过多少?在此最大PH 下,H +开始放电时的Fe 2+浓度。
冶金原理复习题(stu)
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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?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)
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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__。
冶金传输原理复习题库
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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:在足够时间内,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则运动,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:在流场内取任意封闭曲线,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:流体通过固体表面流动时,在紧靠固体表面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时才开始流动。
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内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时均化原则:在某一足够长时间段内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内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:物体各部分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行的热量传递称为热传导。
22对流:指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互惨混所引起的热量传递方式。
冶金原理
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7.菲克第二定律:浓度随时间的变化与浓度的二阶导数之比。
8.稳定态原理:(1)稳定态是自然界发生过程的普通现象。(2)多相体系内界面反应与热能和物质的转移也是配合进行,具有耦合性质的。
9.整个化学过程由扩散(1)界面反应,扩散(2)三个环节串联而成。
10.反应经历三个时期,(1)诱导期(2)自动催化期(3)反应界面缩小期。
13.服从亨利定律的溶液为稀溶液。
14.在处理冶金反应的平衡常数时需要注意组分活度的某些特点:①在冶金过程中,作为溶剂的铁,如果其中元素的溶解量不高,而铁的浓度很高时,则 可视为W(Fe)=100% X(Fe)=1,以纯物质为标准态时:W(Fe)=X(Fe)=1而r(Fe)=1;因此平衡常数中就不包括铁的活度。②形成饱和溶液的组很B以 纯物质为标准态时其aB=1.③如果溶液属于稀溶液则可以浓度代替活度(Kh为标准态)。④溶液中组分的活度常选用纯物质标准态,这是因为其浓度都比 较高。
41.把熔渣具有容纳或溶解有害物质的能力称之为炉渣的容量性。
42.固态渣完全转变为均匀液相或冷却时液态渣开始析出古相的温度。
43.加入后能使炉渣熔点降低的物质称为助熔剂。
44.CaF2在调整黏度上有显著的作用。
45.目前,冶炼条件下碱性渣比酸性渣粘度小。
46.碱性渣冷却时能拉成卡丝,断面是玻璃状,又因其凝固过程的温度范围较宽,所以称为卡渣或稳定性渣。
30.炉渣可分类:①以矿石或精矿为原料进行还原熔炼,得到粗金属的同时,未被还原的氧化物和加入的溶剂进行的炉渣,称为冶炼渣或还原渣。②精炼 粗金属;由其中元素氧化物组成的炉渣,称为精炼渣或氧化渣。③原料中的某种有用成份富集于炉渣中,以利于下道工序将它回收的炉渣,称为富集 渣。④按渣所起的作用,而采用各种造渣材料预先配制的渣称合成渣。
粉末冶金原理期末复习题库
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粉末冶金原理期末复习题库一、选择题1. 粉末冶金是一种通过粉末压制和烧结来制造材料或零件的技术,以下哪项不是粉末冶金的特点?A. 高密度B. 可制造复杂形状C. 无需锻造D. 材料浪费少2. 粉末冶金中,粉末的粒度对材料的哪些性质有影响?A. 烧结温度B. 机械性能C. 粉末流动性D. 所有以上3. 在粉末冶金中,烧结温度的高低会影响以下哪些因素?A. 材料的孔隙率B. 材料的强度C. 材料的硬度D. 所有以上4. 粉末冶金中的粉末制备方法包括哪些?A. 机械粉碎B. 化学气相沉积C. 电解D. 所有以上5. 粉末冶金中,哪种烧结方式可以制造出接近全密度的材料?A. 常压烧结B. 热压烧结C. 冷压烧结D. 真空烧结二、填空题6. 粉末冶金中,________是指粉末颗粒之间的结合力。
7. 粉末冶金材料的孔隙率可以通过________来降低。
8. 粉末冶金中,________是指粉末颗粒在压制过程中的重新排列和变形。
9. 粉末冶金制品的机械性能可以通过________来提高。
10. 粉末冶金中,________是指在粉末颗粒之间形成金属键的过程。
三、简答题11. 简述粉末冶金在工业应用中的优势。
12. 解释粉末冶金中的“粉末流动性”及其重要性。
13. 描述粉末冶金中烧结过程的基本原理。
14. 粉末冶金中如何通过控制烧结条件来获得所需的材料性能?15. 粉末冶金制品在哪些领域有广泛的应用?四、计算题16. 假设有一批粉末冶金材料,其原始密度为ρ0,烧结后密度为ρ1,烧结温度为T,试计算烧结后材料的孔隙率。
17. 如果粉末冶金材料的原始粉末粒度为d0,经过压制后粒度变为d1,试计算压制过程中粉末颗粒的变形率。
五、论述题18. 论述粉末冶金技术在航空航天领域的应用及其重要性。
19. 分析粉末冶金技术在环保和可持续发展方面的优势。
20. 讨论粉末冶金技术在新材料开发中的潜力和挑战。
六、案例分析题21. 某粉末冶金工厂在生产过程中遇到了材料强度不足的问题,请分析可能的原因并提出解决方案。
研究生冶金原理考试题库
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研究生冶金原理考试题库研究生冶金原理考试题库一、选择题1. 冶金过程主要分为哪几个阶段?A. 矿石破碎、选矿、冶炼B. 选矿、冶炼、精炼C. 矿石开采、选矿、冶炼D. 矿石破碎、冶炼、精炼2. 以下哪种金属属于有色金属?A. 铁B. 铜C. 铝D. 镍3. 冶金反应中,下列哪项不是常见的反应类型?A. 还原反应B. 氧化反应C. 置换反应D. 聚合反应4. 冶金过程中,下列哪种物质不是还原剂?A. 焦炭B. 氢气C. 一氧化碳D. 氧气5. 以下哪种设备主要用于铁矿石的还原?A. 转炉B. 高炉C. 电解槽D. 精炼炉二、填空题6. 冶金工业中,______是最基本的反应过程之一,它涉及到金属氧化物的还原。
7. 金属的冶炼方法主要有火法冶炼、湿法冶炼和______。
8. 高炉冶炼铁矿石时,主要发生的化学反应包括______和______。
9. 在有色金属冶炼中,电解法常用于______的提取。
10. 冶金过程中,______是影响金属质量的重要因素之一。
三、简答题11. 简述冶金工业中常见的几种选矿方法及其原理。
12. 描述高炉冶炼铁矿石的基本过程及其主要化学反应。
13. 解释什么是金属的精炼过程,并简述其重要性。
14. 阐述冶金过程中环境保护的重要性及其主要措施。
15. 简述有色金属与黑色金属的区别。
四、计算题16. 假设有一批铁矿石,其含铁量为60%,经过冶炼后,得到了含铁95%的生铁。
如果冶炼过程中铁的损失率为5%,请计算冶炼过程中铁矿石的利用率。
17. 给定某金属的摩尔质量为56g/mol,冶炼过程中得到1000kg的金属,计算需要多少摩尔的该金属。
五、论述题18. 论述现代冶金技术在提高金属提取效率和降低能耗方面的发展趋势。
19. 分析当前全球金属资源的分布情况,以及对冶金工业的影响。
20. 讨论冶金工业在可持续发展中的角色和挑战。
六、案例分析题21. 某冶金企业在冶炼过程中遇到金属氧化物还原不完全的问题,请分析可能的原因,并提出解决方案。
《冶金原理》1
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√1、炉渣的氧化性:炉渣氧化性是指炉渣向与之接触的金属液供氧的能力。
√2、MeO分解压:MeO分解压是指一定条件下,分解反应2MeO(S)=2Me(S)+O2达到平衡时,产生的O2的压力。
3、氧化熔炼:氧化熔炼是指利用还原剂从矿石中除去氧获得的粗金属,在氧化剂作用下,使粗金属中的过多的元素及杂质通过氧化作用分离除去的过程。
√4、MS的硫势:MS的硫势是指2x/y M(S)+S2=2/y M x S y(S)达到平衡时,平衡气相中的S2压力P S2的RTlnP S2。
√什么是火法冶金、提取冶金:火法冶金是在高温下,从原料中(主要为矿石)提取有用金属或化合物的过程;提取冶金又叫化学冶金,是利用电能从矿石中提取有用金属或化合物的过程。
√冶金原理主要研究的内容是:1冶金过程热力学(反应进行的可能性、反应限度、各因素对反应的影响);冶金过程动力学(反应进行的机理、反应速率限制环节、各种参数对反应速率的影响);冶金溶液,分为冶金熔体和水溶液(溶液的结构、物理化学性质、相平衡条件)√活度(或称有效浓度):使实际溶液中组分蒸气压服从拉乌尔或亨利定律校正的浓度。
浓度校正的系数称为活度系数。
√纯物质标准态:以拉乌尔定律为基础,纯物质状态的标准状态。
√假想纯物质标准:指溶液中的分蒸汽压服从亨利定律的假想纯物质状态的标准状态。
√假想1%标准状态:以溶液中的组分质量百分浓度为1%,蒸汽压服从亨利定律的假想状态的标准状态。
以碳完全燃烧为例,说明多相反应的组成环节:○1氧气扩散通过气象边界层进入固体产物层○2氧气与未反应的碳表面发生反应○3二氧化碳经气体边界层扩散出来。
温度对反应速率常数的影响公式(阿仑乌斯公式):温度升高,反应速率增大;活化能大的反应,温度提高,反应增加显著;阿仑尼乌斯公式: 活化能小的反应,温度提高,反应增加缓慢。
RTEAek/a-=√双膜理论内容:在物性不同或流速有差别的两个不同液相中,相界面的两侧存在着表征传质阻力的边界层。
冶金原理习题
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第一章 冶金热力学基础4. 钒溶于铁夜中形成正规溶液。
试求[]w V =30%,2N p '=100 kPa 及温度为1600℃时,反应的r m G θ∆(VN ,s ,1873K )。
溶解钒0V γ=0.1,钒的 标准态为(1)纯物质;(2)质量1%溶液。
解 VN (s )形成反应为 []21()2V N VN s += r m G θ∆=-ln RT K θ=-1ln V RT a ⎛⎫⎪⎝⎭,2N p =1 纯物质标准态: r m G θ∆=-[]ln(1/)V RT x V γ质量1%溶液标准态:r m G θ∆=-%ln(1/[])V RT f w V 。
因此,计算反应的r m G θ∆,在于求出两种标准态的活度系数:V γ及V f 。
V γ:由于Fe-V 系是正规溶液模型,由下式2(1[])ln V x V RTαγ-=式中,α为正规溶液的混合能参量,是与温度及浓度无关的常数。
可得2ln (1[])VVx RT x V γα=-=0ln 1V RT γ当[]0x V →时,0ln ln V V γγ→,故ln V RTαγ=而 02ln ln (1[])V V x V γγ=-又 w[V]=30%, %%%[][][](100[])/VV Few V M x V w V M w V M =+-=30/5130/51(10030)/51+-=0.319故 02ln ln (1[])V V x V γγ=-=-2.30×(1-0.319)2=-1.067 所以 V γ=0.344又 00.3443.440.1V V V f γγ=== (1)纯物质标准态的r m G θ∆r mG θ∆=-[]ln(1/)V RT x V γ=-19.147×18731lg 0.3440.319⎡⎤⎢⎥⨯⎣⎦=-34415 J·mol -1 (2)质量1%溶液标准态的r m G θ∆r mG θ∆=-[]ln 1/[]V RT f w V =-19.147×18731lg 3.4430⎡⎤⎢⎥⨯⎣⎦=72215 J·mol -15. 钛在铁液(1600℃)中的Ti γ=0.011。
冶金原理考试试题
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冶金原理考试试题冶金原理考试试题一、概述冶金原理是冶金学的基础课程,通过学习冶金原理,可以了解金属材料的结构与性质,掌握金属材料的制备与加工方法,为冶金工程师的工作提供理论支持。
以下是一些冶金原理考试试题,希望对大家的学习有所帮助。
二、金属结构与性质1. 金属晶体结构有哪些类型?请分别简要描述各种结构的特点。
2. 什么是晶体缺陷?请列举一些常见的晶体缺陷,并简要说明其对金属性质的影响。
3. 金属的力学性能包括哪些指标?请分别介绍它们的测试方法和意义。
三、金属材料的制备与加工1. 请简要描述常见的金属提取方法,并分析其优缺点。
2. 金属材料的熔炼过程有哪些基本步骤?请详细描述其中的化学反应和物理过程。
3. 请简要介绍金属材料的热处理方法,并说明不同热处理对材料性能的影响。
四、金属材料的腐蚀与防护1. 什么是金属材料的腐蚀?请列举几种常见的金属腐蚀形式,并简要说明其原因。
2. 金属材料的防腐方法有哪些?请分别介绍它们的原理和应用范围。
3. 请简要介绍电化学腐蚀的基本原理,并说明如何通过电化学方法进行防腐。
五、金属材料的应用与发展1. 请列举几种常见的金属材料及其应用领域,并简要介绍其特点和优势。
2. 金属材料的可持续发展有哪些关键技术?请分别介绍它们的原理和应用前景。
3. 请简要分析金属材料在未来的发展趋势,并提出您对于金属材料研究的建议。
六、总结通过以上试题,我们可以看到冶金原理的知识点非常广泛,涉及金属结构与性质、金属材料的制备与加工、金属材料的腐蚀与防护以及金属材料的应用与发展等方面。
希望大家能够认真学习,掌握冶金原理的基本理论,为今后的工作和研究提供坚实的基础。
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中南大学冶金原理题库第一篇冶金熔体第一章概述1.什么是冶金熔体?它分为几种类型?2.何为熔渣?简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3.什么是富集渣?它与冶炼渣的根本区别在哪里?4.试说明熔盐在冶金中的主要应用。
5.熔锍的主要成分是什么?6.为什么熔盐电解是铝、镁、钠、锂等金属的惟一的或占主导地位的生产方法?第二章冶金熔体的相平衡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,试依据杠杆规则用作图法和计算法求出混合后熔体的组成点。
2.试找出图2-44所示的三元系相图中的错误,说明原因并更正。
3.图2-45是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图(1)写出各界线上的平衡反应;(2)写出P、E两个无变点的平衡反应;(3)分析熔体1、2、3、4、5、6的冷却结晶路线。
4.某三元系相图如图2-46中所示,AmBn为二元不一致熔融化合物。
试分析熔体1、2、3的冷却结晶过程。
5.图2-47为生成一个三元化合物的三元相图,(1)判断三元化合物N的性质;(2)标出边界线的温度降低方向;(3)指出无变点K、L、M的性质,写出它们的平衡反应;(4)分析熔体1、2的冷却过程。
6.试分析图2-23熔体3、4、5、6的冷却过程。
7.试根据CaO-SiO2-A12O3系相图说明组成为(wB / %)CaO 40.53,SiO2 32.94,A12O3 17.23,MgO 2.55的熔渣冷却过程中液相及固相成分的变化。
8.试根据图2-30绘制CaO- A12O3- SiO2三元系1500°C时的等温截面图。
9.给出CaO-SiO2-FeO系相图中1500°C的等温截面图,标出各相区内的相平衡关系。
组成为(wB / %)CaO 45、SiO2 25、FeO 20的熔渣在此温度下析出什么晶相?怎样才能使此熔渣中的固相减少或消除?10.假定炉渣碱度为= 2。
在1600°C下,当渣中含FeO 58%(wB)时,炉渣是否全部处于液态?如果炉渣碱度不变,因脱碳反应渣中FeO含量降至20%(wB),在此温度下熔渣中是否有固相析出?若有固相析出,试确定其组成。
11.根据CaO-SiO2-FeO系相图,指出下列组成(wB / %)的熔体冷却时,首先析出什么物质?冷却结晶结束后的固相物质是什么?(1)CaO 15、FeO 25、SiO2 60;(5)CaO 10、FeO 55、SiO2 35;(2)CaO 60、FeO 10、SiO2 20;(6)CaO 20、FeO 45、SiO2 35;(3)CaO 5、FeO 80、SiO2 15;(7)CaO 30、FeO 65、SiO2 5;(4)CaO 40、FeO 40、SiO2 20;(8)CaO 75、FeO 10、SiO2 15。
12.如何正确判断无变点的性质?它与化合物的性质和界线的性质有何联系?如果某三元系中只生成了生成一致熔融化合物,该体系中有可能出现转熔点吗?13.在分析三元系相图时,用到过哪几个规则?试简述这些规则并用图表示之。
14.试用几何方法证明浓度三角形的等比例规则。
15.试说明绘制三元系状态图的等温截面图的主要步骤。
16.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?第三章冶金熔体的结构1.试分析Ba-O、Al-O键的性质。
2.计算CaO、MgO、FeO、MnO、ZnO、Cr2O3、TiO2、P2O5等氧化物中Me-O键的离子键分数,并比较这些氧化物离解为简单离子的趋势。
3.已知熔渣成分为(xB / %)MnO 20、CaO 50、SiO2 30。
试分别用捷姆金和弗鲁德理想离子溶液模型计算渣中MnO的活度。
4.某炉渣的成分为(wB / %)FeO 13.3、MnO 5.1、CaO 38.2、MgO 14.7、SiO2 28.1、P2O5 0.6。
分别用捷姆金和弗鲁德理想离子溶液模型计算渣中FeO的活度。
5.已知K11=0.196。
利用马森模型计算= 0.2的PbO-SiO2二元熔体中PbO的活度。
6.如何判断离子熔体中阳离子与阴离子间作用力的大小?7.为什么对于同一种金属,其低价氧化物呈碱性而高价氧化物呈酸性?8.金属的熔化熵和熔化热远小于其蒸发熵和蒸发热,这说明液态金属在什么方面更接近于固态金属?为什么?9.熔体远距结构无序的实质是什么?10.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。
11.熔盐熔化时体积增大,但离子间的距离反而减小,为什么?12.简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么?13.熔体的聚合程度是如何表示的?它与熔体结构有何关系?14.简要说明硅酸盐熔渣中桥氧、非桥氧和自由氧的关系?15.试简要说明当硅酸盐熔渣的O/Si比逐渐增大时,熔体中自由氧的含量、低聚物数量和NBO/T值的变化趋势。
16.捷姆金理想离子溶液模型通常只对强碱性渣有较好的适用性,为什么?第四章冶金熔体的物理性质1.利用CaO-FeO-SiO2系熔渣的等密度曲线图(图4-8)说明CaO含量一定时FeO含量对熔渣密度的影响。
2.试利用熔渣的等粘度曲线图(图4-12)估计组成为(wB / %)CaO 38.0、SiO2 38.39、A12O3 16.0、MgO 2.83的高炉渣在1500°C时的粘度。
如果将温度提高到1900°C,此熔渣的粘度降低到多大?3.试利用加和性规则计算1400°C时,组成为(wB / %)CaO 35、SiO2 50、A12O3 15的高炉渣的表面张力,并与由等表面张力曲线图所得的结果(图4-23)进行比较。
4.用加和性规则计算1400°C时,组成为(wB / %)CaO 30、SiO2 20、FeO 50的炉渣的表面张力,并与根据图4-24的等表面张力曲线图所得的值进行比较。
5.试计算800°C的铝液、1200°C的铜液和1650°C的铁液的粘度。
有关数据见下表:金属熔点/ °Ch / 10-3Pa·sAh / 10-3Pa·sEh / kJ·mol-1Al6601.180.149216.5Cu10844.100.300930.6Fe15364.950.369941.46.实验测得组成为(wB / %):CaO 42.5、SiO2 42.5、MgO 9.5、A12O3 5.5的熔渣在不同温度下的粘度如下表。
试求出粘度与温度的指数方程及粘流活化能。
t / °C13001350140014501500h / Pa·s1.631.341.090.910.757.某熔渣的组成为(wB / %):CaF2 80、CaO 10、A12O3 10。
实验测得此熔渣在不同温度下的电导率如下表所示,试求出电导率与温度的关系式及电导活化能。
t / °C150015501600165017001750k / 10-2S·m-13.1553.5083.8734.2564.6565.0708.高炉低钛渣的成分为(wB / %):TiO2 2.0、CaO 46.11、SiO2 35.73、MgO 3.99、A12O3 9.99。
用毛细管法测得渣中硫的扩散系数如下表:t / °C13501400145015001550D / 10-9m2·s-11.692.423.404.696.35试求硫的扩散系数与温度的关系式及扩散活化能。
9.根据CaO-A12O3-SiO2系熔渣的等粘度曲线图(图4-12)讨论碱度分别为0.2和1.0时,增大A12O3含量对熔渣粘度的影响,并解释其原因。
10.什么是熔化温度?什么是熔渣的熔化性温度?11.何为表面活性物质?哪些元素是铁液的表面活性物质?12.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1.一工厂炉渣的组成为(wB / %):SiO2 44.5、CaO 13.8、FeO 36.8、MgO 4.9。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
2.已知某炉渣的组成为(wB / %):CaO 20.78、SiO2 20.50、FeO 38.86、Fe2O3 4.98、MgO 10.51、MnO 2.51、P2O5 1.67。
试用四种不同的碱度表达式计算该炉渣的碱度。
3.利用CaO-SiO2-A12O3系等活度曲线图求1600°C时组成为(wB / %):CaO 26、SiO2 43、MgO 4、Al2O3 20、P2O5 7的熔渣中SiO2和Al2O3的活度。
4.利用CaO-SiO2-A12O3系等活度曲线图求1600°C时,碱度为1、SiO2含量为30~60(wB / %)的熔渣中SiO2的活度,绘出SiO2活度与其含量的关系图。
5.已知某熔渣的组成为(wB / %):CaO 35、SiO2 20、FeO 20、Fe2O3 4、MgO 5、MnO 8、P2O5 8。
试利用CaO-FeO-SiO2系等活度曲线图求1600°C时渣中FeO的活度及活度系数。
6.已知某熔渣的碱度为2.5、xFeO为15%。
试利用CaO-FeO-SiO2系等活度曲线图求1600°C时此熔渣中FeO的活度及活度系数。
7.什么是熔渣的碱度和酸度?8.熔渣的氧化性是如何表示的?9.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?10.为什么可以用全氧化铁量表示熔渣的氧化性?利用第1题的数据计算全氧化铁量。
11.什么是硫容?为什么硫容可以表示熔渣吸收硫的能力?12.为什么熔渣中的硫可以使硅酸盐熔渣中的硅氧阴离子解聚?第七章化合物的生成-分解反应1.已知反应Cd+O2=CdO(s) J·mol-1 (1000~1379K)反应Pb(l) + O2=PbO(s) J·mol-1(760~1400K)试绘出其氧势线并比较CdO与PbO的相对稳定值。
2.试根据氧势图分析分别在1000℃和1800℃在标准状态下将MgO还原成金属镁时,可供选择的还原剂和600℃时将金属锌氧化成ZnO可供选择的氧化剂。
3.试根据图7-2估算1073K时,当系统中分别为10-3,101,103时,系统中的值。
4.试参照本书对图7-2标尺的解释方法对该图的标尺进行解释。
5.试解释氧势图上Na2O、MgO的-T线上各转折点的原因。