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前言页1

1 绪论1

1.1 有色冶金发展概况1

1.1.1 社会需要金属及多种金属材料1

1.1.2 有色金属冶金的发展前景5

1.2 真空冶金的发展和特点7

1.2.1 真空冶金的发展史7

1.2.2 真空冶金的特点11

1.3.1 现状14

1.3 有色金属真空冶金的现状和展望14

1.3.2 展望17

2 真空蒸馏的基本理论和方法19

2.1 金属气体的性质20

2.1.1 纯金属的蒸气压20

2.1.2 金属及化合物的气体分子的结构21

2.2 金属的蒸发速率ω32

2.2.1 最大蒸发速率32

2.2.2 a的值35

2.2.3 金属蒸发速率与压强的关系39

2.3.1 合金元素的蒸气压47

2.3 粗金属和合金组分的蒸馏分离47

2.3.2 合金元素可蒸馏分离的判断52

2.3.3 气液相平衡成分图55

2.3.4 合金的蒸发过程58

2.4 粗金属各组分的共同蒸发量62

2.5 金属蒸气的冷凝65

2.5.1 冷凝相的状态66

2.5.2 气液相转变68

2.5.3 自发形核与冷凝介质69

2.5.4 冷凝器的结构原则73

2.6.1 连续作业和间断作业74

2.6. 金属蒸馏的方法74

2.6.2 一级蒸馏75

2.6.3 多级蒸馏76

2.6.4 离心薄膜蒸馏81

2.6.5 物料的供热81

2.6.6 真空炉的进料和出料82

3 粗金属真空蒸馏精炼86

3.1 粗锡真空蒸馏精炼87

3.1.1 概况87

3.1.2 粗锡真空蒸馏分离杂质88

3.1.3 粗锡真空蒸馏实践103

3.2 粗铅和粗鉍的真空蒸馏111

3.2.1 粗铅精炼概况111

3.2.2 粗铅真空蒸馏分离杂质113

3.2.3 粗铅真空蒸馏实践122

3.2.4 粗鉍真空蒸馏研究128

3.3. 粗镉和粗锌的真空蒸馏131

3.3.1 粗镉真空蒸馏时杂质的分布131

3.3.2 粗镉真空蒸馏的实践134

3.3.3 粗锌的真空蒸馏140

3.4 粗锑和粗砷的真空蒸馏148

3.4.1 粗锑蒸馏时杂质的分离148

3.4.2 粗锑真空蒸馏的实践152

3.4.3 粗砷真空蒸馏155

3.5 其他粗金属真空蒸馏精炼159

3.5.1 硒的真空蒸馏159

3.5.2 锂的真空蒸馏精炼163

4 合金的真空蒸馏分离177

4.1 概述177

4.2.1 银锌壳真空蒸馏178

4.2 银合金的分离178

4.2.2 铅银合金真空蒸馏190

4.2.3 鉍银锌壳和鉍银合金真空蒸馏196

4.2.4 含银多元合金真空蒸馏202

4.3 锌合金的分离204

4.3.1 硬锌真空处理204

4.3.2 热镀锌渣真空蒸馏提锌212

4.3.3 锌镉合金真空蒸馏219

4.4. 锡合金的分离225

4.4.1 锡铅合金的分离225

4.4.2 锡锑合金的分离230

4.4.3 锡砷渣分离235

4.5. 锑合金的分离236

4.5.1 铅锑合金分离237

4.5.2 含银的铅锑合金分离银243

4.5.3 金-锑合金(贵锑)的分离245

4.6 铝合金的分离250

4.6.1 铝锂合金分离251

4.6.2 铝-镁、铝-锌合金分离258

4.6.3 Al-Si-Fe合金分离259

4.7.1 锰铁合金提取锰263

4.7 其他合金的分离263

4.7.2 铜合金蒸馏269

5 化合物在真空中还原278

5.1 化合物在真空中分解和还原278

5.1.1 金属氧化物在真空中生成与分解278

5.1.2 金属氧化物在真空中还原280

5.2 氧化锌在真空中碳还原285

5.2.1 从高炉烟尘中回收铅锌285

5.2.2 从含锌原料中提锌288

5.2.3 从含锌炉渣中提锌290

5.3 氧化镁的真空还原294

5.3.1 硅热法还原法生产镁295

5.3.2 氧化镁真空碳还原307

5.4 钙、锶、钡氧化物的真空还原320

5.4.1 氧化钙的真空热还原321

5.4.2 氧化锶的真空还原324

5.4.3 氧化钡的真空还原325

5.5 碱金属真空还原330

5.5.1 氧化锂真空还原331

5.5.2 钠和钾化合物的真空还原339

5.6 其他金属化合物的真空热还原343

6 金属的真空熔炼346

6.1 真空熔炼的热力学和动力学346

6.1.1 真空熔炼的热力学347

6.1.2 真空熔炼的动力学351

6.2 真空感应熔炼352

6.2.1 真空感应熔炼的冶金效果353

6.2.2 真空感应炉熔炼工艺355

6.2.3 真空感应熔炼设备360

6.3.1 真空自耗电极电弧重熔的基本原理366

6.3 真空电弧熔炼366

6.3.2 真空电弧炉的冶金效果368

6.3.3 真空电弧自耗电极熔炼的工艺370

6.3.4 真空电弧熔炼的设备372

6.3.5 真空电弧凝壳熔炼373

6.4 等离子熔炼375

6.4.1 等离子电弧炉376

6.4.2 等离子感应炉379

6.4.3 等离子电弧重熔380

6.4.4 等离子电子束熔炼381

6.5.1 真空电渣熔炼384

6.5. 其他真空熔炼法384

6.5.2 电子束熔炼387

7 金属及化合物在真空中制粉末材料393

7.1 概述393

7.1.1 粉末的基本特点393

7.1.2 表面能395

7.1.3 超微粒子的特性及应用396

7.1.4 超微粒子的制造方法概况399

7.1.5 超微粒子的粒度测定400

7.2.1 气相物质转化为微粒402

7.2. 真空中气相物质固化成粉402

7.2.2 蒸发冷凝物质制超微粒子407

7.2.3 气相反应产生超微粒子414

7.3. 其他422

7.3.1 真空中研制超细铝粉422

7.3.2 真空中研制超细锌粉424

7.3.3 蒸发-冷凝式半连续超细粉末制造炉426

7.3.4 小结428

8 金属在真空中表面强化和改性429

8.1 概述429

8.2 真空镀膜430

8.2.1 真空蒸镀433

8.2.2 溅射镀446

8.2.3 离子镀455

8.3 真空热渗镀460

8.3.1 概述460

8.3.2 渗碳461

8.3.3 渗氮466

8.3.4 碳氮共渗470

8.3.5 离子注入472

8.3.6 真空渗金属元素476

8.4. 化学气相沉积481

8.4.1 概述481

8.4.2 化学气相沉积的原理482

8.4.3 化学气相沉积的设备与工艺485

8.4.4 化学气相沉积的应用490

8.4.5 化学气相沉积的进展493

参考文献495

附录1 元素在不同压强下的沸点(K)508

附录2 二元合金(A-B) 组分的活度系数γ与浓度NA的关系515

索引544