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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ω 32

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