材料制备技术(昌霞 )

绪论 001

第1章 高炉炼铁 004
1.1 概述 005
1.1.1 高炉炼铁的原料 005
1.1.2 高炉炼铁的产品 006
1.2 高炉炼铁工艺设备 设备 006
1.2.1 高炉本体 007
1.2.2 炉顶装料设备 008
1.2.3 送风系统 008
1.2.4 喷吹设备 010
1.2.5 除尘设备 010
1.2.6 渣铁设备 011
1.3 高炉冶炼原理 011
1.3.1 高炉冶炼的基本过程 011
1.3.2 炉料在炉内的分布状态 012
1.3.3 燃烧反应 013
1.3.4 高炉内铁氧化物的还原反应 还原反应 014
1.3.5 高炉内非铁元素的还原反应 还原反应 015
1.3.6 炉渣和生铁的形成 015
1.3.7 铁水脱硫 016
思考题 017

第2章 炼钢 018
2.1 概述 019
2.1.1 炼钢的基本任务 019
2.1.2 钢铁生产的典型工典型工艺 019
2.1.3 炼钢过程的基本原基本原理 020
2.1.4 炼钢用原材料 023
2.2 转炉炼钢 024
2.2.1 转炉炼钢的分类 024
2.2.2 转炉炼钢的设备 025
2.2.3 转炉吹炼工艺 026
2.2.4 转炉炼钢五大操作制度 制度 027
2.3 电炉炼钢 028
2.3.1 电炉炼钢的种类 028
2.3.2 电弧炉炼钢 029
2.3.3 电渣重熔法炼钢 032
2.3.4 感应电炉炼钢 032
2.3.5 电子束炉炼钢 033
2.3.6 等离子熔炼 034
2.4 炉外精炼 035
2.4.1 炉外精炼的手段和分类 035
2.4.2 几种常用炉外精炼方法 037
思考题 041

第3章 有色金属冶炼 042
3.1 铝冶炼 043
3.1.1 氧化铝的生产 043
3.1.2 电解铝的生产 047
3.1.3 铝合金的生产 049
3.2 钛冶炼 051
3.2.1 富钛料的生产 052
3.2.2 四氯化钛的制取 053
3.2.3 四氯化钛精制 054
3.2.4 镁热还原法制备海绵钛 055
3.2.5 钛合金的生产 056
3.3 镁冶炼 058
3.3.1 电解法制备镁 059
3.3.2 热还原法制备镁 060
3.3.3 镁的精炼 061
3.4 铜冶金 062
3.4.1 火法冶金工艺原理 063
3.4.2 造锍熔炼 063
3.4.3 冰铜转炉吹炼 065
3.4.4 粗铜精炼 065
3.4.5 电解精炼 066
思考题 067

第4章 半固态金属成形技术 068
4.1 概述 069
4.1.1 半固态金属成形原理 069
4.1.2 半固态金属成形特点 070
4.1.3 半固态金属成形工艺流程 070
4.2 半固态合金浆料的制备 071
4.2.1 机械搅拌法 072
4.2.2 电磁搅拌法 073
4.2.3 应力诱发熔体激活法 073
4.2.4 喷射沉积法 074
4.2.5 超声波处理法 075
4.3 半固态金属成形方法 075
4.3.1 流变压铸 075
4.3.2 触变压铸 077
4.3.3 半固态挤压 078
4.3.4 半固态模锻 079
4.3.5 半固态轧制 080
思考题 080

第5章 快速凝固技术 081
5.1 快速凝固概述 082
5.1.1 快速凝固的特点 082
5.1.2 快速凝固的工艺途径 083
5.2 急冷快速凝固 086
5.2.1 模冷技术 086
5.2.2 雾化技术 089
5.2.3 表面熔化与沉积技术 093
5.3 大过冷凝固技术 095
5.3.1 小体积大过冷凝固法 095
5.3.2 大体积大过冷凝固法 096
思考题 097

第6章 粉末冶金技术 098
6.1 概述 099
6.1.1 粉末冶金技术的历史发展 099
6.1.2 粉末冶金技术的特点 099
6.1.3 粉末冶金技术的适用范围 099
6.1.4 粉末冶金的工艺过程 100
6.2 粉末制备技术 100
6.2.1 粉末的分类与特征 100
6.2.2 机械法制备粉末 103
6.2.3 雾化法制备粉末 105
6.2.4 还原法制备粉末 106
6.2.5 气相沉积法制备粉末 107
6.2.6 电解法制备粉末 108
6.3 粉末成形技术 108
6.3.1 粉末的预处理 108
6.3.2 模压 108
6.3.3 粉末轧制和挤压成形 110
6.3.4 等静压成形 111
6.3.5 软模成形 111
6.4 烧结技术与原理 112
6.4.1 烧结的基本理论 112
6.4.2 多元系固相烧结和液相烧结 114
6.4.3 烧结过程及影响因素 115
6.4.4 其他烧结方法 116
6.5 粉末冶金与高端零件制造 117
6.5.1 粉末冶金结构零件 117
6.5.2 粉末冶金高端零件 117
思考题 119

第7章 薄膜材料的制备 120
7.1 概述 121
7.2 物理气相沉积 122
7.2.1 真空蒸发沉积 122
7.2.2 真空溅射沉积 127
7.2.3 离子镀 133
7.3 化学气相沉积 136
7.3.1 热CVD 136
7.3.2 等离子体增强化学气相沉积 141
7.3.3 激光辅助化学气相沉积 145
7.4 液相反应沉积 146
7.4.1 电化学沉积 146
7.4.2 溶液化学反应法 149
思考题 150

第8章 单晶材料的制备 152
8.1 概述 153
8.2 单晶材料制备的固相法 153
8.2.1 应变退火法 153
8.2.2 烧结法 155
8.2.3 同素异形转变法 156
8.3 单晶材料制备的液相法 156
8.3.1 熔体法 156
8.3.2 常温溶液法 163
8.3.3 高温溶液法 169
8.3.4 水热和溶剂热法 174
8.4 单晶材料制备的气相法 178
8.4.1 Ⅰ-Ⅵ族化合物半导体单晶的气相法气相法生长 179
8.4.2 金刚石大单晶的CVD法生长 180
思考题 182

第9章 非晶态合金的制备 184
9.1 概述 185
9.1.1 非晶态合金的结构特征 185
9.1.2 非晶态合金的性能及应用 186
9.2 非晶态合金的形成理论 187
9.2.1 熔体结构与玻璃形成能力 188
9.2.2 影响玻璃形成能力的因素 189
9.2.3 评估玻璃形成能力的判据 190
9.3 非晶态合金的制备方法 192
9.3.1 低维非晶态合金的制备 192
9.3.2 大块非晶态合金的制备 193
思考题 197

第10章 纳米材料的制备 198
10.1 概述 199
10.1.1 纳米材料的定义 199
10.1.2 纳米材料的分类及其应用领域 199
10.1.3 纳米材料的特性 201
10.2 纳米粉体的制备方法 204
10.2.1 化学液相沉淀法 204
10.2.2 模板法 209
10.2.3 化学还原法 216
10.2.4 金属醇盐水解法 220
10.2.5 有机金属热分解法 221
10.2.6 熔盐法 222
10.2.7 超临界流体法 222
10.3 纳米块体的制备方法 224
10.3.1 纳米陶瓷 224
10.3.2 纳米晶金属块体材料 227
思考题 227

参考文献 228