熔融盐理论与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:谢刚

出品人:

页数:243

译者:

出版时间:1998-08

价格:16.0

装帧:平装

isbn号码:9787502422141

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熔融盐材料的结构、性质与前沿研究 本书简介 本书深入探讨了熔融盐材料在化学、物理以及工程应用领域的核心科学问题，聚焦于其独特的结构特征、宏观物理化学性质，以及在能源、电化学和材料科学等关键领域的尖端应用。全书力求在理论深度和工程实践之间架起一座坚实的桥梁，为相关领域的科研人员、工程师和高年级学生提供全面而严谨的参考资料。 第一章 熔融盐的基础概念与分类体系 本章首先界定了熔融盐的物理化学定义，阐述了其作为一种特殊的离子液体形态在常温或高温下的存在状态。熔融盐区别于传统分子液体的关键在于其完全离子化的特性，这赋予了它们极高的离子电导率和宽广的电化学窗口。 我们将详细梳理现代熔融盐的分类标准，主要基于其组分和应用温度范围进行划分。重点介绍以下几大主流体系： 1. 无机熔融盐：涵盖卤化物盐（如氯化物、氟化物），氧化物盐，以及硫化物盐。特别关注碱金属、碱土金属卤化物盐（如$ ext{LiCl}- ext{KCl}$体系）在核能和储能中的作用。 2. 有机金属盐与离子液体前体：探讨有机阳离子与无机阴离子结合形成的室温离子液体（RTILs）的结构调控原理，这部分是理解熔融盐功能化的关键。 3. 复杂混合熔融盐体系：分析多组分共熔体系的形成机制，例如低共熔混合物（Eutectics）如何显著降低熔点，拓宽其操作温度区间，这是许多实际应用（如电解提纯）的基础。 第二章 熔融盐的结构与微观动力学 理解熔融盐的行为，必须深入探究其在液相中的微观结构。本章结合计算化学模拟（如分子动力学 $ ext{MD}$ 模拟）和先进的谱学技术（如拉曼散射、$ ext{X}$射线衍射），描绘了熔融盐的瞬态结构。 我们将探讨以下核心结构特征： 局域结构单元（Clusters）：熔融盐并非完全无序的离子海洋，而是存在着由特定配位数和几何构型定义的短程有序结构。分析阳离子与阴离子之间的配位模式如何随温度和组分变化。 扩散与弛豫机制：详细阐述离子在熔融盐中的迁移机制。引入“跳跃机制”（Jump Mechanism）和“摇摆-扩散模型”（Parrondo-Lajevic model）来解释高粘度熔融盐与低粘度离子液体中的差异。 电荷屏蔽与离子间相互作用：讨论在强库仑作用下，离子如何有效屏蔽电荷，以及这种屏蔽效率如何影响熔融盐的介电常数和电化学稳定性。 第三章 熔融盐的热力学与输运性质 本章侧重于将微观结构与宏观可测量的物理化学性质联系起来。熔融盐的输运性质是其作为电解质或传热介质性能优劣的直接体现。 热力学性质：系统阐述熔融盐的相图构建原理，特别是共晶点的确定。讨论液相的活度系数、混合热和熵变，这些是评估反应自发性的基础数据。 电导率与粘度：这是熔融盐研究的重中之重。我们将运用$ ext{Vogel-Fulcher-Tammann (VFT)}$ 方程分析离子液体粘度和电导率与温度的关系，并引入Nernst-Einstein 关系来评估离子的有效迁移率。深入分析空间限制（如孔隙率或离子聚集体形成）对电导率的负面影响。 热物理性质：详细介绍熔融盐的比热容、热导率和热膨胀系数。这些参数对于设计高效的热交换器和反应堆冷却回路至关重要。 第四章 熔融盐在电化学中的应用：电解与储能 熔融盐因其宽广的电化学窗口（通常超过 $5 ext{V}$）和优异的离子传导性，在电化学领域展现出无可替代的优势。 金属电沉积与精炼：深入剖析利用熔融盐介质实现高活性金属（如铝、稀土元素、钛）的低温电沉积技术。讨论阴极极化曲线、电流效率以及电极材料的兼容性问题。 熔融盐电池（MSRB）：重点关注基于熔融盐电解质的二次电池体系。详细讨论钠硫电池（$ ext{Na-S}$）和金属卤化物电池（如$ ext{NiCl}_{2}$ 体系）的工作原理、界面反应动力学、以及如何通过优化电解质配方来抑制枝晶生长和提高循环寿命。 熔融盐电解二氧化碳还原 ($ ext{CO}_{2} ext{RR}$)：探讨熔融盐作为 $ ext{CO}_{2}$ 捕集与转化媒介的潜力。分析在电化学界面上，$ ext{CO}_{2}$ 如何溶解、活化并还原为 $ ext{CO}$、甲酸或碳产物。 第五章 熔融盐作为传热介质与核能应用 熔融盐的极高热容量和热稳定性使其成为下一代先进反应堆（如第四代熔盐堆 $ ext{MSR}$）的首选冷却剂和燃料载体。 热力学稳定性与腐蚀问题：详细分析主流熔融盐（如氟盐 $ ext{FLiBe}, ext{FLiNaK}$）在高温、中子辐照和化学活性环境下的长期稳定性。重点讨论熔盐与结构材料（如不锈钢、镍基合金）之间的腐蚀机制，包括氧化、还原腐蚀以及与燃料包覆材料的相互作用。 反应堆设计中的传热模型：建立熔盐冷却剂在反应堆堆芯和热交换器中的流动与传热数学模型。探讨对流换热系数的精确计算方法，以及多相流（如果存在燃料微粒或气泡）对换热性能的影响。 燃料循环与在线处理：在 $ ext{MSR}$ 概念中，熔盐不仅是传热介质，也是燃料的载体。讨论如何利用液态燃料的特性实现在线化学分离（如从燃料盐中分离裂变产物和锕系元素），这是实现闭式燃料循环的关键技术。 第六章 熔融盐在催化与分离工程中的应用 熔融盐作为一种独特的反应介质，能够显著改变传统多相催化反应的活性和选择性。 熔融盐中的均相催化：分析熔融盐如何通过改变过渡金属络合物的配位环境和氧化态稳定性，来促进特定的有机合成反应。讨论熔融盐对反应中间体的稳定作用。 萃取与分离技术：利用熔融盐对不同物种选择性溶解的能力，开发高效的液-液萃取系统。例如，在核燃料后处理中，使用特定的磷酸酯或胺类萃取剂在熔融盐体系中实现锕系元素和镧系元素的分离。 气体的溶解与反应动力学：研究惰性气体和反应性气体（如 $ ext{H}_{2}, ext{O}_{2}, ext{SO}_{2}$）在熔融盐中的溶解度模型，并分析其在传质受限反应中的作用。 展望 本书最后总结了熔融盐研究面临的挑战，包括高精度数据获取的困难、长期稳定性的验证，以及开发更具环境友好性的新型熔融盐体系的必要性。展望了熔融盐在下一代电池技术、绿色化学合成以及先进核能系统中的广阔前景。

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我花了很长时间才完全消化完这本书的内容，因为它对读者的要求非常高。它不是那种可以让你囫囵吞枣地快速翻阅的书籍。每一章的论证都逻辑严密，环环相扣，要求读者必须对基础化学和物理化学有扎实的背景。我特别欣赏作者在讨论高级应用，比如反应堆设计或储能系统时，并没有回避其复杂性，反而坦诚地指出了当前模型的局限性以及未来可能的研究方向。这种坦率的态度，反而让我更加信任这本书的权威性。在阅读过程中，我发现自己需要经常停下来，反复咀嚼一些关键的论断，甚至需要查阅一些更基础的文献来辅助理解，但这正是它价值所在——它迫使你进行深度思考，而不是被动接受信息。对于想在这个领域做出原创性贡献的学者来说，这本书提供的挑战和启发是巨大的。

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这本书带给我的震撼，更多的是一种宏观视角的重塑。它不仅仅停留在对单一化合物性质的分析上，而是将整个熔融盐体系置于一个更广阔的能源和环境背景下进行考量。作者成功地将那些看似孤立的物理化学原理，串联成了一张巨大的应用网络。比如，书中对熔盐在核能、太阳能热发电以及新型电池中的不同作用机制的对比分析，非常到位。这种跨领域的整合能力，是很多专业书籍所缺乏的。它让我意识到，我们研究的这些材料，其最终的意义在于如何高效、安全地服务于人类社会的可持续发展。阅读这本书的过程，与其说是学习知识，不如说是一次对未来能源技术发展趋势的预演和深刻思考，我强烈推荐给所有关注前沿材料科学和清洁能源转型的工程师和学者。

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这本书真是让我大开眼界，完全颠覆了我对材料科学的一些固有认知。我本来以为它会是那种枯燥乏味的教科书，堆满了公式和晦涩难懂的术语，没想到作者在深入探讨理论的同时，还能用非常形象生动的语言来描绘那些复杂的过程。特别是关于电化学反应的部分，作者竟然能把一个原本需要花费大量时间才能理解的机理，讲得如同侦探小说一样引人入胜。我感觉自己不是在读一本技术专著，而是在跟随一位经验丰富的老教授，进行一次高强度的思维探险。书中的案例分析尤其精彩，很多是基于实际工程问题提炼出来的，让人能立刻感受到这些理论知识的实际价值。我甚至在阅读过程中，拿出了以前工作中的一些老数据来对照验证，发现书中的预测模型竟然能精准地解释那些曾经困扰我的异常现象。这本书的深度和广度都令人赞叹，绝对是该领域不可多得的精品。

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说实话，我拿到这本《熔融盐理论与应用》时，内心是抱着怀疑态度的，毕竟市面上同类书籍汗牛充栋，真正能拿出点干货的不多。但这本书，彻底扭转了我的看法。它的结构设计非常巧妙，不是那种线性的、自上而下的介绍，而是采取了一种螺旋上升的方式。开篇提出的基本概念，在后续的章节中不断被深化和拓展，每一个新的概念出现时，都能明显感受到它与前文的内在联系。这使得知识的积累过程非常扎实，不容易产生“空中楼阁”式的理解。最让我印象深刻的是对热力学和动力学交叉部分的论述，作者没有简单地堆砌公式，而是着重分析了在特定温度和压力条件下，不同组分间相互作用的微妙变化，这种对细节的关注，体现了作者深厚的学术功底和多年的实践经验。读完这本书，我感觉自己的研究视角被极大地拓宽了，看待问题不再局限于单一的学科框架。

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这本书的排版和插图质量简直是行业标杆。通常这种涉及复杂相图和反应动力学模型的书籍，插图往往模糊不清，或者干脆就是简陋的线条图，让人看得一头雾水。但《熔融盐理论与应用》在这方面做得非常出色，所有的图表都清晰锐利，色彩运用得当，关键数据点标注得一清二楚。特别是那些三元或四元体系的相图，能够做到如此精细的描绘，实属不易。而且，书中对实验方法的描述也极其详尽，从样品制备到数据采集和处理的每一步骤，都写得非常具体，甚至连一些常见的实验误差来源和规避措施都一一列举。这对于一线的研究人员来说，简直是宝藏。我可以直接把书中的实验流程作为参考蓝本，大大缩短了我的前期摸索时间。可以说，它不仅是一本理论指导，更是一本实用的操作手册。

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虽然只有一部分有用（对于我来说）...但是写的挺清楚...

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