陶瓷色料生产及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:孙再清

出品人:

页数:319

译者:

出版时间:2007-3

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787502598761

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精粹冶金：现代工业中的金属材料与加工技术 第一章 冶金学的基石与工业革命的引擎 本书深入剖析了现代冶金学的基础理论、发展历程及其在推动全球工业化进程中的核心作用。从古代的采矿冶炼技术到二十一世纪的先进材料工程，冶金学不仅是关于金属提取与精炼的科学，更是现代制造业、能源、交通和国防等领域的基石。 1.1 冶金学的历史脉络与学科范畴 本章追溯了人类历史上关键的冶金节点，如铜器时代、青铜时代和铁器时代，探讨了这些技术飞跃如何重塑了社会结构和生产力。接着，详细界定了现代冶金学的两大分支：湿法冶金（Hydrometallurgy）和火法冶金（Pyrometallurgy），并引入了电冶金（Electrometallurgy）作为重要的补充力量。我们着重阐述了从矿石勘探、选矿富集到最终金属产品制造的完整产业链条，强调了冶金工程在资源高效利用中的战略地位。 1.2 晶体结构与金属的本征属性 理解金属的宏观性能，必须从其微观晶体结构入手。本节详尽解析了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）等常见晶体结构的形成机制、缺陷类型（点缺陷、线缺陷、面缺陷）及其对金属力学性能（如延展性、强度和韧性）的决定性影响。通过原子尺度的视角，读者将领悟为何不同的金属会表现出截然不同的物理和化学特性。 1.3 热力学与动力学在冶金过程中的应用 冶金过程本质上是热力学驱动的化学反应过程。本章运用吉布斯自由能（$Delta G$）和相图原理，解释了金属氧化物还原、合金熔炼和凝固过程的自发性与平衡状态。同时，动力学部分则关注反应速率，讨论了扩散理论（Fick定律）在固态反应和液态金属中元素迁移中的重要性，为优化反应温度和时间提供了科学依据。 第二章 重点金属的提取、精炼与合金化 本章聚焦于工业上应用最广泛、战略意义最重大的几种金属，详细介绍其从矿石到高纯度材料的工业化生产流程。 2.1 黑色金属工业：钢铁的演变 钢铁是现代工业的“骨架”。本节深入探讨了铁矿石的烧结、球团化工艺，以及高炉炼铁的基本原理、炉渣的化学成分控制。随后，我们将重点分析转炉炼钢（BOF）和电弧炉炼钢（EAF）的工艺区别与能耗特性。特别地，对特种钢的合金化设计，如锰钢、镍铬不锈钢和工具钢的成分控制进行了细致的剖析。 2.2 有色金属的先进湿法冶金技术 针对铜、铅、锌等硫化物矿石，湿法冶金因其对低品位矿石的处理能力而愈发重要。本章详细阐述了浸出过程的优化（酸浸、碱浸、生物浸出），溶剂萃取-电积（SX-EW）分离提纯技术在铜、镍生产中的集成应用，以及循环经济背景下的贵金属回收工艺。 2.3 轻质高强金属：铝与钛的制造挑战 铝和钛因其高比强度和耐腐蚀性，在航空航天和汽车工业中不可替代。本节着重解析了拜耳法-霍尔-埃鲁法（Bayer-Hall-Héroult）生产原铝的能耗问题及环保挑战。对于钛，重点介绍海绵钛制备中的克罗尔法（Kroll Process）以及熔炼过程中的真空技术要求，以避免氮化和碳化。 第三章 金属材料的成形与微观结构控制 冶炼出的金属锭块需要通过塑性加工转化为可用部件。本章探讨了决定最终产品性能的加工技术和热处理工艺。 3.1 塑性加工的理论基础与实践 塑性加工（如轧制、锻造、挤压和拉拔）是改变金属宏观形状的主要手段。本节阐述了金属的加工硬化机制、动态回复和再结晶现象。通过分析轧制过程中的应力状态、变形能耗和产品厚度控制，指导读者如何通过控制变形量和轧制速度来调控最终的晶粒尺寸。 3.2 铸造技术与凝固控制 铸造是制备复杂形状零件的关键。本章对比分析了砂型铸造、金属型铸造和精密失蜡铸造的优缺点。核心内容在于凝固理论：探讨了柱状晶、自由晶粒的形成，以及如何通过控制冷却速率和引入晶粒细化剂来抑制缩孔、气孔和偏析，确保铸件的内部质量。 3.3 热处理的魔力：性能的再设计 热处理是赋予材料特定性能的“魔法”。本章详述了退火、正火、淬火和回火等基本热处理工艺。特别是针对钢铁材料，深入解析了奥氏体向马氏体的转变（C-曲线分析），以及回火过程中碳化物的析出对强度和韧性的协同影响。对于铝合金和钛合金，则侧重于固溶处理和时效析出的强化机制。 第四章 先进功能材料与冶金前沿 本章展望了冶金学在构建下一代高技术产品中的作用，关注特种合金、表面工程与增材制造。 4.1 结构材料的极限突破：高温与耐蚀合金 为满足能源和航空领域的苛刻要求，高温合金（如镍基、钴基高温合金）的冶金设计至关重要。本节讨论了固溶强化、沉淀强化（如 $gamma'$ 相）以及晶界强化机制，并介绍了定向凝固和单晶技术在提升蠕变抗力方面的应用。同时，对耐蚀合金如哈氏合金、蒙乃尔合金的微观腐蚀机制进行了分析。 4.2 表面工程：防护与改性技术 材料的失效往往始于表面。本章系统介绍了提高材料表面硬度、耐磨性或抗腐蚀性能的工程方法。内容包括热浸镀（如镀锌）、电镀、化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等薄膜技术，以及渗碳、渗氮等热化学扩散处理。 4.3 增材制造（3D打印）中的冶金学挑战 金属增材制造（如选区激光熔化 SLM）正在颠覆传统制造模式。本节重点讨论了激光粉末床熔融过程中极高的冷却速率对材料微观结构的影响，包括快速凝固带来的非平衡相、细小晶粒的形成，以及如何通过优化粉末特性和工艺参数来控制残余应力与致密度，实现高质量的增材零件制造。 结论：可持续冶金与未来展望 总结本书所涵盖的冶金技术，并探讨全球资源约束下，冶金工业向绿色化、智能化转型的方向。这包括矿物回收效率的提升、废弃金属的循环利用（城市采矿），以及能源效率的革命性改进，确保冶金工业在未来可持续发展中继续扮演核心角色。

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这本书的装帧设计很有意思，封面采用了一种做旧的哑光纸质，触感粗粝，很符合陶瓷这种传统工艺给人的感觉。内页的纸张选择了偏米黄色的铜版纸，色彩过渡自然，即便是印刷出来的色卡部分也显得沉稳不刺眼。内容上，我期待看到一些关于不同种类色料——比如氧化物、硫化物或者稀土色料——的详细配方、烧制温度曲线以及它们在不同釉料基质中的表现差异。尤其想了解那些失传已久或者极其复杂的复方色料的现代复原技术，比如传说中景德镇的“美人肩”或者西方古典瓷器上那种深邃的钴蓝。如果能附带一些显微结构分析图，对比不同烧制气氛下色料晶体结构的演变，那就更完美了。这本书的排版如果能多一些历史文献的插图或者近现代窑口的技术演变时间轴，相信会更有阅读的趣味性，让读者不仅停留在化学层面，更能感受到工艺背后的文化沉淀。

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这本书的语言风格如果能偏向于一种严谨的、但又不失文学性的描述会很吸引我。我期待看到作者用精准的化学语言来定义色料的分子结构，但同时，也能用富有画面感的词汇来描绘烧成后的釉面效果。比如，描述一种高铅钡釉中的胭脂红时，不应只是说“色度为XX”，而应该更生动地描绘出那种“凝固的霞光”或“宝石般的光泽”。在结构上，我希望看到清晰的逻辑流：从基础原料的提纯、加工，到中间体的合成，再到最终的配方应用，每一步的控制点都应被清晰地标示出来。如果书中能收录一些近百年来国内外重要技术期刊上关于色料研究的经典论文摘要或引用，并进行批判性地梳理，那将极大地提升其学术深度，让它成为一个扎实的参考工具，而不是仅仅停留在科普层面。

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从收藏和研究的角度来看，一本好的陶瓷技术书籍，其价值往往在于它对传统工艺的尊重和记录。我非常希望这本书能够深入挖掘古代制瓷大师们在色彩运用上的哲学思想。比如，宋代五大名窑的釉色，它们那种“一色众色中，众色中见一色”的意境是如何通过对色料的细微控制来实现的？书中是否探讨了“黑”的艺术？陶瓷中的黑色并非简单的碳黑，它可能包含了复杂的锰、铁、钴的配比，以达到那种深邃、有层次的质感。此外，如果能有一章专门论述釉料的“活彩”现象——即釉色在光照和观看角度变化时所产生的动态美感——那就太棒了。这本书不应该仅仅是教人“怎么做”红和蓝，更应该启发人思考“为什么”要用这种方式来呈现色彩，这其中蕴含的东方审美情趣才是真正的瑰宝。

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我对材料科学领域的新进展比较关注，希望这本书能紧跟前沿。现在新的功能性色料层出不穷，比如用于低温喷涂的有机金属色料，或者具有特殊光学效果的珠光颜料和变色颜料。如果这本书能将这些现代高科技材料引入传统陶瓷的框架内进行讨论，那就非常有价值了。例如，如何将纳米级色料粒子应用到釉浆中以获得更高的色彩饱和度？或者，探讨一下如何利用最新的计算化学模型来预测复杂三元或四元色料体系的烧成结果，从而减少试错成本。我更希望看到关于环保型色料的讨论，比如如何替代传统的铅钡基着色剂，转向更安全的硼硅酸盐体系，同时还能保持甚至超越原有色彩的鲜艳度和稳定性。这种传统与未来的碰撞，才是一本技术专著应有的广度。

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我本职是做艺术陶瓷设计工作的，对纯粹的化学理论书往往感到晦涩难懂，所以更倾向于那些能直接指导实践操作的“工具书”。我希望这本书能提供一个详尽的色釉配方数据库，最好是能按色系分类，比如铁红系、铜绿系、锰紫系等等。更关键的是，它应该清晰地指出每一种常用色料（比如氧化铁、氧化铜、氧化钴）在不同氧化还原气氛下，以及在1200°C到1350°C这个主流高温范围内的色光变化范围和稳定性。如果能加入一些常见故障排除指南，比如“为什么我的釉面出现了‘麻点’？”或者“如何避免低温釉中色料的析晶现象？”，那这本书的实用价值就直线飙升了。我更看重的是那些来自一线师傅的经验总结，而不是纯粹的实验室数据，希望书中能有大量的案例分析，展示如何通过微调助熔剂或助色剂的比例，来达成一种微妙的、别人难以复制的色彩效果。

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