冶金熔体和溶液的计算热力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:冶金工业出版社

作者:张鉴

出品人:

页数:552

译者:

出版时间:2007-3

价格:128.00元

装帧:

isbn号码:9787502441647

丛书系列:

图书标签:

• 计算力学5
• 冶金热力学
• 熔体热力学
• 溶液热力学
• 相平衡
• 热力学计算
• 冶金学
• 材料科学
• 热力学
• 计算热力学
• 冶金工艺

《冶金过程中的相平衡与动力学基础》 内容简介 本书深入探讨了冶金过程中的关键科学原理，重点聚焦于材料体系的相平衡、热力学行为以及反应动力学。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的热力学概念到复杂的多组分体系分析，旨在为冶金、材料科学以及相关工程领域的研究人员和工程师提供一套系统、深入的理论框架与实用工具。 第一部分：热力学基础与晶体结构 本书开篇系统回顾了热力学基本定律在材料科学中的应用，特别是能量、熵和吉布斯自由能的定义及其在预测材料稳定性中的核心作用。重点阐述了相变过程中的热力学驱动力，包括固-固转变、固-液熔化和气-液平衡。 紧接着，详细分析了晶体结构与点缺陷对材料热力学性质的影响。讨论了固溶体的形成与稳定性，包括理想固溶体和实际固溶体（如亚格鲁德-休姆规则的应用），并深入探讨了空位、间隙原子、位错等线缺陷和界面缺陷对系统能量的贡献。对于合金系统的热力学计算，本书引入了亚音斯基（Sub-lattice）模型和夸西化学（Quasi-Chemical）模型，用以精确描述原子在不同晶格位置上的排列及其对混合熵和焓的修正。 第二部分：多元体系的相平衡分析 本部分是本书的核心内容之一，专注于多元体系的相图构建与解析。详细阐述了相图在冶金工艺设计中的指导意义。 1. 二元体系分析： 详尽讨论了共晶、共熔、包晶等基本反应点的热力学条件。利用拉乌尔定律、亨利定律对理想和非理想溶液的热力学行为进行了量化描述，并通过活度系数模型（如Wilson模型、NRTL模型）来处理高浓度或强相互作用体系。 2. 三元及多组分体系： 重点介绍了多相平衡的分析方法，如相律的应用扩展。系统地介绍了三元系相图的绘制与解读，包括液相面、固相面以及液-固平衡的三相线。对于复杂的多组分炉渣体系，本书引入了基于化学组分的配位模型（如REM，Regular Solution Model的扩展）来计算复杂氧化物体系中的离子活度，为冶金炉渣的优化设计提供了理论基础。特别强调了处理高熵合金（HEA）体系中复杂短程有序与长程有序对相稳定性的影响。 3. 化学势与扩散势： 对化学势的概念进行了深入探讨，并将其应用于理解界面反应的驱动力。阐述了在非平衡态下，化学势梯度如何驱动物质迁移和反应过程，为后续的动力学分析奠定基础。 第三部分：界面现象与表面能 界面是冶金反应发生的重要场所。本章详细分析了界面热力学，包括表面能、界面张力及其在润湿性、润滑性以及粉末冶金中的烧结过程中的关键作用。 讨论了固-液、液-气等不同界面下的吉布斯吸附等温线，并利用牛顿-拉普拉斯方程分析了液滴在固体表面的铺展行为。针对液态金属在非金属夹杂物表面的润湿问题，引入了接触角测定方法的热力学解释，并探讨了表面活性元素（如氧、硫）对界面能的显著影响。 第四部分：冶金反应动力学 反应动力学是连接热力学和实际工艺的关键桥梁。本部分着重于从微观层面理解冶金反应的速率控制因素。 1. 反应速率方程： 详细推导了基于活度（或有效浓度）的反应速率方程，并讨论了不同反应级数下的积分形式。强调了活度在非理想体系中对反应速率的修正作用。 2. 扩散控制过程： 深入分析了冶金反应中的扩散机制。讨论了Fick第一和第二定律在不同几何条件下的应用，包括非稳态扩散和多孔介质中的扩散。特别关注了温度梯度、电场或磁场对扩散通量的影响（如热扩散效应）。 3. 反应控制与传质耦合： 对于炉内复杂的冶金过程，反应速率往往受制于化学反应速率和物质迁移速率的共同影响。本书通过数学模型（如Thiele模数分析）来区分和量化反应控制区与扩散控制区。详细分析了气固反应（如还原反应）中的勃特勒-沃勒方程及其在工业规模上的应用。 4. 电化学方法： 介绍了电化学方法在冶金动力学研究中的应用，特别是利用循环伏安法（CV）和斯威普斯步进法（Chronoamperometry）来确定反应的活化能和交换电流密度，这对于电解冶金和电化学精炼过程的优化至关重要。 第五部分：计算方法与软件应用 本书最后一部分提供了现代冶金热力学计算的实用指南。系统介绍了基于CALPHAD（计算相图）方法的原理，即通过拟合实验数据来构建高阶热力学模型（如极值函数模型），用于精确预测复杂体系的相稳定性。 讨论了如何利用这些热力学模型与动力学参数耦合，构建多尺度、多物理场耦合模型，以模拟炼钢过程中的脱氧、脱硫、钢水净化以及连铸过程中的凝固行为。 总结 《冶金过程中的相平衡与动力学基础》旨在提供一个全面、深入的理论框架，使读者能够从原子尺度理解冶金材料的宏观性能，并能利用先进的热力学和动力学工具解决实际工程中的复杂问题。本书内容翔实，理论推导严谨，兼具学术深度与工程实用性。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，在我看来，是对冶金学研究方法的一次有力革新。它打破了传统上依赖大量实验验证的模式，引入了更加高效和精准的计算手段。想象一下，在实验室里需要耗费大量时间、人力和物力才能获得的实验数据，通过这本书中的计算方法，或许能够以更快的速度、更低的成本获得近似的结果。这对于新材料的快速筛选和工艺参数的优化具有革命性的意义。我尤其期待书中能够介绍一些用于模拟和预测冶金熔体行为的计算软件或算法，这能够极大地拓宽研究者的研究思路和实验手段。也许书中还会讨论到，如何将计算热力学的结果与实验数据进行对比分析，以验证计算模型的准确性，并不断完善模型。这种计算与实验的相互促进，是推动科学进步的重要动力。这本书，我认为不仅仅是一本理论书籍，更像是一座连接理论与实践的桥梁，它能够帮助冶金工程师和科学家们，以更加科学、更加高效的方式去解决实际问题，去创造更美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

在浩瀚的图书市场里，一本专注于“计算热力学”的书籍，尤其是在“冶金熔体和溶液”这一细分领域，无疑吸引了那些真正对事物本质有追求的读者。我被它所传递的科学严谨性所吸引，想象着作者是如何将抽象的热力学理论与冶金实践中的具体现象巧妙地联系起来。这本书的价值，我想并不在于提供现成的答案，而在于教会我们如何通过计算去理解和预测。它就像一位经验丰富的导师，在你遇到瓶颈时，不是直接给你答案，而是引导你掌握一套思考和解决问题的方法。书中可能包含大量的数学模型和计算方法，这对于那些习惯了凭经验或直觉来工作的研究者来说，无疑是一次思维的挑战。然而，正是这种挑战，才能带来质的飞跃。我好奇书中是否会涉及一些前沿的计算方法，比如利用量子力学第一性原理进行热力学性质的预测，或者更复杂的分子动力学模拟在熔体体系中的应用。如果能有这些内容，那这本书的价值将更加不可估量，它能够为冶金科学的发展注入新的活力，推动新材料的研发和工艺的革新。

评分☆☆☆☆☆

刚看到这本书的名字，我脑海里立刻浮现出工业生产中的场景：高炉里翻滚的铁水，电炉中闪烁的钢水，以及各种复杂的合金熔液。这些在我们眼中热气腾腾、流动不息的物质，背后蕴藏着怎样的科学奥秘？这本书，我认为就是要揭示这些奥秘的。它不仅仅是关于“热力学”的理论，更是关于如何“计算”这些热力学过程。“计算”意味着精确，意味着可预测，意味着能够通过数学语言来描述和理解这些复杂的物理化学现象。我设想书中会详细阐述各种热力学模型，例如点缺陷模型、活度模型等，是如何被应用于冶金熔体体系的。同时，我也好奇书中是否会探讨一些先进的计算技术，比如基于第一性原理的计算方法，或者机器学习在预测熔体性质方面的应用。这些新技术的引入，无疑能够为冶金领域带来新的突破。我相信，读完这本书，我将能以一种全新的视角去审视冶金过程，能够更深入地理解各种因素对熔体性质的影响，从而在实际工作中做出更明智的决策，推动冶金技术的进步。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对“为什么”充满好奇的人，在学习和工作中，我总想弄清楚事物背后的原理。这本书的标题，瞬间就点燃了我探究的欲望。“计算热力学”本身就意味着一种精确的、基于数学模型的分析方式，而“冶金熔体和溶液”则将这种抽象的理论应用到了具体的、与我们生活息息相关的材料领域。我期望这本书能够深入浅出地解释，为什么在高温下，某些金属会形成液体，它们的原子之间是如何相互作用的，以及这些相互作用如何影响宏观的性质。也许书中会介绍一些经典的实验数据，然后通过计算热力学的框架来验证和解释这些数据，从而揭示出隐藏在现象背后的普适规律。我也猜想，这本书会提供一些实际的计算案例，比如如何利用热力学原理来计算合金的凝固温度，或者如何预测某些杂质在熔体中的溶解度。这些实际的应用，能够帮助我更好地理解理论的意义，并且将所学知识应用到自己的研究或工作中。它就像一本“方法论”的书，教我如何用计算的思维去武装自己，去解析冶金世界中那些复杂而迷人的现象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计朴实无华，深蓝色的底色搭配烫金的书名，透着一股严谨和厚重感。刚拿到手，就感觉它不是一本轻松读物，更像是一本沉甸甸的工具书，适合那些需要深入探究冶金领域某个具体问题的人。我翻阅了几页，主要是一些基础的热力学原理在冶金过程中的应用，比如焓、熵、吉布斯自由能等概念如何影响熔体的相平衡和化学反应。其中一些复杂的公式和图表，虽然一开始看得有些吃力，但通过作者严密的逻辑推导，最终还是能够理解其背后的物理意义。这本书的语言风格比较学术化，大量的专业术语需要读者具备一定的基础知识才能顺畅阅读。然而，正是这种严谨的风格，让我觉得它在内容上一定是非常扎实的，不会充斥着那些浮光掠影的理论，而是能够真正帮助读者掌握解决实际问题的关键。我尤其对其中关于合金相图的解读部分很感兴趣，它们是如何通过热力学计算来预测和理解不同组分在特定温度下的稳定相，这对于材料设计和工艺优化至关重要。总体而言，这本书给我一种“硬核”的感觉，它似乎隐藏着解决冶金世界复杂问题的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆