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绪论1

1 真空冶金的技术基础5

1.1 稀薄气体的性质5

1.1.1 真空度的量度5

1.1.2 气体分子运动6

1.1.3 气体分子自由程和真空度划分8

1.1.4 气体分子与容器壁的碰撞11

1.1.5 物质的蒸发速率ω12

1.1.6 固体物质对气体的吸着和解吸13

1.2 抽气过程15

1.2.1 气流15

1.2.2 流导和抽速17

1.3 真空泵及其选择19

1.3.1 水环泵19

1.3.3 旋片泵21

1.3.2 活塞泵21

1.3.4 罗茨泵24

1.3.5 涡轮分子泵25

1.3.6 蒸气喷射泵26

1.3.7 油扩散泵27

1.3.8 真空泵的组合30

1.4 真空计31

1.4.1 机械真空计31

1.4.2 U形真空计33

1.4.3 麦氏真空计34

1.4.4 热真空计36

1.4.5 电离真空计39

1.5 真空系统漏气和检漏41

1.5.1 系统的真空度不能保持的原因41

1.5.2 漏气42

1.5.3 检漏43

参考文献44

习题与思考题44

2 金属真空蒸馏46

2.1 基本原理46

2.1.1 纯金属的蒸气压和蒸气结构46

2.1.2 纯金属的挥发速率55

2.1.3 合金元素的蒸气压58

2.1.4 合金蒸气的组成61

2.1.5 粗金属的各组分的挥发量64

2.1.6 金属蒸气的冷凝66

2.1.7 粗金属真空蒸馏精炼的方法70

2.2 粗锡精炼及锡铅合金蒸馏75

2.2.1 真空蒸馏粗锡及锡铅合金时各元素的行为76

2.2.2 粗锡真空蒸馏精炼89

2.2.3 锡铅合金真空处理93

2.3 粗铅真空精炼101

2.3.1 粗铅真空精炼时各元素的走向102

2.3.2 粗铅真空蒸馏的实践107

2.4 粗镉真空精炼112

2.5 其他粗金属真空精炼119

2.5.1 粗锌119

2.5.2 粗锑123

2.5.3 真空精炼粗金属的发展前景125

参考文献127

习题与思考题128

3 有色合金中间产品的真空蒸馏分离129

3.1 概述129

3.2 银锌壳的处理130

3.3 铅银合金的处理140

3.4 热镀锌渣和硬锌的处理145

3.5 铅锑合金分离150

3.6 黄杂铜及铜的真空处理156

3.7 锌镉合金处理160

3.8 锰铁合金提锰163

3.9 其他合金物料的处理168

参考文献169

习题与思考题169

4 矿石及半产品的真空蒸馏170

4.1 几种化合物的挥发性171

4.2 含砷及含锑的金精矿处理181

4.3 硫化锑汞矿的分离189

4.4 铅-锌-铜精矿及矿石处理193

4.5 砷-钴矿处理201

4.6 含铅锌的冰铜处理204

4.7 氧化物的真空处理211

参考文献214

习题与思考题215

5 真空还原提取有色金属216

5.1 金属氧化物在真空中还原的热力学分析216

5.1.1 金属氧化物在真空中的稳定性216

5.1.2 金属氧化物的真空还原217

5.2 难熔金属化合物的真空碳还原220

5.2.1 五氧化二铌的真空碳还原220

5.2.2 五氧化二钽、五氧化二钒的真空碳还原226

5.3 有色金属化合物的真空金属热还原228

5.3.1 有气体产物的金属热还原229

5.3.2 产出凝聚态金属产物的金属热还原231

5.4.1 锌氧化物的真空还原233

5.4 有色重金属氧化物的真空还原233

5.4.2 从高炉烟尘中回收铅锌236

5.4.3 从炉渣中挥发铅和锌239

5.5 其他金属化合物的真空还原243

5.5.1 碱金属和碱土金属氧化物的真空碳还原243

参考文献245

习题与思考题246

6 高熔点金属的真空精炼及金属表面处理247

6.1 金属真空脱气过程基础247

6.1.1 真空脱气过程的热力学条件247

6.1.2 高温真空精炼的动力学分析259

6.2 高温真空烧结精炼270

6.3 真空电弧熔炼274

6.3.1 电弧的产生及其特点274

6.3.2 真空电弧熔炼的实践277

6.4 电子束熔炼279

6.4.1 电子束熔炼的基本原理280

6.4.2 电子束熔炼的实践286

6.4.3 电子束熔炼的特点及与自耗熔炼的比较290

6.5 其他熔炼方法290

6.5.1 等离子束熔炼290

6.5.2 凝壳熔炼292

6.5.3 电渣熔炼293

6.6 金属表面特性与真空镀膜295

6.6.1 金属表面295

6.6.2 真空镀膜299

参考文献304

习题与思考题304

附录1 元素在不同压强下的沸点305

附录2 二元合金(A-B)组分的活度系数γ与浓度NA的关系312