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目录 1

第一章 真空冶金中的热力学和动力学 1

1．绪言 1

2．真空冶金过程中的热力学原理 2

2-1质量作用定律 2

2-2基本热力学关系 2

2-3纯凝结相与理想气体之间的平衡 3

2-4平衡常数的温度函数的计算 4

2-5溶液的热力学 5

2-6气体的溶解度 7

2-7利用还原过程或低价氧化物的挥发脱氧 10

2-8金属蒸气的平衡 14

2-9熔体同耐火材料中的氧化物和炉渣的反应 15

2-10真空精炼 18

3．真空冶金过程中的动力学 19

3-1脱气的动力学 19

3-2金属元素的蒸发 44

3-3在脱气和合金元素及其杂质的蒸发中基体金属的蒸发损失 46

3-4熔体、耐火材料和炉渣之间的反应 50

符号表 54

参考文献 56

第二章 真空工程 58

1．冶金工艺设备中的气体来源 58

1-1工艺过程的压强 58

1-2有效抽速 59

1-4漏气 60

1-3原始的气体含量 60

1-5虚漏 61

1-6放气 61

1-7工艺过程中气体的释放 63

2．泵和抽气系统 63

2-1水环泵 63

2-2水喷射泵 64

2-3油封旋转式机械泵 65

2-4罗茨泵（机械增压器） 67

2-5蒸汽喷射泵 69

2-6高真空蒸汽喷射泵和扩散泵 71

2-7吸气泵和离子泵 74

2-8低温吸附泵 77

2-9涡轮分子泵 78

2-10超高真空系统（U.H.V.） 79

3．压强测量装置 81

3-1以大气压为基准的机械真空规 82

3-2以高真空为基准的机械真空规 82

3-3液体“U”型管压强计 83

3-4Mcleod真空规 83

3-5热电偶真空规 83

3-6Pirani真空规 84

3-7α电离真空规 84

3-8冷阴极电离真空规（Penning型） 85

3-9热阴极离子真空规 85

3-10能记录分压的真空规（质谱仪） 86

4-1检漏方法 87

4．检漏和探漏 87

4-2对系统的探漏 88

4-3一些探漏装置和探索气体 89

参考文献 90

第三章 真空技术在提取冶金学和金属精炼中的应用 91

1．绪言 91

2．冶金反应过程的预处理阶段中的真空技术 92

2-1物理过程 92

2-2化学过程 94

3．真空冶金的还原过程 101

3-1碳热还原过程 102

3-2金属热还原过程 119

4．金属在真空中的精炼 136

4-1用真空蒸馏分离金属 137

4-2有色金属在真空中的除氧和脱碳 166

4-3在真空中的化学迁移反应 176

4-4真空区域熔炼 181

符号表 203

参考文献 203

第四章 真空脱气 219

1．在液态中的真空脱气 219

1-1绪言 219

1-2一般性观点 224

1-3盛钢桶脱气工艺 234

1-4滴流脱气工艺 245

1-5周期和循环脱气工艺 254

1-6铸锭脱气法 271

1-7真空处理工艺的讨论 281

2．固态真空脱气 294

2-1绪言 294

2-2热力学平衡 296

2-3稳定状态 304

2-4脱气动力学 306

参考文献 320

第五章 真空熔炼 328

1．真空电阻炉熔炼 329

2．真空感应熔炼 329

2-1现代设备的设计特点 329

2-2操作技术 341

2-3冶金效应 345

2-4精密铸造炉的特殊要求 350

3．真空电弧熔炼 350

3-1现代设备的设计特点 351

3-2炉子的特殊设计 362

3-3操作技术 363

3-4冶金效应 367

4．电子束熔炼 374

4-1引言 374

4-2大规模生产系统用的装置设计 376

4-3用电子束炉熔炼和提纯 388

4-4电子束加工的材料 392

5-2晶体生长的方法 400

5-1引言 400

5．晶体生长 400

参考文献 405

第六章 用真空提取法测定金属的气体含量 411

1．引言 411

2．真空提取分析技术 413

3．装置 415

3-1炉子 416

3-2抽气系统 416

3-3分析器 416

4．误差源 418

4-1由试样引起的误差源 418

4-3由装置引起的误差源 419

4-2载熔体或炉子容器里其他因素引起的误差源 419

5．准确度和精密度 420

6．文献综述 424

参考文献 424

第七章 真空烧结 429

1．烧结过程中的现象 429

1-1均匀系统的烧结 430

1-2非均匀系统的烧结 430

1-3反应原理 432

2．烧结材料的制备 435

2-1钽 435

2-2铌 437

2-4铍 438

2-3钨和钼 438

2-5硬质合金和烧结碳化物 439

2-6化合物金属 442

2-7铝镍钴（Alnico）烧结磁铁 442

2-8不锈钢 443

3．高真空烧结炉 443

3-1直接电阻加热 444

3-2间接电阻加热 445

3-3感应炉 450

3-4制备烧结碳化物用的真空烧结装置 451

3-5加压烧结炉 455

参考文献 455

1．真空气氛 458

第八章 真空热处理 458

2．炉子的型式 462

2-1热壁炉 462

2-2冷壁炉 463

2-3其他炉型 466

3．在真空中进行热处理的工艺过程 467

3-1硬化 467

3-2真空退火 469

4．结束语 472

参考文献 472

第九章 接合 473

1．电子束焊接 473

1-1引言 473

1-2工艺过程及其改进 473

1-3设备 483

1-4工业应用和有关课题 489

1-5结束语 490

2．真空钎焊 491

2-1引言 491

2-2真空钎焊的特性 492

2-3润湿和漫流现象 492

2-4填料与基体金属之间的冶金反应 494

2-5真空钎焊中冶金损伤的机理 495

2-6钎焊接头的强度 495

2-7能够真空钎焊的材料 497

2-8真空钎焊炉 500

3．固态接合 501

3-1扩散接合 501

2-9结论 501

3-2化学气相沉积焊接 506

参考文献 507

第十章 真空镀膜 510

1．真空蒸发 510

1-1方法的原理 510

1-2基片准备 510

1-3要求的真空和残余气体的影响 511

1-4蒸发方法 511

1-5蒸发的控制 513

1-6凝聚 514

1-7操作工艺 514

1-8应用 515

2-1工艺的原理和改进 517

2．阴极溅射 517

2-2可以用阴极溅射沉积的材料 518

2-3溅射的操作 518

2-4应用 519

参考文献 519

第十一章 高真空对金属和合金的一些重要性能的影响 522

1．绪言 522

2．宇宙空间和真空环境 522

3．空间模拟 523

4．金属的粘接 524

4-1绪言 524

4-2粘接强度的数据 526

4-3体弥散机理 528

4-4抗张试验中的界面力和物质传递 530

4-5粘接系数 531

符号表 532

5．在真空中的机械性能 533

5-1材料与残余污染物的相互作用 533

5-2硬度 536

5-3延性和延性向脆性转变的温度 538

5-4抗张性能 540

5-5蠕变性能 542

5-6疲劳 544

符号表 545

参考文献 545

附录：一些重要的公制单位换算成英制单位的换算因数 549