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目录 1

第一章 稀有金属 1

第二章 新中国的稀有金属工业 6

一、元素的名称 8

第一章 元素的一般性质 8

第一篇 元素的基本物理化学性质 8

二、元素的相对原子质量 11

三、元素的离子半径 12

六、元素的电离能 13

五、水溶液中离子的有效半径 13

四、元素的原子半径 13

九、原子的电子层结构 18

八、元素的电负性 18

七、电子亲合能 18

参考文献 24

一、元素的基本物理性质 25

第二章 元素的物理性质 25

二、金属元素熔点的周期性 27

四、金属元素的沸点与蒸发热的关系 28

三、金属元素的熔点与熔化热的关系 28

六、不同温度下纯金属的基本物理性质 30

五、常温下纯金属的基本物理性质 30

七、液态金属的密度、表面张力和粘度 33

八、不同温度下液态金属的比热、热导和电阻率 35

九、元素的蒸气压 39

十一、元素的超导性质 41

十、元素的磁化率 41

参考文献 42

一、元素的热化学性质数据表说明 43

第三章 元素的基本热化学数据 43

二、元素的热化学性质数据表 44

参考文献 61

一、标准电极电位 62

第四章 元素的电化学性质 62

二、式量电位 69

三、参比电极 72

四、国际韦斯顿标准电池的电动势 77

五、不同温度下金属熔融氯化物的电极电位 78

八、不同温度下金属熔融碘化物的电极电位 81

七、不同温度下金属熔融溴化物的电极电位 81

六、不同温度下金属熔融氟化物的电极电位 81

十一、熔盐原电池在不同温度下的电动势 97

十、熔盐化学电池电动势 97

九、不同温度下金属熔融氧化物的电极电位 97

参考文献 98

一、铍的机械性能 99

第五章 一些稀有金属的机械性能 99

二、硅和锗的机械性能 100

四、钨和钼的机械性能 101

三、铟和铼的机械性能 101

五、钽和铌的机械性能 107

六、钛、锆和铪的机械性能 112

七、钒的机械性能 117

八、稀土金属的机械性能 125

参考文献 128

二、影响扩散的因素 129

一、菲克定律 129

第六章 金属中的扩散 129

五、化学扩散系数 130

四、固态和液态金属中的自扩散 130

三、分扩散系数 130

参考文献 141

二、电子状态及其描述 142

一、原子模型 142

第七章 元素的原子性质和核性质 142

第一节 元素的原子性质 142

五、能级和简并度 143

四、原子状态及其描述 143

三、原子中的电子层结构 143

六、原子的激发和电离跃迁规则 144

一、原子核的结构 145

第二节 元素的核性质 145

十、γ和X射线对原子的作用 145

八、吸收系数 145

三、基态和激发态 146

二、原子量、原子的质量和能量 146

五、核反应和结合能 147

四、核稳定性和放射性衰变 147

六、中子和核的交互作用 148

参考文献 154

一、晶体学基本概念 156

第八章 晶体结构 156

二、晶体结构类型 158

三、金属元素的品体结构 173

四、稀有金属二元化合物的晶体结构 175

参考文献 182

三、三元相图 183

二、二元相图 183

第九章 相图 183

一、相图基本概念 183

四、一些稀有金属的二元合金相图 190

参考文献 209

第二节 稀有金属成矿区带 210

第一节 稀有金属在地壳中的丰度 210

第二篇 稀有金属矿产地质 210

第一章 稀有金属矿产地质概况 210

第三节 稀有金属矿床类型 212

第四节 稀有金属赋存状态及工业矿物 215

一、锂矿资源 224

第五节 世界稀有金属矿床分布及资源概况 224

二、铍矿资源 225

三、铌钽矿资源 226

四、稀土矿资源 227

五、钨矿资源 228

六、钼矿资源 229

七、钒矿资源 230

八、钛矿资源 231

参考文献 233

三、内蒙成矿带 234

二、新疆北部成矿带 234

第二章 中国稀有金属矿产分布特征 234

第一节 稀有金属矿产分布 234

一、南岭成矿带 234

十、北山成矿带 235

九、柴达木盆地成矿带 235

四、川西成矿带 235

五、滇西成矿带 235

六、康滇成矿带 235

七、秦岭成矿带 235

八、华北成矿带 235

一、内生矿床 236

第二节 稀有金属矿床特征 236

十一、辽东－吉南成矿带 236

十二、大兴安岭南段成矿带 236

二、外生矿床 239

三、变质矿床 240

第三节 稀有金属矿床工业指标 241

参考文献 242

一、区域分布规律 243

第一节 成矿规律 243

第三章 中国稀有金属矿床成矿规律 243

一、时空找矿标志 245

第二节 找矿标志 245

二、成矿时代分布规律 245

三、找矿矿物学标志 246

二、找矿岩石学标志 246

四、几种矿床类型的主要找矿标志 247

参考文献 248

一、矿床地质概况 249

第二节 宜春钽（铌）矿床 249

第四章 中国典型稀有金属矿床实例 249

第一节 可可托海稀有金属矿床 249

一、大吉山钨矿及其他稀有金属矿床 250

第三节 江西脉钨矿床 250

二、矿床成因类型 250

三、找矿标志 250

二、西华山稀有金属脉钨矿床 251

一、A区花岗岩风化壳离子吸附稀土矿床 252

第四节 风化壳离子吸附稀土矿床 252

第五节 白云鄂博铁铌稀土矿床 253

二、B区火山岩风化壳离子吸附稀土矿床 253

三、矿床成因 254

二、矿石类型和稀有元素矿物 254

一、矿区地质概况 254

参考文献 255

第七节 杨家仗子钼矿床 255

第六节 攀枝花钒钛磁铁矿床 255

第一章 稀有金属矿山开采概况 257

第一节 稀有金属矿床的赋存和开采特点 257

第三篇 稀有金属采矿 257

参考文献 258

第二节 稀有金属矿山开采的现状 258

二、潜孔钻机穿孔作业 259

一、牙轮钻机穿孔作业 259

第二章 露天开采 259

第一节 露天开采的开拓运输和采剥方法 259

一、露天开采的评价 259

二、开拓运输方法 259

三、采剥方法 259

第二节 穿孔作业 259

一、爆破技术 261

第三节 爆破作业 261

二、爆破器材 267

一、单斗挖掘机采装作业 268

第四节 采装作业 268

三、铲运机采装作业 270

二、铁路运输 273

一、自卸汽车运输 273

第五节 运输作业 273

三、胶带运输机运输 274

四、胶带运输机运输的排土 275

第七节 辅助作业 275

三、铁路运输的排土 275

第六节 排土作业 275

一、排弃场的分类及适用条件 275

二、汽车运输的排土 275

一、露天开采境界的构成要素 276

二、圈定露天开采境界的一般方法 276

第八节 露天开采境界设计 276

一、露天矿的防、排水 276

二、滑坡防治 276

四、用电子计算机确定露天矿开采境界 277

三、露天分期开采境界 277

参考文献 278

一、竖井掘进 279

二、前端式装载机采装作业 279

第二节 井巷掘进工艺与设备 279

第三章 地下开采 279

第一节 矿床及其开拓方法 279

一、矿床及其分类 279

二、矿床开采步骤及三级矿量 279

三、矿床开拓方法 279

二、平巷掘进 286

四、斜井及斜坡道掘进 295

三、天井掘进 295

二、留矿法 298

一、采矿方法分类 298

第三节 采矿方法 298

三、充填采矿法 299

四、崩落采矿法 303

一、井巷支护与加固 304

第四节 井巷支护与采场护顶技术 304

五、V.C.R采矿法 304

参考文献 307

二、采场顶板支护 307

二、水枪开采的设备 308

一、水枪开采的优点和适用条件 308

第四章 砂矿开采 308

第一节 水枪开采 308

三、水枪开采的开拓与冲采、运输 311

一、开采设备 312

第二节 采砂船开采 312

参考文献 315

四、开采方法 315

二、开拓方法 315

三、采池供水 315

一、矿石的物质组成研究 316

第二节 稀有金属选矿工艺矿物学的研究内容 316

第四篇 稀有金属选矿 316

第一章 稀有金属选矿工艺矿物学 316

第一节 稀有金属工艺矿物学的研究试样 316

二、矿石嵌布关系及破碎、磨矿条件的研究 321

三、有益及有害元素的赋存状态研究 322

五、矿物的可选性及其在选矿作业中行为的研究 328

四、矿石的综合利用条件 328

二、近代微区微量分析技术 330

一、常规的矿物学鉴定测试技术 330

第三节 工艺矿物学的分析测试技术及设备 330

四、分析测试技术的评述与展望 335

三、图像分析仪在矿物定量分析中的应用 335

第四节 主要稀有元素工业矿物的鉴定 336

参考文献 353

二、浮游选矿一般原理 354

一、重力选矿一般原理 354

第二章 稀有金属选矿原理、选矿设备及选矿药剂 354

第一节 选矿一般原理 354

三、磁力选矿一般原理 355

四、电选一般原理 356

一、破碎设备 358

第二节 矿石破碎、磨矿、分级设备 358

二、磨矿设备 362

三、分级设备 370

第三节 预选设备 374

一、光选设备 375

二、重介质选矿设备 377

二、摇床 380

一、跳汰机 380

第四节 重力选矿设备 380

三、溜槽 381

一、浮游选矿设备 386

第五节 浮游选矿设备和选矿药剂 386

二、选矿药剂 394

一、弱磁场磁选饥 402

第六节 磁选设备 402

二、强磁磁选机 403

四、超导磁选机 404

三、高梯度磁选机 404

一、静电选矿机 408

第七节 电选设备 408

参考文献 410

二、电晕（高压）电选机 410

一、锂矿和铍矿的选矿方法 411

第一节 锂铍矿选矿 411

第三章 稀有金属选矿工艺 411

二、锂矿和铍矿的选矿工艺流程 412

三、铷和铯的选矿 419

一、钽铁矿、铌铁矿和褐钇铌矿石的选矿 420

第二节 钽铌矿选矿 420

二、碳酸盐黄绿石矿石的选矿 425

三、伟晶岩黄绿石矿石的选矿 427

四、黑稀金矿、钛铌钙铈矿、等轴钽钙石矿的选矿 428

一、钛锆矿的选矿 431

第三节 钛锆矿选矿 431

二、钛锆精矿的产品质量标准 439

一、钨选矿方法及工艺流程 440

第四节 钨钼矿选矿 440

二、钼选矿方法及工艺流程 450

一、内生稀土矿选矿 453

第五节 稀土矿选矿 453

参考文献 461

二、外生稀土矿选矿 461

一、卤化冶金在稀有金属冶金中的应用 462

第一节 概述 462

第五篇 稀有金属提取冶金 462

第一章 卤化冶金 462

二、氯化过程分类及氯化剂 464

一、金属氧化物、碳化物及氮化物的氯化 465

第二节 氯化过程的热力学 465

二、有还原剂存在时金属氧化物的氯化 469

三、非标准状态下的氯化反应 472

四、金属氧化物的选择性氯化 474

二、影响氯化过程的主要因素 475

一、氯化反应过程的步骤 475

第三节 氯化过程的动力学 475

一、沸腾层氯化 477

第四节 氯化工艺方法及设备 477

二、熔盐氯化 479

三、竖炉氯化 481

四、氯化冶金中的三废处理 483

一、氯化产物的分离原理 484

第五节 氯化产物的分离与提纯 484

三、氯化产物的净化提纯 486

二、氯化产物的分离方法及设备 486

一、金属氧化物用氯化氢进行氯化 487

第六节 其它氯化方法和氟化法 487

二、氯化浸出（湿法氯化冶金） 488

四、氟化冶金 489

三、固体氯化剂在稀有金属氯化冶金中的应用 489

参考文献 490

一、浸出反应标准自由能变化的计算 491

第二节 浸出过程的热力学基础 491

第二章 浸出 491

第一节 概述 491

一、浸出过程的分类 491

二、稀有金属矿物的分类及其适用的浸出方法 491

三、浸出剂的选择 491

三、电位－pH图在浸出过程中的应用 498

二、浸出反应平衡常数的计算 498

四、化合物－水系溶解度图的应用 501

一、浸出过程的基本步骤、动力学方程及特征 502

第三节 浸出过程的动力学基础 502

三、浸出过程的强化 509

二、某些稀有金属矿物浸出过程动力学研究结果 509

一、浸出设备 510

第四节 浸出设备及工艺 510

二、浸出工艺 514

参考文献 515

一、各类溶剂的互溶性规律 516

第一节 概述 516

第三章 溶剂萃取 516

二、常用有机溶剂的物理常数 519

三、萃取体系的分类 522

一、用于稀有金属的一些主要萃取剂 523

第二节 萃取剂及几种主要萃取体系的分配比 523

二、几种主要萃取体系对稀有元素及其他元素的分配比 531

一、中性络合萃取体系的基本反应 539

第三节 萃取的基本原理和影响因素 539

二、酸性络合和螯合萃取体系的基本反应 540

三、离子缔合萃取体系的基本反应 541

五、萃取中的乳化及第三相的生成和消除 543

四、影响萃取率的各种因素 543

二、各种萃取设备 545

一、萃取设备的分类和各种型式萃取设备的优缺点 545

第四节 萃取设备 545

一、液膜及其分类 550

第五节 液膜萃取 550

二、液膜组分的选择 552

四、液膜萃取的操作程序 553

三、液膜制备方法 553

参考文献 554

五、液膜萃取所用设备 554

三、离子交换树脂的应用 555

二、离子交换树脂的种类 555

第四章 离子交换 555

第一节 概述 555

一、离子交换体的分类 555

二、离子交换树脂的物理性质 556

一、离子交换树脂的结构 556

第二节 离子交换树脂结构、性质及常用树脂 556

三、离子交换树脂的化学性质 558

四、常用离子交换树脂 565

第三节 离子交换平衡 566

一、选择性系数K′ 567

二、延缓离子 568

一、淋洗剂 568

二、分配比D 568

三、分离系数β 568

四、离子交换反应 568

第四节 淋洗剂与延缓离子 568

二、离子交换工艺 570

一、离子交换树脂的选择 570

第五节 离子交换技术的应用 570

四、离子交换在湿法冶金中的应用 571

三、工业废水处理 571

参考文献 572

一、沉淀过程的热力学分析 573

第一节 沉淀过程 573

第五章 沉淀与结晶 573

二、沉淀物的形式与陈化 579

三、共沉淀机理及影响共沉淀的因素 580

一、过饱和溶液 582

第二节 结晶过程 582

四、分步沉淀法 582

二、成核 583

三、晶体的生长 584

四、分步结晶法 585

一、某些稀有金属盐类的溶解度 586

第三节 沉淀与结晶的物理化学性质 586

五、结晶设备 586

参考文献 589

三、某些物质在水溶液中标准生成自由能 589

二、某些金属电极反应的标准电位 589

二、电导及电导率 590

一、法拉第定律 590

第六章 水溶液电解 590

第一节 水溶液电解理论基础 590

三、正负离子迁移数 591

一、浓差电池 592

第二节 原电池及电池电动势 592

四、电解质溶液的活度 592

二、化学电池 598

三、电极 599

二、可逆电极 599

第三节 电极电位 599

一、电极电位 599

第四节 电位－pH图 600

二、电位－pH图在金属电沉积中的应用 601

一、电位－pH图及其在金属腐蚀和防护中的应用 601

二、电极电解质界面上的双电层理论 602

一、界面电化学 602

第五节 电极过程动力学 602

三、动电现象和电毛细现象 604

五、电荷传递及电化学反应速度 606

四、零电荷电位 606

二、电化学体系中的液相传质过程 607

一、电极的极化作用和去极化作用 607

第六节 电极的极化 607

第七节 分解电位与残余电流 608

四、浓差极化 608

三、菲克第一、第二定律在水溶液电解中的应用 608

第九节 热量衡算 609

第八节 电压衡算 609

二、影响电结晶生长的因素 610

一、相过电位 610

第十节 电化学过程中的相变 610

第十一节 汞齐电解 611

参考文献 612

第十二节 置换沉淀 612

二、熔盐电解对电解质的主要要求 613

一、熔盐电解法分类 613

第七章 熔盐电解 613

第一节 概述 613

二、盐类的熔点、挥发性和导电性 614

一、熔盐结构和热力学性质 614

三、熔盐电解法在稀有金属冶金中的地位 614

第二节 熔盐的物理化学性质 614

三、熔盐相图 619

四、熔盐的密度 621

六、熔盐的表面性质 627

五、熔盐的粘度 627

八、熔盐体系中金属离子的扩散系数 631

七、熔盐体系中离子的迁移数 631

九、金属及其化合物和气体在熔盐中的溶解 632

二、金属参比电极 633

一、卤素电极 633

第三节 熔盐参比电极 633

一、金属在熔盐中的电极电位 634

第四节 熔盐电极过程基础 634

二、熔盐分解电压及电压序 636

三、熔盐中的交换电流 637

四、熔盐电极过程的特点 638

一、熔盐电解的电流效率 639

第五节 熔盐电解 639

二、阳极效应及其影响因素 640

三、熔盐电解法生产稀有金属 641

参考文献 647

三、稀有金属冶金中常用还原剂的选择 648

二、热还原法在稀有金属生产中的地位与应用 648

第八章 热还原 648

第一节 概述 648

一、热还原定义及分类 648

一、金属氧化物还原的一般热力学条件 650

第二节 热还原法生产稀有金属的理论基础 650

二、金属卤化物还原的热力学基础 655

三、还原产物分离的基本原理 656

一、镁热还原四氯化钛过程原理 659

第三节 金属热还原法生产稀有金属 659

二、镁热还原法生产海绵钛工艺及设备 661

三、钠热还原氟钽酸钾生产金属钽 662

一、三氧化钨氢还原的理论基础 664

第四节 氢还原法生产稀有金属 664

二、氢还原法制取金属钨粉用设备 665

三、由仲钨酸铵制取金属钨粉 666

一、碳还原金属氧化物反应 667

第五节 碳还原法生产稀有金属 667

二、五氧化二铌碳还原的热力学分析 669

三、五氧化二铌碳还原的动力学分析 670

参考文献 671

四、五氧化二铌碳还原生产金属铌的工艺与设备 671

二、气体的溶解度 672

一、基本热力学关系 672

第九章 真空冶金 672

第一节 真空冶金中的热力学 672

三、利用还原过程或低价氧化物挥发脱氧 686

二、动力学公式使用说明 688

一、基本的动力学公式 688

第二节 真空冶金中的动力学 688

二、金属在真空中蒸馏和精炼 689

一、真空冶金的还原过程 689

第三节 真空技术在提取冶金和金属精炼中的应用 689

第四节 真空技术 692

二、真空系统设计 693

一、真空测量仪表 693

参考文献 700

一、区域熔炼提纯原理 701

第二节 区域熔炼原理 701

第十章 区域熔炼 701

第一节 概述 701

二、区域熔炼拉制单晶 719

一、半导体和稀散金属区域熔炼设备 732

第三节 区域熔炼设备 732

二、稀有难熔金属电子束悬浮区域熔炼装置 733

三、钇的电泳区域熔炼装置 734

参考文献 735

第一节 概述 736

第十一章 等离子冶金 736

第二节 等离子体在稀有金属冶金中的应用 738

一、矿石处理 739

二、氧化物和其他化合物的还原 740

三、制取氧化物粉末 741

四、超细粉末制取 742

五、等离子熔炼和重熔金属及合金 745

参考文献 746

二、冶金反应器的类型 747

一、冶金反应工程学的定义和任务 747

第十二章 冶金反应工程基础 747

第一节 概述 747

一、物料衡算式 749

第二节 物料在反应器内的反应特性 749

三、冶金过程动力学 750

二、速率方程式 750

一、停留时间分布 753

第三节 物料在反应器内的传递特性 753

二、物料在典型反应器内的停留时间 755

一、计算得到各种无因次设计曲线 758

第四节 无因次设计曲线 758

二、F曲线在过程设计中的应用 761

一、反应技术开发的方法 763

第五节 在反应技术开发中的应用 763

二、反应器容积计算的几个实例 764

参考文献 766

二、真空熔炼方法及选择 767

一、稀有金属熔铸的冶金特性 767

第六篇 稀有金属材料加工 767

第一章 熔炼和铸造 767

第一节 概述 767

三、真空熔炼的热力学 769

四、真空熔炼的动力学 771

五、真空熔炼中的真空技术 772

一、真空电弧熔炼原理 773

第二节 真空电弧熔炼 773

二、真空自耗电弧炉 774

一、电子束熔炼原理 778

第三节 电子束熔炼 778

三、非自耗电极真空电弧熔炼 778

二、电子束熔炼炉 780

三、电子束熔炼工艺 782

二、真空感应熔炼的应用及发展 784

一、真空感应熔炼原理 784

第四节 真空感应熔炼 784

一、凝壳熔铸原理 785

第六节 凝壳熔炼与铸造 785

第五节 真空等离子熔炼 785

一、真空等离子熔炼原理 785

二、真空等离子束熔炼炉 785

三、真空等离子弧熔炼炉 785

二、凝壳熔铸炉 786

参考文献 787

一、塑性变形机理 788

第一节 金属塑性成形加工的物理基础 788

第二章 金属塑性成形加工 788

二、金属的塑性及其影响因素 791

三、金属的变形抗力 793

四、极限塑性与超塑性 795

五、金属塑性变形过程的组织性能变化 798

一、力学基础理论 802

第二节 金属塑性成形加工的力学基础 802

六、塑性加工的分类 802

二、金属塑性变形过程的实验分析方法 811

一、自由锻造 814

第三节 锻造 814

二、模锻 818

三、旋转锻造 830

一、轧制工艺 834

第四节 轧制 834

二、轧机及轧机自动化 845

三、管材轧制 857

一、挤压原理及分类 863

第五节 挤压 863

二、各种挤压方法 864

四、挤压时的温度制度 872

三、挤压过程及变形指标的确定 872

一、概述 874

第六节 拉伸 874

五、挤压过程的摩擦与润滑条件 874

二、棒材的拉伸 876

三、管材的拉伸 878

四、线材的拉伸 883

五、超声波技术在拉伸中的应用 884

二、冲裁 885

一、概述 885

第七节 冲压 885

三、成形 892

四、金属板料成形性的评价 900

二、普通旋压 901

一、概述 901

第八节 旋压 901

三、锥形件强力旋压 902

四、筒形件的强力旋压 904

五、材料的可旋性 905

二、压力矫正 907

一、概述 907

第九节 精整 907

三、多辊矫正 910

四、张力矫正 912

五、拉弯矫正 914

参考文献 916

七、丝材矫正 916

六、扭转矫正 916

三、模具结构 918

二、压力计算公式 918

第三章 高能加工 918

第一节 金属爆炸成形 918

一、基本原理及过程 918

四、爆炸拉伸主要工艺参数 920

一、爆炸焊接基本原理及过程 921

第二节 金属爆炸焊接 921

二、爆炸焊接工艺参数 922

第一节 热处理原理及类型 923

三、爆炸焊接应注意的事项 923

一、爆炸粉末压实 924

四、爆炸焊接材料的性能检验 924

五、爆炸焊接产品及应用 924

第三节 爆炸粉末压实及爆炸硬化 924

一、液电成形 926

第四节 液电成形和电磁成形 926

参考文献 927

二、电磁成形 927

一、基于回复和再结晶的退火 928

二、爆炸硬化 928

第四章 热处理 928

二、基于固态相变的热处理 930

三、形变热处理 935

五、表面热处理 936

四、循环热处理 936

二、热处理加热气氛 939

一、加热方法及设备 939

第二节 热处理工艺基础 939

三、冷却介质及冷却过程 940

参考文献 941

四、热处理时的变形和开裂 941

一、TIG焊接 942

第一节 熔化焊 942

第五章 焊接 942

二、MIG焊接 943

三、等离子孤焊接 944

四、电子束焊接 946

五、激光焊接 947

六、埋弧焊 948

一、电阻焊 949

第二节 压焊 949

二、其他压焊 952

四、钎焊方法 955

三、钎料 955

第三节 钎焊 955

一、钎焊原理和特点 955

二、钎焊接头设计 955

一、焊接新工艺 958

第四节 焊接技术的新发展 958

二、焊接新方法 960

参考文献 961

三、机器人焊接 961

一、粉末冶金的特点 962

第一节 概述 962

第六章 粉末冶金 962

三、粉末冶金的发展及趋势 963

二、稀有金属粉末冶金材料制品的应用 963

一、物理－化学法 964

第二节 粉末制取方法 964

二、雾化法 965

三、机械粉碎法 967

一、模压成形 968

第三节 粉末成形 968

二、等静压制法 972

三、粉末轧制 974

四、粉末增塑挤压 977

一、烧结基本原理 980

第四节 粉末烧结 980

五、粉浆浇注 980

六、注射成形 980

二、单元系金属粉末烧结 981

三、烧结工艺 982

四、烧结炉和烧结气氛 983

一、热压 986

第五节 热致密化工艺 986

二、热等静压制 988

参考文献 991

一、环境中稀有金属的来源 992

第一节 环境中的稀有金属 992

第七篇 稀有金属生产中的环境保护与综合利用 992

第一章 稀有金属与环境 992

二、污染环境的稀有金属有害物质 993

二、稀有难熔金属的毒性 996

一、稀有轻金属的毒性 996

三、稀有金属生产中的其他有害物质 996

第二节 稀有金属的毒性 996

三、稀土金属的毒性 998

五、稀散金属的毒性 999

四、稀贵金属的毒性 999

六、稀有放射性金属的毒性 1000

二、大气质量标准 1001

一、水质标准 1001

第三节 环境标准 1001

参考文献 1008

三、放射性防护标准 1008

二、水溶液中稀有难熔金属的净化 1009

一、水溶液中稀有轻金属的净化 1009

第二章 稀有金属污染物的处理 1009

第一节 从水中除去稀有金属污染物 1009

四、稀贵金属的净化 1011

三、水溶液中稀土金属的净化 1011

六、稀有放射性金属的净化 1012

五、稀散金属的净化 1012

第二节 气体中稀有金属污染物的净化 1013

二、气体中稀有难熔金属的净化 1014

一、气体中稀有轻金属的净化 1014

四、气体中稀贵金属的净化 1015

三、气体中稀土金属的净化 1015

六、气体中放射性金属的净化 1016

五、气体中稀散金属的净化 1016

二、天然放射性元素固体废物 1017

一、化学毒性固体废物 1017

第三节 固体废物处理 1017

参考文献 1018

三、固体废物的利用 1018

二、稀有难熔金属的回收 1019

一、稀有轻金属的回收 1019

第三章 稀有金属生产中的综合利用 1019

第一节 综合回收稀有金属 1019

三、稀土金属的回收 1021

四、稀贵金属的回收 1022

六、放射性金属的回收 1023

五、稀散金属的回收 1023

一、稀有轻金属废料回收 1024

二、稀有难熔金属废料回收 1024

七、半导体金属的回收 1024

第二节 稀有金属废料回收 1024

四、稀贵金属废料回收 1026

三、稀土金属废料回收 1026

六、放射性金属废料回收 1028

五、稀散金属废料回收 1028

二、稀有难熔金属生产中副产品回收 1029

一、稀有轻金属生产中副产品回收 1029

七、半导体金属废料回收 1029

第三节 稀有金属生产中副产品的回收 1029

三、稀土金属生产中副产品回收 1030

参考文献 1031

四、半导体金属生产中副产品回收 1031

一、镀工厂的环境管理 1032

第一节 环境管理 1032

第四章 稀有金属生产的环境管理及改进措施 1032

二、稀有难熔金属工厂的环境管理 1033

三、稀土金属工厂的环境管理 1034

一、环境质量评价 1035

第二节 环境质量评价与监测 1035

四、放射性金属工厂的环境管理 1035

一、流程闭路 1036

第三节 改善稀有金属工厂环境 1036

二、环境监测 1036

参考文献 1037

四、改进净化方法 1037

二、减少污染物的产生 1037

三、加强副产品回收 1037

二、腐蚀的危害 1038

一、腐蚀的定义 1038

第八篇 稀有金属腐蚀与表面技术 1038

第一章 腐蚀与防护 1038

第一节 腐蚀的分类及其机理 1038

三、腐蚀的基本类型及其破坏形式 1039

二、钛的耐蚀性能 1040

一、铍的耐蚀性能 1040

第二节 稀有金属腐蚀数据 1040

三、锆的耐蚀性能 1042

四、铪的耐蚀性能 1045

六、铌的耐蚀性能 1047

五、钒的耐蚀性能 1047

七、钽的耐蚀性能 1049

九、铝的耐蚀性能 1051

八、钨的耐蚀性能 1051

十、稀贵金属的耐蚀性能 1052

二、采用防护技术 1054

一、改进材质 1054

第三节 腐蚀控制因素 1054

三、设计与制造 1057

参考文献 1058

一、化学抛光和电解抛光的机制 1059

第二节 光亮化、化学抛光和电解抛光 1059

第二章 表面处理技术 1059

第一节 概述 1059

六、抛光工艺条件 1060

五、影响抛光工艺的因素 1060

二、化学抛光和电解抛光对基材性质的影响 1060

三、化学抛光和电解抛光的一般用途 1060

四、化学抛光和电解抛光工艺 1060

八、展望 1061

七、金属的化学抛光与电解抛光 1061

三、应用范围及限制 1062

二、阳极化机械加工 1062

第三节 化学、电化学机械加工及阳极化机械加工 1062

一、化学、电化学机械加工 1062

一、电镀和刷镀 1063

第四节 电镀 1063

二、电泳 1064

一、自催化镀层 1065

第五节 无电镀覆 1065

三、电成型 1065

第六节 热浸沉积 1066

三、接触镀层 1066

二、无催化置换镀层 1066

三、爆炸结合 1067

二、包覆结合 1067

第七节 机械镀层及包覆结合 1067

一、机械镀层 1067

二、扩散涂层方法 1068

一、原理 1068

第八节 扩散涂层 1068

三、应用范畴 1069

二、应用及限制 1070

一、离子注入过程 1070

四、发展趋势 1070

第九节 离子注入 1070

一、火焰喷涂 1073

第十节 喷涂与爆炸镀层 1073

二、等离子弧喷涂 1074

四、爆炸涂层 1075

三、电弧喷涂 1075

二、真空蒸发 1076

一、概述 1076

第十一节 物理气相沉积 1076

第十三节 转化涂层与着色 1081

三、溅射 1081

四、离子镀 1082

三、应用范畴 1083

第十二节 化学气相沉积 1083

一、工艺过程 1083

二、工艺方法 1083

一、转化涂层 1084

四、发展趋势 1084

二、工艺 1086

一、原理 1086

二、着色 1086

第十四节 阳极氧化 1086

二、油漆涂层 1087

一、搪瓷涂层 1087

三、金属的阳极氧化处理及限制因素 1087

第十五节 非金属涂层 1087

参考文献 1088

三、塑料涂层 1088

三、化学成分分析的基本过程 1089

二、化学成分分析方法分类 1089

第九篇 稀有金属分析与测试 1089

第一章 化学成分分析 1089

第一节 概述 1089

一、化学成分分析的意义和内容 1089

四、分析误差及有效数字 1091

一、器皿 1092

第二节 器皿、纯水和试剂 1092

二、纯水 1093

三、标准试剂 1094

四、常用酸碱的浓度及配制 1096

五、缓冲溶液 1097

六、有机试剂 1098

一、溶剂萃取分离法 1100

第三节 分离富集技术 1100

二、离子交换分离法 1101

三、沉淀分离法 1102

五、电解分离法 1103

四、挥发分离法 1103

二、稀有金属化合物的溶度积 1104

一、重量分析的基本原理 1104

第四节 重量分析 1104

三、常用沉淀剂 1106

五、稀有金属的重量测定法 1107

四、稀有金属的均相沉淀 1107

二、滴定分析中常用的基准物质 1110

一、滴定分析的基本原理 1110

第五节 滴定分析 1110

三、滴定分析中常用的标准溶液 1111

四、滴定法在稀有金属分析中的应用实例 1113

二、原子吸收分光光度计的构造 1117

一、原子吸收分光光度分析的基本原理 1117

第六节 原子吸收分光光度分析 1117

一、火焰光度分析的基本原理 1118

第七节 火焰光度分析 1118

三、原子吸收分光光度法的主要特点 1118

四、原子吸收分光光度法的灵敏度和检出限 1118

二、原子发射光谱分析的仪器结构及其主要型号 1120

三、火焰光度分析的应用 1127

二、火焰光度计的构造 1127

一、原子发射光谱分析的基本原理 1129

第八节 原子发射光谱分析 1129

四、原子发射光谱分析的数据处理 1130

三、原子发射光谱分析的试样制备 1130

五、原子发射光谱分析的特点及其应用 1133

一、原子荧光光谱分析的基本原理 1134

第九节 原子荧光光谱分析 1134

一、吸光光度分析的基本原理 1135

第十节 吸光光度分析 1135

二、原子荧光光谱仪的构造 1135

三、原子荧光光谱分析的特点 1135

四、原子荧光光谱分析的应用 1135

二、目视比色法和光电比色法 1136

三、吸光光度法和分光光度计 1137

六、三元络合物体系的应用 1138

五、显色剂 1138

四、吸光光度分析的灵敏度和精密度 1138

二、红外分光光度计的结构 1146

一、红外吸收光谱分析基本原理 1146

七、吸光光度法的特点及应用 1146

第十一节 红外吸收光谱分析 1146

三、分子荧光光谱法的特点及应用 1147

二、荧光分光光度计的构造 1147

三、红外光谱法的应用 1147

第十二节 分子荧光分光光度分析 1147

一、分子荧光分光光度分析的基本原理 1147

一、电位法 1148

第十三节 电化学分析 1148

二、伏安法 1150

三、电位溶出分析 1153

一、X射线荧光光谱分析的基本原理 1154

第十四节 X射线荧光光谱分析 1154

四、库仑分析 1154

二、X射线荧光光谱分析的仪器结构与型号 1157

四、X射线荧光光谱分析的数据处理 1158

三、X射线荧光光谱分析的试样制备 1158

五、X射线荧光光谱分析的特点及其应用 1159

一、质谱分析的基本原理 1161

第十五节 质谱分析 1161

二、质谱分析的试样制备 1162

一、活化分析基本原理 1163

第十六节 核技术分析 1163

三、影响质谱分析精度的因素 1163

四、质谱分析特点与应用 1163

二、中子活化分析 1164

三、带电粒子活化分析 1165

四、离子束分析 1166

五、色谱分析的仪器系统 1173

三、色谱法分离原理 1174

第十七节 金属中气体元素分析 1174

一、金属中气体分析方法分类 1174

二、金属中气体分析商品仪器 1174

三、金属中气体分析的标准方法 1174

第十八节 色谱分析 1174

一、概述 1174

二、色谱法的分类 1174

四、色谱柱和固定相 1175

六、色谱的定性及定量分析 1176

参考文献 1177

第一节 概述 1178

第二章 稀有金属材料性能测试和组织结构分析 1178

一、拉伸试验 1179

第二节 力学性能测试 1179

二、扭转试验 1182

三、硬度试验 1184

五、蠕变和持久强度试验 1186

四、冲击试验 1186

六、疲劳试验 1190

七、断裂韧性试验 1193

第三节 光电子与激光材料 1200

二、电阻、电阻率和电阻温度系数 1200

第三节 物理性能测试 1200

一、密度 1200

四、热膨胀 1202

三、热电势 1202

六、弹性模量 1203

五、热分析 1203

八、热导率 1205

七、比热 1205

九、热辐射率 1207

十、内耗 1208

一、X射线的性质 1209

十一、熔点 1209

第四节 X射线结构分析 1209

二、X射线晶体结构分析方法及其在稀有金属材料中的应用 1211

一、光学金相分析技术 1213

第五节 光学金相显微分析 1213

二、金相显微镜及其应用 1214

三、定量金相及图像分析仪 1217

一、透射电子显微分析原理 1219

第六节 透射电子显微分析 1219

二、透射电子显微镜 1221

三、透射电镜薄膜试样的制备 1222

四、透射电子显微分析的特点及应用 1225

一、电子探针和扫描电子显微分析原理 1228

第七节 电子探针和扫描电子显微分析 1228

二、电子探针和扫描电子显微镜 1229

三、试样制备 1231

四、电子探针和扫描电镜分析的特点及应用 1232

第八节 俄歇电子能谱表面分析 1233

一、俄歇电子谱线的命名及主要特征 1234

二、俄歇能谱定性（或半定量）分析及应用 1236

三、俄歇能谱定量分析 1238

四、俄歇电子能谱仪 1239

二、超声波检验 1241

三、探伤系统 1241

第三章 无损检测 1241

第一节 超声波检验 1241

一、概述 1241

四、几种冶金产品的超声波探伤方法 1248

参考文献 1249

二、基本概念 1258

第二节 涡流检测 1258

一、概述 1258

三、线圈的阻抗图 1259

四、涡流检测系统 1261

第三节 X射线探伤 1263

五、对比试样 1263

六、涡流检测标准化 1263

一、X射线探伤原理 1264

二、X射线探伤设备 1265

三、X射线探伤工艺 1266

一、概述 1271

四、检测实例 1271

五、射线防护 1271

第四节 渗透探伤 1271

三、渗透探伤用材料和设备 1272

二、渗透探伤的原理 1272

四、渗透探伤工艺 1275

六、渗透探伤的质量控制 1277

五、渗透液的选择 1277

七、比较先进和特殊的渗透探伤法 1278

八、缺陷的评定 1280

第五节 厚度的测量 1280

一、概述 1280

二、厚度测量的基本工作原理 1281

三、厚度测量系统和装置 1283

四、各种测厚仪的比较 1286

五、现状与发展动向 1286

参考文献 1286

第十篇 稀有金属材料的应用及发展 1287

第一章 稀有金属材料的应用及发展概况 1287

参考文献 1289

第二章 电子信息材料 1290

第一节 电子材料 1290

一、大规模和超大规模用半导体材料 1290

二、微波通信用半导体材料 1293

三、电真空材料 1296

四、电阻器材料 1297

五、电容器材料 1297

第二节 信息记录及存储材料 1298

一、磁记录材料 1298

二、磁存储材料 1298

一、激光材料 1300

参考文献 1300

二、发光管光源材料 1304

三、光导纤维 1304

四、光电子检测材料 1307

五、光调制材料 1307

六、光电子集成电路和集成光路材料 1308

一、核燃料 1310

第一节 核能材料 1310

二、结构材料 1310

第三章 能源材料 1310

四、减速和反射材料 1311

五、冷却材料 1311

三、控制材料 1311

六、屏蔽材料 1312

七、冷凝器材料 1312

一、太阳电池 1313

第二节 太阳能材料 1313

二、重要太阳电池及其材料 1313

八、聚变堆用的主要材料 1313

三、热电转换材料 1315

第三节 贮氢材料 1320

一、贮氢材料的贮氢原理 1321

二、几种典型贮氢合金 1321

三、贮氢材料的应用 1323

第四节 其它能源材料 1323

一、固态离子导电材料 1323

二、电池材料 1324

三、锂电池材料 1325

四、磁流体发电材料 1327

参考文献 1328

第四章 结构材料 1329

第一节 耐腐蚀材料 1329

一、稀有金属在化学工业中的耐蚀应用 1329

二、稀有金属在冶金过程中的耐蚀应用 1329

第二节 航空航天材料 1333

一、航空用稀有金属 1333

三、稀有金属在造纸和纺织业中的应用 1333

二、火箭、导弹和宇宙飞行器用稀有金属 1334

第四节 兵器材料 1336

第五节 医用材料 1336

第三节 海洋材料 1336

参考文献 1337

第五章 新兴材料 1338

第一节 复合材料 1338

第二节 超导材料 1340

三、超导材料的应用 1342

二、多元氧化物新型超导材料 1342

四、技术及经济市场展望 1343

第三节 超塑性材料 1344

第四节 特种陶瓷材料 1347

第五节 形状记忆合金 1348

一、形状记忆合金制造工艺 1351

二、形状记忆合金性能 1352

三、形状记忆合金应用 1353

一、工艺过程 1355

第六节 超细粉末 1355

二、发展现状 1355

四、发展趋势 1356

三、性能和应用 1356

第七节 非晶态材料 1356

一、基本工艺过程 1357

二、性能和应用 1357

参考文献 1358

三、发展趋势 1358

一、实用超导材料 13410