绪论 1
1 真空冶金的技术基础 4
1.1 稀薄气体的性质 4
1.1.1 真空度的量度 4
1.1.2 气体分子运动 5
1.1.3 气体分子自由程和真空度划分 6
1.1.4 气体分子与容器壁的碰撞 8
1.1.5 物质的蒸发速率ω 8
1.1.6 固体物质对气体的吸附和解吸 9
1.2 真空系统概述 10
1.2.1 抽气过程的一些基本概念 11
1.2.2 真空系统的计算基础 14
1.2.3 典型的真空系统 16
1.3 真空泵及其选择 18
1.3.1 水环泵 19
1.3.2 活塞泵 19
1.3.3 旋片泵 19
1.3.4 罗茨泵 21
1.3.5 涡轮分子泵 22
1.3.6 蒸气喷射泵 23
1.3.7 油扩散泵 24
1.3.8 真空泵的组合 25
1.4 真空计 26
1.4.1 机械真空计 26
1.4.2 U形真空计 26
1.4.3 麦氏真空计 27
1.4.4 热真空计 28
1.4.5 电离真空计 29
1.5 真空系统漏气和检漏 31
1.5.1 系统的真空度不能保持的原因 31
1.5.2 漏气 31
1.5.3 检漏 32
参考文献 32
习题与思考题 32
2 金属真空蒸馏 34
2.1 基本原理 34
2.1.1 纯金属的蒸气压和蒸气分子结构 34
2.1.2 纯金属的蒸发速率 37
2.1.3 合金元素的蒸气压 42
2.1.4 合金真空蒸馏的分离判据及合金蒸气组成 45
2.1.5 粗金属各组分的蒸发量 46
2.1.6 金属蒸气的冷凝 48
2.1.7 粗金属真空蒸馏精炼的方法 50
2.2 粗锡真空精炼 53
2.2.1 真空蒸馏粗锡各元素的行为 54
2.2.2 粗锡真空蒸馏精炼实践 62
2.2.3 锡铅合金真空处理 64
2.3 粗铅真空精炼 68
2.3.1 粗铅真空精炼时各元素的分离 69
2.3.2 粗铅真空蒸馏的实践 73
2.4 粗镉真空精炼 76
2.4.1 前苏联的真空精炼镉 77
2.4.2 日本三日市冶炼厂的真空精炼镉 79
2.4.3 德国诺尔登电锌厂的镉真空蒸馏 79
2.4.4 其他方法 80
2.5 粗铟真空精炼 80
2.6 粗锂真空精炼 83
2.7 其他粗金属真空精炼 90
2.7.1 粗锌真空精炼 90
2.7.2 粗锑真空精炼 92
2.7.3 粗硒真空精炼 94
2.7.4 粗铋真空精炼 97
2.7.5 真空精炼粗金属的发展前景 99
参考文献 99
习题与思考题 100
3 有色合金中间产品的真空蒸馏分离 101
3.1 概述 101
3.2 锌基合金的真空蒸馏处理 101
3.2.1 银锌壳的处理 101
3.2.2 热镀锌渣的处理 106
3.2.3 硬锌处理 108
3.2.4 锌镉合金处理 110
3.2.5 锌锡合金处理 111
3.2.6 锌镍合金处理 114
3.2.7 锌铝合金处理 114
3.3 铅银合金的处理 115
3.3.1 真空蒸馏铅银合金的基本规律 115
3.3.2 真空蒸馏铅银合金的实践 117
3.4 铅锑合金的分离 118
3.4.1 铅锑合金的挥发性 118
3.4.2 Pb-Sb合金蒸馏的实践 120
3.5 黄杂铜及铜的真空处理 122
3.5.1 铜中各成分的挥发性 122
3.5.2 真空蒸馏黄杂铜和粗铜 123
3.6 锰铁合金提锰 124
3.7 其他合金物料的处理 127
参考文献 127
习题与思考题 127
4 矿石及半产品的真空蒸馏 129
4.1 几种化合物的挥发性 129
4.1.1 氧化物的挥发性 129
4.1.2 硫化物的挥发性 129
4.1.3 氯化物的挥发性 134
4.1.4 碘化物的挥发性 137
4.2 含砷及含锑金精矿的真空处理 138
4.2.1 含砷金精矿的真空处理 138
4.2.2 金-锑矿和精矿的真空处理 140
4.3 硫化锑汞矿的真空分离 142
4.4 铅-锌-铜精矿及矿石的真空处理 145
4.4.1 铅-锌-铜精矿的真空处理 145
4.4.2 铜锌硫化矿的真空处理 146
4.4.3 含砷、锌、锡硫化铜精矿的真空处理 148
4.5 砷-钴矿的真空处理 149
4.6 含铅锌冰铜的真空处理 150
4.7 氧化物的真空处理 155
参考文献 156
习题与思考题 157
5 真空热还原提取有色金属 158
5.1 金属氧化物在真空中还原的热力学分析 158
5.1.1 金属氧化物在真空中的稳定性 158
5.1.2 金属氧化物的真空热还原 159
5.2 金属氧化物的真空碳热还原 160
5.2.1 难熔金属化合物的真空碳热还原 160
5.2.2 碱金属和碱土金属氧化物的真空碳热还原 165
5.2.3 有色重金属的真空碳热还原 166
5.3 有色金属化合物的真空金属热还原 170
5.3.1 难挥发性金属的真空金属热还原 170
5.3.2 挥发性金属的真空金属热还原 172
5.3.3 其他金属的真空金属热还原 176
5.4 其他金属的真空还原提取 178
参考文献 178
习题与思考题 179
6 真空熔炼与真空脱气 180
6.1 真空熔炼 180
6.1.1 真空电弧熔炼 180
6.1.2 电子束熔炼 183
6.1.3 其他熔炼方法 189
6.2 金属真空脱气 191
6.2.1 真空脱气过程的热力学条件 192
6.2.2 真空脱气的动力学分析 199
6.2.3 金属中溶解的气体对金属质量的影响 204
6.2.4 有色金属的真空脱气 204
参考文献 205
习题与思考题 205
7 真空技术在材料加工中的应用 206
7.1 真空烧结 206
7.1.1 金属粉末烧结的基本原理 206
7.1.2 金属钽的真空烧结精炼 212
7.2 真空热处理 215
7.2.1 真空气氛 215
7.2.2 真空热处理的特点 221
7.2.3 真空热处理炉 221
7.2.4 真空热处理实践 226
7.3 真空镀膜 230
7.3.1 真空蒸镀 230
7.3.2 溅射镀膜 238
7.3.3 离子镀镀膜 247
7.3.4 化学气相沉积镀膜 251
7.4 真空技术在其他方面的应用 254
7.4.1 真空制粉 254
7.4.2 真空电子束焊 255
7.4.3 真空钎焊 256
参考文献 256
习题与思考题 257
附录 258
附录1 元素在不同压强下的沸点（K） 258
附录2 二元合金（A-B）组分的活度系数γ与浓度xA的关系 262