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ω 12
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