有色冶金概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:罗庆文 编

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:1999-09

价格:20.00元

装帧:平装

isbn号码:9787502404260

丛书系列:

图书标签:

• 冶金
• 有色金属
• 材料科学
• 金属材料
• 冶金工程
• 金属物理化学
• 选矿
• 冶炼
• 铸造
• 材料学

熔铸之魂：现代材料科学与工程的基石 一部深入探索金属与非金属材料宏观行为、微观结构与复杂工艺之间内在联系的权威著作。 本书旨在为读者构建一个全面且深入的现代材料科学与工程的知识体系，聚焦于材料的本征属性如何通过精密的加工和处理转化为具有特定功能的工业产品。我们摒弃了对传统金属冶金的刻板叙述，转而采用一种跨学科的视角，将物理化学、热力学、晶体学以及先进制造技术融为一体，系统阐述了从原材料到高性能成品的完整链条。 第一部分：材料科学的理论基石与结构解析 本部分奠定坚实的理论基础，解析材料行为的微观决定因素。 第一章：原子排列与晶体缺陷的本质 材料的宏观性能源于其微观结构。本章详细剖析了晶体结构（面心立方、体心立方、六方最密堆积等）的几何意义及其对延展性和强度的影响。重点讨论了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）和线缺陷（位错）的形成机制、运动学及其在塑性变形中的核心作用。通过对位错滑移、攀移和交割的深入分析，揭示了金属加工硬化的内在物理机制。同时，介绍了晶界工程的概念，探讨了晶粒尺寸与晶界能如何调控材料的最终力学性能和抗蠕变能力。 第二章：热力学驱动力与相图的解读 深入探讨材料体系的稳定性与相变过程。本章从Gibbs自由能最小化原理出发，系统阐述了多组分、多相平衡体系的热力学基础。详细分析了二元和三元相图的构建原理，特别关注共晶、共熔、固溶体形成等关键点的意义。随后，将热力学与动力学相结合，解释了扩散过程（Fick定律）在固态反应、烧结和热处理中的控制作用，包括激活能的计算与应用。 第三章：电子结构与材料功能性 超越传统的机械性能讨论，本章着重于电子结构如何决定材料的电学、磁学和光学特性。阐述能带理论（能带结构、费米能级）在导体、半导体和绝缘体分类中的应用。深入分析了磁畴的形成与运动，重点介绍铁磁性、反铁磁性和抗磁性的物理起源，以及磁滞回线的工程意义。此外，探讨了等离激元共振、载流子迁移率等概念在光电器件材料设计中的指导作用。 第二部分：先进加工工艺与结构-性能的精确调控 本部分聚焦于现代工程实践，阐述如何通过精确控制工艺参数来实现材料性能的定制化。 第四章：固态形变与晶体塑性理论 详细考察材料在压力、拉伸和剪切载荷下的响应。本章侧重于固态加工方法，如轧制、锻造、挤压和拉丝的力学模型。引入了本构关系和流动应力曲线的测量方法。重点分析了加工诱导的微观结构演变（如动态再结晶、亚结构细化）以及如何通过变形路径设计来优化晶体取向（织构）以达到各向异性性能的要求。 第五章：热处理与相变工程 热处理是赋予材料所需性能的关键步骤。本章系统梳理了退火、正火、淬火和回火等基础工艺，并深入解析了碳钢和铝合金中的时效强化机制。重点关注非平衡热处理，如贝氏体和马氏体转变的动力学分析，并引入了先进的计算热力学工具（如CALPHAD方法）辅助工艺窗口的确定。对表面强化技术，如渗碳、氮化和热喷涂的微观作用机制进行了详尽讨论。 第六章：粉末冶金与增材制造的新范式 探索现代高能耗和低能耗的成形技术。在粉末冶金部分，详细介绍了粉体制备方法（雾化法、化学沉淀法）、压实技术（冷等静压、热等静压）以及烧结过程中的致密化机理（液相烧结、固相烧结）。在增材制造（3D打印）方面，本章着重分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中特有的快速凝固效应、残余应力积累以及由此导致的非平衡微结构形成，并讨论了如何通过扫描策略来控制缺陷。 第三部分：特定高性能材料的应用导向与未来趋势 本部分将前述理论与工程实践紧密结合，探讨面向特定应用的高级材料体系。 第七章：结构陶瓷与复合材料的设计原则 结构陶瓷（如碳化硅、氮化硅）的超高温、高硬度应用依赖于其共价键特性。本章分析了陶瓷的断裂韧性机薄弱环节（微裂纹扩展），并探讨了增韧技术，如第二相颗粒增韧、纤维增强以及利用相变韧性（如部分稳定氧化锆）。复合材料部分，重点讨论了纤维增强复合材料（如碳/环氧、玻璃纤维）的界面化学、取向对力学性能的决定性影响，并引入了多尺度建模来预测宏观行为。 第八章：功能性薄膜与表面工程 现代电子和能源设备严重依赖于高质量的薄膜材料。本章涵盖了真空沉积技术（PVD：溅射、蒸镀；CVD：化学气相沉积）的物理过程和薄膜的生长模式（岛状生长、层状生长）。详细分析了钝化层、阻挡层、导电层以及压电薄膜的性能表征，特别是应力、应变与薄膜粘附力的关系。 第九章：材料的可靠性与失效分析 强调材料在实际服役环境下的长期行为。本章系统阐述了疲劳（低周疲劳、高周疲劳、断裂韧性）、蠕变和应力腐蚀开裂（SCC）的机制。通过对断口形貌的系统分析（如扫描电镜观察下的微观、准解理、疲劳纹特征），指导工程师诊断和预防灾难性失效，确保工程结构的安全性和使用寿命。 总结： 本书内容丰富，逻辑严谨，是材料科学与工程专业学生、研究人员以及从事高端制造领域工程师不可或缺的参考手册。它不仅仅是一本“做什么”的指南，更是一部深度剖析“为什么会这样”的理论深度之作，致力于培养读者利用多尺度视角解决复杂材料问题的能力。

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这本书的封面设计得非常朴实，装帧质量也中规中矩，拿在手里有一种沉甸甸的实在感，这倒是挺符合我对一本技术类教材的期待。我翻开目录，首先映入眼帘的是对基础理论的详尽阐述，从热力学到反应动力学，作者似乎非常注重为读者打下坚实的理论基础。比如，在介绍氧化还原电位的部分，图表绘制得清晰易懂，配有大量的实例分析，这对于我这种需要理解底层原理的读者来说，无疑是一大福音。我特别留意了关于选矿流程的部分，它似乎不仅仅停留在传统的重力、浮选等方法上，还深入探讨了现代湿法冶金中的一些新型溶剂萃取技术。作者在描述这些复杂流程时，语言非常严谨，少有浮夸的辞藻，一切都以科学事实和工程实践为依归。我个人认为，一本优秀的教材，其价值就在于能否将晦涩难懂的知识点，用最精确而又不失清晰度的方式呈现出来。从目前初步的浏览来看，这本书在这方面做得相当到位，它似乎在努力构建一座从微观粒子到宏观工业生产的完整知识桥梁，让人对后续深入阅读充满信心。

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从作为一名实际操作工程师的角度来看，这本书最打动我的是它对“绿色冶金”和“循环经济”的重视程度。在当前环保法规日益严格的大背景下，如何减少“三废”排放，提高资源利用率，是每一个冶金企业面临的核心难题。这本书的后半部分，集中笔墨探讨了从冶金渣和冶炼烟气中回收有价金属的技术路径。作者详细对比了不同湿法浸出剂的效率和环境友好性，并给出了不同回收工艺的经济性评估模型。这些模型和数据是极其宝贵的，它们不再是空泛的口号，而是可以直接转化为生产力的数据支持。我特别欣赏作者在讨论环境影响时，始终保持着一种务实的态度——既要追求环境效益，也不能脱离经济可行性。书中对特定矿石的冶炼渣成分分析，配以相应的回收方案，具有极强的可操作性和参考价值，让我感觉手中握着的不是一本理论书，而是解决实际生产难题的工具箱。

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坦白说，这本书的某些章节深度已经超出了我目前专业知识储备所能完全消化的程度，比如关于计算冶金（Computational Thermodynamics）的应用部分。作者引入了大量的热力学数据库和模拟软件的接口原理，试图用计算机模型来预测复杂的合金平衡态。虽然我无法立刻掌握这些高阶工具的使用技巧，但光是能够了解其理论框架和应用潜力，就已经让我受益匪浅。这让我意识到，现代冶金学早已不是单纯的“烧炉子”的经验科学，而是高度依赖于数据科学和计算模拟的尖端工程。书中对这些前沿工具的介绍，尽管略显抽象，但其清晰的逻辑结构，仍然为我指明了未来学习和研究的方向。它像是一张地图，标明了知识的边界和尚未开发的领域，激发了强烈的探索欲望。对于有志于从事冶金领域深层次研究的人员来说，这本书无疑提供了极具价值的导航图谱。

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初次接触这本书时，我最感兴趣的是其中关于稀有金属冶金的那几个章节。市面上很多同类书籍，往往将重点过多地放在传统的大宗金属上，对于那些在现代高科技领域日益重要的稀有金属，介绍往往流于表面。然而，这本书显然投入了大量的篇幅来剖析镍、钴、稀土元素等材料的特殊冶金路径。我看到作者花了整整一章来讨论高温熔盐电解法在制备高纯度金属时的挑战与机遇，其中穿插的几张流程图，精确到了温度控制的区间和助熔剂的选择比例，这简直就是一本实战手册的预演。更让我惊喜的是，书中还收录了近些年的国际专利动态分析，这表明作者的研究视角非常前沿，没有固步自封于陈旧的教科书知识。读完这部分的介绍，我感觉自己仿佛站在了实验室的最前沿，对未来几年行业技术的发展趋势有了一个初步的、基于科学数据的预判。这对于行业研究者而言，价值不可估量。

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这本书的排版和字体选择给我留下了深刻的印象，它避免了许多工程类书籍那种单调乏味的黑白文本堆砌，而是巧妙地运用了双栏布局，并在关键公式和反应式旁留出了足够的注释空间。这在阅读过程中极大地减轻了视觉疲劳。我记得在讲解高温炉衬材料选择时，作者没有直接给出结论，而是通过对比不同耐火材料在实际工作温度下的热膨胀系数和化学稳定性曲线，引导读者自己得出最优解。这种“苏格拉底式”的教学方法，迫使读者必须积极地参与到知识的建构过程中，而不是被动地接受灌输。这种互动感，是很多只能在课堂上获得的体验，却被作者成功地移植到了书本之中。此外，书中对一些经典冶金事故的案例分析也极为深刻，它不仅仅是描述事故的发生，更是深入挖掘了工艺控制链条上的薄弱环节，让人读后深思，如何在自己的工作中规避类似的风险。这已经超越了一本纯粹的理论教材的范畴，更像是一部行业经验的沉淀之作。

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