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出版者:冶金工业出版社发行部

作者:王树楷

出品人:

页数:461

译者:

出版时间:2006-4

价格:56.00元

装帧:精裝本

isbn号码:9787502439262

丛书系列:

图书标签:

• 冶金
• 铟
• 材料科学
• 金属材料
• 物理冶金
• 材料工程
• 无机化学
• 金属学
• 稀有金属
• 精炼技术

《铟冶金》是一本深入探讨铟元素及其相关冶金工艺的专业著作。本书的撰写旨在为从事铟资源开发、冶炼、加工以及在相关领域进行科学研究与技术创新的专业人士、研究人员和高级技术学生提供一套全面、系统且具有前瞻性的知识体系。 本书并非一本通俗易懂的科普读物，而是定位在冶金工程、材料科学、矿物加工、有色金属工业等专业领域。其内容从铟的自然赋存状态、矿物学特性出发，层层递进，深入剖析了铟的提取与精炼过程中涉及的各项关键技术。 第一部分：铟的自然赋存与矿物学特性 在本部分，作者首先详细介绍了铟在地壳中的丰度、分布规律以及主要的赋存形式。铟作为一种稀有金属，其存在形式往往与锌、锡、铅等其他金属矿物伴生，因此理解其伴生关系对于制定经济有效的提取方案至关重要。本书将详细阐述铟在各种矿石中的赋存状态，包括其独立的矿物（如纤锌矿中的铟取代锌）以及在其他金属硫化物、氧化物中的微量存在。 同时，本书还将深入探讨铟的物理化学性质。这包括其低熔点（156.6°C）、高延展性、优良的导电导热性、以及与多种元素形成的合金特性。对这些基本性质的深刻理解，是后续冶金工艺设计与优化的理论基础。例如，铟的低熔点对其火法冶金过程（如熔炼、精炼）提出了特殊的挑战与机遇。 第二部分：铟的提取与富集技术 铟的提取是冶金过程中的核心环节。本书将系统梳理和分析目前主流的铟提取工艺。 伴生矿的综合回收： 鉴于铟的稀有性，其经济提取主要依赖于从其他金属（如锌、锡、铅）的冶炼过程的副产物中回收。本书将重点介绍从锌冶炼过程中的烟尘、渣，以及锡、铅冶炼过程中的中间产物中提取铟的技术。这包括对不同回收工艺的原理、流程、关键设备以及工艺参数进行详细介绍。例如，针对锌冶炼烟尘，将详细解析其化学成分，并深入探讨浸出、净化、沉淀等关键步骤。 湿法冶金工艺： 湿法冶金是铟提取的重要手段。本书将详细阐述各种浸出剂（如酸、碱、络合剂）的选择依据、浸出动力学、浸出效率以及对伴生杂质的影响。浸出后的溶液中，铟的浓度通常较低，且含有多种杂质。因此，高效的净化与富集技术至关重要。本书将详细介绍包括： 沉淀法： 如何选择合适的沉淀剂，控制沉淀条件，以获得高纯度的铟化合物。 溶剂萃取法： 阐述各种萃取剂（如有机磷酸酯、胺类）对铟的选择性，萃取动力学，以及反萃取条件。本书将重点分析不同萃取体系的优缺点，以及工业化应用的案例。 离子交换法： 介绍适用于铟溶液净化的离子交换树脂，包括交换容量、选择性、再生方法以及在实际生产中的应用。 电积法： 讲解铟电积的电解质体系、电极材料、工艺参数（电流密度、温度、pH值等）对铟的电积效率、金属纯度以及晶体形态的影响。 火法冶金工艺（作为辅助或特定情况下的应用）： 虽然湿法冶金是主流，但在某些特定情况下，火法冶金也可能扮演一定的角色。本书将探讨可能的火法手段，如高温还原、挥发等，但会强调其局限性和在铟冶金中的相对应用范围。 第三部分：铟的精炼与提纯 从初步回收得到的铟原料，往往还含有一定量的杂质，无法满足高端应用的需求。本书将深入探讨铟的精炼技术，以获得高纯度的铟产品。 重熔与合金化提纯： 利用铟与其他元素的熔点差异，通过重熔和形成易于去除的合金相来提纯。 区域熔炼法： 详细阐述区域熔炼的原理、设备、工艺参数以及其在制备超高纯铟中的应用。通过多次循环的区域熔炼，可以有效去除铟中的微量杂质。 真空蒸馏法： 介绍铟的蒸气压特性，以及利用真空蒸馏进行精炼的工艺流程、设备要求以及其在去除高沸点杂质方面的优势。 电解精炼法： 详细探讨铟电解精炼的电解质体系、阳极、阴极材料、电流密度、温度等工艺条件，以及如何通过电解精炼获得电子级高纯铟。 第四部分：铟的合金与应用材料 铟的价值很大程度上体现在其与多种金属形成的优良合金。本书将详细介绍： 铟基合金： 重点介绍铟与锡、铅、镉、银、金、铜等元素形成的合金。例如，铟锡合金（In-Sn）是重要的导电材料；铟铅合金（In-Pb）在低温焊接中有广泛应用。本书将分析这些合金的相图、力学性能、电学性能、热学性能以及其在不同应用领域的表现。 金属间化合物： 探讨铟与其他元素形成的具有特殊性能的金属间化合物，例如氧化铟（In2O3）、氧化铟锡（ITO）等。 铟的靶材与薄膜材料： 深入分析铟在制备溅射靶材（如ITO靶材）方面的应用，以及相关材料的制备工艺、微观结构与宏观性能的关系。 第五部分：铟冶金过程中的环境与安全 在现代工业生产中，环境和安全是不可忽视的重要环节。本书将关注： 铟冶金过程的污染控制： 分析铟冶金过程中可能产生的废气、废水、废渣，并介绍相应的处理技术和环境保护措施。 铟的毒性与防护： 概述铟及其化合物的毒性，以及在生产过程中应采取的个人防护措施和职业健康监测。 资源综合利用与循环经济： 探讨如何最大化铟资源的利用率，以及发展铟的回收再利用技术，推动铟产业的可持续发展。 第六部分：铟冶金新技术与发展趋势 展望未来，本书将介绍铟冶金领域的新技术和发展方向，包括： 新型铟提取与精炼工艺： 如生物冶金、超临界流体萃取等可能在铟冶金中应用的探索。 高性能铟基材料的开发： 针对新兴产业（如半导体、新能源、显示技术）对铟材料的新需求，介绍相关材料的研发方向。 智能化与自动化在铟冶金中的应用： 探讨如何利用先进的控制技术、大数据分析等手段提升铟冶金过程的效率和产品质量。 《铟冶金》是一部集理论与实践于一体的著作，它将为读者提供对铟冶金全过程的深刻认识，并为该领域的科技进步与产业发展提供坚实的理论指导和技术参考。本书的逻辑严谨，论述详实，力求全面覆盖铟冶金的各个方面，是相关领域专业人士不可或缺的工具书。

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我是一位材料学背景的研究生，在准备我的学位论文时，偶然间听说了这本书的存在，听说它在极端条件下的材料制备方面有独到之处。我主要关注的是这本书里关于高纯度金属制备那一块。与其他只关注宏观提纯的教材不同，本书用相当大的篇幅解析了真空区熔和电子束区熔技术在去除痕量气体杂质方面的应用。作者详细描述了如何精确控制真空度梯度和加热功率，以有效抑制某些高活泼性元素在晶体生长过程中的偏析现象。我尤其欣赏它对“缺陷工程”的探讨，书中有一段分析了晶体生长速率对位错密度和晶界纯度的影响，并配有高分辨率透射电镜（HRTEM）的示意图，将微观形貌变化与宏观性能联系起来。这对我理解如何提高最终产品的电学性能至关重要。此外，书中关于热力学平衡的讨论也十分深入，它不仅仅给出了标准Gibbs自由能的数值，还探讨了压力对相平衡点的微小扰动如何影响共晶点的精确形成。这本书的深度，已经超越了一般应用冶金的范畴，更像是迈向前沿物理冶金的桥梁。每一次重读，我都能从中挖掘出新的视角，它确实是知识的宝库，但前提是你得有能力去消化它所承载的巨大信息量。

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这本书的封面设计得非常朴实，带着一种沉稳的工业气息，让人一眼就能感受到它并非轻松愉快的读物，而是直指核心的专业领域。我翻开第一页，映入眼帘的并不是那些天花乱坠的宏大叙事，而是异常详尽的工艺流程图和复杂的化学反应式。作者在引言部分就非常坦诚地指出，本书旨在成为冶金工程师案头的工具书，而非科普读物。这一点非常对我的胃口，因为我需要的正是那种可以直接应用于实践的、数据详实的内容。书中对各种炉型在处理特定原材料时的能耗比分析，细致到小数点后两位，这种严谨性在同类书籍中是极为罕见的。更让我惊喜的是，它不仅罗列了成熟的工业标准，还穿插了近十年内几项突破性专利技术的原理剖析，尤其是关于杂质元素去除效率优化的那几章，简直就是一份浓缩的研发报告。我特别留意了其中关于熔渣精炼过程的动力学模型部分，那套基于有限元分析的模拟结果，清晰地揭示了界面反应速率控制的关键瓶颈，这为我目前正在进行的高温合金提纯项目提供了极具价值的理论支撑。阅读过程中，我感觉自己不是在“读”一本书，而是在与一位经验极其丰富的领域专家进行一对一的深度研讨，每一个公式、每一个图表背后都凝结着无数次的实验和失败的教训。

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对于一个主要从事过程控制与自动化的技术人员来说，阅读《铟冶金》的最大收获不在于那些冶金反应本身，而在于书中关于过程控制策略的论述。我原以为这会是一本纯粹的化学和材料书，但其中关于反应器内温度场和组分分布的实时监测与反馈控制系统设计的部分，简直是为我量身定制的。作者非常细致地分析了几个关键反应环节中的滞后时间和非线性特性，并据此提出了多种PID（比例-积分-微分）控制器参数的整定方法，甚至还涉及到了先进的模糊逻辑控制在处理间歇性原料波动时的应用案例。书中附带的几个流程图，清晰地标明了关键控制点（KCP）和在线分析仪器的最佳安装位置，这些信息对于我们优化现有生产线的自动化水平具有极高的参考价值。最让我感到实用的是，书中关于故障诊断树的构建部分，它系统地列出了当萃取分离系数突然下降时，可能的原因（从泵的磨损到萃取剂降解）以及相应的快速排查步骤，这极大地提高了现场处理突发事件的效率。这本书有效地架起了冶金工艺理解与工业自动化实现之间的鸿沟，让我对如何通过数字化手段提升冶金过程的稳定性和收率有了更系统、更可操作的认知。

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这本书的排版风格非常古朴，字体选择偏向于宋体加黑，页边距很宽，给人一种厚重、值得信赖的感觉，就像一本尘封已久的权威典籍。我之所以关注这本书，是因为我所在的企业正在为一个新型电子元件寻找超低电阻率的导电层材料，而传统方案的性能已经达到了瓶颈。这本书的特别之处在于，它没有固步自封于传统的湿法冶金，而是花了大篇幅讨论了气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）技术在制备特定金属薄膜时的前驱体选择和反应温度窗口的优化。书中详细对比了不同有机金属化合物在热分解过程中的副产物残留问题，并提供了一套评估前驱体纯度和反应效率的实用指标体系。更让我惊艳的是，它居然囊括了关于高熵合金体系中该金属组元行为的初步探讨，虽然篇幅不长，但其引入的计算材料学方法，如DFT（密度泛函理论）模拟，为我们团队未来进行材料设计指明了新的研究方向。这本书真正体现了跨学科融合的趋势，它将冶金学与半导体制造工艺紧密地编织在一起，使得内容兼具深度和广度，对于寻求下一代材料解决方案的工程师来说，无疑是一剂强心针。

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说实话，当我借到这本《铟冶金》时，我本以为会看到一本对这种稀有金属的开采、提取历史做一个简要回顾的通识读物，毕竟市面上大多数专业书籍都会用大篇幅来烘托背景。然而，这本书一上来就将我的预期击得粉碎。它几乎跳过了所有不必要的历史铺垫，直接进入了对各种矿物预处理技术效能的横向对比。比如，针对不同硫化程度的铟伴生矿，书中详细比较了传统的焙烧-浸出法与新兴的微生物浸出法的经济性和环保性差异，列出的数据表格密密麻麻，涵盖了酸耗、浸出率、废水处理成本等多个维度。最让我印象深刻的是关于溶剂萃取的章节，作者并没有满足于罗列常用的有机磷酸酯类萃取剂，而是深入探讨了反应机理，特别是温度、pH值和反萃取剂选择对分离系数的影响曲线，几乎是手把手地教你如何构建一套高选择性的萃取流程。我甚至发现书中附带的几张复杂相图，精确度之高，连我过去使用的国外某知名化工数据库中的数据都略逊一筹。这本书的叙事方式是高度技术驱动的，它要求读者必须具备扎实的无机化学和化工原理基础，否则读起来会感到非常吃力，但对于真正需要解决实际分离提纯难题的人来说，这恰恰是它价值的体现——它剔除了所有“水话”，只留下了硬核干货。

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