稀土冶金技术 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:冶金工业

作者:石富

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:2009-4

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787502448004

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

《稀土冶金技术》按照高等职业技术教育的特色与要求，以职业（岗位）需求为依据，贯彻“基于工作过程”的原则，在充分吸收国内外先进的技术成果和生产经验，总结近几年教学经验并征求相关企业技术人员意见的基础上编写而成。全书共分为7章，第1章为绪论，介绍了稀土化学、稀土资源、稀土应用和稀土工业的发展等基础知识和产业相关知识；第2～7章分别论述了稀土精矿分解、稀土元素萃取分离、稀土化合物制备、电解制备稀土金属和合金、金属热还原法制备稀土金属及提纯、稀土铁合金生产等生产过程的基本原理、工艺流程和设备、工艺参数以及操作技术。

《现代材料科学进展：从基础理论到前沿应用》图书简介引言：材料科学的时代脉搏在人类文明的长河中，材料的进步始终是推动社会结构与技术范式变革的核心动力。从青铜时代的工具革新到信息时代的半导体飞跃，材料科学始终站在科技创新的最前沿。本书《现代材料科学进展：从基础理论到前沿应用》并非聚焦于某一特定金属或合金的冶炼过程，而是致力于构建一个宏大、系统的知识框架，涵盖当代材料科学领域最活跃、最具颠覆性的研究方向和应用实践。它旨在为从事材料研发、工程应用、以及相关基础科学研究的专业人士、研究生和高年级本科生提供一份全面、深入且富有洞察力的参考指南。第一部分：材料基础理论的再审视与深化本书的开篇部分，将从最基础的层面，对现代材料科学的核心理论进行系统性的梳理和深化，这与传统冶金学中对特定元素的提取和纯化过程有着本质的区别。第一章：晶体结构、缺陷与电子态密度本章聚焦于材料的微观结构——晶体学。我们将详细探讨复杂晶格结构（如高熵合金中的多主元结构、二维材料的异质结堆垛层）的形成机制，以及它们如何影响宏观性能。重点将放在结构缺陷的动力学模拟，包括位错的迁移、晶界扩散的原子机制，以及空位簇的演化。此外，我们深入探讨第一性原理计算（DFT）在预测材料电子结构、能带结构、以及态密度上的最新进展，特别是如何利用这些计算工具来指导新型功能材料的设计，而非仅仅停留在对已存在材料的物性分析。第二章：热力学与相图的高维扩展传统材料热力学侧重于二元或三元体系的相平衡。本章将视角扩展到高维相图的构建与解析，特别是在复杂合金体系（如涉及五种以上组元的材料）中，如何应用 CALPHAD 方法结合机器学习来预测非平衡相区和亚稳态结构。我们讨论非化学计量体系的热力学处理，如氧化物和硫化物的非整数价态对热力学稳定性的影响，以及在极端温度和压力条件下，材料相变驱动力的微观机理。第三章：材料的本征输运现象本章着重于理解材料内部的能量和物质传递机制。这包括热力学中的非平衡态过程，如快速凝固、烧结过程中的质量迁移。在输运性能方面，重点分析低维和纳米结构材料中的量子效应对电导率、热导率的影响。例如，声子散射在超晶格结构中的增强机制，以及电子在拓扑材料中无阻碍输运的理论基础，这些都超越了传统金属热工性质的范畴。第二部分：先进功能材料的设计与合成前沿本部分将目光投向当前科技革命中最为关键的功能材料，这些材料的设计依赖于精密的原子尺度调控和创新的合成路线。第四章：能源转化与存储材料的革新本书详细阐述了下一代电池体系（固态电解质、锂硫/锂空气电池）中的界面化学和离子传输动力学。我们不探讨电解槽的传统热处理，而是深入研究电极/电解质界面的阻抗谱分析，以及如何通过表面工程来抑制枝晶生长。在光电领域，重点分析钙钛矿太阳能电池中缺陷钝化技术的研究进展，以及它们长期稳定性的热力学障碍。第五章：智能与响应性材料系统本章聚焦于那些能对外界刺激（光、电、磁、应力）产生可逆响应的材料。详细介绍形状记忆合金（SMA）的应力诱导马氏体相变的本构模型，以及电活性聚合物（EAPs）中的电场驱动形变机制。我们还探讨了磁性拓扑绝缘体在信息存储和自旋电子学中的潜在应用，这完全属于凝聚态物理与材料工程的交叉领域。第六章：超轻质与极端环境材料本部分探讨了应对航空航天、深海探索等挑战的材料。重点分析高熵合金（HEAs）的设计原理，如何利用其高熵带来的热力学稳定性来抵抗高温蠕变和辐照损伤。此外，对陶瓷基复合材料（CMCs）的纤维/基体界面设计策略进行了深入剖析，尤其关注其在超音速飞行器热防护系统中的应用，而非金属的常规高温强度提升。第三部分：材料的表征、建模与可持续性现代材料科学的发展离不开先进的表征手段和精确的计算模型，以及对材料全生命周期的考量。第七章：多尺度材料表征的突破本章概述了超越传统金相分析的尖端表征技术。详细介绍了同步辐射X射线散射在实时监测原位反应中的应用，球差校正透射电子显微镜（STEM）在原子尺度的化学态分析能力，以及聚焦离子束（FIB）结合三维重构技术在复杂微纳结构分析中的应用。这些技术的核心在于获取更精细的空间和能量分辨率信息。第八章：计算材料学与人工智能辅助设计本章是本书的亮点之一，探讨了计算方法对材料发现的加速作用。内容涵盖分子动力学模拟（MD）在模拟原子扩散、裂纹萌生等动态过程中的精度提升，以及高通量计算筛选（High-Throughput Screening）如何快速锁定具有特定性能的候选材料。特别讨论了材料信息学（Materials Informatics）如何利用机器学习和数据库挖掘，辅助预测材料合成参数与最终性能之间的复杂非线性关系。第九章：材料的循环经济与绿色制造路径本书最后关注材料的长期可持续性。讨论内容包括稀土元素替代材料的研发策略，旨在减少对特定战略资源的依赖，这与稀土元素的单纯冶炼过程关注点完全不同。此外，深入分析材料的循环利用技术，如选择性溶剂萃取法（在资源回收而非原矿提纯中的应用）和先进的材料解耦技术，以实现更高纯度的回收目标。结论：迈向材料科学的未来图景《现代材料科学进展》全面覆盖了从基础物理原理到前沿工程应用的广阔领域，强调跨学科融合和原子尺度的精确控制。它提供的是一个理解和设计“新材料”的框架，而非对“旧有金属”提取和精炼工艺的系统总结。读者将通过本书，掌握驾驭未来科技进步所需的核心材料科学理念与工具。

作者简介

目录信息

1　绪论　1.1　稀土元素概述 1.1.1　稀土元素的概念　　1.1.2　稀土元素的丰度　　1.1.3　稀土元素的电子层结构　1.2　稀土金属的性质　　1.2.1　稀土金属的物理性质　　1.2.2　稀土金属的化学性质　1.3　稀土主要化合物的性质　 1.3.1　稀土氢氧化物　　1.3.2　稀土氧化物　 1.3.3　稀土卤化物　 1.3.4　稀土含氧盐　1.3.5　稀土复盐与络合物　1.4　稀土矿物原料　　1.4.1 稀土元素在地壳中的赋存状态　　1.4.2　稀土工业矿物　　1.4.3　稀土资源　1.5　稀土工业概况　　1.5.1　稀土工业简史　 1.5.2 中国稀土工业的发展　　1.5.3　稀土元素的用途　 1.5.4　稀土产品应用　复习思考题2　稀土精矿分解　2.1　概述　　2.1.1　稀土精矿　 2.1.2　稀土精矿分解方法　　2.1.3　稀土精矿的化学成分和矿物成分　2.2　浓硫酸焙烧分解混合型稀土精矿　　2.2.1 浓硫酸焙烧分解工艺的发展　　2.2.2 浓硫酸高温焙烧分解的原理　　2.2.3 浓硫酸焙烧分解工艺　　2.2.4　焙烧矿的水浸及净化工艺　2.3　NaOH溶液常压分解独居石精矿　 2.3.1 NaOH溶液分解独居石的原理　　2.3.2　NaOH溶液常压分解工艺　 2.3.3　从碱溶浆提取稀土和除镭　 2.3.4 磷酸三钠的回收和除铀　2.4　NaOH分解混合型稀土精矿　　2.4.1　化学选矿　 2.4.2　NaOH分解化选矿　　2.4.3　水洗碱溶浆及回收烧碱　 2.4.4　碱分解产物的酸溶解　2.5　稀土精矿的焙烧分解－酸浸法及提铈方法　　2.5.1 氟碳铈矿的氧化焙烧分解－酸浸法　　2.5.2 混合型稀土精矿碳酸钠焙烧分解－酸浸法　　2.5.3 酸浸液处理及分离CeO2　2.6　从离子吸附型稀土矿提取稀土　　2.6.1 离子吸附型稀土矿床的类型与稀土配分　　2.6.2　从离子吸附型稀土矿提取稀土的原理　　2.6.3 从离子吸附型稀土矿提取稀土的工艺　2.7　其他稀土矿物的处理　 2.7.1　磷钇矿的分解　　2.7.2　褐钇铌矿的分解　复习思考题3　稀土元素的萃取分离　3.1　溶剂萃取的基本知识　　3.1.1 稀土分离方法的发展　　3.1.2　溶剂萃取的概念　　3.1.3 常用萃取剂和稀释剂　　3.1.4　萃取过程的基本参数　3.2　萃取体系、萃取方式和萃取设备的选择　　3.2.1 萃取体系的选择　　3.2.2　萃取方式的选择　　3.2.3　萃取设备的选择　　3.2.4　箱式混合澄清槽的计算　　3.2.5　流量控制器　3.3　串级萃取工艺设计　　3.3.1 确定萃取体系，测定分离系数和萃取比　　3.3.2　确定分离指标　　3.3.3 判别分馏萃取过程的控制段 3.3.4 计算最优化工艺参数和级数 3.3.5 计算混合萃取比、萃取量及洗涤量 3.3.6 串级萃取计算实例 3.4 稀土元素的萃取分离工艺 3.4.1 P204萃取分离稀土元素 3.4.2 P507萃取全分离稀土元素 3.4.3 环烷酸一步法萃取分离氧化钇 3.4.4 N1923萃取分离钍和稀土元素3.5 稀土萃取生产过程 3.5.1 稀土萃取的前处理工艺 3.5.2 稀土串级萃取体系的启动方式 3.5.3 萃取过程的操作与控制 3.5.4 溶剂萃取过程乳化、泡沫的形成及其消除复习思考题4 稀土化合物的制备 4.1 变价稀土化合物的制取 4.1.1 选择性氧化还原与电位-pH图 4.1.2 铈的氧化分离 4.1.3 铕的还原分离 4.2 稀土化合物产品的制备 4.2.1 稀土草酸盐的制备 4.2.2 稀土碳酸盐的制备 4.2.3 稀土硝酸盐的制备 4.2.4 稀土氧化物的制备 4.3 稀土氯化物和稀土氟化物的制备 4.3.1 水合稀土氯化物的制备 4.3.2 水合稀土氯化物的真空脱水 4.3.3 稀土氧化物的氯化 4.3.4 稀土氟化物的制备 4.4 稀土抛光粉的制备 4.4.1 稀土抛光粉概述 4.4.2 沉淀法制备低铈抛光粉 4.4.3 固相反应法制备低铈抛光粉 4.4.4 高铈抛光粉的制备 4.5 稀土发光材料的制备 4.5.1 稀土发光材料概述 4.5.2 稀土发光材料对原料的要求 4.5.3 稀土发光材料的制备方法 4.5.4 合成材料的处理 4.6 稀土湿法工艺中反应器的选用 4.6.1 机械搅拌槽式反应器的结构及选用原则 4.6.2 搅拌功率的计算 4.6.3 固体颗粒的悬浮 4.7 固液分离 4.7.1 重力沉降分离 4.7.2 离心沉降分离 4.7.3 过滤 4.7.4 干燥 4.7.5 稀土氧化物的烧成设备复习思考题5 熔盐电解法生产稀土金属和合金 5.1 稀土熔盐电解的电化学基础 5.1.1 稀土熔盐电解的概念 5.1.2 稀土金属的电极电位和分解电压 5.1.3 熔盐电解的电极过程 5.1.4 稀土熔盐电解的电流效率 5.2 稀土电解槽 5.2.1 稀土电解槽的结构类型 5.2.2 稀土电解槽的数值模拟和热平衡计算 5.2.3 稀土熔盐电解工艺条件的研究 5.2.4 电解槽材料及电解操作方面的研究 5.2.5 槽电压与结构参数的关系 5.3 稀土氯化物熔盐体系的电解 5.3.1 电解质的组成和性质 5.3.2 电极过程及影响因素 5.3.3 电解工艺和产品 5.3.4 电解槽的砌筑与母线安装 5.3.5 电解作业 5.3.6 影响电流效率的主要因素 5.4 稀土氧化物在氟化物熔盐体系中的电解 5.4.1 电解质的组成和性质 5.4.2 电极过程及影响因素 5.4.3 电解工艺和产品 5.4.4 影响氧化物电解过程的因素 5.5 熔盐电解法制备稀土合金 5.5.1 液态阴极电解制备稀土合金 5.5.2 自耗固态阴极电解制备稀土合金 5.5.3 共析出电解制备稀土合金复习思考题6 金属热还原法制备稀土金属和合金 6.1 钙热还原法生产稀土金属 6.1.1 基本原理 6.1.2 稀土氟化物的钙热还原 6.1.3 氟化钇的钙热还原实例 6.1.4 稀土氯化物的钙热还原 6.2 镧、铈热还原蒸馏法生产稀土金属 6.2.1 基本原理 6.2.2 还原-蒸馏过程的工艺条件 6.2.3 氧化钐的还原-蒸馏实例 6.3 钙热还原-中间合金法生产稀土金属 6.3.1 基本原理 6.3.2 钙热还原-中间合金法制备金属钇 6.3.3 中间合金法制备金属镝 6.3.4 钙热还原-中间合金法制备其他重稀土金属 6.4 稀土金属的提纯 6.4.1 真空蒸馏法提纯稀土金属 6.4.2 区域熔炼法提纯稀土金属 6.4.3 固态电传输法提纯稀土金属 6.4.4 电解精炼法提纯稀土金属 6.4.5 单晶制备方法复习思考题7 热还原法生产稀土铁合金 7.1 概述 7.1.1 稀土铁合金的应用 7.1.2 稀土在铁中的固溶度 7.1.3 稀土铁合金的分类 7.1.4 稀土铁合金的组成和性质 7.1.5 稀土铁合金的生产方法 7.2 硅热还原法生产稀土硅铁合金 7.2.1 硅热还原法冶炼稀土硅铁合金的反应热力学 7.2.2 硅热还原法冶炼稀土硅铁合金的原理 7.2.3 电弧炉设备 7.2.4 硅热法冶炼稀土硅铁合金生产工艺 7.3 电弧炉冶炼其他稀土铁合金 7.3.1 硅热还原法冶炼其他稀土铁合金 7.3.2 铝热还原法冶炼稀土中间合金 7.3.3 碳化钙、硅还原法冶炼稀土合金 7.4 碳热还原法冶炼稀土铁合金 7.4.1 碳热还原冶炼稀土铁合金的原料 7.4.2 碳热还原法的反应原理 7.4.3 矿热炉设备 7.4.4 矿热炉碳热还原法冶炼稀土硅铁合金生产工艺 7.5 熔配法生产稀土中间合金 7.5.1 坩埚式中频感应电炉 7.5.2 配料计算 7.5.3 中频感应炉熔炼稀土中间合金生产工艺复习思考题参考文献
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读后感

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用户评价

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我一直以为冶金学是封闭和保守的，但这本书彻底颠覆了我的看法。它充满了对未来技术路径的审慎展望，尤其是在涉及新能源材料和循环经济的那几部分，作者的视角非常开阔，丝毫没有被传统工艺的框架所束缚。他不是在为已有的技术唱赞歌，而是在为尚未实现的突破描绘蓝图。我尤其欣赏作者对于“交叉学科”的融合能力，将材料科学、环境工程乃至经济学的考量都巧妙地融入到冶金技术的讨论中，使得整本书的讨论层次无比丰富。这种多维度的思考方式，让人在阅读过程中不断被启发，去思考一个技术问题背后的复杂系统关联。这本书的语言风格在保持学术严谨性的同时，又充满了逻辑的张力，读起来一点都不拖沓，像是经过了无数次打磨的精密仪器，每一个齿轮都在精准地咬合。对于想深入了解这个领域，或者希望在现有技术基础上寻求创新的读者来说，这本书提供了一个绝佳的、既有深度又有广度的知识基石，它不仅仅是一本书，更像是一个思维模型的构建指南。

评分☆☆☆☆☆

我花了一个周末的时间，沉浸在这本书的“材料科学哲学”之中。这本书的厉害之处，绝不仅仅在于罗列了各种技术参数，它更像是在探讨一种“如何从混沌中提炼秩序”的深层智慧。每一章的过渡都衔接得天衣无缝，仿佛作者早已将所有知识点在脑海中构建了一个完美的立体模型，我们读者只需要沿着他铺设的路径，就能一步步登临知识的高峰。我特别欣赏作者在论述不同提取工艺的优劣时所表现出的那种公允和辩证。他不会盲目推崇某一种“先进”技术，而是会深入挖掘每种方法的局限性和适用场景，这让整本书的论述充满了力量和说服力，绝非那种一本正经的教科书能比拟的。读到关于环境影响和可持续发展的章节时，那种责任感扑面而来，作者不仅关注技术本身，更关心技术背后的社会价值和未来走向，这无疑提升了整本书的格局，让它超越了纯粹的技术手册范畴，升华为一部具有前瞻性的行业观察报告。这本书的深度，要求读者必须保持专注，稍不留神就会被那些严密的逻辑链条带着走，但一旦跟上，那种茅塞顿开的畅快感，是任何通俗读物都无法给予的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计上，那些穿插其中的历史性照片和关键术语的加粗处理，都显示出编辑团队对内容质量的极度苛求。我发现自己像在进行一场寻宝之旅，每翻过一页，似乎都在解锁一个新的知识维度。这本书不仅仅是关于“如何做”，更是关于“为什么这样做”。它深入剖析了冶金过程中的热力学基础和动力学限制，用清晰的语言将那些抽象的物理化学原理与实际的工业操作紧密地联系起来，这种“知其然更知其所以然”的教学方法，是极其高明的。读完关于提纯和精炼工艺的章节后，我对于现代工业生产中对纯净度的不懈追求有了更深刻的理解，那不仅仅是指标上的要求，更是一种对材料性能极限的探索。这本书的结构布局非常巧妙，从原料的起源到最终产品的形态，形成了一个完整的闭环叙事，让读者在知识吸收的过程中，始终保持着对全局的掌控感。它成功地将一门枯燥的技术学科，转化成了一部引人入胜的工业史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常大气，那种深邃的蓝色调和硬朗的字体，一眼就能看出里面内容的专业性和厚重感。我原本是带着一丝丝的忐忑翻开它的，毕竟“冶金”这个词听起来就有些遥不可及，充满了各种复杂的化学反应和高温高压的场景。然而，刚读了几页，我的心就安定了下来，作者的叙述方式简直像一位经验丰富的老师傅在耐心雕琢一块璞玉。他没有一上来就抛出那些晦涩难懂的公式和参数，而是选择从宏观的历史背景和材料的特性讲起，就像在为我们描绘一幅波澜壮阔的工业画卷。特别是对早期分离技术瓶颈的剖析，那种描述简直是引人入胜，让人仿佛置身于上个世纪那些艰苦卓绝的实验室中，感受着先驱者们如何与自然界的复杂性进行博弈。这本书的图文排版也做得极其出色，那些精细的流程图和实物照片，清晰地展示了不同阶段的操作要点，对于我们这种非科班出身的读者来说，极大地降低了理解的门槛，真是一种视觉和知识的双重享受。我甚至觉得，即使是完全不接触这个行业的人，仅仅是阅读这本书的叙述逻辑和严谨的学术态度，都能从中汲取到一种对待事物精益求精的工匠精神。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读体验是相当“硬核”的，但它的硬核程度却带着一种令人着迷的仪式感。我发现自己经常需要停下来，不是因为看不懂，而是因为被某些细节的精妙所震撼。比如，在描述复杂矿石预处理的章节里，作者对物理分选和化学活化过程的描述，犹如一部微缩的交响乐，每一个步骤都有其特定的“音符”和“节奏”。我甚至能想象出设备运转时的轰鸣声和细微的振动。作者在引用早期文献和专利时的那种尊重和审慎，也让人感到十分敬佩，这使得全书的论据建立在一个非常坚实的历史和实验基础之上。我尤其喜欢那种描述实验误差和不确定性分析的部分，这体现了真正的科学精神——承认自身的局限，并在局限中寻求最优解。这本书的篇幅虽然可观，但阅读速度却不慢，因为每一个段落都信息量爆炸，你不得不放慢节奏去细细品味，生怕错过了一句关键的总结或一个重要的假设。这更像是一场与行业顶尖专家的深度对话，而不是单向的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆