Физико-химические методы исследования металлургических процессов: Учебник для вузов./Арсентьев П. П., Яковлев В. В., Крашенинников М. Г., Пронин Л. А, Филиппов Е. С. М.: Металлургия, 1988,
Ы 1 С.
Описаны современные физико-химические методы исследования состояния различных фаз и межфазного взаимодействия Рассмотрены способы измерения температуры, определения тепловых характеристик веществ и процессов. Приведены методы исследования термодинамики и кинетики реакций в неоднородных системах а также физических свойств металлических и оксидных расплавов. -, „ Для студентов металлургических вузов и факультетов Ил 174 1аол. 5. Библиогр. список: 37 назв.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................
Раздел первый. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ ... 10 Глава I. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ........ 10
& 1 Вязкостные характеристики жидких металлов и оксидных
расплавов................ JJJ
& 2 Общая характеристика методов измерения вязкости . 17
I 3 Стационарные методы измерения вязкости .... 18
| 4. Нестационарные методы измерения вязкости ... 46
Глава II. МЕТОДЫ ЮПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ РАСПЛАВОВ ............... 63
§ 1. .Плотность жидких металлов........ 63
§ 2. Метод гидростатического взвешивания..... 64
§ 3, Дилатометрический метод......... 66
§ 4. Пикнометрический метод......... 67
§ 5 Метод максимального давления газового пузыря . . 68
§ 6. Метод проникающего излучения....... 70
§ 7. Метод геометрии капли для определения плотности металлов................ 71
Глава III. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ РАСПЛАВОВ.........79
§ 1. Основы методов измерения поверхностного натяжения
жидких фаз............... 79
§ 2. Измерение поверхностного натяжения методом максимального давления в газовом пузыре.......84
§ 3. Измерение поверхностного натяжения методом неподвижной капли................ 90
§ 4. Измерение поверхностного натяжения методом капиллярного поднятия.............. 95
§ 5. Измерение поверхностного натяжения методом висящей
капли................. 96
§ 6. Измерение поверхностного натяжения по весу капель . 97 § 7. Измерение поверхностного натяжения методом отрыва
кольца или пластинки...........98
§ 8. Измерение краевых углов смачивания и межфазной энергии .................100
Глава IV. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ И МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ
РАСПЛАВОВ..............103
§ 1. Электрическое сопротивление и магнитная восприимчивость расплавов............ 103
§ 2. Контактные методы измерения электрической проводимости жидких металлов...... ..... 108
§ 3. Контактные методы измерения электрической проводимости расплавленных шлаков.........115
§ 4. Бесконтактные методы измерения электрической проводимости металлургических расплавов.......121
§ 5. Методы измерения магнитной восприимчивости . . . 128
Глава V. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВА-
НИЯ
1с
............1C
§ 1. Методы определения скорости ультразвука .... 13 § 2. Методы определения поглощения ультразвука . . . 13 Глава VI. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ.............13
§ 1. Основы методов определения коэффициентов диффузии 13 § 2. Капиллярные методы определения коэффициентов диффузии .................14*
§ 3. Метод вращающегося диска........14!
§ 4. Электрохимические методы определения коэффициентов
диффузии................151
Глава VII. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРОВ
МЕТАЛЛОВ И ИХ СОЕДИНЕНИИ.......15<
§ 1. Давление паров металлов и их соединений .... 15?
§ 2. Статические методы...........156
§ 3. Метод точек кипения...........162
§ 4. Метод переноса пара потоком инертного газа . . . 164 § 5. Метод испарения с открытой поверхности в вакууме (метод Лэнгмюра)..............168
§ 6. Эффузионные методы (метод Кнудсена).....172
§ 7. Метод изотопного обмена.........182
Раздел второй. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕ-
СКИХ ХАРАКТЕРИСТИК..........186
Глава VIII. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ .... 186
§ 1. Температурные шкалы..........186
§ 2. Термоэлектрические термометры.......198
§ 3. Оптические методы измерения температуры .... 209 Глава IX. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ, ТЕПЛОТЫ СМЕШЕНИЯ И ТЕПЛОТЫ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ .....,.........219
§ 1. Теория калориметрического опыта и калориметры . . 219
§ 2. Методы измерения теплоемкости.......232
§ 3. Методы измерения теплоты смешения и фазовых переходов .................259
§ 4. Микрокалориметрия..........263
Раздел третий. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ............272
Глава X. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОВЕСИЙ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ................272
§ 1. Общая характеристика методов.......272
§ 2. Методы исследования равновесий с участием газовой
фазы..................275 ;
Глава XI. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ; ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И РЕАГЕНТОВ.....285 -
1 Установки для исследования термодинамических харак-Ь ... 2о&
тгпИСТИК • • • ' '
•; •? Определение термодинамических характеристик по экс-
п ,ш',ментальным данным для других компонентов ... 293
Гтава XII. ИЗУЧЕНИЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
МЕТОДОМ ТЕРМОГРАВИМЕТРИИ.......30»
ч 1 Обшая характеристика методов термогравиметрии . . 300-s 2 Определение кинетических параметров по экспериментальным данным.............304
^ 3 Установка для термогравиметрии.......311>
[лава XIII. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ ... 314 § 1. Метод плавки во взвешенном состоянии .... 314 § 2. Установки и исследования с применением метода плавки
ij.-i извещенном состоянии...........318
Глава XIV. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПОНЕНТОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ...........326
$ 1. Исследование термодинамических свойств расплавов на
"спове параметров взаимодействия........326
§ 2. Определение параметров взаимодействия для систем
FC—С—Y...............330
$ 3. Определение параметров взаимодействия для систем
Ре—О—R...............337
Глава XV. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ................ 341
§ 1. Электрохимические методы определения термодинамических величин............... 341
§ 2. Высокотемпературные гальванические элементы . . . 355
§ 3. Метод высокотемпературной электрохимии . . . 362
Глава XVI. МЕТОДЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 374
S 1. Методы кинетических исследований...... 374
§ 2. Установки для изучения кинетики процессов .... 382
§ 3. Обработка кинетических данных....... 393
Глава XVII. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ГАЗОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ОКСИДНЫХ РАСПЛАВАХ ................397
§ 1. Методы исследования растворимости газов .... 397 § 2. Установки для определения растворимости газов в металлических и оксидных расплавах........408.
Глава XVIII. МЕТОДЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ОКСИДНЫХ ФАЗАХ...........414
N 1. Физико-химические методы анализа газов в металлах
ч оксидных фазах.............414-
N -. Определение кислорода, азота и водорода в металлах . 428 *> 3. Современные установки для анализа газов в металлических и оксидных фазах............442
Раздел четвертый. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ................45!
Глава XIX. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В СТАЛЯХ И СПЛАВАХ ... 45! § 1. Общая характеристика неметаллических включений и методы их определения............45!
§ 2. Металлографические методы изучения включений . . 46! § 3. Определение количества включений методом подсчета . 46' § 4. Металлографический метод определения состава и структуры включений..............47!
§ 5. Методы выделения и последующего изучения неметаллических включений.............471
Глава XX. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОТЕКУЧЕ-
?ТИ МЕТАЛЛА И ШЛАКА..........48<
Глава XXI. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ...............49(
§ 1. Методы контроля состава и температуры металла . . 49( § 2. Методы контроля содержания водорода и степени окис-ленности жидкого металла..........49<
Рекомендательный библиографический список.....501
Рредметный указатель...........50*
ПРЕДИСЛОВИЕ
В «Основных направлениях экономического и социально-го развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» указывается на необходимость ускорения научно-технического прогресса, дальнейшего повышения роли науки и техники в качественном преобразовании производительных сил, перевода экономики на рельсы всесторонней интенсификации, увеличения эффективности общественного производства. Поставлена задача зна^ чительного улучшения использования научного потенциала высшей школы, существенного расширения объема научных исследований и разработок с целью повышений ;;х народнохозяйственной значимости. В связи с этим не" обходимо повышение уровня подготовки инженерных и научных кадров, в частности, в области освоения и творческого применения техники эксперимента и научного поиска. В условиях повышения требований современной металлургической науки и промышленности необходимо совершенствование научных исследований и быстрое внедрение их результатов в производство. Эффективность научных исследований в значительной степени определяется научно обоснованным выбором методики исследования и планированием эксперимента. Правильно поставленный научный эксперимент с использованием современной аппаратуры и приборов позволяет получить достоверные и точные данные, установить природу и закономерности изучаемых явлений и процессов. При этом, требуется математическая обработка результатов с широким использованием ЭВМ.
Металлургические процессы характеризуются много-образием и сложностью взаимодействия реагирующих фаз, что усугубляется высокотемпературными условиями протекаемых физико-химических явлений. В связи с этим особое значение приобретает необходимость применения в исследованиях современных методов физико-химического эксперимента, техникой проведения которо-
Цена: 150руб.
