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中南大學(xué)冶金原理題庫(kù)

第一篇 冶金熔體

第一章 概述

1．什么是冶金熔體？它分為幾種類型？

2．何為熔渣？簡(jiǎn)述冶煉渣和精煉渣的主要作用。

3．什么是富集渣？它與冶煉渣的根本區(qū)別在哪里？

4．試說(shuō)明熔鹽在冶金中的主要應(yīng)用。

5．熔锍的主要成分是什么？

6．為什么熔鹽電解是鋁、鎂、鈉、鋰等金屬的惟一的或占主導(dǎo)地位的生產(chǎn)方法？

第二章 冶金熔體的相平衡

1．在三元系的濃度三角形中畫(huà)出下列熔體的組成點(diǎn)，并說(shuō)明其變化規(guī)律。

x：a 10%，b 70%，c 20%；

y：a 10%，b 20%，c 70%；

z：a 70%，b 20%，c 10%；

若將3kg x熔體與2kg y熔體和5kg z熔體混合，試依據(jù)杠桿規(guī)則用作圖法和計(jì)算法求出混合后熔體的組成點(diǎn)。

2．試找出圖2-44所示的三元系相圖中的錯(cuò)誤，說(shuō)明原因并更正。

3．圖2-45是生成了一個(gè)二元不一致熔融化合物的三元系相圖

（1）寫(xiě)出各界線上的平衡反應(yīng)；

（2）寫(xiě)出p、e兩個(gè)無(wú)變點(diǎn)的平衡反應(yīng)；

（3）分析熔體1、2、3、4、5、6的冷卻結(jié)晶路線。

4．某三元系相圖如圖2-46中所示，，ambn為二元不一致熔融化合物。試分析熔體1、2、3的冷卻結(jié)晶過(guò)程。

5．圖2-47為生成一個(gè)三元化合物的三元相圖，

（1）判斷三元化合物n的性質(zhì)；

（2）標(biāo)出邊界線的溫度降低方向；

（3）指出無(wú)變點(diǎn)k、l、m的性質(zhì)，寫(xiě)出它們的平衡反應(yīng)；

（4）分析熔體1、2的冷卻過(guò)程。

6．試分析圖2-23熔體3、4、5、6的冷卻過(guò)程。

7．試根據(jù)cao-sio2-a12o3系相圖說(shuō)明組成為（wb / %）cao 40.53，sio2 32.94，a12o3 17.23，mgo 2.55的熔渣冷卻過(guò)程中液相及固相成分的變化。

8．試根據(jù)圖2-30繪制cao- a12o3- sio2三元系1500°c時(shí)的等溫截面圖。

9．給出cao-sio2-feo系相圖中1500°c的等溫截面圖，標(biāo)出各相區(qū)內(nèi)的相平衡關(guān)系。組

成為（wb / %）cao 45、sio2 25、feo 20的熔渣在此溫度下析出什么晶相？怎樣才能使此熔渣中的固相減少或消除?

10．假定爐渣堿度為= 2。在1600°c下，當(dāng)渣中含feo 58%（wb）時(shí)，爐渣是否全部處于液態(tài)？如果爐渣堿度不變，因脫碳反應(yīng)渣中feo含量降至20%（wb），在此溫度下熔渣中是否有固相析出？若有固相析出，試確定其組成。

11．根據(jù)cao-sio2-feo系相圖，指出下列組成（wb / %）的熔體冷卻時(shí)，首先析出什么物質(zhì)？冷卻結(jié)晶結(jié)束后的固相物質(zhì)是什么？

（1）cao 15、feo 25、sio2 60； （5）cao 10、feo 55、sio2 35；

（2）cao 60、feo 10、sio2 20； （6）cao 20、feo 45、sio2 35；

（3）cao 5、feo 80、sio2 15； （7）cao 30、feo 65、sio2 5；

（4）cao 40、feo 40、sio2 20； （8）cao 75、feo 10、sio2 15。

12．如何正確判斷無(wú)變點(diǎn)的性質(zhì)？它與化合物的性質(zhì)和界線的性質(zhì)有何聯(lián)系？如果某三元系中只生成了生成一致熔融化合物，該體系中有可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)熔點(diǎn)嗎？

13．在分析三元系相圖時(shí)，用到過(guò)哪幾個(gè)規(guī)則？試簡(jiǎn)述這些規(guī)則并用圖表示之。

14．試用幾何方法證明濃度三角形的等比例規(guī)則。

15．試說(shuō)明繪制三元系狀態(tài)圖的等溫截面圖的主要步驟。

16．在進(jìn)行三元系中某一熔體的冷卻過(guò)程分析時(shí)，有哪些基本規(guī)律？

第三章 冶金熔體的結(jié)構(gòu)

1．試分析ba-o、al-o鍵的性質(zhì)。

2．計(jì)算cao、mgo、feo、mno、zno、cr2o3、tio2、p2o5等氧化物中me-o鍵的離子鍵分?jǐn)?shù)，并比較這些氧化物離解為簡(jiǎn)單離子的趨勢(shì)。

3．已知熔渣成分為（xb / %）mno 20、cao 50、sio2 30。試分別用捷姆金和弗魯?shù)吕硐腚x子溶液模型計(jì)算渣中mno的活度。

4．某爐渣的成分為（wb / %）feo 13.3、mno 5.1、cao 38.2、mgo 14.7、sio2 28.1、p2o5 0.6。分別用捷姆金和弗魯?shù)吕硐腚x子溶液模型計(jì)算渣中feo的活度。

5．已知k11=0.196。利用馬森模型計(jì)算= 0.2的pbo-sio2二元熔體中pbo的活度。

6．如何判斷離子熔體中陽(yáng)離子與陰離子間作用力的大��？

7．為什么對(duì)于同一種金屬，其低價(jià)氧化物呈堿性而高價(jià)氧化物呈酸性？

8．金屬的熔化熵和熔化熱遠(yuǎn)小于其蒸發(fā)熵和蒸發(fā)熱，這說(shuō)明液態(tài)金屬在什么方面更接近于固態(tài)金屬？為什么？

9．熔體遠(yuǎn)距結(jié)構(gòu)無(wú)序的實(shí)質(zhì)是什么？

10．試比較液態(tài)金屬與固態(tài)金屬以及液態(tài)金屬與熔鹽結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)。

11．熔鹽熔化時(shí)體積增大，但離子間的距離反而減小，為什么？

12．簡(jiǎn)述熔渣結(jié)構(gòu)的聚合物理論。其核心內(nèi)容是什么？

13．熔體的聚合程度是如何表示的？它與熔體結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？

14．簡(jiǎn)要說(shuō)明硅酸鹽熔渣中橋氧、非橋氧和自由氧的關(guān)系？

15．試簡(jiǎn)要說(shuō)明當(dāng)硅酸鹽熔渣的o/si比逐漸增大時(shí)，熔體中自由氧的含量、低聚物數(shù)量和nbo/t值的變化趨勢(shì)。

16．捷姆金理想離子溶液模型通常只對(duì)強(qiáng)堿性渣有較好的適用性，為什么？

第四章 冶金熔體的物理性質(zhì)

1．利用 cao-feo-sio2系熔渣的等密度曲線圖（圖4-8）說(shuō)明cao含量一定時(shí)feo含量對(duì)熔渣密度的影響。

2．試?yán)萌墼牡日扯惹�圖（圖4-12）估計(jì)組成為（wb / %）cao 38.0、sio2 38.39、

a12o3 16.0、mgo 2.83的高爐渣在1500°c時(shí)的粘度。如果將溫度提高到1900°c，此熔渣的粘度降低到多大?

3．試?yán)眉雍托砸?guī)則計(jì)算1400°c時(shí)，組成為（wb / %）cao 35、sio2 50、a12o3 15的高爐渣的表面張力，并與由等表面張力曲線圖所得的結(jié)果（圖4-23）進(jìn)行比較。

4．用加和性規(guī)則計(jì)算1400°c時(shí)，組成為（wb / %）cao 30、sio2 20、feo 50的爐渣的表面張力，并與根據(jù)圖4-24的等表面張力曲線圖所得的值進(jìn)行比較。

5．試計(jì)算800°c的鋁液、1200°c的銅液和1650°c的鐵液的粘度。有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

金屬

熔點(diǎn) / °c

h / 10-3pa·s

ah / 10-3pa·s

eh / kj·mol-1

al

660

1.18

0.1492

16.5

cu

1084

4.10

0.3009

30.6

fe

1536

4.95

0.3699

41.4

6．實(shí)驗(yàn)測(cè)得組成為（wb / %）：cao 42.5、sio2 42.5、mgo 9.5、a12o3 5.5的熔渣在不同溫度下的粘度如下表。試求出粘度與溫度的指數(shù)方程及粘流活化能。

t / °c

1300

1350

1400

1450

1

2

3

4

發(fā)布時(shí)間: 2017-02-15 09:32   來(lái)源:未知  作者:匿名

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