本书主要内容包括火法、湿法和电冶金的化学热力学基本原理和动力学理论基础。热力学原理部分主要以化学平衡以及平衡移动的观点,作为分析和处理冶金参数选取与设计的依据,分析各种区域优势图,为各种冶炼工艺奠定基础。冶金动力学部分主要以边界层扩散理论和界面反应为基础,介绍冶金动力学的基本模型及其在3种主要冶金技术中的应用。
冶金原理又称为提取冶金、化学冶金、冶金物理化学或冶金热力学。“冶金原理”作为冶金学科的专业核心课程,国内外不乏优秀的教材。但是,对冶金、材料和机械相关专业而言,作者实感缺乏一本短学时的核心教程和少学时的选修课教程。因此,在作者多年讲授“冶金原理”选修课程的基础上,编写了这本《冶金原理简明教程》,重点从化学和物理化学的角度理解金属提炼过程。
本书力求精简、深入浅出,力求用较少的学时帮助非冶金专业学生快速建立冶金原理的主体框架和基本体系。本书的特色之一就是讲基础、讲主干,力求做到冶金原理核心课程教程的“简明”。本书在内容精简上遵循以下原则:
(1)删除“冶金原理”课程中热力学、基础化学、物理化学、材料科学基础等相关的内容,如热力学基础、二元相图、凝固与结晶、火法精炼等;
(2)删除例题、基础数据和附录图表;
(3)删除冗余的图表绘制、公式推导过程与分析等相关内容。
对于非传统冶金专业的学生学习冶金原理,有必要补充一些冶金概论知识,因为学生缺乏这方面的知识储备。因此,适当地引入冶金技术与工艺是本书的另一特色。
本书主要内容包括火法、湿法和电冶金的化学热力学基本原理和动力学理论基础。热力学原理部分主要以化学平衡以及平衡移动的观点,作为分析和处理冶金参数选取与设计的依据,分析各种区域优势图,为各种冶炼工艺奠定基础。冶金动力学部分主要以边界层扩散理论和界面反应为基础,介绍冶金动力学的基本模型及其在3种主要冶金技术中的应用。在教学内容选取上兼顾传统冶金和新兴材料,既有钢铁、锌、铜等,又有铝、镍、镁等;课程注重理论分析的同时,又适当介绍冶炼工艺。学生通过对本课程的学习,可以掌握提取冶金领域的基本概念与工艺原理,拓宽专业视野,辅助其他相关专业课程的学习。
从化学反应平衡移动的观点出发讲授冶金热力学基本原理,以扩散和化学反应动力学为起点讲授冶金动力学基础,能引导学生由先修的课程入手,这样学习冶金原理的门槛(难度)将大大降低,这是本书编写的基调,也可以说是本书的又一特色。为此,本书在内容编排上也打破常规,先从湿法冶金技术内容讲起,便于衔接学生先修课程,易于接受。冶金中的一些名词、概念也是由这些先修课程中引用(申)过来或借用过来的,相同内容对比着讲解是帮助学生快速建立冶金基本概念的便捷途径。