冶金物理化学研究方法
Research Approaches for Physical Chemistry of Metallurgy
课程编号：07310690
学分： 2
学时：30 （其中：讲课学时：30 实验学时：0 上机学时：0）
先修课程：物理化学、无机化学、分析化学、高等数学
适用专业：冶金工程
教材：《冶金物理化学实验研究方法》；王常珍；冶金工业出版社（第3版），2002 开课学院：材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务：
《冶金物理化学实验研究方法》包括“高温冶金物理化学研究的基本技术”和“高温冶金物理化学实验研究方法”两部分内容。本课程是冶金工程专业的一门主要专业课程，为必修课程。其基本任务是：
1.掌握冶金实验的基本理论和基本技能；
2.能够进行冶金学科方向的科学实验和数据处理。
二、课程的基本内容及要求：
绪论
1.教学内容
（1）冶金工艺流程
（2）冶金生产发展趋势：A、纯净钢；B、绿色冶金；C、冶金过程数值模拟；D、高性能合金
（3）本课程学习意义、课程特点、时间安排
2.学习要求
（1）了解常规冶金工艺流程和冶金工业发展新趋势；
（2）了解本课程的意义和特点。
3.重难点
（1）重点是了解课程的学习内容；
第一部分高温冶金物理化学的基本技术
第一章实验室的高温获得
1.教学内容
（1）冶金实验的高温特点
（2）获得高温的方法电阻炉、感应炉、电弧炉和等离子炉等高温炉的基本原理（3）电阻炉的结构和设计，电阻炉的恒温带
（4）金属和非金属电热体的种类、特点和选择
2.基本要求
（1）了解冶金实验的高温特点和常用高温炉的原理、结构和特点；（2）能设计电阻炉，了解恒温带的概念；
（3）了解实验室常用电热体的种类和使用。
3.重难点
（1）重点是高温炉恒温带的确定；
（2）难点是高温炉的原理、结构和特点。
第二章温度测量方法
1.教学内容
（1）温标及温度的测量方法
（2）热电偶的工作原理、结构和使用
（3）辐射温度计的工作原理，介绍常用几种辐射温度计
2.基本要求
（1）了解温度的测量方法，热电偶的工作原理和结构。
第三章实验室用耐火材料
1.教学内容
（1）耐火材料的性能指标
（2）常用耐火材料化合物
（3）耐火材料的制造工艺以及常见问题
2.基本要求
（1）掌握耐火材料的性能要求和常用化合物性质；
（2）了解耐火材料制造工艺。
第四章气体净化及气氛控制
1.教学内容
（1）气体储备和安全使用防毒、防火、防爆
（2）常用气体净化方法吸收、吸附、催化和冷凝
（3）常用的气体净化剂干燥剂、脱氧剂和吸附剂
（4）气体流量的测定转子流量计和毛细管流量计
2.基本要求
（1）了解气体储备和安全使用常识；
（2）掌握常用几种气体净化方法和气体净化剂；
（3）了解气体流量计的工作原理。
第五章真空技术
1.教学内容
（1）了解真空技术对冶金工业发展的作用
（2）真空的概念和真空度的分类
（3）真空泵的类别和机械真空泵、双级泵工作原理及安全使用
（4）真空规测量真空度麦克劳真空规、热电阻真空规、热电偶真空规和热阴极电离真空规的原理和使用
2.基本要求
（1）了解真空度的概念；
（2）真空泵的工作原理和几种真空规的原理与使用。
3.重难点
（1）重点是真空的概念和真空度的分类；
（2）难点是不同真空泵的工作原理和特征差异。
第二部分高温冶金物理化学的实验研究方法
第七章量热技术（自学）
第八章固体电解质的原理及应用
1.教学内容
（1）固体电解质的概念和导电机理
（2）氧化物固体电解质电池的工作原理
（3）固体电解质传感器的设计与使用
（4）固体电解质氧电池在炼钢中的应用
2.基本要求
（1）了解固体电解质的导电机理和工作原理；
（2）掌握固体电解质传感器的设计与使用，了解其在炼钢中的应用
3.重难点
（1）重点是固体电解质与普通电解质的特征差异
（2）难点是固体电解质用于传感器时的关键技术。
第九章化学平衡的研究
1.教学内容
（1）化学平衡的研究内容
（2）实验研究的技术步骤高温炉的选择、建立化学位、氧位的建立和控制、平衡时间的确定、取样、选择坩埚
（3）化合物和熔体组元热力学数据确定
2.基本要求
（1）掌握化学平衡研究的技术实验步骤
（2）熔体组元热力学数据的确定。
第十章相平衡的研究（讲授原理）
第十一章蒸气压（讲授原理）
第十二、十三章熔体物理性能的测定
1.教学内容
（1）概述熔体物性的研究在冶金研究中的地位
（2）表面张力的测定原理和测定方法
（3）密度的测定原理和测定方法
（4）粘度的测定原理和方法
2.基本要求
（1）掌握表面张力、密度和粘度的测定原理和测定方法。
第十四章电导率的测定（讲授原理）
第十五章扩散系数的测定（讲授原理）
第十六章热分析技术
1.教学内容
（1）热分析技术的定义、分类和研究应用
（2）技术的原理和方法
（3）差示扫描量热技术的原理和方法
（4）热重技术的原理和方法
2.基本要求
（1）了解热分析技术在冶金研究中的作用；
（2）掌握差热分析、差示扫描量热和热重技术的原理、方法以及之间的差别。第十七章夹杂物及物相分析
1.教学内容
（1）夹杂物的概念、在钢铁中的作用和分类
（2）物相分析定义和分析方法
（3）显微分析法金相法、显微硬度法、化学腐蚀法、岩相法
（4）相的提取和分离技术化学提取、电解法、物理分离法
2.基本要求
（1）掌握几种物相分析方法，显微分析法的使用；
（2）相的提取分离技术，包括化学提取法、电解法、物理提取法等。
