耐火材料学 李楠 9787502452872 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李楠，顾华志，赵惠忠著 著

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出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502452872

商品编码：22375865493

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名：耐火材料学 李楠

定价：65.00元

作者：李楠,顾华志,赵惠忠著

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787502452872

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.740kg

编辑推荐

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内容提要

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本书包括两部分内容。一部分阐述有关耐火材料的通用知识，包括耐火材料的性质、显微结构、制造过程的工程学基础以及使用过程中的物理与化学变化；另一部分按类别介绍不同品种耐火材料的组成、性质、结构与生产工艺。
本书可供具备材料科学与有关工程学基础或者物理学与化学基础知识的科技人员阅读，也可以供大学本科学生、硕士与博士学位研究生学习耐火材料用，还可以供从事耐火材料研发、生产与使用的科技人员参考。

目录

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1 绪论
1.1 耐火材料的定义及对耐火材料的要求
1.1.1 耐火材料的定义
1.1.2 对耐火材料的要求
1.2 耐火材料分类
1.2.1 按化学性质分类
1.2.2 按耐火材料供货形态分类
1.2.3 按结合形式分类
1.2.4 按烧成与否分类
1.2.5 按化学成分分类
1.2.6 按生产方式分类
2 耐火材料的显微结构与性质
2.1 耐火材料的显微结构
2.1.1 显微结构定义
2.1.2 耐火材料的显微结构
2.1.3 显微结构的控制与检测
2.2 耐火材料的物理性质
2.2.1 耐火材料的密度、气孔率与透气性
2.2.2 耐火材料的力学性质
2.2.3 耐火材料的热学性质
2.3 耐火材料的使用性质
2.3.1 耐火度
2.3.2 荷重软化温度与高温蠕变
2.3.3 耐火材料的高温体积稳定性
2.4 耐火材料的热震损毁与抗热震性
2.4.1 耐火材料的热应力及热应力损伤
2.4.2 耐火材料抗热震性的测定方法
2.4.3 抗热震性的评价参数
2.4.4 影响耐火材料抗热震性的因素
2.5 渣对耐火材料的侵蚀与耐火材料的抗渣性
2.5.1 渣对耐火材料的侵蚀过程
2.5.2 高温下耐火材料向渣中的溶解
2.5.3 渣向耐火材料中的渗透
2.5.4 耐火材料的抗渣性及其测定方法
2.6 耐火材料与熔融钢铁的反应及对钢质量的影响
2.6.1 耐火材料对钢中氧含量的影响
2.6.2 碳复合耐火材料中碳向钢中的溶解及对钢水的增碳作用
2.6.3 碱性耐火材料与钢水中硫、磷的反应及其脱硫、脱磷作用
参考文献
3 耐火材料生产过程基础
4 硅石耐火材料
5 Al2O3-SiO2系耐火材料
6 碱性耐火材料
7 氧化物-碳复合耐火材料
8 不定性耐火材料
9 特种耐火材料
10 隔热耐火材料
11 熔铸耐火材料
12 用后耐火材料的再生利用

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代冶金过程中的传热传质现象研究》 内容提要： 本书系统深入地探讨了现代冶金过程中涉及的复杂传热与传质现象，旨在为冶金工程师、材料科学家以及相关领域的研究人员提供一套全面、前沿的理论基础和实用的分析工具。全书内容紧密围绕钢铁、有色金属冶炼、精炼以及连铸等核心环节，从微观机制到宏观过程控制，层层递进，逻辑清晰。 第一部分：冶金过程中的基本热力学与输运基础 本章首先回顾了冶金过程中必需的化学热力学基础，重点阐述了相平衡、活度理论在冶金炉渣体系、金属溶液中的应用，并引入了高温物质在复杂介质中的扩散理论。特别关注了活性金属蒸汽压计算、熔渣体系的离子模型构建，以及如何利用热力学数据预测反应方向和平衡产物。随后，详细剖析了能量和物质传递的基本方程，包括傅里叶定律、菲克定律的修正形式，以及在非均匀温度场和浓度场下的适用性讨论。着重分析了边界层理论在冶金反应界面上的作用，为后续章节中复杂流动对传热传质影响的研究奠定理论基础。 第二部分：流体力学在冶金过程中的耦合效应 冶金反应的效率和均匀性极大地依赖于炉内流场的结构。本部分聚焦于流体力学在高温熔体中的表征。内容涵盖了牛顿流体和非牛顿流体（如高粘度炉渣、半熔融状态的金属间化合物）在不同几何形状反应器中的流动模拟。我们详细讨论了自然对流、强迫对流（如电磁搅拌、气体鼓泡）对传热传质过程的增强或抑制作用。通过对雷诺数、斯特劳哈尔数等关键无量纲参数的分析，揭示了湍流、层流结构如何影响炉内温度梯度分布和反应物料的混合速率。对于涉及气-液、液-液、固-液多相体系的复杂流动，引入了欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型的应用，以精确描述夹带物、气泡或液滴在连续相中的运动轨迹及其对热量和组分交换的影响。 第三部分：高温传热机制的精细化研究 本章深入探讨了冶金过程中的三种主要传热方式——传导、对流和辐射——的特殊表现。在传导方面，重点分析了耐火材料和液态金属的温度依赖性热导率模型，以及在固-液界面处热阻的精确量化。对流传热部分，结合第二章的流场分析，构建了不同加热或冷却边界条件下的努塞尔数关联式，尤其关注了电磁感应加热炉中电磁力驱动的内部循环流对对流换热的增强效应。辐射传热是高温冶金过程中的关键因素，本书详细介绍了黑体、灰体、选择性吸收体在真空、惰性气体或复杂烟气环境下的辐射换热计算方法，包括斯蒂芬-玻尔兹曼定律的修正应用，以及对炉内火焰辐射特性的模拟技术。 第四部分：复杂界面上的传质与反应动力学 本部分是全书的重点之一，聚焦于冶金反应速率的控制环节——界面传质。内容涵盖了溶质在液态金属和炉渣之间的分配系数、扩散系数的温度和组分依赖性。详细讨论了气-液界面反应（如脱氧、脱硫）的动力学模型，包括反应速率常数的确定方法、传质阻力（气膜、液膜）的定量评估。对于涉及固相参与的反应，如炉渣对金属氧化物的吸收、合金化反应，引入了界面反应动力学理论（如Hertz-Langmuir方程），并探讨了液相中组分扩散的Tortuosity效应。此外，还专设一节讨论了新型催化剂或添加剂（如复合炉料、纳米颗粒）在加速界面反应中的潜在作用。 第五部分：工业过程中的耦合模型与优化 基于前述的理论模型，本章展示了如何将传热、传质与流体力学、化学反应动力学进行集成，构建出描述特定工业过程（如电弧炉精炼、真空感应熔炼、连铸坯冷却）的数学模型。详细介绍了计算流体力学（CFD）在冶金过程模拟中的应用流程，从网格划分到求解器选择，再到结果的后处理与工程验证。重点阐述了如何利用这些耦合模型进行工艺参数优化，例如，通过优化电磁搅拌的频率和功率，实现熔池温度的均匀化，进而提高合金元素的收得率和产品质量的稳定性。最后，探讨了模型预测与实际生产数据对比的误差分析方法，以及如何利用在线监测数据对模型进行实时校准和迭代改进，为实现智能冶金制造提供技术支撑。 目标读者： 钢铁、有色金属、耐火材料、化学工程等领域的工程师、研究人员、高校高年级本科生及研究生。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 不仅提供严格的数学描述，更注重分析实际冶金操作中的具体案例。 前沿性： 涵盖了电磁流体力学、反应界面动力学等当前研究热点。 系统性强： 涵盖了从基础输运到复杂过程集成的完整知识体系。 --- 《先进陶瓷材料的制备工艺与性能表征》 内容提要： 本书聚焦于现代工业对高性能结构陶瓷和功能陶瓷的需求，系统阐述了先进陶瓷材料从粉体制备到最终性能评价的全链条先进技术。本书旨在为陶瓷材料研发人员提供一套从微观结构调控到宏观性能优化的实用指南。 第一部分：高性能陶瓷粉体的设计与制备 本章详细介绍了合成高纯度、高活性、形貌可控的陶瓷粉体的关键技术。重点对比分析了传统的固相反应法、共沉淀法、溶胶-凝胶法（Sol-Gel）的优缺点及适用范围。着重论述了水热合成法和微波辅助合成法在制备纳米级陶瓷粉体（如氮化硅、碳化硅、氧化锆）中的优势，并探讨了如何通过表面改性技术（如有机配体包覆）来改善粉体的分散性和烧结活性。对于功能陶瓷粉体，如铁氧体、压电陶瓷粉体，本书还深入讲解了如何通过化学计量控制和晶粒生长抑制技术来精确调控其电磁或电学特性。 第二部分：绿色与高效的陶瓷成型技术 陶瓷成型是决定最终产品致密度和复杂度的关键步骤。本部分系统梳理了从粉体到生坯的转化过程中的先进技术。除了传统的干压、流延和注浆成型，本书将重点介绍对复杂结构件至关重要的技术：定向凝固法（用于制备单晶或晶须增强陶瓷）、快速成型技术（如3D打印，特别是粘结剂喷射成型和激光选区熔化在陶瓷领域的应用），以及等静压成型在高密度坯体获得中的作用。针对高性能结构陶瓷，还探讨了纤维增强陶瓷的铺层技术和基体浸渍技术，确保增强相和基体的有效结合。 第三部分：先进烧结理论与微观结构控制 烧结是陶瓷材料获得最终性能的决定性环节。本章首先回顾了经典烧结理论，并着重分析了非平衡态烧结的原理。详细阐述了放电等离子烧结（SPS）和热压烧结（HP）等快速致密化技术，解释了它们如何通过高压和/或高电流密度在较低温度下实现完全致密化，并有效抑制晶粒过度长大。在微观结构控制方面，本书深入讨论了晶界工程——如何通过添加烧结助剂（如Y2O3、MgO）精确调控晶界能和晶界相的化学成分，以实现常温下的高强度和高温下的优异抗蠕变性能。针对陶瓷基复合材料，重点分析了不同相界面上的扩散机制和界面反应对材料力学性能的耦合影响。 第四部分：陶瓷材料的性能表征与失效分析 材料的性能是其微观结构、制备工艺的直接体现。本章全面介绍了先进陶瓷的表征手段。在结构表征方面，重点讲解了高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对晶界结构的分析、X射线衍射（XRD）对物相和残余应力的分析，以及聚焦离子束（FIB）对局部区域的精确制备与成像。在性能测试方面，本书详细阐述了高温抗氧化性、抗热震性、断裂韧性的测试标准和数据解读方法，特别是对室温和高温下的断裂力学参数（如裂纹扩展路径、表面裂纹的萌生与扩展）的分析。最后，结合实际应用案例，剖析了陶瓷材料在热应力、化学腐蚀下的典型失效模式，并提出了相应的结构优化和寿命预测方法。 本书特色： 覆盖了从粉体到最终成品的完整工艺链。 对SPS、3D打印等新兴制备技术进行了深入的机理探讨。 强调了微观结构控制与宏观性能之间的内在联系。 目标读者： 材料科学与工程、粉末冶金、无机非金属材料专业的师生、从事先进陶瓷研发与生产的工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《耐火材料学》，作者是李楠，ISBN是9787502452872。 --- 这部著作简直是为那些真正想在陶瓷工程领域深挖的专业人士量身打造的教科书。我过去几年里在高温窑炉设计方面碰到的瓶颈，很多都在这本书里找到了理论上的突破口。它不像市面上那些只停留在材料基本性质介绍的入门读物，而是深入到了微观结构与宏观性能之间复杂的耦合关系。特别值得称赞的是，作者对于非氧化物耐火材料，比如碳化硅和氮化硅基体的烧结机理，分析得极其透彻，甚至涉及到了先进的反应烧结路径优化。书中关于热震稳定性的章节，提供了非常实用的数学模型，让我能够更精确地预测不同成分配比下材料在急冷急热环境中的寿命预测曲线。如果你的工作涉及到特种冶金、航空航天热防护系统，或者即便是传统的钢铁冶金行业中对超耐温炉衬材料有苛刻要求，这本书的深度和广度绝对能满足你对“硬核”知识的渴求。读完后，我感觉自己对耐火材料的设计哲学有了一个全新的理解，不再是单纯的经验堆砌，而是建立在坚实的物理化学基础之上的科学决策。

评分☆☆☆☆☆

老实说，对于初学者来说，这本书的阅读门槛不低，某些涉及高温化学平衡和动力学的章节需要一定的热力学基础才能完全消化。但如果你已经具备了基础的无机化学和材料科学背景，那么这本书将为你打开一个全新的世界。我最欣赏的是它对“失效分析”的系统性总结。书中用大量的案例分析了不同类型耐火材料在实际服役条件下（如炉渣侵蚀、还原气氛、高应力循环）是如何逐步走向崩溃的。这些案例不是简单的描述，而是结合了化学反应动力学和断裂力学，深度剖析了失效的内在机制。例如，对于铬刚玉砖在还原性气氛下的“发红”现象，书中详细描绘了复杂的氧化还原反应链条，并提出了抑制这种反应的添加剂策略。这种基于问题导向的叙事结构，极大地增强了知识的应用性和实战价值，使我对如何提高材料的“鲁棒性”有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

阅读《耐火材料学》的过程，对我而言是一次对材料性能极限的探索之旅。李楠教授的笔触非常细腻，尤其在论述陶瓷材料中的应力松弛和高温蠕变行为时，他巧妙地结合了粘滞流变学和扩散理论。我过去一直对高温下材料“软化”的本质感到模糊，但书中通过对晶界扩散和空位运动的详细建模，将这个过程清晰地呈现在我眼前。这本书的结构布局也极具匠心，每一章都像是搭建复杂高炉的一个关键模块，层层递进，逻辑严密。从原材料的选择与预处理，到成型工艺（如干压、流铸），再到最终的烧结和晶化过程，形成了一个完整的知识闭环。我尤其欣赏作者在探讨新材料时，总是能将理论预测与实验验证紧密结合，这种踏实的治学态度，让读者对书中的每一个结论都充满了信任感。这本书无疑是我书架上最重要的一本关于高性能热工材料的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一个刚踏入耐火材料研发领域的年轻研究员，我最大的困惑是如何在理论学习和实际生产之间架起桥梁。这本书在这方面做得堪称典范。它没有沉溺于纯粹的理论推导而脱离实际，而是非常贴合工业界的痛点。例如，在讲解镁质耐火材料的热膨胀和体积稳定性的章节时，作者不仅解释了矿物转化过程，还提供了不同煅烧温度和压力对最终产品性能的量化影响数据。这对于我目前正在进行的电熔镁炉衬优化项目来说，简直是雪中送炭。更让我惊喜的是，书中对“绿色耐火材料”和可持续发展方向的探讨，引入了低温结合剂技术和废弃耐火材料的再生利用方案，体现了作者与时俱进的学术视野。阅读过程中，我感觉自己不是在被动接受知识灌输，而是在与一位经验丰富的导师进行深入的学术对话，不断被引导去思考“为什么”和“如何改进”，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《耐火材料学》时，我原本期望它能像一本工具书一样，提供快速查询的参数表和标准规范。然而，阅读体验却远超我的预期，它更像是一部详尽的“耐火材料史诗”。李楠教授显然花费了大量心血来梳理这个学科的发展脉络，从早期粘土砖的粗放制备，到如今纳米颗粒增强的复合材料，每一步演进的驱动力都被清晰地阐述了。我尤其喜欢其中关于“缺陷工程”的讨论，书中没有回避材料固有的弱点，反而教我们如何通过控制晶界、气孔率甚至是微裂纹的分布，来调控材料的整体韧性和抗蠕变性能。这种坦诚且深入的分析角度，使得即便是像我这样非纯材料背景的工程师，也能迅速抓住核心要点。这本书的行文风格非常严谨，图表质量极高，那些复杂的相图和电子显微镜照片配上精确的文字解读，让原本晦涩的材料科学变得可视化和可理解。它不是那种读一遍就能吸收的书，更像是需要反复研读、随时翻阅的案头宝典。