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本書是第1本非平衡態冶金熱力學的專著，構建了非平衡態冶金熱力學的理論體系。系統地闡述了非平衡態冶金熱力學的基礎理論和基本知識，內容包括非平衡態熱力學基礎、單元和多元體系的均相反應、氣體與無孔隙固體的反應、氣體與多孔固體的反應、氣．液相反應、液．液相反應、液．固相反應、固．固相反應和一些應用實例，給出了單元、多元、均相、多相遠離平衡的冶金體系發生不可逆的傳輸過程和化學反應的吉布斯自由能變的公式，以及傳送速率和化學反應速率的公式，討論了過程的各種控制步驟，描述了單一過程的情況和多個過程的耦合。
本書可供冶金、材料、化學、化工、地質等專業的本科生、研究生、教師、科技人員學習和參考。
第1章 非平衡態熱力學基礎
1．1 熵增率和唯象方程
1．1．1 熵增率
1．1．2 線性唯象方程
1．1．3 非線性唯象方程
1．2 多相體系的熵增率和唯象方程
1．2．1 不連續體系
1．2．2 不連續體系的熵增率
1．2．3 線性唯象方程
1．2．4 非線性唯象方程
1．3 熱傳導與擴散
1．3．1 熱傳導
1．3．2 擴散
1．4 多元均相體系的化學反應
1．4．1 多元均相只有一個化學反應的體系
1．4．2 多元均相有多個化學反應的體系
1．5 多元非均相體系的化學反應
1．5．1 只有一個化學反應的多元非均相體系
1．5．2 只有一個化學反應又有擴散的多元非均相體系
1．5．3 同時有多個化學反應的多元多相體系
1．6 穩態過程
1．6．1 只有一個化學反應的多相體系
1．6．2 同時有多個化學反應的多元多相體系
第2章 均相反應
2．1 氣-氣相反應
2．1．1 單一氣-氣相反應
2．1．2 多個氣-氣相反應
2．1．3 有一個化學反應，同時有多個擴散
2．1．4 同時有多個化學反應，又有多個擴散
2．1．5 實際反應
2．2 均一液相的化學反應
2．2．1 只有一個化學反應
2．2．2 同時有多個化學反應
2．2．3 有一個化學反應，又有擴散
2．2．4 同時有多個化學反應，又有擴散
2．2．5 實際反應
第3章 氣體與無孔隙固體的反應
3．1 氣體與無孔隙固體的反應類型和反應步驟
3．1．1 氣體與無孔隙固體的反應類型
3．1．2 氣體與無孔隙固體反應不生成緻密產物層的反應步驟
3．2 氣體與無孔固體不生成緻密產物層的反應
3．2．1 氣體反應物A在氣膜中的擴散為控制步驟
3．2．2 介面化學反應為過程的控制步驟
3．2．3 氣體反應物A在氣膜中的擴散和化學反應共同為控制步驟
3．3 反應前後固體顆粒尺寸不變的氣-固反應
3．3．1 氣體反應物A在氣膜中的擴散為過程的控制步驟
3．3．2 氣體反應物A在固體產物層中的擴散為控制步驟
3．3．3 介面化學反應為過程的控制步驟
3．3．4 氣體反應物在氣膜中的擴散和在固體產物層中的擴散共同為控制步驟
3．3．5 反應物A在氣膜中的擴散和介面化學反應共同為控制步驟
3．3．6 反應物A在固體產物層的擴散和介面化學反應共同為控制步驟
3．3．7 反應物Ａ在氣膜中的擴散、在產物層中的擴散和介面化學反應共同為控制步驟
3．4 多個反應同時進行的氣體與無孔固體的反應——只生成氣體
3．4．1 氣體反應物Aj在氣膜中的擴散為控制步驟
3．4．2 介面化學反應為過程的控制步驟
3．4．3 氣體反應物在氣膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
3．5 多個反應同時進行的氣體與無孔固體的反應——反應前後固體顆粒尺寸不變
3．5．1 氣體反應物在氣膜中的擴散為過程的控制步驟
3．5．2 氣體反應物Aj在固體產物層中的擴散為過程的控制步驟
3．5．3 介面化學反應為過程的控制步驟
3．5．4 反應物在氣膜中的擴散及其在固體產物層中的擴散共同為控制步驟
3．5．5 反應物Aj在氣膜中的擴散和化學反應共同為控制步驟
3．5．6 反應物Aj在固體產物層中的擴散和化學反應共同為控制步驟
3．5．7 反應物Aj在氣膜中的擴散、在產物層中的擴散和化學反應共同為控制步驟
3．6 氣體與反應前後體積變化的固體顆粒的反應
3．6．1 氣體與無孔固體只有一個反應
3．6．2 同時進行多個氣體與無孔固體的反應
第4章 氣體與多孔固體的反應
4．1 多孔固體的完全氣化反應
4．1．1 多孔固體氣化反應的三種控制步驟
4．1．2 化學反應為過程的控制步驟
4．1．3 通過孔隙的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
4．1．4 通過氣膜的擴散為過程的控制步驟
4．2 有固體產物的多孔固體與氣體的反應
4．2．1 化學反應為過程的控制步驟
4．2．2 通過固體產物層的擴散為控制步驟
4．2．3 化學反應和通過固體產物層的孔隙擴散共同為控制步驟
4．3 多孔固體同時進行多個氣化反應
4．3．1 多個化學反應為過程的控制步驟
4．3．2 多個組元同時通過孔隙擴散和同時進行的多個化學反應共同為過程的控制步驟
4．3．3 多個組元通過氣膜的擴散為過程的控制步驟
4．4 有固體產物的多孔固體與氣體同時進行多個反應
4．4．1 化學反應為過程的控制步驟
4．4．2 在固體產物層中的擴散為控制步驟
4．4．3 在固體產物層的孔隙擴散和化學反應共同為控制步驟
第5章 氣-液相反應
5．1 一種氣體在溶液中溶解
5．1．1 一種氣體在溶液中溶解的熱力學
5．1．2 一種氣體溶解的控制步驟
5．2 多種氣體在溶液中溶解
5．2．1 多種氣體在溶液中溶解的熱力學
5．2．2 多種氣體溶解的控制步驟
5．3 從溶液中析出一種氣體
5．3．1 從溶液中析出一種氣體的熱力學
5．3．2 從溶液中析出一種氣體的控制步驟
5．4 從溶液中析出多種氣體
5．4．1 從溶液中析出多種氣體的熱力學
5．4．2 多種氣體析出的控制步驟
5．5 氣體和液體的化學反應
5．5．1 氣體和液體的反應步驟
5．5．2 反應物A在液膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．5．3 反應物A在氣膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．5．4 反應物A在氣膜中的擴散、在液膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．5．5 反應物B在液相中的擴散和化學反應為過程的控制步驟
5．6 多種氣體和液體中多個組元同時進行化學反應
5．6．1 反應物Aj在液膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．6．2 反應物Aj在氣膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．6．3 反應物Aj在氣膜中的擴散、在液膜中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．6．4 反應物Bj在液相中的擴散和化學反應共同為過程的控制步驟
5．7 氣體在鋼液中的溶解
5．7．1 在液膜中的擴散為控制步驟
5．7．2 介面化學反應和在液膜中的擴散共同為過程的控制步驟
5．8 從鋼液中析出氣體
5．8．1 氮從鋼液中析出
5．8．2 氫從鋼液中析出
5．9 冰銅吹煉
5．9．1 冰銅吹煉的化學反應
5．9．2 造渣期的反應步驟
5．9．3 造渣期的控制步驟
5．10 碳氧反應
5．10．1 碳氧反應的步驟
5．10．2 鋼液中碳、氧擴散為控制步驟
第6章 液-液相反應
6．1 介面現象及其機理
6．1．1 介面現象
6．1．2 介面現象產生的機理
6．2 兩個連續液相間的傳質與化學反應
6．2．1 化學反應進行的位置
6．2．2 過程的控制步驟
6．2．3 只發生一個化學反應的體系
6．2．4 發生多個化學反應的體系
6．3 分散相與連續相間的傳質和化學反應
6．3．1 過程的控制步驟
6．3．2 只發生一個化學反應
6．3．3 同時發生多個化學反應
第7章 液-固相反應
7．1 溶解
7．2 一種物質溶解——不形成緻密剩餘層
7．2．1 被溶解物質在液膜中的擴散為控制步驟
7．2．2 被溶解物質與溶劑的相互作用為控制步驟
7．2．3 被溶解物質與溶劑的相互作用及其在液膜中的擴散共同為控制步驟
7．3 一種物質溶解——溶解前後固體顆粒尺寸不變
7．3．1 被溶解物質與溶劑的相互作用為控制步驟
7．3．2 被溶解物質在液膜中的擴散為控制步驟
7．3．3 被溶解物質在剩餘層中的擴散為控制步驟
7．3．4 被溶解物質與溶劑的相互作用及其在液膜中的擴散共同為控制步驟
7．3．5 被溶解物質在剩餘層中的擴散及其與溶劑的相互作用共同為控制步驟
7．3．6 被溶解物質在剩餘層中的擴散和在液膜中的擴散共同為控制步驟
7．3．7 被溶解物質在剩餘層中的擴散、在液膜中的擴散及其與溶劑的相互作用共同為控制步驟
7．4 多種物質同時溶解——溶解過程固體顆粒尺寸變化
7．4．1 被溶解物質在液膜中的擴散為控制步驟
7．4．2 被溶解物質與溶劑的相互作用為控制步驟
7．4．3 被溶解物質與溶劑的相互作用及其在液膜中的擴散共同為控制步驟
7．5 多種物質同時溶解——溶解前後固體顆粒尺寸不變
7．5．1 被溶解物質與溶劑的相互作用為控制步驟
7．5．2 被溶解物質在液膜中的擴散為控制步驟
7．5．3 被溶解物質在剩餘層中的擴散為控制步驟
7．5．4 被溶解物質在液膜中的擴散及其與溶劑的相互作用共同為控制步驟
7．5．5 被溶解物質在剩餘層中的擴散及其與溶劑的相互作用共同為控制步驟
7．5．6 被溶解物質在剩餘層中的擴散和在液膜中的擴散共同為控制步驟
7．5．7 被溶解物質在剩餘層中的擴散、在液膜中的擴散及其與溶劑的相互作用共同為控制步驟
7．6 浸出
7．7 一種物質被浸出——不形成緻密固體產物層
7．7．1 液體反應物在液膜中的擴散為控制步驟
7．7．2 介面化學反應為控制步驟
7．7．3 液體反應物在液膜中的擴散和化學反應共同為控制步驟
7．8 一種物質被浸出——浸出前後固體顆粒尺寸不變
7．8．1 液體反應物在液膜中的擴散為控制步驟
7．8．2 液體反應物在固體產物層中的擴散為控制步驟
7．8．3 介面化學反應為控制步驟
7．8．4 液體反應物在液膜中的擴散和在固體產物層中的擴散共同為控制步驟
7．8．5 液體反應物在液膜中的擴散和化學反應共同為控制步驟
7．8．6 液體反應物在固體產物層中的擴散和化學反應共同為控制步驟
7．8．7 液體反應物在液膜中的擴散、在產物層中的擴散和化學反應共同為控制步驟
7．9 多種物質同時被浸出——不形成緻密固體產物層
7．9．1 浸出劑在液膜中的擴散為控制步驟
7．9．2 介面化學反應為控制步驟
7．9．3 浸出劑在液膜中的擴散和化學反應共同為控制步驟
7．10 多種物質同時被浸出——浸出前後固體顆粒尺寸不變
7．10．1 浸出劑與被浸出物質的介面化學反應為控制步驟
7．10．2 浸出劑在液膜中的擴散為控制步驟
7．10．3 浸出劑在固體產物層中的擴散為控制步驟
7．10．4 浸出劑在液膜中的擴散和在固體產物層中的擴散共同為控制步驟
7．10．5 浸出劑在液膜中的擴散和介面化學反應共同為控制步驟
7．10．6 浸出劑在固體產物層中的擴散和介面化學反應共同為控制步驟
7．10．7 浸出劑在液膜中的擴散和在固體產物層中的擴散以及介面學反應共同為控制步驟
7．11 析晶
7．11．1 基本概念
7．11．2 從溶液中析出晶體的熱力學
7．11．3 從溶液中析出晶體的速率
7．12 熔化
7．12．1 純物質的熔化
7．12．2 具有共熔點的二元系熔化
7．12．3 具有共熔點的三元系熔化
7．13 凝固
7．13．1 純液體凝固
7．13．2 具有共熔點的二元系凝固
7．13．3 具有共熔點的三元系凝固
第8章 固-固相反應
8．1 固-固相化學反應
8．1．1 介面化學反應為控制步驟
8．1．2 反應物通過產物層的擴散為控制步驟
8．1．3 化學反應和擴散共同為控制步驟
8．2 固-固相同時發生多個化學反應
8．2．1 介面化學反應為控制步驟
8．2．2 反應物通過產物層的擴散為控制步驟
8．2．3 化學反應和擴散共同為控制步驟
8．3 固態相變
8．3．1 純固態物質相變
8．3．2 具有共晶點的二元系升溫過程的相變
8．3．3 具有共晶點的三元系升溫過程的相變
8．3．4 具有共晶點的二元系降溫過程的相變
8．3．5 具有共晶點的三元系降溫過程的相變
8．4 幾種典型的固態相變
8．4．1 脫溶過程
8．4．2 共析轉變
8．4．3 馬氏體相變
8．4．4 調幅分解
8．4．5 奧氏體相變
參考文獻
