《冶金物理化学研究方法》试题库
冶金物理化学研究方法 知识点总结-任翠东
《冶金物理化学研究方法》知识点总结：（个人总结，仅供参考）绪论部分1. 实验研究工作的分类、阶段划分及特点、程序第一章误差分析与数据处理1.误差及误差分类，产生原因及特点2.误差的表示与计算3.几种可疑观测值的舍弃原则4.有效数字及运算规则，取舍规则5.课后习题第三章实验设计1.优选实验设计（单因素、双因素）2.正交试验设计（重点，可能考计算题）包括正交设计实验安排，正交表极差分析（参考《冶金实验研究方法》56-59页），方差分析，显著性检验（参考《冶金实验研究方法》64页例题）。
3.课后习题第五章固体电解质电池及其应用1.氧化物固体电解质的制备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类型及应用，着重看例题，测算物质的ΔGº值、定氧或定硅传感器、（重点，可能考计算题，参考《冶金实验研究方法》118-123页例题）4.课后习题第六章温场获得与测量（参考上传至群共享的PPT）1.低温场的获得2.高温场的获得（获得方法、几种常用的电热体材料）3.电阻炉设计是重点，会画示意图、根据温度及气氛选择合适电热体、正确选择热电偶、选择合适耐火材料及保温材料（参考《冶金实验研究方法》137页电阻炉设计实例，可能考计算题）4.可以把群共享PPT打印出来做为考试资料。
5.课后习题第8章气体净化及气氛控制（参考上传至群共享的PPT）1.几种常用气体的特征及制取方法2.常用气体的净化方法及气体净化剂3.混合气配制4.课后习题笔记，群共享PPT（打印版），上课课件（可以考在手机里），计算器。
30号晚上7点准时考试，大家一定不要迟到！最后祝大家都考个好成绩！。
《冶金物理化学》答案解析
=-492310
J/mol
1-9 用 Si 热法还原 MgO， 即 Si+2MgO2=2Mg(s)+SiO2(s0 的标准吉布斯自由能与温度的 关系为： ∆ r G =
θ
( 523000 − 211.71T )
J/mol
试计算： （1）在标准状态下还原温度； （2）若欲使还原温度降到 1473K，需创造什么条件？ 解：(1) 令 即 523000-211.71T=0 ∆ r Gθ = 0
1 Fes + O2( g ) + Al2O3 = FeO • Al2O3 (s) 2
3.128 ×104 lg( pO2 / pa ) = − + 12.895 T
∆ f Gθ = ( −578200 + 166.5T ) J / mol
在 1373-1700K 的平衡氧分压为 已知 Mo+O2=MoO2(S)
0 -601.8
θ θ H 298 − H0 / kJ / mol
-212.12
8656.7
解：先将气态 O2 的 fef 值换算为 298K 时的 fef
θ θ θ θ GT − H 298 Gθ − H 0 H θ − H0 [ = ]O2 [ T ]O2 − [ 298 ]O2 T T T
=-212.12-8656.7/1000 =-220.78 J/mol ⋅ k 由反应式
= 2 × (−1986300 + 402.1T ) − 2 × (−1687200 + 326.8T ) − (−578200 + 166.5T )
= −20000 − 15.9T
代入 T=1600K 则有 ∆ r G = −45440 J / mol
冶金物理化学考研试题
北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试卷============================================================================================== ===============试卷编号：809 试卷名称冶金物理化学（共7 页）适用专业：冶金工程、冶金工程（专业学位）说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试卷或草稿纸上无效。
考试用具：无存储功能计算器。
============================================================================================== ===============此试卷包含两部分：其中第一部分适用于冶金工程（不含生态学）考生，第二部分仅适用于生态学考生。
第一部分（适用于冶金工程<不含生态学>考生）1、简要回答下列问题（第1-8小题每题7分，第9小题14分，共70分）1）当铁液中组元i的浓度趋于零时，试推导以纯物质规范态的活度及活度系数与以1%规范态的活度及活度系数的关系。
2）对如下反应（SiO2）+2[C]=[Si]+2CO (1) △G10=a1-b1TSiO2，（S）+2[C]=[Si]+2CO (2) △G20=a2-b2T在T≤1873K时，讨论△G10与△G20的关系。
3）用热力学原理分析氧势图（Ellingham图）上，为什么规范状态下低位置的金属元素可以还原高位置的氧化物？4）描述二元系规则溶液的活度系数的计算方法，并与Wagner模型计算进行对比。
5）用分子理论模型简要描述如何解决CaO-FeO-SiO 2三元系高碱性炉渣溶液各组元活度的计算，并写出各组元活度的表达式？6）试用热力学原理证明，为什么化学反应△G 0与温度T 的关系为线性？其意义如何？7）试推导多相反应动力学基本方程)(b s d c c k J -=，并解释每项的物理意义。
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1名词解释3填空1)为了实现不接触测定高温;可选择的测温计有光学高温计、光电高温计;红外辐射温度计..2)双铂铑热电偶的材料是铂铑合金 ;分度号为 B3)热力学温度是常用的一种温度表示方法;其单位为 K ..4)实验室常用的气体净化方法有：吸收、吸附、化学催化、冷凝.. ..5)测量真空度的仪器叫真空规;通常使用的有麦克劳真空规; 热电阻真空规、6)当一稳恒电流通过一个导体时;其电流和施加与导体两端的电压成正比;该比例常数称为物体的电导 ;单位是西门子 ..7)表面张力的单位是 N/m ;8)实验室用旋转柱体法法测定炉渣粘度;用气泡最大压力法法测定表面张力..9)常用的显微分析法有四种;分别是：金相法、显微硬度法、化学腐蚀法、岩相法 ..10)冶金反应器内发生的过程有化学反应过程和传递过程.. 两大类..4判断1)随着铂铑合金电热体中铑含量的增加;最高使用温度下降.. 错铑含量越高;最高使用温度越高2)一般而言;电阻炉内温度越高;其对应的恒温带越长.. 对3)体系的气体压力高;对应的真空度高.. 错气体压力低;真空度高..4)旋片式机械真空泵一般作为前级泵使用..对5)表面能和表面张力是从不同角度来描述不同材料间的界面性质..对6)所有熔体的表面张力都是随着温度的升高而减小的..错7)固体电解质使用中要求有较高的电子迁移速率.. 对8)从原理上来讲;计算热力学数据时标准态的选择是任意的.. 错9)熔体粘度和温度之间是线性对应关系..错温度越低;变化率越大10)夹杂物在钢中的作用都是有害的.. 错11)在使用电解法进行相提取和分离时;应采取适当低的电解液温度..错12)DTA曲线上向下的峰表示放热.. 错向下吸热13)DSC曲线中;向上的峰表示试样吸热.. 对14)热分析实验研究中;升温速率越快;检测灵敏度越高.. 对15)表面张力与液体质点间的结合状态有关;以下液体表面张力由大到小为：金属液体>离子液体>分子液体. 对16)中频炉的频率范围在：150-10000Hz 对17)双铂铑热电偶的使用材料是：PbRh30-PbRh6 对4简答、问答题：4.1高温部分1)简述恒温带的测定意义和测量方法..研究目的是要了解炉膛内的温度分布规律;用于确定恒温带的位置;确保高温冶金恒温实验..对于竖式电阻炉;测定恒温带的方法步骤为：①用控温柜将炉子升到预定温度上;恒温一段时间；②取测量热电偶;用双孔绝缘磁管套上;选用精密电位差计测量热电偶的电动势；③把测量热电偶置于炉管内轴线位置上;工作端由炉口一端拉向另一端;每隔一段时间停留片刻;测出停留点的温度值；④画出炉膛纵向温度分布曲线⑤为减少实验误差;重复测量取平均值2)简述实验室获得高温的方法..要求：至少举出四种并简要说明原理..电阻炉：当电流流过导体时;因为导体存在电阻;于是产生焦耳热;就成为电阻炉的热源..感应炉：在线圈中放一导体;当线圈中通以交流电时;在导体中便被感应出电流;借助与导体的电阻而发热..电弧炉：利用电弧弧光为热源加热物体..等离子炉：利用气体分子在电弧区高温作用下;离解为阳离子和自由电子而达到极高的温度..电子束炉：利用电子束在强电场作用下射向阳极;电子束冲击的巨大能量;使阳极产生很高的温度..3) 简述热电偶的测温原理;并举出一种冶金常用热电偶的材料和分度号..测温原理：热电偶的测温原理是基于热电效应..将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路;当两个接点处的温度不同时;回路中将产生热电势;这种现象称为热电效应;又称为塞贝克效应..举例：铂铑30-铂铑6热电偶;B 型热电偶;正极为含铑30%的铂铑合金;负极为含铑6%的铂铑合金..4) 简述吸附剂分子筛对分子尺寸和极性的筛选作用..分子筛的筛选作用在于：只有临界尺寸小于孔隙直径的分子才能进入孔隙而被吸附；分子筛对进入孔道中的分子具有选择性 ;对大小相近的分子;极性越大越容易被吸附;水是极性分子;对水有很强的吸附能力..5) t ℃时;已知2O P 数值;自行画示意图求出与其对应的2H P /O H P 2的点..对于Ms+O2g=MO2s 反应;在温度t 时候;氧势PO2为O 点; 用H2O 和H2混合气体得到该氧势值;为M 点; 用CO2和CO 混合气体得到该氧势值;为N 点 6) 解释相似准数的概念和研究意义..概念：非是要求原型和模型的每点受力都对应成比例;而是将这些力作比值;可获得一些重要的无因次组合无量纲组合＝无单位组合;重新予以定义为相似准数..意义：在相似现象中;相应的相似准数数值相同;而且描述相似现象的准数关系式也相同..因此如果把模拟结果整理成准数关系式;那么得到的准数关系式就可推广到其他与之相似的现象上去..因为准数关系中各项都是无量纲π项;所以准数关系式的形式不随选用的物理量度量单位的变化而变..由相似准数可以得出模型定律;作为设计物理模拟模型的依据..7)在物理模拟法中;如何理解雷诺数相等;则粘性力和惯性力动力相似的说法选作动力相似：两系统对应点上所受力之比为一固定值..8)举出三种常用热分析技术的名称和工作原理..差热分析：简称DTA;是在程序控制温度下;测量物质和参比物之间温度差 vs 温度关系的一种技术；差示扫描量热法：简称DSC;是在程序控制温度下;测量输入到物质和参比物的功率差vs温度关系；热重法：简称TG;是在程序控制温度下;测量物质质量 vs 温度关系的技术..9)升温速率快对热分析曲线的影响..答案：升温速率是热分析重要试验条件之一;可直接影响DTA曲线峰的形状、位置和相邻峰的分辨率;主要体现在以下几个方面：升温速度快;加重了试样内部的温差;导致出现以下情形：第一升温速率快;曲线向高温方向移动;原本在低温下发生的相变或反应要推移到高温区进行；第二对于单个相变反应点;当样品内部达到相变/反应温度时;相变反应快速进行;峰顶温度高;峰的形状变陡;检测灵敏度高;有利于检测热效应小的过程第三快速升温时;试样内部会同时存在多个相变/反应区;相邻峰谷会叠加在一起;减小了其间的分辨率..10)悬浮熔炼方法是一种较新的研究化学平衡的方法;请叙述该方法的优越性..1、避免了熔体被坩埚材料污染2、测定的温度范围广3、高频电流对熔滴起着强烈搅拌的作用;平衡在很短时间内可以达到;效率高4、淬火后全部样品可用于分析11)简述冶金反应工程学的三种常用研究方法..19章第一停留时间分步法;考察物料在反应器内的停留时间和停留时间分布通过停留时间分布的预测可以推知所考察的反应器处于怎样的流动状态；第二物理模拟法;不直接研究自然现象或过程本身;而是用与这些自然现象或过程相似的模型来研究..第三;数学模型方法;就是通过对复杂的实际过程进行分析;按照等效性的原则进行合理的简化;使原型成为易于数学描述的物理模型;并使其符合实际过程的规律性..第四数学模拟法..建立反应器的相关性质能量、动量和质量等的微分方程；并确定边界条件；进行解析..12旋片湿真空泵的工作机制及原理旋片式真空泵：整个泵体浸没在真空泵油中;转子紧贴在定子圆柱形空腔的上部;并和空腔不同轴..转子由电动机带动在空腔内旋转;由于弹簧的作用;转子上的翼片总是紧贴在空腔壁上..当转子顺时针方向转动时;与进气管2相通的空腔逐渐增大并吸入气体;与排气阀相通的空腔则逐渐缩小;将气体压缩;直至冲开阀门;通过油层排入排气管进入大气.. 第二点;扩散泵工作原理：被抽系统的气体分子由于热运动扩散经过进气口进入下面空间中;在大量高速定向运动的油分子碰撞下被带到泵的下部;经过排气口经过前级泵抽走.. 13）画出固体电解质氧浓差电池工作原理示意图;并写出正极、负极和总反应公式..14）根据下图给出的五组不同配比的CuNi合金试样的热分析曲线;用动态法原理画出CuNi合金相图..18)5分给出图中O点处ABC组分的含量..自己分析下：A40% B30% C30%5.解答题5.1 关于热电偶使用用PtRh10-Rh热电偶测炉温时;自由端温度t1=30℃;在直流电位差计上测得的热电动势Et;30=13.542mV;试求炉温.解:设真实炉温t;t1=30 ℃相应的S分度表查得E30;0=0.173mv;由Et;0=Et;t1+Et1;0=13.542+0.713=13.715mV对应温度为1346 ℃如果自由端不修正;所测的13.542mV对应1332℃;相差14℃5.2.固体电解质公式推导实例：钢液定氧用固体电解质;其使用Mo/MoO作参比电极;参比电极引线用钼2丝Mo;与钢液接触的回路电极也采用钼棒;其电池表达式为—Mo| O Fe | ZrO 2-MgO | Mo;MoO 2 | Mo+已知Mo s +O 2 = MoO 2s ;οG ∆= -529600+142.87TJ/mol ；O 2=2O Fe ;οG ∆= -23400-5.77 TJ/mol;推导氧活度的表达式：Fe O a ][lg =TE )08.107725(+-+3.885 5.3.实验设计方法20章－非常重要要求：记住表格布局+填写表格中的空白数据;并给出计算方法题目实例：为了研究脱磷率;选择三个有关因子进行条件实验;三个因子及其对应的实验范围依次是：炉渣碱度2.0、2.2、2.5、反应温度1500℃、1550℃、1600℃和渣中FeO 含量5%、8%、10%;对应的脱磷率%可依次填写为31、54、38、53、49、42、57、62、64..要求：(1)用L 934来设计正交实验；(2)分析确定最佳的反应条件组合； 3 分析确定影响脱磷率的主次因素..。
北京科技大学-冶金物理化学-模拟三套卷及答案
北京科技大学-冶金物理化学-模拟三套卷及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）试题编号：809 试题名称：冶金物理化学一．简答题（每题7分，共70分）1.试用热力学原理简述氧势图中各直线位置的意义。
2.简述规则溶液的定义。
3.简述熔渣分子结构理论的假设条件。
4.已知金属氧化反应方程式（1）、（2）、（3），判断三个方程式中，哪个M是固相，液相，气相？确定之后，计算M的熔点和沸点。
已知（1）2M+O2 = 2MO（s）ΔG1θ= -1215000 + 192.88T（2）2M+O2 = 2MO（s）ΔG2θ = -1500800 + 429.28T（3）2M+O2 = 2MO（s）ΔG3θ = -1248500 + 231.8T5. 简述三元系相图的重心规则。
6. 试推导当O2在气相中的分压小于0.1Pa时硫容量的一种表达式。
7. 试写出熔渣CaO-SiO2的光学碱度的表达式。
8. 推导在铁液深度为H的耐火材料器壁上活性空隙的最大半径表达式。
9. 简述双膜传质理论。
10. 试推气固相反应的未反应核模型在界面化学反应为限制环节时的速率方程。
二．计算题（30分）在600℃下用碳还原FeO制取铁，求反应体系中允许的最大压力。
已知：FeO（s） = Fe（s）+ 1/2 O2(g) Δr Gθ= 259600 –62.55T ，J/molC(s) + O2 = CO2(g) Δr Gθ= -394100 + 0.84T，J/mol2C(s) + O2(g) = 2CO(g) Δr Gθ= -223400 - 175.30T ，J/mol 三．相图题（25分）1）标明各相区的组织。
2）分析x点的冷却过程，画出冷却曲线，并用有关相图的理论解释。
四．对渣-钢反应 [A] +(B2+) = (A2+) + [B] （25分）(1)分析该反应有几个步骤组成。
809冶金物理化学考试试题C卷
昆明理工大学硕士研究生招生入学考试试题(C卷) 考试科目代码：809 考试科目名称：冶金物理化学一、选择题。
在题后括号内，填上正确答案代号。
(本大题共15小题, 每小题2分, 共30分)1、理想气体与温度为T的热源相接触，作等温膨胀吸热Q，而所作的功是变到相同终态的最大功的20 % ，则系统的熵变为（）。
（1）；（2）；（3）；（4）2、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的（摩尔）凝固点降低系数k f分别是20.2，9.3，6.9及39.7 K·kg·mol。
今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解，欲测定该未知物的相对分子质量，最适宜的溶剂是：（）。
( 1 ) 萘；( 2 ) 樟脑；( 3 ) 环己烷；( 4 ) 醋酸。
3、PCl5的分解反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K达到平衡时PCl5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是：（）。
（1）吸热反应；（2）放热反应；（3）反应的标准摩尔焓变为零的反应；（4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。
4、对行反应A B，当温度一定时由纯A开始，下列说法中哪一点是不对的：（）。
（1）开始时A的反应消耗速率最快；（2）反应的净速率是正逆二向反应速率之差；（3）k1/ k-1的值是恒定的；（4）达到平衡时正逆二向的反应速率系(常)数相等。
5、某反应的等压反应摩尔焓变∆H m = －100 kJ·mol-1，则其活化能：( )。
(1) 必定等于或小于100 kJ·mol-1；(2) 必定等于或大于100 kJ·mol-1；(3) 可以大于或小于100 kJ·mol-1；(4) 只能小于100 kJ·mol-1。
6、以下复合反应由若干元反应所组成：A用质量作用定律写出反应中与各物浓度关系为：（）。
（1）= 2k1c A +2k4c Y－k3c；（2）=k1c A +k4c Y－k3c；（3）=2k1c A + 2k4c Y－2k3c；（4）= k1c A + k4c Y－2k3c。
冶金物理化学答案
冶金物理化学答案一、解释下列概念（每题5分，共20分）1.扩散脱氧：在炼钢过程中，根据分布规律，钢液中的[O]扩散到渣中，与加入渣相的脱氧元素发生的脱氧反应称为扩散脱氧。
2、炉渣：炉渣是火法冶金中以氧化物为主要成分形成的多组分熔体，是金属提炼和精炼过程中除金属熔体以外的另一产物。
3.硫容量：炉渣含有或溶解硫的容量，即CS？（%s）？（po2/ps2）1/24、偏摩尔量：在恒温、恒压及其他组分的物质的量保持不变的条件下，溶液的广度性质x（x代表u、h、v、s、g）对其组分摩尔量的偏微商值。
二、简短回答问题（共60分）1、简述热力学计算中活度标准态之间的转换关系。
答：（1）纯物质标准态活度与假想纯物质标准态活度的换算：ab[r]ab[h]?pb/pbpb/kh(x)*?kh(x)p*b?rb0故ab[r]?rbab[h]0（2）纯物质的标准态活度与1%质量溶液的标准态活度之间的换算：ab[r]ab[%]?pb/pbpb/kh(%)*?kh(%)pb*?mab100m?kh(x)pb*?mab100m?rb0（3）假设纯物质的标准态活度与1%质量溶液的标准态活度之间的换算：ab[h]ab[%]?pb/kh(x)pb/kh(%)?kh(%)kh(x)?mab100m2.简述了炉渣氧化脱磷的热力学条件。
答：根据炉渣的脱磷反应：lp?(%p2o5)[%p]2?kp(to)(êo)f542p?feo??cao?cap2o954根据上述公式，为了使脱磷反应完全，必要的热力学条件是：（1）炉渣碱度高；（2）氧化铁含量高；（3）较低的浴温；大渣量。
3.一氧化碳还原氧化铁的顺序是什么？写出反应方程式（天平）。
答：氧化铁被co还原在570℃以上及其下有不同的转变顺序，因此氧化铁还原是逐级的，反应如下：T570co3fe2o3（s）？有限公司？2fe3o4（s）？cofe3o4（s）？有限公司？3feo （s）？科菲欧（s）？有限公司？fe（s）？co2222t?570co3fe2o3(s)?co?2fe3o4(s)?co14fe3o5(s)?co?34fe(s)?co24.正常溶液的定义和热力学特征。
冶金物理化学考研试卷
选择题
在冶金过程中，下列哪种元素通常作为脱氧剂使用？
A. 碳
B. 硅（正确答案）
C. 磷
D. 硫
下列哪个是描述金属氧化反应速率与温度关系的定律？
A. 牛顿冷却定律
B. 阿伦尼乌斯定律（正确答案）
C. 理想气体定律
D. 亨利定律
冶金中，熔渣的碱度是指熔渣中哪种氧化物含量的比值？
A. 氧化钙与氧化硅（正确答案）
B. 氧化铁与氧化亚铁
C. 氧化铝与氧化镁
D. 氧化钠与氧化钾
下列哪种方法是利用电化学原理从矿石中提取金属的过程？
A. 热还原法
B. 电解法（正确答案）
C. 碳热还原法
D. 湿法冶金
在金属-熔盐-气体三相反应体系中，金属的氧化速度主要受哪种因素控制？
A. 气体扩散速度（正确答案）
B. 熔盐粘度
C. 金属的熔点
D. 反应的活化能
下列哪种现象是金属在熔融状态下与熔盐中的氧发生反应时常见的？
A. 电解
B. 溶解
C. 氧化（正确答案）
D. 还原
冶金物理化学中，研究金属与熔渣之间反应平衡的理论基础是？
A. 亨利定律
B. 拉乌尔定律
C. 质量作用定律（正确答案）
D. 道尔顿定律
下列哪种冶炼方法常用于提取高熔点的金属，如钨、钼等？
A. 电解法
B. 铝热法（正确答案）
C. 碳热还原法
D. 水冶法
在冶金过程中，为了降低金属的熔点，通常会加入哪种物质作为助熔剂？
A. 氧化钙（正确答案）
B. 碳
C. 硅
D. 磷。
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第一部分《冶金实验研究方法》主要教学内容一、课程的性质与任务：冶金试验研究方法包括“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。
本课程的基本任务：掌握冶金实验的基本理论和基本技能；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：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主要内容（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内容（重要）（3）电阻炉恒温带概念、测定意义和方法（4）冶金常用金属和非金属电热体的种类、特点和选择第二章温度测量方法主要内容(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（重要）(3)辐射温度计的工作原理，介绍常用几种辐射温度计第三章实验室用耐火材料（了解）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第四章气体净化及气氛控制1、主要内容(1)气体储备和安全使用：防毒、防火、防爆（使用常识）(2)常用气体净化方法：吸收、吸附、催化和冷凝及其内容（掌握）(3)常用的气体净化剂：干燥剂、脱氧剂和吸附剂，其中分子筛吸附原理是重要内容(4)气体流量的测定：转子流量计（常识）和毛细管流量计（了解）第五章真空技术1、主要内容(1)了解真空技术对冶金工业发展的意义(2)真空的概念和真空度的分类（常识）(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（掌握）(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（掌握）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（了解量热的概念）第八章固体电解质的原理及应用主要内容（重要）（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（自学）（4）固体电解质氧电池在炼钢中的应用第九章化学平衡的研究主要内容(1)化学平衡的研究内容（了解）(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（掌握）(3)化合物和熔体组元热力学数据确定（掌握）第十章相平衡的研究动态法和静态法测定相图的原理第十二、十三、十四章熔体物理性能的测定主要内容（重要）（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，其中概念：表面活性物质、表面张力和温度的关系等知识点要掌握（3）密度的测定原理和测定方法（4）粘度的测定原理和方法，其中粘度和温度的关系、粘流活化能、熔化性温度概念要掌握（5）电导率的概念和单位要掌握第十六章热分析技术（重要）1.主要内容（1）热分析技术的定义、分类和研究应用（2）差热分析技术DTA的原理和方法（3）差示扫描量热技术DSC的原理和方法（4）热重技术TG的原理和方法第十七章夹杂物及物相分析主要内容(1)夹杂物的概念、在钢铁中的作用和分类（了解）(2)物相分析定义和分析方法：显微分析法金相法、显微硬度法、化学腐蚀法、岩相法（概念要掌握）(3)相的提取和分离技术：化学提取、电解法、物理分离法（了解）第十九章冶金反应工程学研究（重要）主要内容（1）冶金反应工程学的概念、研究内容和方法（2）停留时间分布法表示方法和实验测定等（3）物理模拟法数学模型法和数学模拟法的概念和应用第二十章实验设计方法（重要）主要内容（1)概述实验设计对实验研究的重要作用（2)正交实验设计法的定义和设计步骤说明：未涉及到的教材章节作为自学内容.第二部分试题类型一名词解释（共20分）二填空（共20分）三判断题（共5分）四简答题（25分）五解答题（30分）第三部分《冶金实验研究方法》试题库1名词解释3填空1)为了实现不接触测定高温，可选择的测温计有（1）。
2)双铂铑热电偶的材料是2，分度号为33)热力学温度是常用的一种温度表示方法，其单位为4。
4)实验室常用的气体净化方法有：5（四种）。
5)测量真空度的仪器叫真空规，通常使用的有麦克劳真空规，6（三种）。
6)当一稳恒电流通过一个导体时，其电流和施加与导体两端的电压成正比，该比例常数称为物体的7，单位是8。
7)表面张力的单位是9，8)实验室用10法测定炉渣粘度，用11法测定表面张力。
9)常用的显微分析法有四种，分别是：12。
10)冶金反应器内发生的过程有13（两大类）。
11)物相的显微分析方法有四种：金相法、显微硬度法、化学腐蚀法和岩相法。
4判断1)随着铂铑合金电热体中铑含量的增加，最高使用温度下降。
（）2)一般而言，电阻炉内温度越高，其对应的恒温带越长。
（）3)体系的气体压力高，对应的真空度高。
（）4)两种混合气体通入炉中，二者相对分子质量差别越大，热偏析程度越小。
（选作）5)旋片式机械真空泵一般作为前级泵使用。
（）6)表面能和表面张力是从不同角度来描述不同材料间的界面性质。
（）7)所有熔体的表面张力都是随着温度的升高而减小的。
（）8)固体电解质使用中要求有较高的电子迁移速率。
（）9)从原理上来讲，计算热力学数据时标准态的选择是任意的。
（）10)熔体粘度和温度之间是线性对应关系。
（）11)夹杂物在钢中的作用都是有害的。
（）12)在使用电解法进行相提取和分离时，应采取适当低的电解液温度。
（）13)DTA曲线上向下的峰表示放热。
14)DSC曲线中，向上的峰表示试样吸热。
（）15)热分析实验研究中，升温速率越快，检测灵敏度越高。
（）16)表面张力与液体质点间的结合状态有关，以下液体表面张力由大到小为：金属液体>离子液体>分子液体.( )17)中频炉的频率范围在：150-10000Hz18)双铂铑热电偶的使用材料是：PbRh30-PbRh64简答、问答题：4.1高温部分1)简述恒温带的测定意义和测量方法。
2)简述实验室获得高温的方法。
（要求：至少举出四种并简要说明原理）。
3) 简述热电偶的测温原理，并举出一种冶金常用热电偶的材料和分度号。
4) 简述吸附剂分子筛对分子尺寸和极性的筛选作用。
5) 气体分子的临界尺寸如表所示，分子筛的孔隙直径为0.35nm ，请问能被分子筛吸附的气体分子有哪些？表 气体分子临界尺寸实验技术部分6) t ℃时，已知2O P 数值，自行画示意图求出与其对应的2H P /O H P 2的点。
7) 解释相似准数的概念和研究意义。
8) 在物理模拟法中，如何理解雷诺数相等，则粘性力和惯性力动力相似的说法？（选作）9) 举出三种常用热分析技术的名称和工作原理。
10) 升温速率快对热分析曲线的影响。
答案：升温速率是热分析重要试验条件之一，可直接影响DTA 曲线峰的形状、位置和相邻峰的分辨率，主要体现在以下几个方面：升温速度快，加重了试样内部的温差，导致出现以下情形：第一 升温速率快，曲线向高温方向移动，原本在低温下发生的相变或反应要推移到高温区进行；第二对于单个相变/反应点，当样品内部达到相变/反应温度时，相变/反应快速进行，峰顶温度高，峰的形状变陡，检测灵敏度高，有利于检测热效应小的过程(比如相变过程）（比如铝熔化，当中心温度达到熔点时，样品平均温度高于熔点，熔化迅速，表现为吸热峰高大）；第三快速升温时，试样内部会同时存在多个相变/反应区，相邻峰谷会叠加在一起，减小了其间的分辨率。
（比如ZrOCl2.10H2O物质，在升温过程中客观存在连续脱水的过程，即存在几个脱水吸热谷。
当慢速升温是能明显分开几个脱水阶段，在快速升温时就合并为单一阶段，或者说表现为峰宽增加。
）11)悬浮熔炼方法是一种较新的研究化学平衡的方法，请叙述该方法的优越性。
12)简述冶金反应工程学的三种常用研究方法。
（19章）13)画出固体电解质氧浓差电池工作原理示意图，并写出正极、负极和总反应公式。
14)根据下图给出的五组不同配比的CuNi合金试样的热分析曲线，用动态法原理画出CuNi合金相图。
19)（5分）给出图中O点处ABC组分的含量。
（自己分析下：A40% B30% C30%）简答题答案1.第一电阻炉：当电流流过导体时，因导体存在电阻而发热，用于加热炉膛；第二感应炉：在线圈中放一导体，当线圈中通过交流电时在导体中就被感应出电流，借助导体电阻而发热；第三电弧炉：利用电弧弧光作为热源来加热物体，广泛用于工业熔炼炉；第四等离子炉：利用气体分子在电弧区高温作用下离解为阳离子和自由电子而达到极高温。
2.分子筛的筛选作用在于：只有临界尺寸小于孔隙直径的分子才能进入孔隙而被吸附；分子筛对进入孔道中的分子具有选择性，对大小相近的分子，极性越大越容易被吸附，水是极性分子，对水有很强的吸附能力。
3.旋片式真空泵：整个泵体浸没在真空泵油中，转子紧贴在定子圆柱形空腔的上部，并和空腔不同轴。
转子由电动机带动在空腔内旋转，由于弹簧的作用，转子上的翼片总是紧贴在空腔壁上。
当转子顺时针方向转动时，与进气管2相通的空腔逐渐增大并吸入气体，与排气阀相通的空腔则逐渐缩小，将气体压缩，直至冲开阀门，通过油层排入排气管进入大气。
第二点，扩散泵工作原理：被抽系统的气体分子由于热运动扩散经过进气口进入下面空间中，在大量高速定向运动的油分子碰撞下被带到泵的下部，经过排气口经过前级泵抽走。
4.差热分析：简称DTA，是在程序控制温度下，测量物质和参比物之间温度差vs温度关系的一种技术；差示扫描量热法：简称DSC,是在程序控制温度下，测量输入到物质和参比物的功率差vs温度关系；热重法：简称TG，是在程序控制温度下，测量物质质量vs 温度关系的技术。
5.第一停留时间分步法，考察物料在反应器内的停留时间和停留时间分布通过停留时间分布的预测可以推知所考察的反应器处于怎样的流动状态；第二物理模拟法，不直接研究自然现象或过程本身，而是用与这些自然现象或过程相似的模型来研究。
第三，数学模型方法，就是通过对复杂的实际过程进行分析，按照等效性的原则进行合理的简化，使原型成为易于数学描述的物理模型，并使其符合实际过程的规律性。
第四数学模拟法。
建立反应器的相关性质（能量、动量和质量等）的微分方程；并确定边界条件；进行解析。
6.研究目的是要了解炉膛内的温度分布规律，用于确定恒温带的位置，确保高温冶金恒温实验。
对于竖式电阻炉，测定恒温带的方法步骤为：①用控温柜将炉子升到预定温度上，恒温一段时间；②取测量热电偶，用双孔绝缘磁管套上，选用精密电位差计测量热电偶的电动势；③把测量热电偶置于炉管内轴线位置上，工作端由炉口一端拉向另一端，每隔一段时间停留片刻，测出停留点的温度值；④画出炉膛纵向温度分布曲线⑤为减少实验误差，重复测量取平均值7.动态法：是记录样品在加热或冷却过程中的时间-温度关系曲线。