《冶金物理化学研究方法》试题库

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3

3)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：150-10000Hz

18)双铂铑热电偶的使用材料是：PbRh30-PbRh6

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。

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）。