冶金物理化学研究方法
试题库
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
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 B
3)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M(s)+O2(g)=MO2(s)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
