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                          碩士研究生招生考試初試科目考試大綱科目名稱：冶金原理

一、考試的范圍及目標

冶金原理是冶金及材料科學的重要基礎理論。以物理化學（包括化學熱力學、化學動力學和結構化學）的基本理論和基本方法為基礎，研究與冶金及材料制備相關體系的物理化學性質以及物質的組成、結構和性質、性能間的關系；研究冶金及材料制備的物理化學原理，以及這些原理在冶金及材料制備過程中的運用。內容涵蓋鋼鐵冶金、有色金屬冶金及材料科學等領域。

要求學生掌握冶金物理化學的基本理論、基本概念。掌握應用這些基本理論分析和解決問題的基本思想和方法。初步具備應用這些基本理論分析、解決實際問題的能力和獲取知識的能力。

二、考試形式與試卷結構

1．答卷方式：閉卷，筆試。

2．試卷分數：滿分為150分。

3．試卷結構及題型比例：

試卷主要分為三大部分，即：基本概念題約40%；基本理論分析題約30%；應用計算題約30%。

三、考試內容要點

課程考試重點在于：

(1) 利用化學熱力學原理研究冶金反應過程的可能性、方向性及反應達到平衡的條件，以及在該條件下反應物能達到的最大產出率，確定控制反應過程的參數。

(2) 利用化學動力學原理及質量、熱量與動量傳輸原理來研究過程的機理和速率，確定反應過程速率的限制環節，從而得出控制或提高反應速率，縮短冶煉時間，增加生產率的途徑。

第1章 冶金熱力學基礎

掌握冶金熱力學的基本概念、基本理論及相關計算。內容包括：

(1)化學反應吉布斯能變化的計算；

(2)氧化物的標準生成吉布斯能—溫度圖（氧位圖、氧勢圖）的概念、作法、及應用；

(3)活度及活度系數；

(4)各種類型溶液的熱力學性質；

(5)溶液組分活度的各種計算方法；

(6)標準溶解吉布斯能的概念及相關計算。

教學內容的重點和難點

(1)氧化物的標準生成吉布斯能—溫度圖概念、作法、及應用；

(2)活度及活度系數的概念、溶液組分活度的各種計算方法；

(3)標準溶解吉布斯能的概念及相關計算。

第2章 冶金動力學基礎

掌握冶金動力學的基本概念、基本理論及相關計算。內容包括：

(1)化學反應的速率；

(2)擴散傳質、對流傳質的速率；

(3)氣相凝固相間氣體吸附反應的動力學；

(4)液—液（氣—液）反應的動力學模型—雙膜理論；

(5)氣—固相反應的動力學模型；

(6)新相核形成的動力學。

教學內容的重點和難點：

(1)氣相凝固相間氣體吸附反應的動力學；

(2)液—液（氣—液）反應的動力學模型—雙膜理論；

(3)氣—固相反應的動力學模型；

(4)新相核形成的動力學。

第3章 金屬熔體

掌握與金屬熔體相關的基本概念、基本理論及相關計算。內容包括：

(1)金屬熔體及合金的結構；

(2)鐵液中元素的溶解及存在的形式；

(3)鐵液中組分活度的相互作用系數的概念及計算；

(4)鐵液中氫和氧的溶解特性；

(5)熔鐵及其合金的主要物理性質。

教學內容的重點和難點：

鐵液中組分活度相互作用系數的概念及計算。

第4章 冶金熔渣

掌握與爐渣相關的基本概念、基本理論、基本計算。內容包括：

(1)二元及三元系相圖基本知識；

(2)主要的三元渣系相圖；

(3)熔渣的結構理論及主要的離子溶液結構模型；

(4)金屬液與熔渣的電化學反應；

(5)熔渣的化學性質及物理性質。

教學內容的重點和難點

(1)三元系相圖基本知識及主要的三元渣系相圖分析；

(2)熔渣的結構理論及主要的離子溶液結構模型與相關計算；

(3)熔渣的主要化學性質及物理性質。

第5章 化合物的形成-分解反應

掌握冶金反應過程動力學的基本理論及相關計算。內容包括：

(1)碳酸鹽的分解反應；

(2)與反應及分解反應的機理；

(3)固體鐵氧化反應的動力學；

(4)固體氧化鐵間接還原反應；

(5)固體在液體中溶解的動力學；

(6)煉鋼過程中錳、硅、磷的氧化反應。

教學內容的重點和難點

(1)碳酸鹽的分解反應；

(2)固體鐵氧化反應的動力學；

(3)固體氧化鐵間接還原反應；

(4)煉鋼過程中錳、硅、磷的氧化反應。

第6章 氧化物還原熔煉反應

掌握與還原熔煉相關的熱力學基本概念、熱力學基本理論及相關計算。內容包括：

(1)化合物的熱分解反應；

(2)燃燒反應、燃燒反應的氣相平衡組成計算；

(3)氧化物的間接還原反應；

(4)氧化物的直接還原反應；

(5)金屬熱還原、熔渣中氧化物的還原；

(6)鐵的滲碳反應與生鐵的含碳量；

(7)高爐煉鐵的脫硫反應。

教學內容的重點和難點

(1)有關熱分解的概念及計算；

(2)氧化物的間接還原反應及直接還原反應；

(3)高爐煉鐵的脫硫反應。

第7章 氧化熔煉反應

掌握氧化熔煉反應的基本概念、基本理論及相關計算。內容包括：

(1)煉鋼熔池中元素氧化的熱力學；

(2)錳及硅的氧化反應；

(3)碳氧化的反應；

(4)煉鋼熔池中元素的選擇性氧化；

(5)脫磷反應、脫硫反應；

(6)鋼液的脫氧及真空處理。

教學內容的重點和難點：

(1)煉鋼熔池中元素氧化的熱力學；

(2)碳氧化的反應；

(3)煉鋼熔池中元素選擇性氧化的概念及計算；

(4)煉鋼過程的脫磷反應及脫硫反應；

(5)鋼液的脫氧及真空處理。

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