材料化学期末5.docx

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1、材料化学第五章1、金属材料的分类：2、金属材料（晶体）结构：体心立方（bcc）、面心立方（fcc）、密排六方（hcp）。3、金属为什么有不同晶体结构？原因是形成这些结构所需的能量最小。eg：钨（bcc）、铝（fcc）。为什么同一种金属在不同温度下有不同的结构？因为在不同的温度下，另一种结构所需的能量最小。（必考）4、金属还原过程热力学：从DrGy-T图中可以看出，凡DrGy为负值区域内的所有金属都能自动被氧气氧化，凡在这个区域以上的金属则不能。由图可知约在773K以上Hg就不被氧所氧化，而HgO只需稍微加热，超过

2、773K就可以分解得到金属。稳定性差的氧化物DrGy负值小，DrGy-T直线位于图上方,例如HgO。稳定性高的氧化物DrGy负值大,DrGy-T直线位于图下方如MgO。在自由能图中,一种氧化物能被位于其下面的那些金属所还原，因为这个反应的DrGy<0。例如，铝热法，在1073K时Cr2O3能被Al还原。图中反应C+O2=CO2的DrSy≈0,反应2C+O2=2CO的DrSy>0,反应2CO+O2=2CO2DrSy<0。三条直线交于983K。高于此温度,2C+O2=2CO的反应倾向大，低于此温度,2CO+O2=2C

3、O2的反应倾向更大。生成CO的直线向下倾斜,这使得几乎所有金属的DrGy-T直线在高温下都能与C-CO直线相交。能够被碳还原，碳为一种广泛应用的优良的还原剂。4、金属的精炼：就是粗金属除杂质的提纯过程。5、铜的电解精炼：阳极过程：阴极过程：总的反应：铜电解精炼的杂质行为：①不发生电化学溶解的杂质。比铜稳定的金属，如金、银、铂金属等；以稳定化合物存在于阳极中的元素，氧（Cu2O）硫(Cu2S)硒(Cu2Se)碲(Cu2Te）等，存于阳极泥中。②形成不溶性产物的杂质。包括铅、锡。Pb→Pb2＋→PbSO4→PbO4覆

4、盖在阳极表面Sn→Sn2＋→SnSO4→Sn（SO4）2→Sn（OH）2SO4进入电解液。③发生电化学溶解的杂质。比铜活泼的金属，如铁、锌、镍发生电化学溶解进入电解液；与铜活性接近的金属砷碲铋与铜在阴极共析，含量低，需定期净化处理。