鎂磚粉的化學分析方法

⑴ 氧化鎂的化學式是什麼

氧化鎂是一種無機物，化學式為MgO，是鎂的氧化物，一種離子化合物。常溫下為一種白色固體。氧化鎂以方鎂石形式存在於自然界中，是冶鎂的原料。

氧化鎂有高度耐火絕緣性能。經1000℃以上高溫灼燒可轉變為晶體，升至1500 - 2000°C則成死燒氧化鎂(也就是所說的鎂砂)或燒結氧化鎂。
性質
氧化鎂俗稱苦土，也稱鎂氧，氧化鎂是鹼性氧化物,具有鹼性氧化物的通性，屬於膠凝材料。白色粉末（淡黃色為氮化鎂），無臭、無味、無毒，是典型的鹼土金屬氧化物，化學式MgO。白色粉末，熔點為2852℃，沸點為3600℃，相對密度為3.58(25℃)。溶於酸和銨鹽溶液，不溶於酒精。在水中溶解度為0.00062 g/100 mL (0 °C)
0.0086 g/100 mL (30 °C)。暴露在空氣中，容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為鹼式碳酸鎂，輕質品較重質品更快，與水結合在一定條件下生成氫氧化鎂，呈微鹼性反應，飽和水溶液的pH為10.3。溶於酸和銨鹽難溶於水，其溶液呈鹼性。不溶於乙醇。在可見和近紫外光范圍內有強折射性。菱鎂礦(MgCO3)、白雲石(MgCO3·CaCO3)和海水是生產氧化鎂的主要原料。熱分解菱鎂礦或白雲石得氧化鎂。用消石灰處理海水得氫氧化鎂沉澱，灼燒氫氧化鎂得氧化鎂。也可用海水綜合利用中得到的氯化鎂鹵塊或提溴後的鹵水為原料，加氫氧化鈉或碳酸鈉等生成氫氧化鎂或鹼式碳酸鎂沉澱，再灼燒得氧化鎂。中國主要採用以菱鎂礦、白雲石、鹵水或鹵塊為原料

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氧化鎂

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審閱專家李飛
氧化鎂是一種無機物，化學式為MgO，是鎂的氧化物，一種離子化合物。常溫下為一種白色固體。氧化鎂以方鎂石形式存在於自然界中，是冶鎂的原料。

氧化鎂有高度耐火絕緣性能。經1000℃以上高溫灼燒可轉變為晶體，升至1500 - 2000°C則成死燒氧化鎂(也就是所說的鎂砂)或燒結氧化鎂。

中文名
氧化鎂
外文名
Magnesium oxide
別名
苦土；燈粉；煅苦土
化學式
MgO
分子量
40.3044
快速
導航
產品種類

應用領域

生產方法

葯物分析
性質
氧化鎂俗稱苦土，也稱鎂氧，氧化鎂是鹼性氧化物,具有鹼性氧化物的通性，屬於膠凝材料。白色粉末（淡黃色為氮化鎂），無臭、無味、無毒，是典型的鹼土金屬氧化物，化學式MgO。白色粉末，熔點為2852℃，沸點為3600℃，相對密度為3.58(25℃)。溶於酸和銨鹽溶液，不溶於酒精。在水中溶解度為0.00062 g/100 mL (0 °C)
0.0086 g/100 mL (30 °C)。暴露在空氣中，容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為鹼式碳酸鎂，輕質品較重質品更快，與水結合在一定條件下生成氫氧化鎂，呈微鹼性反應，飽和水溶液的pH為10.3。溶於酸和銨鹽難溶於水，其溶液呈鹼性。不溶於乙醇。在可見和近紫外光范圍內有強折射性。菱鎂礦(MgCO3)、白雲石(MgCO3·CaCO3)和海水是生產氧化鎂的主要原料。熱分解菱鎂礦或白雲石得氧化鎂。用消石灰處理海水得氫氧化鎂沉澱，灼燒氫氧化鎂得氧化鎂。也可用海水綜合利用中得到的氯化鎂鹵塊或提溴後的鹵水為原料，加氫氧化鈉或碳酸鈉等生成氫氧化鎂或鹼式碳酸鎂沉澱，再灼燒得氧化鎂。中國主要採用以菱鎂礦、白雲石、鹵水或鹵塊為原料[1] 。
產品種類
分類：分輕質氧化鎂和重質氧化鎂兩種。輕質體積疏鬆，為白色無定形粉末。無臭無味無毒。密度3．58g/cm3。難溶於純水及有機溶劑，在水中溶解度因二氧化碳的存在而增大。能溶於酸、銨鹽溶液。經高溫灼燒轉化為結晶體。遇空氣中的二氧化碳生成碳酸鎂復鹽。重質體積緊密，為白色或米黃色粉末。與水易化合，露置空氣中易吸收水分和二氧化碳。與氯化鎂溶液混合易膠凝硬化。
隨著產業化升級及高新技術功能材料市場的需求和發展，研發生產出一系列高新精細氧化鎂產品，主要用於高級潤滑油、高級鞣革提鹼級、食品級、醫葯、硅鋼級、高級電磁級、高純氧化鎂等近十個品種組成。
工業級輕燒
應用領域：主要用於菱鎂製品的生產。輕燒氧化鎂與氯化鎂水溶液以一定比例配合，可膠凝硬化成具有一定物理力學性能的硬化體，稱之為菱鎂水泥。菱鎂水泥作為一種新型水泥，具有輕質高強、防火隔熱、節能環保等優勢，可廣泛應用於建材、市政、農業、機械等領域。根據WB/T1019-2002《菱鎂製品用輕燒氧化鎂》的規定，輕燒氧化鎂的化學成分見表1。
表1 輕燒氧化鎂化學成分：
牌號
QM-85
QM-80
QM-75
級別
優等品（A）
一等品（B）
合格品（C）
MgO ≥
85
80
75
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高級潤滑油級
應用領域：主要用於高級潤滑油加工中的清潔劑、抑釩劑、脫硫劑，大大提高潤滑膜緻密性和流變性，降低灰分。脫鉛除汞減少潤滑油或燃油廢棄物對環境的污染，經表面處理的氧化鎂亦可做為煉油工藝中的絡合劑、螯合劑、載體，更有利於產品分餾提高產品的質量。尤其在重油燃燒時加入Mg0能消除重油中釩酸對爐膛的損傷。
食品級
應用領域：用於食品添加劑、色澤穩定劑、pH值調節劑作為保健品、食品的鎂元素的補充劑。用做砂糖精製時的脫色劑冰淇淋粉PH調節劑等。作為抗結塊劑和抗酸劑用於小麥粉、奶粉巧克力、可可粉、葡萄粉、糖粉等領域，也可用於製造陶瓷、搪瓷、玻璃、染料等領域。
醫用級
應用領域：生物制葯領域可用醫用級氧化鎂作為抗酸劑、吸附劑、脫硫劑、脫鉛劑、絡合助濾劑、PH調節劑醫葯上用作抗酸劑與輕瀉劑，抑制和緩解胃酸過多，治療胃潰瘍和十二指腸潰瘍病。中和胃酸作用強且緩慢持久，不產生二氧化碳。
硅鋼級
應用領域：硅鋼級氧化鎂具有良好的導磁性（即具有較大的正磁化率）和優秀的絕緣性能（即電導率能低到10-14us/cm緻密態）。可使硅鋼片表面形成良好的絕緣層和導磁介質，以抑制和克服變壓器中硅鋼鐵芯的渦流和集膚效應損失（簡稱鐵損）。提高硅鋼片的絕緣性能，用作高溫退火隔離劑。亦可用作陶瓷材料、電子材料、化工原料及粘結劑、添加劑等在硅鋼中應用於脫磷劑、脫硫劑、絕緣塗層生成劑。
高級電磁級
應用領域：用於無線高頻順磁導磁材料，磁棒天線，調頻元件的磁芯等。代替鐵氧體。可用於復合超導磁材料的製作，亦應用於電子磁性行業。作「軟磁材料」。也是工業搪瓷和陶瓷的理想原料。
高純氧化鎂
應用領域：高純氧化鎂在高溫下具有優良的耐鹼性和電絕緣性。熱膨脹系數和導熱率高具有良好的光透過性。廣泛用作高溫耐熱材料。在陶瓷領域用作透光性陶瓷坩堝、基板等的原料在電氣材料、電氣領域用於磁性裝置填料、絕緣材料填料及各種載體。用作陶瓷基板比氧化鋁導熱率高2倍多，電解質的損失僅為氧化鋁的1/10。亦可作高純電熔鎂砂的原料，在化學上可作為「分析純」氧化鎂。
納米級
應用領域：納米級氧化鎂具有明顯的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀隧道效應，經改 性處理，無團聚現象，在光學、催化、磁性、力學、化工等方面具有許多特異功能及重要應用價值，前景非常廣闊，是21世紀重要新材料。納米氧化鎂在電子、催化、陶瓷、油品、塗料等領域有廣泛應用。用在不同產品中起到的作用也不同，在化纖、塑料行業用於阻燃劑；硅鋼片生產中高溫退水劑、高級陶瓷材料、電子工業材料、化工原料中的粘結劑和添加劑；無線電工業高頻磁棒天線、磁性裝置填料、絕緣材料填料及各種載體；耐火纖維和耐火材料、鎂鉻磚、耐熱塗料用填料、耐高溫、耐絕緣儀表、電學、電纜、光學材料以及煉鋼；電絕緣體材料、製造坩堝、熔爐、絕緣導管（管狀元件）、電極棒材、電極薄板。
在紡織領域，隨著高性能阻燃纖維的需求越來越高，合成新型高性能阻燃劑就為發展功能面料提供了理想的材料。納米氧化鎂常用來與木屑、刨花一起製造質輕、 隔音、絕熱、耐火纖維板等耐火材料以及金屬陶瓷。與傳統的一些含磷或鹵素有機阻燃劑相比，納米氧化鎂無毒、無味、添加量小，是開發阻燃纖維的理想添加劑。 此外，納米氧化鎂用於燃油有很強的潔凈、抑制腐蝕能力，在塗料中有很好的應用前景。
飼料級
在奶牛糧中每日加入50～90克氧化鎂或按精料量的0.5%添加，不但可補充日糧中鎂的不足防止鎂缺乏症的發生，而且是一種優良的瘤胃緩沖劑，調節瘤胃發酵，並能增加乳腺對乳汁合成前體物的吸收，提高產奶量和乳脂率。據國外有關報道，在奶牛精料補充料中添加0.5%的氧化鎂，平均可提高產奶量1.6公斤，提高乳脂率0.145個百分點，並有助於提高採食量。?奶牛日糧中添加氧化鎂可預防熱應激，鎂離子可以和鈉離子、鉀離子共同作用，保持細胞內外滲透壓的平衡，緩解奶牛對熱應激的反應，從而提高夏季奶牛的採食量，維持產奶量不下降。此外建議在熱應激的情況下，應當提高日糧中氧化鎂的用量以彌補體內的鎂損失，從而保證和維持正常的奶產量。奶牛和肉牛都有很好的平衡機理來處理過量的鎂離子，因此適當的增加氧化鎂的用量不會對牛造成不良影響。
奶牛鎂缺乏症的表現為：首先奶牛的食慾下降、行動遲緩、嗜睡、隨著病情的加重，奶牛變得步態僵硬，走步搖晃，而且，奶牛變得緊張和易怒，肌肉明顯顫抖，繼續下去，奶牛完全癱瘓和痙攣。如果不及時治療，會造成死亡。此外鎂的缺乏會降低營養物質的消化率並導致奶牛的產奶量下降。
在像牛和羊這些反芻類動物放牧時，一定要保證它們食物中含有足夠鎂元素，以防止它們由於缺乏鎂元素而導致發生抽搐。通常這種抽搐由於牛或羊在寒冷天氣吃了缺乏鎂元素牧草而導致。在牧畜飼料中增加鎂元素最常用方法有兩種：一將鎂粉同糖漿混合後加入到飼料中；另一種將輕燒鎂粉直加入到購買來飼料中。缺鎂症在肉牛及羊中的發生比奶牛更為普遍，這是因為奶牛日糧中精料的量比較多而肉牛及羊日糧中精料相對較少的緣故。
氧化鎂在反芻動物日糧中的添加量為0.5%～1.0%。
家禽
新生雛雞在飼喂完全缺乏鎂的日糧時只能存活幾天時間。飼喂低鎂日糧時，雛雞生長緩慢、嗜睡、氣喘、呼吸急促，受驚嚇後會表現短時間痙攣，最後導致暫時昏迷或死亡。據試驗飼喂含鎂200ppm的日糧與含鎂600ppm的日糧相比，肉雞的生長率降低80%。
對於蛋雞，缺鎂時產蛋量會迅速下降。低血鎂造成骨骼鎂的大量運用、雞蛋變小、蛋殼重量變輕、卵黃和蛋殼中的鎂濃度下降。研究證明，蛋殼越厚，蛋殼中鎂的濃度也越高，這表明，適當提高蛋雞日糧中鎂的濃度，可以改善蛋殼的質量，提高蛋重。
通常在生產中，根據年齡，品種和禽類的不同，常用的家禽飼料鎂濃度在0.15%～0.22%之間。
豬
由於豬品種的不斷改進，生產率的不斷提高，鎂的營養需要應該得到相應的提高。?日糧中鎂離子的缺乏會造成仔豬死亡率的大大提高。鎂的缺乏會造成豬的踏步症，表現為當豬站立時反復提動後蹄好像在原地踏步一樣。對於母豬，氧化鎂被廣泛使用為輕瀉劑合用來防止圈養豬的過度敏感和咬尾等應激綜合症。?
最近的研究也表明在豬的日糧中添加氧化鎂或適當提高日糧中的鎂的濃度可以提高豬肉的品質。生長肥育豬飼喂添加氧化鎂的日糧，可以改進生長率和豬肉品質，包括豬肉的PH值、色澤，並減少PSE豬肉。?
根據生長階段、體重和生產目的的不同，飼料工業中常用的豬飼料鎂濃度為0.13%～0.27%。
淡水魚
淡水魚因水中溶解鎂的量不足，所以需要在飼料中適當補充鎂。
添加劑中瘤胃緩沖調控劑，如：碳酸氫鈉、氧化鎂等
單晶
單晶氧化鎂是指MgO含量在99.95%以上，具有極強的耐高低溫（高溫2500℃，低溫-270℃）抗腐蝕性、絕緣性和良好的導熱性和光學性能、無色透明的晶體。其主要參數如下：

單晶氧化鎂
晶格常數：a=4.212
分子量：40.311
密度（g/cm）：3.65 g/cm^3
熱膨脹系數（×10-7/℃）（25℃）：138
導熱率（cal/cm/sec/℃）（25℃）：0.06
比熱（cal/g.℃）：0.209
莫氏硬度：5.5
折射率：No=1.74（λ=0.633μ）
透光率：光波長200～2000透過率92%
光波長2.5～7微米時透過率大於92%
應用領域
氧化鎂國內年產量在1200萬噸左右。
是測定煤中的硫和黃鐵礦及鋼中的硫和砷。用作白色顏料的標准。輕質氧化鎂主要用作制備陶瓷、搪瓷、耐火坩鍋和耐火磚的原料。也用作磨光劑粘合劑，塗料，和紙張的填料，氯丁橡膠和氟橡膠的促進劑和活化劑。與氯化鎂等溶液混合後，可製成氧化鎂水調。醫葯上用作抗酸劑和輕瀉劑，用於胃酸過多胃和十二指腸潰瘍病．化學工業中用作催化劑和製造鎂鹽的原料。也用於玻璃、染粕、酚醛塑料等的製造。重質氧化鎂碾米工業中用於燒制粉磨和半滾筒。建築工業用於製造人造化學地板人造大理石防熱板隔音板塑料工業用作填充料。還可用於生產其他鎂鹽。

⑵ 有會做金屬化學分析的嗎,看金屬光譜和做金相分析的,能提供點資料嗎謝謝!

魏壽昆 中國科學院院士
魏壽昆，男，漢族，天津市人，生於1907年9月16日。 九三學社社員。1923～1929年就讀於北洋大學，1929年獲礦冶系工學學士。1930年考取天津 市公費留德。1931～1936年留學德國。1935年獲德國累斯頓工業大學化學系工學博士。1935～1936年在德國亞深工業大學鋼鐵冶金研究所從事博士後進修一年。現任：北京科技大學教授、中國科學院資深院士、九三學社中央顧問、日本鋼鐵學會名譽會員及中國金屬學會榮譽會員。兼任：《中國科學技術專家傳略》冶金卷（2）編委會委員，《材料研究學報》、《中國有色金屬學報》及Transactions of Non-ferrous Metals Society of China編委顧問。中華人民共和國建國前曾任：遼寧海城大石橋滑石礦助理工程師，北洋大學礦冶系助教，北洋工學院、西北聯合大學、西北工學院、西康技藝專科學校、貴州農工學院、重慶大學、北洋大學及唐山交通大學教授、系主任、教務主任等。又任重慶礦冶研究所鋼鐵研究室主任、代理所長及重慶材料試驗處冶金組主任。中華人民共和國建國後曾任：北洋大學工學院院長兼冶金系教授，天津大學副教務長兼冶金系教授，北京鋼鐵學院教務長兼理化系教授、圖書館館長、副院長等職。中華人民共和國建國後曾兼任：北京市政協第一至第四屆委員，第五至第七屆常務委員及第六屆工作組委員會高教組組長；九三學社第六及第七屆中央委員會常委兼中央文教委員會主任，第八及第九屆中央參議委員會常委；中國金屬學會籌備委員會秘書長，第一至第四屆中國金屬學會常務理事；中國金屬學會冶金過程物理化學學會第一及第二屆理事長，榮譽理事長；中國有色金屬學會首屆常務理事及中國高等教育學會首屆理事；國家科委冶金學科組常務副組長，國務院學位委員會工科學科首屆評議組成員；《中國大網路全書》（礦冶卷）冶金編委會副主任，《中國科學技術專家傳略》冶金卷（1）編委會委員，全國冶金學名詞審定委員會主任；《金屬學報》首屆編委會委員《化工冶金》及《計算機與應用化學》編委會顧問，以及Rare Metals (Quarterly)及《稀有金屬》編委會常委。
教學方面：從事教學已有72年，主要講授「普通冶金學」、「鋼鐵冶金學」、「有色金屬冶金學」、「選礦學」、「金相學」、「鋼鐵熱處理」、「冶煉廠設計」、「冶金計算」、「耐火材料」、「高溫測量學」、「試金學及實驗」、「電冶金學」、「普通化學」、「定性分析化學及實驗」、「定量分析化學及實驗」、「物理化學」、「染色化學」、「工業分析」、「水質分析」、「礦物學」、「岩石學實習」、「吹管分析」、「德語」、「冶金爐」、（流體力學）、「專業煉鋼學」、「活度理論」、「冶金過程熱力學」（鋼鐵脫硫）、「冶金過程熱力學」等28門課程；1981年國務院學位委員會批准為全國首屆博士生導師，至近已培養碩士生及博士生20餘人。

科研方面：在20世紀30年代後期及40年代初期主要從事小型鋼鐵工業技術的改進及國內礦產資源綜合利用的研究；以四川白雲石採用CO2選擇性溶解後，經「靜置後處理法」製得含0.5%雜質（CaO及R2O3）的MgO；用碳還原制備金屬鉬，純度達94%，利用硅鐵還原鉬酸鈣製成含Mo40%的鉬鐵。50年代引入活度理論，對冶煉反應進行了深入的熱力學分析研究；60年代發展了爐渣脫硫的離子理論，提出了高爐渣中計算S2-離子活度系數公式；70年代至80年代在國內首先提出了固體電解質電池定氧技術並應用於測定熱力學參數，同時研究了國內復雜礦雜質的熱力學行為及去除機理和完善了選擇性氧化理論並提出轉化溫度概念的廣泛應用。80年代末期至90年代初與王之璽院士等人走遍祖國大地及沿海港口，對中國鐵礦及煤炭資源和鋼鐵工業發展遠景進行了調研並提出咨詢報告。又深入進行曲活度相互作用系數的研究，發現用同一實驗數據採用不同的運算方法得到分歧的數據，深獲國際友人關注。科研成果「錳基合金熱力學行為及其脫磷的研究」、「華南鐵礦冶煉脫砷的基礎理論」獲國家教委科技進步一等獎；「共生礦分離的基礎研究—鈮在鐵液及鋼渣中的行為」 獲國家教委科技進步二等獎；「共生礦金屬分離的基礎研究—金屬液中元素選擇性氧化及有害元素去除的熱力學」 獲國家自然科學三等獎；「技術科學」獲何梁何利科學技術與技術進步獎。此外，還獲有北京鋼鐵學院、中國科學院及中國地質學會從事工作50年榮譽證書獎狀，以及國家教委老驥伏櫪金馬獎章等。中華人民共和國建國前獲得專利5項，即：「利用碳酸鈉或碳酸銨自白雲石提制鎂氧的新法」、「利用靜置後處理法自白雲去鈣提鎂的新法」、「人造鎂氧製造鎂磚的配料方法及加強粘性的風化法」、「製造特純鉬酸銨或鉬酸採用鋁鐵共沉澱新法」、「提煉純鉬的二步還原新法」。出版專著5部，即：《平爐煉鐵廠設計》（商務印書館，1954）、《專業煉鋼學——平爐構造及其車間布置》（冶金出版社，1958）、《活度在冶金物理化學在的應用》（中國工業出版社，1964）、《冶金過程熱力學》（上海科學技術出版社，1980）、《魏壽昆選集》（冶金工業出版社，1990）；未付印書稿3部即：《冶煉廠設計》（北洋大學講義科，1950）、《鋼鐵冶金原理》（北京鋼鐵學院出版科，1977）、《冶金過程物理化學導論》（九三學社貴州省委員會、貴州科學院及貴州金屬學會，1984）。發表論文160餘篇。

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柯俊 中國科學院院士
柯俊，男，漢族，浙江黃岩人，生於1917年6月23日。1938年畢業於武漢大學化學系，曾在原經濟部工礦調整處工作，負責原材料的驗收、運輸和保管工作。1942年派駐印度，曾在印度塔塔鋼鐵廠實習。1944年赴英國伯明翰大學，1948年獲自然哲學博士，從事合金中相變機理的研究，並擔任理論金屬學系講師享有終身任命。1954年至今，在北京鋼鐵學院（現北京科技大學）任教，先後任北京鋼鐵學院金物教研室主任、物理化學系主任、北京鋼鐵學院副院長。獲加拿大麥克麻斯特大學、英國莎瑞大學榮譽理學博士。兼任：日本金屬學會、印度金屬學會榮譽會員，中國科學技術史學會名譽理事長，中國科技教研學會籌備委員會主任，中國科學金屬研究所名譽研究員，原中國金屬學會、有色金屬學會常務理事，北京科技大學顧問，北京大學古代文明研究中心顧問，中國社會科學古代文明研究中心顧問。1980年當選中國科學院技術科學部學部委員，曾任學部常委，現為資深院士。曾獲國家自然科學獎、何梁何利獎。
教學方面：主講過「金屬物理」、「相變與擴散」、「金屬物理研究方法」及「材料科學與工程方法論」等。

科研方面：自1948年至今，一直從事合金中相變的研究，首次發現並提出貝氏體切變機制，在鋼的過熱性能及合金鋼的貝氏體相變研究中取得突破性成果，發展成世界這一現象的主流學說，1956年獲國家自然科學三等獎；1956年初主持籌建北京鋼鐵學院（現為北京科技大學）金屬（材料）物理專業及金屬（材料）物理化學專業，培養有關冶金金屬材料研究人才，在國際上享有很高的榮譽；1958～1964年間，積極為國家節約戰略金屬物資，開發國內急需的新材料制備工藝及質量研究（如：節約鎳鈷的電熱絲電熱材料、電表用硬磁材料、稀土元素在鋼中的應用），接近當時世界先進水平，1964年獲全國新產品工藝獎；1977年以來，對微量元素對鋼的組織和性能影響及作用機理開展研究，1989年獲國家教委科技進步二等獎；1974年以來，開拓了探索作為人類歷史發展的物質基礎和對中華民族統一、生存和發展具有根本性作用的冶金的歷史研究（特別是生鐵及生鐵制鋼），1987年獲國家自然科學三等獎及教委科技進步二等獎。90年代，在中國科學院及國家教委的領導下，起草了原國家教委關於「超級鋼研究」的攀登B「國家重點科研」的論證（現已轉為973項目，任專家組顧問）；而後把主要精力轉向另一個具有戰略性高度的高等工程教育改革工作，與中國科學院和國家教委的科學家、教育家（如張光斗、張維、路甬祥、師昌緒院士）們一起共同探討面向21世紀的中國高等工程教育改革，調研起草了中國科學院技術學部送李嵐清同志的專題報告，並於1996年承擔了國家教委「面向21世紀高等工程教育教學內容和課程體系改革計劃」項目中「材料類專業人才培養方案及教學內容體系改革的研究與實踐」課題，同年在北京科技大學主持了冶金及材料工程拓寬專業的試點班，志在培養學生工程意識、自學能力、獨立工作能力和創新能力，收到了良好的效果。

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肖紀美 中國科學院院士
肖紀美，男，漢族，湖南省鳳凰縣人，生於1920年12月。材料科學家、金屬學專家和冶金教育家、中國科學院院士。1943年畢業於交通大學唐山工學院，1948年2月赴美國留學。1949年1月獲美國密蘇里大學冶金工程碩士學位，1950年8月獲冶金學博士學位。曾在美國林登堡鋼鐵熱處理公司實習一年半，隨後在愛柯產品公司和美國坩堝鋼公司任研究冶金師五年半。1957年7月沖破美國政府的重重阻撓，回中國參加社會主義建設。1957年 10月到北京鋼鐵學院（現北京科技大學）任教至今。先後任金屬物理教研室主任，材料失效研究所所長、環境斷裂開放實驗室主任。1978年被聘為國家科委冶金新材料組和腐蝕科學學科組成員；1980年當選為中國科學院學部委員（1993年改稱院士）。1991年，任中國科學技術協會第四屆全國委員會委員；歷任中國腐蝕與防護學會第一、二屆副理事長，第三、四屆理事長；中國金屬學會理事、材料科學學會理事長、榮譽會員；中國稀土學會常務理事；中國材料研究學會顧問；並在中國兵工學會、中國航空學會，中國宇航學會，中國機械工程學會所屬的材料專業委員會任職。1999年至2000年任中國博士後科學基金會副理事長，為中國博士後制度的建立做出了貢獻。1977年至1986年先後獲得北京科技大學優秀教師，北京市教育系統先進工作者，全國冶金教育勞動模範稱號。 1989年國務院僑辦授予全國優秀歸僑稱號，中國科學院授予他對中國科學事業作出貢獻的榮譽章；1984和1991年，兩次當選為北京市海淀區人民代表，1980年至1995年擔任國際性學術刊物「冶金學報」（Adta Metallurgica）及「冶金快報」（Scripta Metallurgica）的中國編輯；1999年美國腐蝕工程師協會（NACE）授予「資深會員」稱號。1996年國家科委和教委授予全國高校先進科技學作者稱號，1977年至1999年，共獲得部級獎勵27項，享受國務院政府特殊津貼。
教學方面：40多年來，為北京科技大學金屬物理專業和材料物理系的本科生、研究生主講過「熱力學」、「金屬材料學」、「腐蝕金屬學」、「合金相理論」、「金屬物理」 、「斷裂力學」、「斷裂化學」、「金屬的韌性與韌化」、「合金能量學」、「材料學的方法論」等課程或講座，並應邀到20多個省市的50所大學及95個學術研究單位講學。先後12次應邀在國際專業學術會議上作大會特邀報告，並受邀到美國、德國、加拿大、日本、澳大利亞、紐西蘭、巴西等國講學，在國際材料界贏得了較高的學術聲譽。傳播材料學的知識方法，在國內材料學界有廣泛的影響。先後編寫教材，出版專著15部，共計560多萬字，其中《合金能量學》及《合金相及相變》分別於1988年及1992年被國家教委評為全國優秀教材；《材料的應用與發展》1990年獲全國優秀科技圖書二等獎，並根據該書內容編導拍攝成20集電視科教片，已在中央電視台教育頻道正式播放2次。1989年 3月，以師昌緒院士為組長的評審專家組認為：「這是中國電化教育領域的創舉，為幹部繼續教育作出了貢獻」、《材料學的方法論》1995年獲全國優秀科技圖書二等獎。此外，他合作主編的《金屬腐蝕手冊》獲1991年華東地區優秀科技圖書一等獎；《材料的表面與界面》及《中國稀土理論與應用研究》先後於1993年及1995年獲高教領域出版著作的優秀圖書獎。從1962年到現在先後培養博士及碩士研究生53名。

科研方面：從事金屬材料的基礎理論研究。早在50年代中期，對鉻錳氮奧氏體不銹鋼的相圖、相變和力學性能方面進行了系統研究。首次提出了節鎳奧氏體不銹鋼基本成分設計和力學性能計算的新方法，獲得了美國專利；回國後，繼續深入研究節鎳不銹鋼和耐熱鋼的新鋼種。主要從事合金鋼、晶界吸附、脫溶沉澱、晶間腐蝕、應力腐蝕斷裂及氫致開裂等領域的研究工作，對中國鉻錳氮系不銹鋼的發展作出了重要貢獻。1981～1985 年是國家科委兩個基礎研究重點項目：「金屬腐蝕機理研究」及「金屬材料微觀結構和力學性能研究」的主持人，1986～1990年是國家自然科學基金重大項目「金屬材料斷裂規律及機理研究」的負責人。1993～1997年是國家自然科學基金與國家攀登計劃共同資助的「材料損傷、斷裂機理和宏微觀力學理論」重大項目的共同負責人。在進行金屬材料力學性能的教學和科研過程中，十分重視對工程構件的斷裂分析和研究。1974～1985 年先後開展對中國冶金、機械、石油、化工、電力、建築、兵器、航空、航天、原子能等工業部門13個項目工程材料與構件的斷裂分析和安全性評價，並提出相應的預防和改進措施，形成了一套完整的工程材料與構件的斷裂方法，在國防工業學術會議上進行介紹，得到同行專家和工業部門的好評。1983年獲國防科工委及冶金部攻關成績優異獎。 1996年獲國家教委科技進步一等獎。首次提出了「斷裂化學」這個分支學科，成為「斷裂力學」、「斷裂物理」、「後斷裂」學科的三大理論支柱之一，對發展斷裂力學理論和斷裂學科鞽雋酥匾�畢住?985年創建了北京科技大學失效研究所，1986年建立了國家教委所屬的「環境斷裂開放實驗室」。1977～1986年，以其為首的科研集體，針對國家建設中存在的實際問題和發展前沿科學的需要，對金屬材料的應力腐蝕和氫致開裂機理開展了系統的研究。實驗研究中發現在多種系統中壓應力可以導致金屬材料的應力腐蝕開裂；同時查明了稀土元素提高低合金結構鋼抗硫化氫應力腐蝕的機理；實驗發現扭轉型裂紋或缺口試樣都能引起氫致開裂；證實氫能促進塑性變軟，提出了氫致軟化機理。通過對金屬材料相圖中含氫相所產生的各種變化、形變、相變、化學變化及對氫致開裂影響作用等的系統分析，統一了各種氫致開裂的機理。被國內外同行譽為「最系統的研究」、「在世界范圍內處於科學進展的領先地位」。在材料科學與工程領域發表論文 300多篇。由於在這方面的突出貢獻，1987年獲國家自然科學二等獎。近20年來，在學術上不斷提出新的思想和觀點，發展新的學科體系，主張微觀與宏觀結合，自然科學與社會科學及人文學科相結合，建立「材料學」與「宏觀材料學」新的學術體系，在這方面發表論文50餘篇。

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高慶獅 中國科學院院士
高慶獅，男，漢族，福建廈門人，生於1934年8月。1957年畢業於北京大學數學力學系。 1980年被選為中國科學院院士。第五屆及第六屆全國人民代表大會代表。曾任：中國科學院計算技術研究所研究員，加拿大Alberta大學和TUNS大學高級訪問教授，以及美、加、日等國的大學和研究所的訪問教授。曾擔任中國第一顆人造衛星地面控制中心設計負責人之一（負責計算機系統設計，後來移交給軍方）。現任北京科技大學教授，兼任：中國科學院計算技術研究所兼職首席研究員，以及大連理工大學、中國科學院科學技術大學、廈門大學等客座教授，深圳大學名譽教授。1978年被評為全國科技大會先進工作者，1984年被國家科委授予第一批有突出貢獻專家稱號。
教學方面：指導過70多名博士、碩士研究生。

科研方面：從事大型、巨型計算機體系結構（1958～1980），並行演算法（1973年起），自然語言及其處理（1980年起），人類智能及其模擬和應用（1980年起），網路安全（2000年起）等等的科學研究工作和工作設計，為中國第一台自行設計的大型通用電子管和第一台大型通用晶體管計算機體系結構設計負責人之一；中國第一台10萬次/秒以上晶體管計算機（專為兩彈一星研製的被譽為「功勛計算機」的109丙機）體系結構設計負責人；中國第一台超大型向量計算機新體系結構原理提出者和總體設計負責人；中國第一個管理程序（在109丙機上）總體設計負責人。研究並指導過兩批博士碩士研究生創匯 300多萬美元。獲國家級一等獎兩個（集體一項是理論提出者和總體設計負責人，另一項是體系設計負責人之一）；科學院特等獎一個（集體）；全國科學大會重大成果獎四個。目前主要研究方向為：1、計算機應用；2、並行演算法與並行處理；3、自然語言及其處理；4、人類智能及其模擬與應用。專著有3部：《向量計算機》（科學出版社，1984）、《計算機系統結構論文選編》（新華出版社，1985）、《智能系統基礎與技術》（北京大學出版社，1990）。在國內外一級學報及國際會議等發表過《一個帶有可變結構的匯流排的常數排序處理機陣列》、《無沖突存取系統的一類斜排方法》，Technical Analysis Machine Translation，The Principle of Macro-Transform，A Vector Computer for Sparse Matrix Operations等70多篇學術論文，此外還有如《通用大型晶體管計算機109乙機系統設計與邏輯設計》、《通用大型電子管計算機119機系統設計與邏輯設計》等30多篇有關重大工程的論證報告。

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周國治 中國科學院院士
周國治，男，漢族，廣東潮陽人， 生於1937年3月。1960年7月畢業於北京鋼鐵學院（現北京科技大學）冶金系，並提前留校在理化系任教。1979年赴美國麻省理工學院進修。回國後，1984年被破格提升為教授，博士導師，並獲首批「國家有突出貢獻中青年專家 」稱號。此後，多次出國講學和合作科研，曾在美國麻省理工學院、波士頓大學等多所大學任客座教授。1995年當選為中國科學院技術科學部院士。現為北京科技大學教授，第十屆全國政協委員。任中國金屬學會理事，國際礦業冶金雜志編委，上海大學、上海交通大學、安徽工業大學、重慶大學等多所大學兼職教授。
教學方面：周國治主要講授「物理化學」、「化學熱力學」、「電化學」、「冶金熱力學」、「相圖計算」、「冶金動力學」、「統計熱力學」等課程。所指導的博士論文曾獲得2000年全國優秀博士論文獎。

科研方面 ：周國治的科研領域主要在「冶金和材料物理化學」方面。其主要貢獻可概況為如下三個方面：1. 多元熔體和合金的物理化學性質的計算。導出了一系列各類體系的熔體熱力學性質和相圖的計算公式，概括了一些新原理和方法。提出的新一代溶液幾何模型解決了國際上三十多年來幾何模型存在的固有缺陷，為實現模型的選擇和計算的完全計算機化開辟了道路。近期這方面的工作又有了進一步的進展，幾何模型已發展成統一化模型，並將熱力學性質的計算進一步擴展到多種物理化學性質的計算中。2. 氧離子遷移的理論和應用。周國治及其科研小組系統的研究了氧離子的遷移規律，並將這一理論成果應用到各種工藝過程中，提出了「無污染脫氧」，「無污染提取」等冶金新概念和新工藝，並為描述和模擬各類冶煉過程打下了基礎。這方面的成果已取得了多項專利。3. 材料在微小顆粒下的物理化學行為研究。主要研究材料在微小顆粒下的物理化學性質和反應機理，已成功地被應用於納米材料，儲氫材料和Sialon材料中。周國治的許多科研成果已被國內外專家學者以「周模型」和「周方法」應用到合金、熔鹽、爐渣、半導體材料等多種體系，用來處理熱力學和動力學問題。研究成果也被系統地編入多部高校教科書和專著中用來指導博士和碩士生的論文工作。周國治先後發表論文150餘篇，獲得中國專利二項，獲得美國專利三項。獲國家自然科學三等獎一項、國家教委科技進步一等獎一項、冶金部科技進步一等獎一項，以及國家教委科技進步二等獎二項。

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陳難先 中國科學院院士
陳難先，男，漢族，浙江杭州人，生於1937年10月。1962年北京大學物理系畢業，後在北京鋼鐵學院任教，1962～1980年間任助教、講師；1980～1986年在美國賓夕法尼亞大學、維拉諾互大學、IBM公司擔任訪問學者和研究員。1984年獲美國賓夕法尼亞大學電氣工程與科學博士，1997年被選為中國科學院院士。現為博士生導師。2000年5月任清華大學教授、理學院學術委員會主任。曾任：北京科技大學應用物理所所長、北京科技大學副校長。兼任：國家高技術功能材料專家組組長、《中國物理快報》副主編；全國政協委員、中國民主促進會中央常務委員、中國和平統一促進會理事、中華職業教育社理事長、中國材料研究會理事、全國政協華僑委員會委員等職。曾獲1981年CDC公司技術發明獎；1991年北京市優秀教師獎；1993年國家自然科學二等獎；1994年國際理論物理中心資深研究員獎，2001年國家863計劃十五年重要貢獻獎。
教學方面：主 講「電動力學」、「振動波動學」、「熱力學」與「分子物理」等課程。

科研方面：主要從事固體界面聲子譜與應用物理中逆問題的研究。主要成就集中在石墨插層化合物和應用物理逆問題的研究。第一個從第一原理出發算出石墨與鋰石墨的各種光學性質及色散關系，並分析了等離子散發的起源。在國際開創用數論方法由結合能由線得出原子間對勢的簡捷而嚴格的公式，並結合虛擬結構設計解決了一系列原子間、離子間和原子與離子間相互作用勢的建立問題。和國際先進軟體平台接軌，建立了面向國家目標和有系列性、含自主原創性內容的科技材料模擬設計實驗室。對新型稀土化合物和半導體材料結構以及界面的研究有所突破。逆問題研究包括黑體輻射逆問題、由聲子比熱反潰聲子能譜逆問題、晶體總熱反潰原子部二體相互作用問題、費米體系能譜問題、單電子周期勢反潰等效離子－電子相互作用問題等重要方面（其中有些方法是本人開創的），如第一個運用富氏卷積和數論中莫比烏斯變換得到問題的兩種嚴格形式解，並分析了問題的存在唯一性及穩定性。所建立的比熱逆問題的普遍解，推廣和統一了愛因斯坦解與德拜的解，在凝聚態物理的應用方面有首創性；黑體幅射逆問題的普遍解為遙感和天體物理學的應用提供了新方法。以上工作曾得到英國Nature雜志主編整版評論，認為是開創性工作，方法十分巧妙。另外，Physical Review，Physics Letters等重要雜志也都有專門評述，命名陳定理。在核結構、電路分析幻方變換群、靜電屏蔽、薄膜光學性質、調製法測焦點等方面都有過許多工作，曾發表各種論文幾十篇。其代表作主要有《鋰石墨光譜從頭計算及其離子激光之起源》和《變型莫比烏斯定理的物理應用》；譯著有《付里葉變換及其物理應用》、《振動波動物理學》等。

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葛昌純 中國科學院院士
葛昌純，男，漢族，浙江平湖人，生於1934年3月6日。中共黨員。1952年畢業於北京交通大學冶金物理冶金專業。1952～1984年在冶金部鋼鐵冶金總院先後在冶金室、壓力加工室、粉末冶金室擔任專題負責人、高級工程師、研究室副主任。1980年10月～1983年4 月作為德國洪堡基金會研究員在Max-Planck材料科學研究所和柏林工大非金屬材料研究所從事粉末冶金和先進陶瓷研究，獲Dresden技術大學工學博士學位。1985年起在北京科技大學從事研究和教學工作，晉升為教授、博士生導師。2001年被選為中國科學院院士。1988年被人事部評定為「國家有突出貢獻中青年專家」，1990年被國家教委和國家科委評定「全國高校先進科技工作者」。兼任：中國金屬學會粉末冶金專業委員會特種材料與製品學術委員會主任委員；世界陶瓷科學院層狀和梯度材料學會主席；世界陶瓷科學院自蔓延高溫合成學會理事；Key Engineering Materials International Journal of SHS Materials Technology和「粉末冶金工業」等國際、國內刊物的編委。
教學方面：到2002年共培養博士生8名，碩士生12名。

科研方面：長期從事材料科學研究，主要研究領域是粉末冶金和先進陶瓷。1960～1984 年負責研製用於生產濃縮鈾235的孔徑為納米量級的分離膜，創建起中國第一個比較完整的包括金屬和非金屬、粉末合成，材料製造和性能檢測的納米材料實驗室，是國家一等發明獎「乙種分離膜的製造技術」的第一發明人，冶金部科技成果二等獎「戊種分離膜的製造技術」的第一完成人，為中國「兩彈一星」事業做出了重大貢獻。科研項目「以復合氮化物做燒結助劑的氮化硅基陶瓷的研究」獲教育部科技進步二等獎、冶金部科技進步三等獎；「燃燒合成氮化硅陶瓷的應用基礎研究」獲北京市科技進步三等獎。1997 ～2000年提出、論證和指導完成了「863」課題「耐高溫等離子體沖刷的功能梯度材料研究」，已通過驗收。「以氮化物做燒結助劑的氮化硅陶瓷」獲得發明專利（87101293.6 ）。1985年創辦特種陶瓷粉末冶金研究室，和其他教授先後創建起中國第一個粉末冶金博士點和北京科技大學非金屬材料博士點。在國內外各類核心刊物上主要發表論文164篇，近期的有SHS Research in Lab Special Ceramics.P/M at USTB Beijng，New Development of SHS Composites in LSCPM, USTB of China，Present Status and Trends of SHS FGM(Keynote lecture)等，其中被SCI收錄15篇，被ISTP收錄11篇，被 CSCD收錄8篇，被EI收錄19篇。專著一部。

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陳先霖 中國工程院院士
陳先霖，男，漢族，四川遂寧人，生於1928年9月。1949年畢業於上海交通大學機械工程系。1954年至今任教於北京鋼鐵學院（現北京科技大學）。歷任機械繫冶金機械教研室主任、機械繫副主任、研究生院副院長。現任機械工程學院教授，為中國首?

⑶ 鉻的冶煉方法

鋼鐵工業中廣泛應用的鉻鐵合金和硅鉻合金是用電爐冶煉的。金屬鉻生產則採用金屬熱還原（鋁熱）法及電解法。
鋁熱法生產包括從鉻礦製取氧化鉻和鋁還原氧化鉻製得金屬鉻兩道工序，主要工藝流程見圖1。
氧化鉻製取鉻鐵礦磨細至160～200目，配加純鹼和白雲石，於1050～1150℃下氧化焙燒，再用水逆流浸出（見浸取）和過濾，獲得含Na2CrO4大於 200克/升的溶液。加硫酸中和鉻酸鈉溶液，使其pH為7～8，濾出氫氧化鋁等雜質後蒸發到含Na2CrO4大於 450克/升，濾出Na2SO4結晶。溶液用硫酸調整pH為4±0.2,再濾出Na2SO4結晶，獲得重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)溶液。濃縮溶液到約含Na2Cr2O71100克/升時，冷卻濾出Na2SO4結晶，再將溶液濃縮到含Na2Cr2O71500～1550克/升，並於90～100℃保溫8小時，然後冷卻到35℃以下，結晶出重鉻酸鈉。鉻酸鈉轉化成重鉻酸鈉也可用碳酸法，即在15～16大氣壓下通入含50%CO2的氣體,析出的沉澱為碳酸氫鈉：2Na2CrO4+2CO2+H2O─→Na2Cr2O7+2NaHCO3碳酸氫鈉可以回收使用。此法可把在焙燒中配加的純鹼重新回收一半，較硫酸法獲得硫酸鈉為有利，但鉻酸鈉不能完全轉化為重鉻酸鈉。
三氧化二鉻的制備可用：①氯化銨還原法。即在重鉻酸鈉晶體中配入一定量的氯化銨，混勻後在還原爐中於700～800℃還原，然後洗去NaCl，過濾獲得三氧化二鉻濾餅，經過乾燥、破碎，在回轉窯中於1150～1200℃煅燒。用此法獲得的三氧化二鉻呈墨綠色，顆粒較大,純度高，但生產工序多，並產生有害氣體 HCl。②煅燒鉻酸酐法。即把重鉻酸鈉加入反應鍋中，注入濃硫酸，在200℃下重鉻酸鈉與硫酸反應生成鉻酸酐：
Na2Cr2O7+2H2SO4─→2CrO3+2NaHSO4+H2O靜置後鉻酸酐和硫酸氫鈉沉積成兩層。將上部的硫酸氫鈉舀出，留在鍋中的鉻酸酐再加熱，用水洗去殘留的硫酸鈉，從底部放出鉻酸酐。鉻酸酐在800～950℃下煅燒分解，用水洗去未分解的鉻酸酐，過濾獲得三氧化二鉻。用此法工序少，但產品雜質含量較高。③煅燒氫氧化鉻法。即將含Na2CrO4大於 200克/升的溶液加溫至95℃以上，加入純凈的硫化鈉溶液，攪拌後生成大顆粒氫氧化鉻Cr(OH)3沉澱。氫氧化鉻在回轉窯中於1300℃煅燒分解為三氧化二鉻Cr2O3。此法工序少，產品成本低，純度高，但顆粒細，易損失。
鋁熱還原要求原料含 Cr2O3大於99%，含硫低於0.02%,含鉛、砷、錫、銻各低於0.001%。鋁粒粒度應小於0.5毫米，鋁量應不大於理論量的98%。用硝石、鎂屑和鋁粒作引火劑。
反應焓ΔH圏=-65.0千卡/摩爾(鋁)。為了保持自熱反應過程並使金屬粒與渣順利分離，ΔH圏至少應為-72千卡/摩爾（鋁），要添加硝酸鈉、氯酸鉀、鉻酸酐或鹼金屬重鉻酸鹽等供氧劑補充熱量；也可將混合料預熱到350～400℃再行入爐。還原反應在內砌鎂磚的圓錐形爐筒內進行。先在爐內加入部分混合爐料，在料面中心加引火劑，點燃後在爐料開始反應時，用流槽連續送入其餘爐料。反應終止，冷卻至室溫，拆開爐筒取出金屬錠，噴砂清除表面夾渣和氧化膜。生產大金屬錠，能提高鉻的回收率，渣的流動性也好。鋁熱法可獲得純度大於98.5%的金屬鉻,其中含鋁不大於0.5%。渣中含Al2O3高達90%，可作研磨材料。
電解法生產一般用碳素鉻鐵作原料，採用鉻銨礬法電解流程（圖2）。把碳素鉻鐵粉碎，溶於電解陽極返回液、結晶母液和硫酸的混合溶液中，過濾除去硅酸鹽等殘渣,濾液用硫酸銨處理並除鐵。純鉻銨礬溶液經陳化(保持30～35℃，放置15日)後,結晶出純鉻銨礬Cr2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O。純鉻銨礬溶於熱水送入隔膜電解槽電解。用不銹鋼作陰極，鉛銀合金(1%Ag)作陽極，電流密度753安/米2，槽電壓 4.2伏，電解液溫度52～54℃。應控制通過電解液進入陽極室的流速，並准確地控制溶液的pH為2.1～2.4。平均電流效率 45%，電耗約18.5千瓦·時/公斤。產品純度為99.2～99.4%的片狀金屬鉻，含氧0.3～0.5%,呈脆性。為了提高金屬鉻的純度，可通過真空處理或氫還原降低含氧量。用+6價鉻溶液電解（電流密度 9500安/米2，溫度84～87℃），可得高純度金屬鉻（含氧0.01～0.02%），但電流效率很低(6～7%)。