对GCr15轴承钢表面渗硼层的生长动力学与机械性能进行了研究.采用固体渗硼的方法,在1123、1173、1223和1323 K温度条件下,分别保温处理2、4、6和8 h,进行渗硼层制备.采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、维氏硬度计等对制备的渗硼层进行组织观察与性能分析,并通过试验数据对渗硼层的生长动力学特性进行了研究.研究结果表明:试样表面获得了均匀致密的渗硼层,渗硼层的相成分主要是FeB和Fe2B;渗硼层的厚度随处理温度与保温时间的增加而增厚,变化范围为33.4~318.5 μm;渗硼层的表面硬度随处理温度及保温时间的增加而增大,主要是由于随着渗硼层厚度的增加,高硬度FeB相的含量上升,低硬度Fe2B相的含量下降,表面硬度HV0.1变化范围为1630~1950,与基体组织相比,提高了5~6倍;渗层截面硬度测试结果表明,渗层与基体之间有较宽的硬度梯度过渡;通过Arrhenius公式,对渗硼层的生长动力学方程进行了推导,可知B元素在GCr15轴承钢中的扩散激活能为188.595 kJ·mol-1,对推导的动力学方程进行了试验验证,结果表明最大误差仅4.93%,可有效的实现对渗层厚度的预测

•理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。 •理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表 面张力的关系。 •理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。 •理解亚稳状态与新相生成的关系。 •了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与 应用。 •了解吉布斯吸附公式的含义和应用。 •理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。 •了解兰格缪尔单分子层吸附理论，理解兰格缪尔吸附等温式 表面吉布斯自由能和表面张力 弯曲表面下的附加压力和蒸汽压 液体界面的性质 不溶性表面膜 液-固界面现象 表面活性剂及其作用 固体表面的吸附

第一章 绪论 1-1 本课程的重要性和内容 1-2 能源概况 1-3 能源在国民经济中的地位 1-4 燃烧学的发展史及研究方法 第二章 燃料 2-1 煤 2-2 液态燃料 2-3 气态燃料 第三章 燃烧过程的热工计算 3-1 燃料燃烧所需的空气量 3-2 完全燃烧产物生成量、成分和密度 3-3 不完全燃烧产物及燃烧过程的质量检测 3-4 空气消耗系数及运行时的风量调整 3-5 燃烧温度计算 第四章 燃烧化学动力学基础 4-1 化学反应速率 4-2 阿累尼乌斯定律 4-3 影响反应速率的因素 4-4 链锁反应 第五章 着火过程 5-1 热自燃理论 5-2 强迫着火 5-3 熄火 第六章 火焰传播和火焰稳定 6-1 层流火焰传播速度 6-2 影响层流火焰传播速度的因素、火焰传播界限及淬熄距离 6-3 湍流火焰传播速度 6-4 本生灯燃烧过程及其火焰稳定 6-5 高速混气流中火焰稳定原理及稳焰方法 第七章 气体燃料燃烧 7-1 扩散燃烧与动力燃烧 7-2 射流流动 7-3 扩散火焰结构 7-4 预混火焰结构 7-5 引射式大气燃烧器 7-6 鼓风式燃烧器 7-7 燃烧器的适应性 7-8 新型气体燃料燃烧器 第八章 液体燃料燃烧 8-1 液体燃料的燃烧过程 8-2 燃油雾化过程 8-3 燃油雾化装置——喷嘴 8-4 燃油喷嘴的雾化特性 8-5 油珠的蒸发与燃烧 8-6 油雾燃烧 8-7 乳化油及其燃烧 8-8 典型液体燃料燃烧装置简介 第九章 固体燃料燃烧 9-1 煤的燃烧过程 9-2 固体碳粒的燃烧 9-3 碳粒燃烧的化学反应 9-4 多孔性碳粒的燃烧 9-5 二次反应对碳粒燃烧的影响 9-6 扩散与动力控制的碳粒表面燃烧 9-7 灰分对碳燃烧的影响 9-8 固体燃料的燃烧方式和燃烧装置 9-9 水煤浆燃烧 9-10 煤的气化 第十章 燃料燃烧引起的污染及其防治 10-1 燃料燃烧对空气污染的影响 10-2 碳黑与飞灰的形成与防治 10-3 硫氧化物的形成与防治 10-4 氮氧化物的形成与防治 附录 燃烧物理学基本方程 1 分子输运基本定律 2 基本守恒方程 3 二维边界层守恒方程 4 泽尔多维奇转换和广义雷诺比拟 5 斯蒂芬(Stefan)流

一、专业教育平台 . 4 1. 学科专业基础课程 . 4 《物理化学》课程大纲 . 4 《电工电子学》课程大纲. 18 《材料科学基础》课程大纲. 31 《工程力学》课程大纲 . 49 《增材制造技术》课程大纲. 72 《专业导论》课程大纲 . 82 《无机及分析化学》课程大纲. 89 《材料概论》课程大纲 . 109 《材料表面与界面》课程大纲. 123 《工程制图》课程大纲 . 139 《机械设计基础 2》课程大纲 . 158 《材料工程基础》课程大纲. 181 《无机及分析化学实验》课程大纲. 192 《物理化学实验》课程大纲. 205 2. 专业核心课程 . 219 《功能材料》课程大纲 . 219 《电化学原理》课程大纲. 233 《功能材料工艺学》课程大纲. 247 《固体物理》课程大纲 . 266 《材料性能学》课程大纲. 280 《功能材料前沿讲座》课程大纲. 309 《无机材料》课程大纲 . 317 《材料研究与测试方法》课程大纲. 333 《功能材料综合实验》课程大纲. 358 3. 专业选修课程 . 384 《现代企业管理基础》课程大纲. 384 《人力资源管理》课程大纲. 400 《环境材料》课程大纲 . 411 《材料化学》课程大纲 . 425 《新型碳材料的制备及应用》课程大纲. 439 《功能复合材料及其应用》课程大纲. 450 《薄膜材料与薄膜技术》课程大纲. 463 《功能高分子材料》课程大纲. 480 二．职业能力教育课程 . 494 1. 新能源材料 . 494 《新能源材料》课程大纲. 494 《新能源转化与控制技术》课程大纲. 508 《储能原理与技术》课程大纲. 521 《新能源材料设计与制备》课程大纲. 534 2. 生物医用材料 . 547 《生物医用材料学》课程大纲. 547 《细胞生物学》课程大纲. 559 《表面工程》课程大纲 . 574 《生物材料制备与加工》课程大纲. 583 三、专业实践 . 596 《金工实习 1》课程大纲 . 596 《工程软件技能训练》课程大纲. 613 《专业课程设计》课程大纲. 622 《专业实习》课程大纲 . 626 《毕业实习》课程大纲 . 634 《毕业论文》教学大纲 . 643

一、学科平台课程 1《工程制图 B1》 2《工程制图 B2》 3《电工与电子技术》 4《电工与电子技术实验》 5《理论力学 B》 6《材料力学 B》 7《机械设计基础》 8《互换性与测量技术基础》 9《机械制造技术基础 B》 二、专业课程 1《Visual Basic 语言程序设计》 2《材料物理化学》 3《材料科学基础》 4《材料力学性能》 5《固体物理导论》 6《热加工传输原理》 7《材料成型原理》 8《金属材料及热处理》 9《材料成型控制工程基础》 10《数值模拟原理及应用》 11《材料基础实验》 12《材料测试分析技术和方法》 三、个性化发展课程 1《金属连接成形工艺》 2《金属液态成型工艺》 3《金属塑性成形工艺及模具设计》 4《塑料成型工艺及模具设计》 5《固态相变原理》 6《材料成形工艺》 7《金属复合材料》 8《材料特种成型技术》 9《功能材料制备及成形》 10《铸造合金及熔炼》 11《模具技术概论》 12《模具制造技术》 13《表面工程学》 14《计算机辅助三维设计》 15《纳米材料制备及成形》 16《流体力学》 17《专业外语》 18《无损检测技术》 19《创造性思维与创新方法》 20《材料成型竞赛》 21《 材料成型前沿及发展动态》 22《 国际工程学概论》 四、实践环节 1《工程训练 A》 2《工程制图综合实践》 3《工程力学实践》 4《机械设计基础课程设计》 5《认识实习》 6《热处理实践》 7《材料成型工艺课程设计》 8《专业方向综合实践》 9《生产实习》 10《毕业设计（论文）》

第一节 表面张力及表面Gibbs自由能 表面张力 表面热力学的基本公式 界面张力与温度的关系 溶液的表面张力与溶液浓度的关系 第二节 弯曲表面上的附加压力和蒸气压 弯曲表面上的附加压力 Young-Laplace 公式 弯曲表面上的蒸气压——Kelvin 公式 第三节 溶液的表面吸附 溶液的表面吸附——Gibbs 吸附公式 *Gibbs 吸附等温式的推导 第四节 液-液界面的性质 液-液界面的铺展 单分子表面膜——不溶性的表面膜 表面压 π-a 曲线与表面不溶膜的结构类型 不溶性表面膜的一些应用 第四节 液-液界面的性质 第五节 膜 L-B 膜的形成 生物膜简介 *自发单层分散 第六节 液-固界面——润湿作用 粘湿过程 浸湿过程 铺展过程 接触角与润湿方程 第七节 表面活性剂及其应用 第八节 固体表面的吸附

针对碳酸盐脉石对氧化铜矿酸浸动力学的影响进行探讨,研究了温度、酸度、矿石粒径、液固质量比、振荡速度等因素对含碳酸盐脉石氧化铜矿浸出的影响.结果表明,高温、高酸度、高液固质量比、小粒径和高振荡速度利于矿石的浸出,但碳酸盐脉石使得酸耗增加.考虑浸出成本确定合理的浸出条件为温度303 K、酸度35 g·L-1、矿石粒径0.074~0.125 mm、液固质量比3∶1以及振荡速度180 r·min-1,浸出180 min后铜浸出率达53.6%.对浸出前后矿石表面形貌进行分析.结果显示碳酸盐脉石与酸反应后在矿石表面形成CaSO4·2H2O沉淀,覆盖在颗粒表面,限制了矿石颗粒孔裂隙的发育.基于收缩未反应核模型对浸出动力学进行分析,发现碳酸盐脉石反应生成的沉淀阻碍了浸出反应,固体产物层扩散为浸出反应的控制步骤,反应的表观活化能为8.65 kJ·mol-1

基本要求： •理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。 •理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表 面张力的关系。 •理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。 •理解亚稳状态与新相生成的关系。 •了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与 应用。 •了解吉布斯吸附公式的含义和应用。 •理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。 •了解兰格缪尔单分子层吸附理论，理解兰格缪尔吸附等温式 表面吉布斯自由能和表面张力 弯曲表面下的附加压力和蒸汽压 液体界面的性质 不溶性表面膜 液-固界面现象 表面活性剂及其作用 固体表面的吸附

▪ 反胶团（reversed micelles）是两性表面活性 剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向 内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度 仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织 和排列而成的，并具热力学稳定的有序构造。 2.4 超临界流体萃取 ▪ 超临界流体萃取supercritical fluid extraction，SCFE， 也叫气体萃取gas extraction、流体萃取fluid extraction、稠密气体萃取（dense gas extraction） 或蒸馏萃取（destraction），由于萃取中的一个重要 因素是压力，有效的溶剂萃取过程也可以在非临界状 态下实现，因此广义地也称之为压力流体萃取 pressure fluid extraction。它是利用超临界流体 （supercritical fluid，SCF），即其温度和压力略超 过或靠近临界温度（Tc）和临界压力（pc），介于气 体和液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃 取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的 目的