月球矿物资源的原位利用技术是月球基地建立和后续深空探索的基础。由于月球特殊环境及地月运输成本的限制，现有矿冶技术难以直接应用于月球矿物的原位开发。各国的科研人员围绕月球矿物资源原位利用方向开展了卓有成效的研究工作，发展了几种极具应用潜力的技术。这些方法可分为材料化成型和提取冶金两类，其中材料化成型工艺如烧结法、3D增材制造法等，主要用于将月壤直接材料化成型以制备月球基地建材。提取冶金工艺包括碳/氢化学介质还原法、电解还原法以及真空热解法等，可生产月壤矿物对应的金属单质或其低价氧化物，并获得氧气。本文概述了已有月壤原位利用技术的一般原理、基本过程、热力学动力学基础及近期研究进展。探讨了这些方法的一些优缺点，并展望了其在月球矿物原位利用上的应用前景

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第1章 引言 11 燃烧及其应用 12 燃烧学发展史 13 燃烧研究的动机与目标 14 课程内容 第2章 化学反应热力学 21 基本概念 22 化学平衡 23 燃烧焓与绝热燃烧温度 24 本章总结 第3章 化学反应动力学 31 化学反应速率 32 化学动力学近似 33 单分子反应机理 34 链式反应和链分支反应 35 简单碳氢燃料的化学反应机理 36 本章总结 第4章 反应系统化学与热力学耦合 41 零维均质着火系统 42 热着火理论 43 均匀搅拌反应器 44 均匀搅拌器中的着火与熄火 45 柱塞流反应器 46 刚性常微分方程数值求解 47 CHEMKIN 介绍 第5章 控制方程 51 输运过程 52 控制方程 53 守恒标量方程 54 一维问题的简化方程 第6章 层流预混火焰 61 预混火焰与扩散火焰 62 缓燃波与爆震波 63 一维层流预混火焰定性分析 64 一维层流预混火焰详细理论分析 65 层流预混火焰速度及其测量方法 66 影响层流预混火焰速度的因素 67 层流预混火焰详细结构 68 火焰拉伸率及其对预混火焰的影响 69 预混火焰稳定性 610 预混火焰的着火与熄火 第7章 层流扩散火焰 71 扩散火焰的结构及控制方程 72 一维静态扩散火焰 73 伯克舒曼(BurkeSchumann)火焰 74 史蒂芬(Stefan)流 75 液滴蒸发与燃烧 76 碳的燃烧 77 对型流扩散火焰

本课程的主要任务是研究化工单元操作及反应过程的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算，通过本课程的学习，使学生理解化学工程规律在化工生产中的应用，获得化工计算及设计的基础训练，培养学生分析和解决有关化工操作中各种问题的能力，以便在化工生产、科研和设计工作中达到强化生产过程、提高产品质量、提高设备生产能力和效率、降低设备投资及产品成本、节能、防止污染及加速新技术开发等方面的目的。 教学要点： 化学工程的主要内容是传递过程和化学反应过程，传递过程包括动量传递、 热量传递和质量传递三种过程。 1．动量传递——流体动力过程 2．热量传递 3．质量传递 4．学反应工程——反应器基本原理

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新能源材料基础实验 实验一 绪论 .1 实验二 水热法制备二氧化钛纳米材料 .9 实验三 粉体粒度分布的测定.11 实验四 再沉淀制备有机半导体微粒.13 实验五 材料紫外可见光谱测试.18 实验六 材料红外性能测试.22 实验七 溶胶-凝胶法制备TiO2纳米薄膜材料.27 实验八 钢铁表面化学镀镍工艺实验.30 实验九 电化学方法沉积镍工艺实验.32 实验十 铝膜的热蒸发沉积.34 实验十一 磁控溅射制备氧化物薄膜.40 实验十二 线性电位扫描法测定银在 KOH 溶液中的电化学行为 .44 实验十三 交流阻抗法测量电极过程参数.46 新能源材料专业实验 实验一 敏化太阳能电池制备及性能测试.48 实验二 硅太阳电池制备及性能测试.54 实验三 锂电池电极材料的制备及性能表征.57

利用Gleeble3500试验机研究汽车用C-Mn-Al系TRIP钢的高温力学性能,测定了零塑性温度和零强度温度,应用差示扫描量热法测定其相变区间,采用扫描电镜和光学显微镜分析了不同拉伸温度对应的断口宏观形貌及断口附近组织组成.该钢种零塑性温度和零强度温度分别为1425℃和1430℃,第Ⅰ脆性区间为1400℃-熔点,第Ⅲ脆性区间为800-925℃.第Ⅲ脆性区脆化的原因是α铁素体从γ晶界析出,试样从975℃冷却至700℃过程中,随着α铁素体析出比例的增大,断面收缩率先减小后增大.基体α铁素体比例为8.1%时（850℃）,断面收缩率降至28.9%;而拉伸温度在800℃以下时,基体α铁素体比例超过16.7%,断面收缩率回升至38.5%以上.该钢种在1275.6℃时开始析出少量粗大的Al N颗粒,但对钢的热塑性没有影响

对淤泥沙原料中Fe3O4及其中间产物Fe O和Fe可能参与的反应进行了热力学分析.结合绘制的不同CO分压下Fe-Si体系在C和SiO2过量下的优势区相图及Fe-O-N体系热力学参数状态图,得出体系中Fe元素最终以Fe3Si形式存在,为淤泥沙合成O'-Sialon-SiC-Fe3Si(即Fe-Sialon)复合材料提供了热力学理论依据.在热力学分析的基础上,以淤泥沙为主要原料,采用碳热还原氮化法制备了Fe-Sialon复合材料,并借助X射线衍射仪和扫描电子显微镜对烧结体的物相和显微形貌进行了表征,得出产物的主晶相为O'-Sialon,还含有少量的SiC和Fe3Si相,晶粒呈现为纤维状、絮状或短柱状,与热力学分析结果(Fe元素最终以Fe3Si存在)吻合

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析对采用真空感应熔炼和保护气氛电渣重熔双联工艺生产的617B合金电渣锭进行组织分析、析出相和元素偏析情况研究.依据残余偏析指数模型通过Dictra热力学软件计算提出七种不同的均匀化制度，并结合均匀化后的组织分析和热模拟压缩试验，确定了617B合金的最终均匀化制度.结果表明：经双联工艺生产的617B合金电渣锭中存在枝晶和元素偏析，其中Mo和Ti是主要的偏析元素；电渣锭组织的晶内存在较多的块状碳化物，表现为多种碳化物共生生长.经过1210℃保温48h均匀化处理后，枝晶和元素偏析基本消除，晶内的块状碳化物部分溶解，且均匀化后的合金表现出良好的塑性