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內容簡介

　　材料熱力學與動力學是材料學科的專業主乾課程。趙新兵編著的《材料熱力學與動力學》圍繞平衡這個中心概念，通過對自由能與成分、溫度與成分、成分與距離等關係中的熱力學與動力學基本概念的重點詮釋，以及對彎麯界麵與納米效應、原子隨機跳躍與擴散過程、成分結構能量起伏與形核過程、界麵平衡與新相生長過程、沉澱析齣與調幅分解過程等典型實例的深入討論，闡述材料熱力學與動力學的本質內涵。
　　本書共分六章，第一章介紹瞭自由能與熱力學平衡這兩個基本概念，第二章和第三章分彆討論瞭與材料科學研究密切相關的相圖和界麵有關的熱力學問題，第四章討論瞭與材料動力學過程密切相關的擴散問題，第五章和第六章分彆結閤凝固過程和擴散控製固態相變過程中的典型例子介紹瞭相關的材料熱力學原理與動力學機製。
　　材料熱力學與動力學包含的內容非常豐富，本書緻力於通過圍繞有限主題的介紹、分析和討論，使讀者對材料熱力學與動力學的科學內涵有更深入的理解。本書可作為材料學科本科生或研究生相關課程的教材或參考書，也可作為已修讀物理化學和材料科學基礎課程的其他讀者的自學讀本。

作者簡介

　　趙新兵，男，1956年齣生於浙江海寜。1982年和1985年分彆獲浙江大學金屬材料專業學士和碩士學位，1985年鞦起在浙江大學任教，1986年考取本校在職博士研究生，1987—1990年作為中德聯閤培養博士研究生在德國亞琛大學(RWTHAachen)學習，1990年迴國並獲浙江大學工學博士學位。1995年晉升教授，1996年起任博士生導師。

目錄

第1章 自由能與熱力學平衡
1.1 熱力學基礎
1.1.1 熱力學函數
1.1.2 熱力學定律
1.1.3 吉布斯自由能
1.2 平衡的概念
1.2.1 晶體中的平衡空位濃度
1.2.2 相界麵處的平衡成分
1.2.3 相變過程的平衡
1.3 二元體係概述
1.3.1 溶液模型
1.3.2 活度與化學位
1.4 自由能與成分關係麯綫(G圖)
1.5 思考題
第2章 相圖熱力學
2.1 相圖與自由能麯綫圖
2.1.1 完全互溶體係
2.1.2 固態下存在互溶間隙的二元體係
2.1.3 共晶與包晶體係
2.1.4 包含中間相的二元體係
2.1.5 相圖的閱讀與理解
2.2 相圖與熱力學參數
2.2.1 固溶度綫(solvus)
2.2.2 固相綫(solidus)與液相綫(liquidus)
2.3 思考題
第3章 晶體的界麵
3.1 錶麵及其熱力學特性
3.1.1 錶麵自由能與錶麵張力
3.1.2 拉普拉斯方程
3.2 晶界類型與晶界模型
3.2.1 晶界的基本特徵
3.2.2 晶界類型及其自由能
3.2.3 多晶體材料中的晶界局部平衡
3.2.4 多相固體中的相界麵
3.3第二相顆粒的納米尺寸效應
3。4界麵自由能取嚮關係圖
3.5 思考題
第4章 固體中的擴散
4.1 擴散現象與擴散機製
4.1.1 擴散與自由能
4.1.2 原子隨機跳躍與菲剋第一定律
4.1.3 擴散激活能
4.1.4 菲剋第一定律在穩態擴散過程中的應用
4.2 擴散問題中的量綱與相似分析
4.3 菲剋第二定律
4.3.1 菲剋第二定律的數學特徵分析
4.3.2 高斯解
4.3.3 誤差函數解
4.3.4 正弦函數解
4.3.5 指數函數解
4.4 多相係統中的擴散
4.5 思考題
第5章 凝固
5.1 形核過程
5.1.1 形核功與形核半徑
5.1.2 二元閤金中的形核驅動力
5.1.3 非均勻形核
5.1.4 形核速率
5.2 凝固時的固相生長
5.2.1 金屬的連續生長
5.2.2 化閤物的側嚮生長
5.2.3 凝固過程中界麵處的熱傳輸
5.3 閤金的凝固過程
5.3.1 凝固過程與相圖
5.3.2 閤金凝固時的成分過冷
5.4 思考題
第6章 擴散控製固態相變
6.1 固相中的形核
6.1.1 固相形核過程中的自由能變化
6.1.2 臨界晶核半徑與形核勢壘
6.1.3 形核速率
6.2 界麵平衡成分與新相長大動力學
6.2.1 平麵增厚型長大
6.2.2 具有彎麯側麵或端部的析齣顆粒的長大
6.3 界麵能驅動的動力學過程
6.3.1 顆粒粗化
6.3.2 晶粒長大
6.4 固態相變實例討論
6.4.1 時效硬化
6.4.2 調幅分解
6.5 三元係中的擴散與固態相變
6.5.1 三元係的自由能和相圖特徵
6.5.2 三元固溶體的活度與均勻化過程
6.5.3 三元係中的擴散控製沉澱析齣過程
6.6 思考題
參考文獻
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