《材料相變》綜合了國內有關材料相變研究領域的各家所長，是眾多從事材料科學專家及學者共同合作和努力的結晶，書中抓住各類材料相變的共性和所遵循的基本規律、注重材料研究與近代物理、化學和數學間跨學科研究中最近和最新的材料相變研究成果，可供從事材料科學研究的科技工作者和高等院校有關專業的師生作為參考。
基本介紹
- 書名：材料相變
- 又名：Phase Transformation in Materials
- 作者：徐祖耀
- ISBN：7040379775
- 頁數：574頁
- 出版社：高等教育出版社
- 出版時間：2013年10月1日
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《材料相變》試圖以材料相變的基本原理為出發點，從材料相變過程的熱力學、動力學和晶體學角度，論述固態相變中各類典型的材料相變過程的基本規律。其中包括材料的凝固、熔化相變過程，固態的擴散和無擴散相變規律，二級相變和納米材料相變的特徵和近代相變理論研究的展望。《材料相變》以徐祖耀院士為主編。
圖書目錄
第一章 相變概述
1.1 引言
1.2 相變的分類
1.2.1 按熱力學分類
1.2.2 按相變方式分類
1.2.3 按原子遷動特徵分類
1.2.4 常見一級固態相變的簡明分類
1.3 相變的一般特徵
1.3.1 相變的發生
1.3.2 形核
1.3.3 新相長大
1.3.4 相界面
1.3.5 新相與母相的晶體學關係
1.4 相變研究的展望
參考文獻
第二章 相變熱力學
2.1 新相的形成和相變驅動力
2.1.1 新相的形成
2.1.2 形核能壘
2.2 馬氏體相變熱力學
2.2.1 馬氏體相變的一般特徵
2.2.2 鐵基合金馬氏體相變熱力學
2.2.3 陶瓷和有色合金中的馬氏體相變熱力學
2.3 凝固與熔化
2.3.1 相線和分配係數
2.3.2 固體表面曲率對熔點的影響
2.3.3 壓力對凝固的影響
2.4 無序一有序轉變熱力學
2.4.1 原子配置的有序化
2.4.2 長程有序的B—W—G模型在CuAu合金中的套用
2.4.3 平衡有序度的不連續變化
2.5 失穩分解—Spinodal分解熱力學
2.5.1 二元Spinodal分解的熱力學條件
2.5.2 Cahn—Hilliard方程及其求解
2.5.3 Spinodal分解的實驗研究
2.6 脫溶分解熱力學
2.6.1 脫溶時成分起伏和沉澱相形核
2.6.2 脫溶驅動力計算
2.7 珠光體轉變（共析分解）熱力學
2.7.1 共析相變的有效驅動力
2.7.2 珠光體轉變的速度公式（界面擴散+界面遷移模型）
參考文獻
第三章 相變動力學
3.1 形核理論
3.1.1 經典形核理論
3.1.2 穩態形核率和與時間相關的形核率
3.1.3 Cahn—Hilliard非經典形核理論
3.1.4 界面能及新相核心的形狀
3.2 新相長大動力學
3.2.1 Fick擴散定理
3.2.2 擴散控制新相長大速度
3.2.3 片狀相和針狀相長大的Zener—Hillert理論
3.2.4 片狀鐵素體台階長大理論
3.2.5 三元系擴散控制新相長大
3.3 相變總體動力學
參考文獻
第四章 相變晶體學
4.1 概述
4.1.1 母相與新相的位向關係
4.1.2 新相的形貌
4.2 沉澱相變晶體學分析
4.2.10 點陣理論及其套用
4.2.2 其他fcc/bcc體系沉澱相變晶體學模型
4.3 馬氏體相變晶體學表象理論
4.4位向關係的變體及生成相晶粒間的位向差
參考文獻
第五章凝固理論
5.1一般凝固理論
5.1.1晶體形核的基本理論
5.1.2固—液相界面結構與晶體長大
5.1.3凝固過程的溶質再分配
5.1.4凝固過程固—液界面熔體的過冷狀態
5.1.5界面穩定性與晶體形態
5.2多相合金的凝固
5.2.1共晶合金的凝固
5.2.2偏晶合金的凝固
5.2.3包晶合金的凝固
5.3現代凝固理論及鑄造組織
5.3.1鑄件凝固組織的形成
5.3.2鑄件組織的控制
5.3.3鑄件中的缺陷
5.3.4快速凝固
參考文獻
第六章熔化與過熱
6.1引言
6.2熔化理論與過熱極限
6.2.1Lindemann熔化準則
6.2.2力學不穩定性（Bom）判據
6.2.3熱彈性失穩判據
6.2.4缺陷熔化理論
6.2.5過熱極限
6.2.6不同熔化理論之間的聯繫
6.3表面熔化
6.3.1實驗觀察
6.3.2表面熔化的唯象理論
6.3.3晶體缺陷處的預熔化
6.4小粒子的熔化行為
6.4.1小粒子熔化的實驗研究
6.4.2小粒子熔化的模型
6.4.3粒子形狀對熔化的影響
6.4.4表面包覆對小粒子熔化的影響
6.4.5小粒子熔化焓與尺寸的關係
6.4.6團簇的熔化
6.5鑲嵌粒子的過熱
6.5.1界面結構對鑲嵌粒子過熱的影響
6.5.2過熱粒子熔化過程的觀察
6.5.3鑲嵌粒子過熱的解釋
6.5.4壓力導致的過熱現象
6.5.5過熱粒子的物理性能
6.6薄膜的過熱
6.7結語與展望
參考文獻
第七章擴散型相變
7.1沉澱相變的基本理論
7.1.1沉澱過程的相變驅動力
7.1.2沉澱相的應變能和核胚形貌
7.1.3沉澱相粗化
7.2沉澱相變實例
7.3共析相變
7.3.1珠光體的形核和長大
7.3.2合金成分對鋼中珠光體相變的影響
7.3.3纖維沉澱和相間沉澱
7.4塊狀相變
7.4.1塊狀相變的特徵
7.4.2塊狀相變的熱力學和動力學
7.4.3存在塊狀相變的相圖和合金
7.5有序相變
參考文獻
第八章馬氏體相變
8.1馬氏體相變的定義和分類
8.1.1馬氏體相變的定義
8.1.2馬氏體相變的分類
8.2馬氏體相變驅動力
8.2.1馬氏體相變的熱力學條件
8.2.2鐵碳合金
8.2.3Fe—X—（C）系
8.2.4銅基合金
8.3馬氏體相變動力學
8.3.1馬氏體相變動力學特徵
8.3.2變溫馬氏體相變動力學方程
8.3.3等溫相變動力學
8.4馬氏體相變晶體學
8.4.1馬氏體相變晶體學經典模型
8.4.2馬氏體相變晶體學基礎
8.4.3馬氏體相變晶體學的表象理論
8.5馬氏體形核和馬氏預相變
8.5.1馬氏體形核理論
8.5.2馬氏體預相變現象的實驗研究
參考文獻
第九章二級相變
9.1二級相變的特徵
9.1.1二級相變的特性
9.1.2二級相變中的Ehrenfest方程
9.1.3液氦的A相變
9.2銅基合金中的二級有序相變
9.2.1銅基合金中的晶體結構
9.2.2銅基合金的有序轉變
9.3鐵電相變
9.3.1鐵電相變中的一級和二級相變
9.3.2鐵電相變的Laudau理論
9.4超導相變
9.4.1超導相變與Ginzburg—Laudau理論
9.4.2高溫超導的晶體結構特徵
9.4.3Y，Ba2Cu3O7—x超導性和一級相變
9.4.4元素替換對Y1Ba2Cu3O7—x超導性的影響
9.4.5其他晶體結構的YBaCuO超導相
9.5一級馬氏體相變與二級反鐵磁相變的耦合
9.5.1反鐵磁性金屬和合金的分類
9.5.2γMn基合金的反鐵磁轉變與fcc→fct馬氏體相變
9.5.3γMn基合金的反鐵磁轉變軟模
9.5.4γMn基合金的相變耦合對合金材料性能的影響
參考文獻
第十章非晶晶化轉變和納米材料相變
10.1非晶晶化的熱力學
10.2非晶晶化的形核理論
10.2.1形核吉布斯自由能
10.2.2穩態的形核率
10.2.3與時間相關的形核率
10.3非晶晶化動力學的熱分析理論
10.3.1基本理論
10.3.2等溫過程分析
10.3.3勻速加熱過程分析
10.4納米材料的結構特徵
10.5納米晶體的熔化
10.6納米晶體中同素異構轉變理論
10.7納米晶體中的擴散型相變理論
10.8納米晶體中的均勻形核能壘
參考文獻
第十一章近代相變理論
11.1Landau理論與結構相變
11.1.1Laudau二級相變理論
11.1.2Laudau理論與一級相變
11.1.3Laudau理論與熱力學
11.1.4Ginzburg—Laudau理論
11.1.5Laudau理論的套用實例
11.2馬氏體相變的孤立子理論
11.2.1孤立子的基本理論和性質
11.2.2相變中的孤立波和孤立子
11.3相場理論
11.3.1描述相場的動力學方程
11.3.2相場理論的套用
11.4群論與相變
11.4.1群的基本概念
11.4.2晶體點群與空間群
11.4.3群的表示和特徵標表
11.4.4群論在相變中的套用
參考文獻
1.1 引言
1.2 相變的分類
1.2.1 按熱力學分類
1.2.2 按相變方式分類
1.2.3 按原子遷動特徵分類
1.2.4 常見一級固態相變的簡明分類
1.3 相變的一般特徵
1.3.1 相變的發生
1.3.2 形核
1.3.3 新相長大
1.3.4 相界面
1.3.5 新相與母相的晶體學關係
1.4 相變研究的展望
參考文獻
第二章 相變熱力學
2.1 新相的形成和相變驅動力
2.1.1 新相的形成
2.1.2 形核能壘
2.2 馬氏體相變熱力學
2.2.1 馬氏體相變的一般特徵
2.2.2 鐵基合金馬氏體相變熱力學
2.2.3 陶瓷和有色合金中的馬氏體相變熱力學
2.3 凝固與熔化
2.3.1 相線和分配係數
2.3.2 固體表面曲率對熔點的影響
2.3.3 壓力對凝固的影響
2.4 無序一有序轉變熱力學
2.4.1 原子配置的有序化
2.4.2 長程有序的B—W—G模型在CuAu合金中的套用
2.4.3 平衡有序度的不連續變化
2.5 失穩分解—Spinodal分解熱力學
2.5.1 二元Spinodal分解的熱力學條件
2.5.2 Cahn—Hilliard方程及其求解
2.5.3 Spinodal分解的實驗研究
2.6 脫溶分解熱力學
2.6.1 脫溶時成分起伏和沉澱相形核
2.6.2 脫溶驅動力計算
2.7 珠光體轉變（共析分解）熱力學
2.7.1 共析相變的有效驅動力
2.7.2 珠光體轉變的速度公式（界面擴散+界面遷移模型）
參考文獻
第三章 相變動力學
3.1 形核理論
3.1.1 經典形核理論
3.1.2 穩態形核率和與時間相關的形核率
3.1.3 Cahn—Hilliard非經典形核理論
3.1.4 界面能及新相核心的形狀
3.2 新相長大動力學
3.2.1 Fick擴散定理
3.2.2 擴散控制新相長大速度
3.2.3 片狀相和針狀相長大的Zener—Hillert理論
3.2.4 片狀鐵素體台階長大理論
3.2.5 三元系擴散控制新相長大
3.3 相變總體動力學
參考文獻
第四章 相變晶體學
4.1 概述
4.1.1 母相與新相的位向關係
4.1.2 新相的形貌
4.2 沉澱相變晶體學分析
4.2.10 點陣理論及其套用
4.2.2 其他fcc/bcc體系沉澱相變晶體學模型
4.3 馬氏體相變晶體學表象理論
4.4位向關係的變體及生成相晶粒間的位向差
參考文獻
第五章凝固理論
5.1一般凝固理論
5.1.1晶體形核的基本理論
5.1.2固—液相界面結構與晶體長大
5.1.3凝固過程的溶質再分配
5.1.4凝固過程固—液界面熔體的過冷狀態
5.1.5界面穩定性與晶體形態
5.2多相合金的凝固
5.2.1共晶合金的凝固
5.2.2偏晶合金的凝固
5.2.3包晶合金的凝固
5.3現代凝固理論及鑄造組織
5.3.1鑄件凝固組織的形成
5.3.2鑄件組織的控制
5.3.3鑄件中的缺陷
5.3.4快速凝固
參考文獻
第六章熔化與過熱
6.1引言
6.2熔化理論與過熱極限
6.2.1Lindemann熔化準則
6.2.2力學不穩定性（Bom）判據
6.2.3熱彈性失穩判據
6.2.4缺陷熔化理論
6.2.5過熱極限
6.2.6不同熔化理論之間的聯繫
6.3表面熔化
6.3.1實驗觀察
6.3.2表面熔化的唯象理論
6.3.3晶體缺陷處的預熔化
6.4小粒子的熔化行為
6.4.1小粒子熔化的實驗研究
6.4.2小粒子熔化的模型
6.4.3粒子形狀對熔化的影響
6.4.4表面包覆對小粒子熔化的影響
6.4.5小粒子熔化焓與尺寸的關係
6.4.6團簇的熔化
6.5鑲嵌粒子的過熱
6.5.1界面結構對鑲嵌粒子過熱的影響
6.5.2過熱粒子熔化過程的觀察
6.5.3鑲嵌粒子過熱的解釋
6.5.4壓力導致的過熱現象
6.5.5過熱粒子的物理性能
6.6薄膜的過熱
6.7結語與展望
參考文獻
第七章擴散型相變
7.1沉澱相變的基本理論
7.1.1沉澱過程的相變驅動力
7.1.2沉澱相的應變能和核胚形貌
7.1.3沉澱相粗化
7.2沉澱相變實例
7.3共析相變
7.3.1珠光體的形核和長大
7.3.2合金成分對鋼中珠光體相變的影響
7.3.3纖維沉澱和相間沉澱
7.4塊狀相變
7.4.1塊狀相變的特徵
7.4.2塊狀相變的熱力學和動力學
7.4.3存在塊狀相變的相圖和合金
7.5有序相變
參考文獻
第八章馬氏體相變
8.1馬氏體相變的定義和分類
8.1.1馬氏體相變的定義
8.1.2馬氏體相變的分類
8.2馬氏體相變驅動力
8.2.1馬氏體相變的熱力學條件
8.2.2鐵碳合金
8.2.3Fe—X—（C）系
8.2.4銅基合金
8.3馬氏體相變動力學
8.3.1馬氏體相變動力學特徵
8.3.2變溫馬氏體相變動力學方程
8.3.3等溫相變動力學
8.4馬氏體相變晶體學
8.4.1馬氏體相變晶體學經典模型
8.4.2馬氏體相變晶體學基礎
8.4.3馬氏體相變晶體學的表象理論
8.5馬氏體形核和馬氏預相變
8.5.1馬氏體形核理論
8.5.2馬氏體預相變現象的實驗研究
參考文獻
第九章二級相變
9.1二級相變的特徵
9.1.1二級相變的特性
9.1.2二級相變中的Ehrenfest方程
9.1.3液氦的A相變
9.2銅基合金中的二級有序相變
9.2.1銅基合金中的晶體結構
9.2.2銅基合金的有序轉變
9.3鐵電相變
9.3.1鐵電相變中的一級和二級相變
9.3.2鐵電相變的Laudau理論
9.4超導相變
9.4.1超導相變與Ginzburg—Laudau理論
9.4.2高溫超導的晶體結構特徵
9.4.3Y，Ba2Cu3O7—x超導性和一級相變
9.4.4元素替換對Y1Ba2Cu3O7—x超導性的影響
9.4.5其他晶體結構的YBaCuO超導相
9.5一級馬氏體相變與二級反鐵磁相變的耦合
9.5.1反鐵磁性金屬和合金的分類
9.5.2γMn基合金的反鐵磁轉變與fcc→fct馬氏體相變
9.5.3γMn基合金的反鐵磁轉變軟模
9.5.4γMn基合金的相變耦合對合金材料性能的影響
參考文獻
第十章非晶晶化轉變和納米材料相變
10.1非晶晶化的熱力學
10.2非晶晶化的形核理論
10.2.1形核吉布斯自由能
10.2.2穩態的形核率
10.2.3與時間相關的形核率
10.3非晶晶化動力學的熱分析理論
10.3.1基本理論
10.3.2等溫過程分析
10.3.3勻速加熱過程分析
10.4納米材料的結構特徵
10.5納米晶體的熔化
10.6納米晶體中同素異構轉變理論
10.7納米晶體中的擴散型相變理論
10.8納米晶體中的均勻形核能壘
參考文獻
第十一章近代相變理論
11.1Landau理論與結構相變
11.1.1Laudau二級相變理論
11.1.2Laudau理論與一級相變
11.1.3Laudau理論與熱力學
11.1.4Ginzburg—Laudau理論
11.1.5Laudau理論的套用實例
11.2馬氏體相變的孤立子理論
11.2.1孤立子的基本理論和性質
11.2.2相變中的孤立波和孤立子
11.3相場理論
11.3.1描述相場的動力學方程
11.3.2相場理論的套用
11.4群論與相變
11.4.1群的基本概念
11.4.2晶體點群與空間群
11.4.3群的表示和特徵標表
11.4.4群論在相變中的套用
參考文獻
