在我國制造業(yè)從數(shù)量擴(kuò)張向質(zhì)量提高轉(zhuǎn)型的歷史時期，對成分/工藝組織-性能的精確定量理解成為金屬材料科學(xué)與工程領(lǐng)域亟待解決的共性、基礎(chǔ)性難題。本書立足于熱力學(xué)和動力學(xué)，總結(jié)材料學(xué)和材料加工學(xué)中貫通成分/工藝-組織-性能的共性理論或規(guī)律，旨在用非平衡態(tài)熱力學(xué)實現(xiàn)“將熱力學(xué)應(yīng)用于非平衡動力學(xué)過程”的目標(biāo)。通過闡明熱-動力學(xué)多樣性、熱-動力學(xué)相關(guān)性和熱-動力學(xué)貫通性，解決貫通材料學(xué)與材料加工學(xué)的重大基礎(chǔ)性難題——基于整體加工過程的微觀組織預(yù)測和面向目標(biāo)組織與性能的加工工藝設(shè)計。
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目錄
序
前言
第1章緒論1
參考文獻(xiàn)4
第2章相變熱力學(xué)和動力學(xué)8
2.1引言8
2.2相變的不可逆熱力學(xué)基礎(chǔ)9
2.2.1相變的熱力學(xué)驅(qū)動力9
2.2.2相變過程的自由能耗散10
2.2.3相變體系的控制方程11
2.3相變過程的統(tǒng)計理論基礎(chǔ)13
2.3.1隨機(jī)事件和馬爾可夫過程13
2.3.2體系概率密度演化的主方程14
2.3.3相變體系團(tuán)簇動力學(xué)14
2.4形核生長類相變理論16
2.4.1形核熱力學(xué)16
2.4.2形核動力學(xué)17
2.4.3形核模式19
2.4.4生長方程24
2.4.5非平衡凝固中的界面動力學(xué)26
2.4.6固態(tài)相變中的界面動力學(xué)31
2.5存在的問題32
參考文獻(xiàn)33
第3章熱-動力學(xué)多樣性37
3.1引言37
3.2與穩(wěn)定性相關(guān)的熱-動力學(xué)多樣性38
3.2.1相或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性38
3.2.2尺寸或熱穩(wěn)定性41
3.2.3界面或形態(tài)穩(wěn)定性44
3.3與形核相關(guān)的熱-動力學(xué)多樣性.47
3.3.1均質(zhì)形核中的熱-動力學(xué)競爭47
3.3.2均質(zhì)與非均質(zhì)形核的競爭48
3.3.3形核模式的競爭48
3.4與生長相關(guān)的熱-動力學(xué)多樣性.51
3.4.1熱力學(xué)極值原理與界面遷移52
3.4.2枝晶生長中的熱-動力學(xué)多樣性56
3.4.3固態(tài)相變與熱-動力學(xué)多樣性64
3.5擴(kuò)展等動力學(xué)中的熱-動力學(xué)多樣性66
3.5.1類JMA模型的動力學(xué)多樣性67
3.5.2熱力學(xué)因子導(dǎo)致的熱-動力學(xué)多樣性69
3.5.3錯配應(yīng)變導(dǎo)致的熱-動力學(xué)多樣性72
3.6存在的問題75參考文獻(xiàn)76
第4章熱----動力學(xué)相關(guān)性84
4.1引言84
4.2固態(tài)相變中的熱-動力學(xué)相關(guān)性.85
4.2.1形核/生長固有的熱-動力學(xué)相關(guān)性.85
4.2.2基于熱-動力學(xué)相關(guān)性的相變分類87
4.2.3擴(kuò)散型相變中的熱-動力學(xué)相關(guān)性88
4.2.4切變型相變中的熱-動力學(xué)相關(guān)性94
4.2.5組織演化模型中的熱-動力學(xué)相關(guān)性100
4.3晶粒長大中的熱-動力學(xué)相關(guān)性106
4.3.1熱-動力學(xué)相關(guān)性的定量模型106
4.3.2晶粒長大與熱-動力學(xué)相關(guān)性109
4.3.3熱力學(xué)穩(wěn)定性與熱-動力學(xué)相關(guān)性111
4.4非平衡凝固中的熱-動力學(xué)相關(guān)性113
4.4.1形態(tài)演化的穩(wěn)定性判據(jù)113
4.4.2亞快速凝固的枝晶生長模型114
4.4.3熱-動力學(xué)相關(guān)性的凝固體現(xiàn)118
4.5同位錯演化相關(guān)的熱-動力學(xué)相關(guān)性125
4.5.1位錯熱-動力學(xué)125
4.5.2熱-動力學(xué)相關(guān)性與強(qiáng)塑性互斥129
4.6存在的問題131
參考文獻(xiàn)132
第5章熱-動力學(xué)貫通性142
5.1引言142
5.2熱-動力學(xué)貫通性的體現(xiàn)142
5.2.1非平衡凝固與固態(tài)相變一體化143
5.2.2微觀組織形成與變形機(jī)理157
5.2.3借助缺陷的熱-動力學(xué)貫通性166
5.3熱-動力學(xué)貫通性的度量168
5.3.1基于熱-動力學(xué)協(xié)同的廣義穩(wěn)定性169
5.3.2廣義穩(wěn)定性在金屬材料中的普適性172
5.3.3大熱力學(xué)驅(qū)動力大廣義穩(wěn)定性策略177
5.4熱-動力學(xué)貫通性的基礎(chǔ)179
5.4.1相變/變形新機(jī)制180
5.4.2多個過程的共生183
5.4.3形核與生長的分開184
5.5熱-動力學(xué)貫通性的設(shè)計185
5.5.1設(shè)計邏輯185
5.5.2設(shè)計參量186
5.5.3高強(qiáng)度和高塑性納米晶材料設(shè)計193
5.6存在的問題209
參考文獻(xiàn)210
第6章未來展望222
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