相变热-动力学

在我国制造业从数量扩张向质量提高转型的历史时期，对成分/工艺组织-性能的精确定量理解成为金属材料科学与工程领域亟待解决的共性、基础性难题。《相变热-动力学》立足于热力学和动力学，总结材料学和材料加工学中贯通成分/工艺-组织-性能的共性理论或规律，旨在用非平衡态热力学实现“将热力学应用于非平衡动力学过程”的目标。通过阐明热-动力学多样性、热-动力学相关性和热-动力学贯通性，解决贯通材料学与材料加工学的重大基础性难题——基于整体加工过程的微观组织预测和面向目标组织与性能的加工工艺设计。

目录
序
前言
第1章绪论1
参考文献4
第2章相变热力学和动力学8
2.1引言8
2.2相变的不可逆热力学基础9
2.2.1相变的热力学驱动力9
2.2.2相变过程的自由能耗散10
2.2.3相变体系的控制方程11
2.3相变过程的统计理论基础13
2.3.1随机事件和马尔可夫过程13
2.3.2体系概率密度演化的主方程14
2.3.3相变体系团簇动力学14
2.4形核生长类相变理论16
2.4.1形核热力学16
2.4.2形核动力学17
2.4.3形核模式19
2.4.4生长方程24
2.4.5非平衡凝固中的界面动力学26
2.4.6固态相变中的界面动力学31
2.5存在的问题32
参考文献33
第3章热-动力学多样性37
3.1引言37
3.2与稳定性相关的热-动力学多样性38
3.2.1相或结构稳定性38
3.2.2尺寸或热稳定性41
3.2.3界面或形态稳定性44
3.3与形核相关的热-动力学多样性.47
3.3.1均质形核中的热-动力学竞争47
3.3.2均质与非均质形核的竞争48
3.3.3形核模式的竞争48
3.4与生长相关的热-动力学多样性.51
3.4.1热力学极值原理与界面迁移52
3.4.2枝晶生长中的热-动力学多样性56
3.4.3固态相变与热-动力学多样性64
3.5扩展等动力学中的热-动力学多样性66
3.5.1类JMA模型的动力学多样性67
3.5.2热力学因子导致的热-动力学多样性69
3.5.3错配应变导致的热-动力学多样性72
3.6存在的问题75参考文献76
第4章热----动力学相关性84
4.1引言84
4.2固态相变中的热-动力学相关性.85
4.2.1形核/生长固有的热-动力学相关性.85
4.2.2基于热-动力学相关性的相变分类87
4.2.3扩散型相变中的热-动力学相关性88
4.2.4切变型相变中的热-动力学相关性94
4.2.5组织演化模型中的热-动力学相关性100
4.3晶粒长大中的热-动力学相关性106
4.3.1热-动力学相关性的定量模型106
4.3.2晶粒长大与热-动力学相关性109
4.3.3热力学稳定性与热-动力学相关性111
4.4非平衡凝固中的热-动力学相关性113
4.4.1形态演化的稳定性判据113
4.4.2亚快速凝固的枝晶生长模型114
4.4.3热-动力学相关性的凝固体现118
4.5同位错演化相关的热-动力学相关性125
4.5.1位错热-动力学125
4.5.2热-动力学相关性与强塑性互斥129
4.6存在的问题131
参考文献132
第5章热-动力学贯通性142
5.1引言142
5.2热-动力学贯通性的体现142
5.2.1非平衡凝固与固态相变一体化143
5.2.2微观组织形成与变形机理157
5.2.3借助缺陷的热-动力学贯通性166
5.3热-动力学贯通性的度量168
5.3.1基于热-动力学协同的广义稳定性169
5.3.2广义稳定性在金属材料中的普适性172
5.3.3大热力学驱动力大广义稳定性策略177
5.4热-动力学贯通性的基础179
5.4.1相变/变形新机制180
5.4.2多个过程的共生183
5.4.3形核与生长的分开184
5.5热-动力学贯通性的设计185
5.5.1设计逻辑185
5.5.2设计参量186
5.5.3高强度和高塑性纳米晶材料设计193
5.6存在的问题209
参考文献210
第6章未来展望222
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