材料热力学

第二版前言

第一版前言

绪论

1 单组元材料的热力学

1.1 引论

1.2 Gibbs自由能

1.3 相变的体积效应

1.4 热容

1.5 由热容计算自由能

1.6 单元材料的两相平衡

1.7 Gibbs-Helmholtz方程

1.8 磁性转变的自由能

第1章推荐读物

习题

2 二组元相

2.1 理想溶体近似

2.2 正规溶体近似

2.3 溶体的性质

2.4 混合物的自由能

2.5 亚正规溶体模型

2.6 化学势与活度

2.6.1 化学势

2.6.2 化学势与自由能-成分图（Gm-X图）

2.6.3 活度

2.7 化合物相

习题

3 二组元材料的热力学

3.1 两相平衡

3.2 固-液两相平衡

3.3 溶解度曲线

3.3.1 第二相为纯组元时的溶解度

3.3.2 第二相为化合物时的溶解度

3.4 固溶体间的相平衡

3.5 相稳定化参数

第2、3章推荐读物

习题

4 两个重要的溶体模型

4.1 Bragg-Williams近似

4.1.1 固溶体的成分与有序度

4.1.2 混合熵与内能

4.1.3 自由能

4.1.4 合作现象

4.2 双亚点阵模型

4.2.1 成分描述

4.2.2 混合熵

4.2.3 过剩自由能

4.2.4 摩尔自由能

4.2.5 化学势及活度

第4章推荐读物

习题

5 相变热力学

5.1 无扩散相变

5.1.1 相变驱动力

5.1.2 T0线

5.1.3 马氏体点

5.2 固溶体的分解

5.2.1 固溶体自由能曲线的分析

5.2.2 亚稳固溶体的分解

5.3 第二相析出

5.4 析出相的表面张力效应

5.4.1 表面张力与附加压力

5.4.2 表面张力与溶解度

5.5 二级相变

5.5.1 相变的热力学特征

5.5.2 固溶体的磁性转变自由能

5.5.3 有序-无序转变的自由能

5.6 二级相变对相平衡的影响

5.6.1 对溶解度曲线的影响

5.6.2 对溶解度间隙的影响

5.7 晶间偏析

第5章推荐读物

习题

6 多组元相

6.1 正规溶体近似

6.2 化合物相

6.2.1 线性化合物 （A，B）aCc

6.2.2 互易相（互易化合物、互易固溶体）

6.3 代位-间隙式固溶体

6.4 二级相变自由能

6.4.1 磁性转变自由能

6.4.2 有序-无序转变自由能

7 多元材料热力学

7.1 三元系中的两相平衡

7.2 固溶体与线性化合物的平衡

7.3 两个线性化合物之间的平衡

7.4 固溶体与化学计量比化合物的平衡

7.5 固溶体之间的相平衡

7.5.1 稀溶体之间的相平衡

7.5.2 非稀溶体之间的相平衡

7.6 两相平衡与第三元素

第6、7章推荐读物

习题

8 集团变分法

8.1 集团概率变量

8.2 摩尔自由能描述

8.2.1 内能

8.2.2 配置熵

8.2.3 摩尔自由能

8.3 巨势与相对化学势

8.3.1 相对化学势与巨势的定义的导出

8.3.2 巨势-相对化学势曲线

8.4 变分与数值计算

8.5 自然迭代法

8.6 同结构相平衡计算

8.7 CVM的新发展

第8章参考文献

第8章推荐读物

9 次级相平衡

9.1 亚稳态相平衡

9.1.1 亚稳相与亚稳平衡态

9.1.2 步进规则

9.1.3 外插规律

9.1.4 单组元材料的亚稳平衡

9.1.5 溶体系统中的亚稳平衡

9.1.6 非晶态合金

9.2 局域平衡

9.2.1 局部平衡假设

9.2.2 局部平衡与相图测定

9.3 仲平衡

第9章参考文献

第9章推荐读物

10 材料设计与热力学

10.1 经验材料设计的热力学

10.1.1 相边界成分的确定与电子空位浓度

10.1.2 相边界成分的确定与电子能级

10.2 CALPHAD方法

10.2.1 CALPHAD方法及特点

10.2.2 CALPHAD数据库和计算程序

10.2.3 CALPHAD与第一性原理计算

10.3 CALPHAD相图计算数据库实例

10.3.1 无铅微焊材料

10.3.2 Ⅲ-Ⅴ族半导体相图数据库

第10章参考文献

第10章推荐读物

英文索引

中文索引

《高等学校教材：材料热力学（第2版）》重点介绍了经典热力学和统计热力学理论在揭示材料中的相和组织形成规律方面的应用，注意通过材料问题实例来使读者理解和掌握热力学的基本规律。全书共分10章，由浅入深地讨论单组元系、二组元系和三组元以上的多组元系材料的相形成规律和相平衡问题；相变的热力学问题；重要的溶体模型和集团变分模型；亚稳、局域等次级相平衡以及材料设计与热力学等问题。内容自成体系而且富有特色，并附有涉及领域广泛的材料研究的实例和习题，书后还列有英文、中文索引，方便读者阅读、检索。本次再版对第8章和第10章做了较大的修改，以适应这些领域的快速发展；对所有插图和习题进行了梳理；在每章前增加了导读提示，以使《高等学校教材：材料热力学（第2版）》更有利于自学。

　　《高等学校教材：材料热力学（第2版）》可供材料科学与工程、材料加工与成型、材料物理与化学以及冶金、机械、力学等方面的科技人员阅读与参考，适合作为高等院校的高年级学生和研究生的教学用书。国家教育部于2005年将此书确定为全国研究生推荐教材。