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黄振坤，吴澜尔 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030548603

商品编码：26502107242

包装：平装

出版时间：2017-11-01

图书基本信息
图书名称	高温非氧化物陶瓷相图
作者	黄振坤,吴澜尔
定价	98.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030548603
出版日期	2017-11-01
字数
页码	232
版次	31
装帧	平装
开本	B5
商品重量	0.4Kg

内容简介

相图是对多组分物质系统，在特定温度、压力下，经物理化学反应达到物相之间平衡关系的图示描述。它作为材料实验基础研究的成果，是开发新材料的基础依据之一。《高温非氧化物陶瓷相图》主要收录硅、铝、第Ⅳ～Ⅵ族过渡金属的硼、碳、氮化合物为基的陶瓷系统相图，以及以这些化合物为端元组分的二元系、三元系、四元系、五元系乃至六元系（Jnecke三棱柱）相图，不仅包含实验相图，而且包含部分计算相图。

作者简介

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目录

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编辑推荐

高等院校材料科学与工程等专业相关师生,从事陶瓷尤其特种陶瓷制造的企业、科研单位的技术人员

文摘

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序言

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《材料科学基础：高温非氧化物陶瓷相图与结构演化》 内容简介 本书旨在深入探讨高温非氧化物陶瓷材料在复杂热力学环境下的相行为、相变动力学及其结构演化规律。作为材料科学领域的重要组成部分，高温非氧化物陶瓷因其优异的高温强度、耐腐蚀性、硬度以及独特的热电、光电性能，在航空航天、能源、化工、电子等尖端领域展现出巨大的应用潜力。然而，这些材料在高温下的相稳定性、相界面的行为以及相变过程中的微观结构变化，是理解和优化其性能的关键，也是材料设计与应用面临的重大挑战。 本书紧密围绕“相图”这一核心概念，但不同于单纯的相图查阅手册，本书将重点聚焦于高温非氧化物陶瓷相图的构建原理、热力学解析方法，以及相图信息在指导材料制备、性能调控和应用失效分析中的实际意义。我们将系统梳理不同体系（如氮化物、碳化物、硼化物、硫化物等）高温非氧化物陶瓷的经典相图，深入分析影响相平衡的因素，如组分、压力、气氛等。同时，本书还将拓展性地探讨相图之外，与相行为紧密相关的其他关键科学问题。 第一部分：高温非氧化物陶瓷相图的理论基础与构建方法 本部分将为读者建立扎实的理论基础。首先，我们将回顾热力学基本原理，包括吉布斯自由能、相平衡条件、相律等，并详细阐述这些原理如何应用于描述多组分、多相体系的相行为。随后，重点介绍构建高温非氧化物陶瓷相图的常用理论模型，如CALPHAD（Calculation of Phase Diagrams）方法，并解释其在预测新相、优化现有相图方面的强大功能。书中将通过具体案例，展示如何利用实验数据（如差示扫描量热法、X射线衍射、电子显微镜等）来验证和修正理论相图。此外，还将探讨在极端高温、高压或特定气氛下，相图的构建可能遇到的挑战以及相应的解决方案。 第二部分：典型高温非氧化物陶瓷体系的相行为分析 本书将选取一系列具有代表性的高温非氧化物陶瓷体系进行深入剖析，例如： 氮化物陶瓷： 重点关注氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）等体系。我们将分析其在不同氮气氛下的相变过程，以及与其他元素（如Si, Al, Mg, Y等）形成的复杂相图。例如，Si3N4在高温下的多晶型转变，以及在烧结过程中添加的稀土氧化物或碱土金属氧化物如何影响其固相反应和液相烧结行为，最终形成致密的陶瓷组织。书中将详细阐述“烧结助剂”在固-液-固转变中的作用，以及不同晶界相的形成机理和对材料宏观性能的影响。 碳化物陶瓷： 以碳化硅（SiC）和碳化钛（TiC）等为代表。我们将探讨SiC在不同气氛下的氧化行为，以及高温下相边界的移动。对于TiC等，其非计量特性十分显著，我们将分析其相界面的稳定性，以及在高温下与碳、金属等形成复杂碳化物或碳氮化物的相图。此外，还将涉及金属基或陶瓷基复合材料中碳化物的热稳定性，以及其在高温环境下的相变对复合材料整体性能的潜在影响。 硼化物陶瓷： 介绍硼化锆（ZrB2）、二硼化铪（HfB2）等。这些材料通常具有极高的熔点和优异的高温抗氧化性。本书将分析其在空气或氧化气氛下的相图，重点关注氧化产物的形成和结构，以及氧化膜的保护作用。我们将详细讨论其固相反应路径、烧结行为以及在高温氧化环境下的结构演化，包括相的生成、生长、聚集以及界面的改变。 硫化物与硒化物陶瓷： 介绍一些具有特殊光电或热电性能的硫化物和硒化物陶瓷，例如硫化铅（PbS）等。虽然其应用温度可能低于氮化物或碳化物，但在中温或特定环境下的相稳定性和相变依然至关重要。本书将分析其在不同气氛下的相平衡，以及在合成过程中可能遇到的副相和杂质相，并探讨如何通过相图信息来控制合成工艺，获得目标纯相材料。 对于每个体系，本书都将不仅仅局限于标准的二元或三元相图，而是会深入到复杂多组分体系，以及在实际应用条件下（例如，存在杂质、不同气氛、应力等）的相行为。 第三部分：高温非氧化物陶瓷的相变动力学与微观结构演化 相图提供了热力学上的平衡信息，但材料的实际性能很大程度上取决于相变的动力学过程以及由此产生的微观结构。本部分将重点关注： 相变的驱动力与阻碍： 深入分析驱动相变的能量因素，如自由能差、界面能、体积变化等，以及阻碍相变的动力学因素，如扩散率、原子迁移能力、形核几率等。 相变的微观机制： 详细介绍不同类型的相变机制，如扩散型相变（固-固转变、固-液转变）和无扩散型相变（马氏体相变等），并结合实验证据（如透射电子显微镜下的原位观察），阐述其在高温非氧化物陶瓷中的具体表现。 晶界、界面与缺陷的影响： 强调晶界、颗粒界以及晶体缺陷（如空位、位错、间隙原子等）在相变动力学中的关键作用。我们将分析这些结构特征如何影响原子的扩散路径、形核位置的选择以及相界面的移动速度，并最终影响材料的烧结、晶粒生长、相分离等过程。 烧结过程中的相行为： 详细探讨高温非氧化物陶瓷烧结过程中涉及的复杂相变。例如，液相烧结中液相的生成、扩散、颗粒重排、致密化以及液相消失等一系列与相平衡和相变动力学密切相关过程。我们将分析不同烧结助剂如何影响液相的成分、熔点和粘度，进而调控烧结温度和最终的微观结构。 高温下的退化与失效机理： 将相图和相变动力学知识应用于分析材料在高温服役环境下的退化机制。例如，氧化、腐蚀、晶粒粗化、相分离、烧结体开裂等，都与高温下的相行为和结构演化息息相关。理解这些过程，有助于设计更稳定、更可靠的高温材料。 第四部分：实验表征技术与相图的综合应用 本书将介绍用于研究高温非氧化物陶瓷相行为和结构演化的先进实验技术。 高温物相分析： 详细介绍高温X射线衍射（HT-XRD）、高温差示扫描量热法（HT-DSC）/差热分析（HT-DTA）、高温透射电子显微镜（HT-TEM）等技术，说明它们如何用于原位监测相变，测定相转变温度，以及分析高温下的晶体结构变化。 微观结构表征： 介绍扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）、透射电子显微镜（TEM）结合高分辨成像（HRTEM）和电子能量损失谱（EELS）等技术，用于观察相界面、晶界、夹杂相以及分析元素的分布和化学态。 热力学数据测量： 介绍熔点测定、溶解度测定、热膨胀测量等实验方法，这些数据是构建精确相图的重要基础。 相图在材料设计中的应用： 通过实际案例，展示如何利用已有的相图信息或通过构建新的相图来指导新材料的开发。例如，选择合适的组分来获得特定的相组成，优化烧结工艺以实现最佳的致密化和晶粒结构，预测材料在不同气氛下的稳定性，以及为极端工况下的材料选择提供依据。 目标读者 本书适合于材料科学与工程、冶金工程、化学工程、物理学等相关专业的本科生、研究生以及从事高温陶瓷材料研究、开发和应用的科研人员、工程师。 总结 《材料科学基础：高温非氧化物陶瓷相图与结构演化》并非一本仅仅罗列相图数据的工具书，而是致力于建立读者对高温非氧化物陶瓷复杂相行为的深刻理解。通过理论与实验的结合，热力学与动力学的贯通，本书将引导读者深入探索这些高性能材料在高温环境下的奥秘，为新一代高温材料的设计与应用提供坚实的理论支撑和实践指导。本书强调的是科学研究的严谨性，是知识的深度挖掘，是理论在实际应用中的价值体现。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的内容确实不是大众读物，它面向的是具有一定专业背景的读者。但我认为，对于任何一个在材料科学领域，特别是高温非氧化物陶瓷领域深耕的研究者、工程师，甚至是高年级的学生来说，这本书都绝对是值得拥有的。它不是那种可以快速扫过一遍的书，而是需要静下心来，仔细揣摩，反复研读的。每一个相图，每一条解释，都蕴含着丰富的知识和经验。它能让你在每一次翻阅时，都有新的发现和体悟，仿佛在和作者进行一场深入的思想交流。

评分☆☆☆☆☆

这本《高温非氧化物陶瓷相图》的封面设计，老远看过去就透着一股子严谨和专业。封面的色调偏冷，但不是那种死气沉沉的冰冷，而是一种经过时间沉淀后，在高温炉火中淬炼出的沉静。字体的选择也很有讲究，既有现代科技的清晰利落，又不失传统学术著作的厚重感。我第一眼看到它，就觉得这绝对不是那种快餐式的读物，它承载的是知识，是研究的精华。拿到手里，分量感十足，纸张的质感也很不错，不是那种轻易泛黄的劣质纸，摸上去带着一丝丝细腻的纹理，翻阅的时候也不会发出刺耳的沙沙声，这对于长期研读的学术书籍来说，是非常重要的细节。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的内容深度，绝对是能够让材料科学领域的同行们眼前一亮的。非氧化物陶瓷，这本身就是一个充满挑战和潜力的研究方向，而“高温”二字更是将难度系数直接拉满。翻开目录，我就被那些复杂的相图名称给吸引住了，比如氮化物、碳化物、硼化物在不同气氛下的多组分体系，光是听名字就觉得信息量爆炸。而且，它不仅仅是简单地罗列数据，我能感觉到作者在每一处相图的绘制、解释背后，都凝聚着大量的实验数据、理论计算和深刻的理解。它不是那种浮光掠影的介绍，而是像一个经验丰富的向导，带领你深入探索高温非氧化物陶瓷世界的每一个角落，指引你穿越复杂的数据迷雾，找到那些隐藏的规律和规律性的例外。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，远不止于它所包含的“相图”。它更代表了一种治学态度，一种对科学的极致追求。作者在序言中提到的，对每一个数据、每一个结论都经过反复核查的承诺，让我深感敬佩。在信息爆炸的时代，我们很容易被碎片化的知识所淹没，而一本如此厚重、如此严谨的学术著作，恰恰能提醒我们，真正的知识是需要时间、需要沉淀、需要深度的。我相信，对于很多在非氧化物陶瓷领域奋斗的科研人员来说，这本书将是一笔宝贵的财富，能够陪伴他们走过漫漫的科研之路。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢书中对于“歧义性”的处理。很多相图，尤其是在高温下的复杂体系，往往存在一定的研究空白或者争议。而这本书并没有回避这些问题，而是通过详细的文献引用和对不同研究结果的对比分析，清晰地呈现了这些“不确定性”。这种科学的严谨态度，恰恰是学术研究的魅力所在。它鼓励读者不仅要接受已有的结论，更要带着批判性思维去思考，去进一步探索和验证。这让我觉得，这本书不仅仅是一本知识的载体，更是一本思维的启迪者。

评分☆☆☆☆☆

我注意到作者在编写这本书时，一定花费了巨大的心血。从文献的搜集、数据的整理、实验的设计、到理论的推导，每一个环节都需要极高的专业性和耐心。我尤其欣赏作者在解释一些复杂相图形成原因时的逻辑性。他不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”。比如，对于某些非氧化物陶瓷在高温下容易发生分解或者与其他物质形成固溶体的现象，作者会从热力学和动力学的角度去深入剖析，这让读者对材料的行为有了更深层次的理解，而不仅仅停留在表面的现象描述。

评分☆☆☆☆☆

从装帧设计上，这本书也体现了其高端定位。我注意到书脊上的烫金字体，在灯光下闪烁着低调而优雅的光泽，书本的整体排版也非常清晰，文字大小适中，阅读起来不会感到疲劳。而且，书中的插图，也就是那些相图本身，颜色和线条的运用都非常考究，清晰度极高，即使是放大细节，也不会出现模糊不清的情况。这一点对于理解复杂的相图至关重要，能够有效避免信息传递的失真。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对材料科学领域一直保持好奇心的读者，我一直觉得相图就像是一张地图，它告诉我们各种物质在不同条件下可以存在的“王国”。而《高温非氧化物陶瓷相图》这张地图，则是绘制得如此精细、如此全面。它不仅仅包括了我们熟知的那些主要相，甚至还涵盖了一些鲜为人知的亚稳相和杂质相的影响。这对于进行前沿研究的学者来说，简直是福音。可以想象，在探索新的高温陶瓷材料时，这张地图能极大地缩短我们摸索的时间，让我们能更高效地找到那个“理想国”。

评分☆☆☆☆☆

我尝试着去理解其中一个章节，关于氮化物陶瓷在氮气和氩气气氛下的相平衡。刚开始看的时候，确实有点吃力，图表中的等温线、等压线、固相区、液相区等等，像一张张无声的宣言，都在诉说着材料在极端条件下的行为。但我坚持下来，一边对照着文字解释，一边在脑海里勾勒出那个三维空间的相变过程，渐渐地，那些原本抽象的概念变得立体起来。特别是作者对于一些关键转变温度点的论述，以及对可能存在的亚稳相的讨论，让我觉得这本书的研究是多么的严谨和细致。它不是教你死记硬背，而是教你如何去分析、去预测，甚至去操控这些材料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值，对于高温非氧化物陶瓷的工业应用来说，简直是无价之宝。想象一下，在航空航天、核能、高性能刀具等领域，对材料的要求有多么苛刻。很多时候，一个微小的相结构变化，就可能导致整个器件的失效。而有了这本相图大全，工程师们在设计和开发新材料时，就可以更精准地选择和控制反应条件，避免出现意想不到的相变，从而大大提高产品的可靠性和安全性。我甚至觉得，这本书可以作为很多企业研发部门的“案头宝典”，在实际操作中，遇到问题，翻阅一下，也许就能找到解决问题的灵感和方向。