非平衡态冶金热力学 9787030526984 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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翟玉春 著

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• 物理化学
• 科学出版社
• 9787030526984
• 金属材料
• 相平衡
• 热力学计算

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030526984

商品编码：28024208612

包装：圆脊精装

出版时间：2017-06-01

基本信息

书名：非平衡态冶金热力学

定价：168.00元

作者：翟玉春

出版社：科学出版社

出版日期：2017-06-01

ISBN：9787030526984

字数：

页码：

版次：1

装帧：圆脊精装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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本书是*本非平衡态冶金热力学的专著，构建了非平衡态冶金热力学的理论体系。系统地阐述了非平衡态冶金热力学的基础理论和基本知识，内容包括非平衡态热力学基础、单元和多元体系的均相反应、气体与无孔隙固体的反应、气体与多孔固体的反应、气-液相反应、液-液相反应、液-固相反应、固-固相反应和一些应用实例，给出了单元、多元、均相、多相远离平衡的冶金体系发生不可逆的传输过程和化学反应的吉布斯自由能变的公式，以及传输速度和化学反应速率的公式，讨论了过程的各种控制步骤，描述了单一过程的情况和多个过程的耦合。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代材料科学进展：性能调控与新材料开发》 内容简介： 本书旨在全面梳理和深入探讨现代材料科学领域的前沿进展，聚焦于材料性能的精细调控策略以及新型功能材料的开发与应用。全书共分为三个部分，由浅入深，由理论到实践，力求为读者提供一个系统、详实的现代材料科学研究图景。 第一部分：材料结构与性能的深刻洞察 本部分是理解材料行为的基石，着重于揭示材料微观结构与宏观性能之间的内在联系。我们将从晶体学、缺陷理论、相变动力学以及界面科学等基础理论出发，深入剖析不同材料体系（包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等）的结构特征如何直接影响其力学、电学、磁学、光学、热学以及化学等关键性能。 晶体结构与电子态： 详细阐述不同晶格结构（如体心立方、面心立方、六方密排等）的特点，以及原子排列对材料电子能带结构的影响。通过第一性原理计算等现代计算方法，我们将展示如何预测和理解材料的电子输运、光学吸收与发射等性质。例如，对半导体材料，将深入探讨掺杂、合金化等手段如何改变能带隙，实现光电功能的调控；对于金属材料，将分析晶体结构对塑性变形机制的影响。 缺陷工程与性能调控： 深入探讨点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、层错）和体缺陷（空隙、析出相）在材料性能中扮演的关键角色。我们将介绍如何通过控制缺陷的浓度、类型和分布来优化材料的强度、韧性、导电性、催化活性等。例如，在陶瓷材料中，精确控制氧空位浓度可以显著提升其离子导电性，对于固态电解质的应用至关重要；在金属材料中，晶界强化和析出强化是提高强度和硬度的重要途径，本书将详细讨论不同强化机制的微观机理。 相变动力学与微观结构演化： 聚焦于材料在不同温度、压力和气氛下的相变过程。我们将详细介绍相变驱动力、形核与长大机制，以及固-固相变、固-液相变、固-气相变等不同相变的动力学过程。通过先进的显微分析技术（如透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射等），我们将展示如何原位观察和理解微观结构的演化，以及如何通过热处理工艺（如退火、淬火、回火）来精确控制相组成和微观结构，从而获得期望的宏观性能。例如，对钢材的热处理过程，我们将详细解析不同温度下的相变转变，以及这些转变如何影响钢的硬度、强度和韧性。 界面科学与多相材料： 界面是不同相之间相互作用的区域，其特性对复合材料、多层膜、纳米材料等具有决定性影响。本部分将深入探讨界面能、界面扩散、界面反应以及界面结构对材料整体性能的贡献。我们将分析金属-陶瓷界面、聚合物-填料界面、异质结界面等，并介绍如何通过界面工程来增强材料的结合强度、改善电学或热学匹配性，以及抑制界面相关的失效机制。例如，在纤维增强复合材料中，纤维与基体之间的界面结合是决定材料整体强度的关键因素，本书将探讨不同的界面处理技术如何改善这种结合。 第二部分：前沿材料设计与制备策略 本部分将转向材料的设计理念与先进的制备技术，重点介绍如何通过理性设计和创新工艺来开发具有特定功能的新型材料。 计算材料科学与高通量筛选： 介绍第一性原理计算、分子动力学模拟、蒙特卡洛方法等计算工具在材料设计中的应用。我们将展示如何利用这些工具来预测材料的性能、探索新的相结构、优化材料成分，并加速新材料的发现过程。高通量计算和实验技术相结合，能够极大地提高材料研发的效率，本书将通过实例说明如何进行高通量筛选。 纳米材料的设计与自组装： 深入探讨纳米尺度材料的独特性能，以及如何通过精确控制纳米结构的尺寸、形貌和组装来构建功能材料。我们将介绍各种纳米材料的制备方法，如化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法、水热法、模板法等。特别关注纳米材料的自组装行为，以及如何利用自组装来构建有序的纳米结构，例如在纳米催化剂、纳米传感器和纳米药物载体等领域的应用。 智能材料与响应性材料： 聚焦于能够感知外界环境变化并作出相应响应的智能材料。我们将详细介绍形状记忆合金、液晶弹性体、电致伸缩材料、光致变色材料等。分析其响应机制，并探讨其在传感器、执行器、自修复材料、可穿戴设备等领域的潜在应用。例如，形状记忆合金在医疗器械中的应用，以及如何通过控制其相变来达到预期的形状恢复功能。 先进制造技术与增材制造（3D打印）： 介绍激光熔融沉积、电子束熔融、选择性激光烧结等增材制造技术在材料加工中的革命性影响。我们将分析这些技术如何实现复杂结构的精确制造，以及如何在此过程中实现材料的梯度设计和功能集成。本书将重点探讨增材制造在航空航天、生物医学、定制化产品等领域的应用，以及如何通过工艺参数优化来控制材料的微观结构和宏观性能。 表界面工程与功能涂层： 深入探讨如何通过表面改性、功能涂层制备来赋予材料新的性能。我们将介绍 PVD、CVD、电镀、喷涂等多种涂层制备技术，以及如何设计和制备具有耐磨、耐腐蚀、导电、绝缘、疏水、亲水等特性的功能涂层。例如，在航空发动机叶片上的高温防护涂层，以及在生物植入体上的抗菌涂层。 第三部分：材料性能的测试、表征与应用 本部分将侧重于材料性能的评估方法，以及材料在各个领域的实际应用案例，旨在将理论与实践相结合。 材料性能的测试与表征技术： 全面介绍各种材料性能的测试方法，包括力学性能测试（拉伸、压缩、弯曲、疲劳、断裂韧性等）、电学性能测试（电阻率、介电常数、霍尔效应等）、磁学性能测试（磁化强度、矫顽力等）、热学性能测试（热导率、热膨胀系数等）、光学性能测试（透射率、反射率、折射率等）以及化学性能测试（腐蚀速率、催化活性等）。同时，我们将详细介绍各种先进的表征技术，如X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子探针层析成像（APT）、原子力显微镜（AFM）等，以及它们在揭示材料微观结构和成分方面的关键作用。 功能材料的典型应用： 通过具体的应用实例，展现新材料开发的重要意义。我们将深入探讨在能源领域（如高效太阳能电池材料、高性能储能材料、核燃料材料）、信息技术领域（如半导体材料、磁性材料、光电子材料）、生物医学领域（如生物相容性材料、药物缓释载体、组织工程支架）、航空航天领域（如高性能结构材料、耐高温材料、复合材料）以及环境保护领域（如催化剂、吸附材料、膜材料）等关键领域的材料应用进展。 材料的可靠性与失效分析： 探讨材料在实际使用环境中可能出现的失效模式，以及如何通过可靠性设计和失效分析来提高材料的使用寿命和安全性。我们将介绍腐蚀、疲劳、蠕变、磨损、老化等失效机制，以及各种失效分析技术（如金相分析、断口分析、光谱分析等）。 面向未来的材料发展趋势： 对当前材料科学研究的热点和未来发展方向进行展望。包括可持续材料、生物基材料、可再生能源材料、量子材料、人工智能辅助材料设计等。强调材料科学在解决全球性挑战（如气候变化、能源危机、人口健康等）中所扮演的核心角色。 本书内容翔实，理论深入，实践性强，旨在为材料科学、化学、物理、机械工程、电子工程等相关领域的科研人员、研究生以及高年级本科生提供一本不可或缺的参考书。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解材料科学的本质，掌握先进的材料设计与制备技术，并能够将所学知识应用于解决实际工程问题，推动新材料的开发与应用，为科技进步和社会发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《非平衡态冶金热力学》这本书时，我的内心涌起一股探索未知的好奇。冶金，这个与我们生活息息相关的学科，总是与高炉、熔炼、变形等宏大的场景联系在一起。而“非平衡态”这个概念，则为这个传统学科注入了新的活力。我一直认为，科学的进步在于对事物更深层次的理解，而许多现实世界的现象，都发生在动态的、非平衡的过程中。我开始想象，这本书会如何带领我穿越那些复杂的数学公式和理论模型，去揭示金属材料在剧烈变化中的奥秘。例如，当金属在极短的时间内被加热或冷却时，其内部会发生怎样的微观结构重排？这些重排又将如何影响材料最终的强度、塑性甚至导电性？我渴望在这本书中找到答案，理解那些在平衡态下看似不可能发生的现象，在动态过程中是如何发生的，以及如何被控制。这本书，对我而言，不仅仅是关于冶金的知识，更是一种思维方式的启迪，它让我看到，即使是在看似混乱的变化中，也隐藏着深刻的科学规律，等待我们去发现和利用。

评分☆☆☆☆☆

当我偶然瞥见《非平衡态冶金热力学》这本书时，我的思绪立刻飘向了那些闪耀着科技光芒的实验室和工业生产线。冶金，这个承载着人类文明进步的古老学科，如今被赋予了“非平衡态”这一充满挑战性的前缀，这让我感到异常兴奋。我一直认为，科学的魅力在于揭示那些隐藏在表象之下的深刻规律，而许多现实世界的物质变化，恰恰发生在非平衡态的动态过程中。我开始畅想，这本书会如何带领我，深入理解那些金属材料在剧烈温度、压力变化下的复杂行为。例如，在快速凝固过程中，微观晶体的成核与生长会遵循怎样的动力学规律？这些规律又将如何影响最终材料的微观结构和宏观性能？我期待着，通过这本书，能够打破对传统平衡态概念的局限，去理解那些在动态过程中才得以显现的材料特性。这本书，对我来说，是一种对未知领域的探索，也是一次对科学思维的深刻训练，它将引导我以一种全新的、更具动态性的视角去审视物质世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

看到《非平衡态冶金热力学》这本书，我立刻联想到那些在工业生产线上流淌着的滚烫金属，以及那些经过精密加工后闪耀着金属光泽的零部件。冶金，这个古老而又充满活力的领域，如今与“非平衡态”这一充满挑战性的概念结合，无疑激起了我探索的欲望。我一直认为，科学的真谛在于揭示事物的本质，而许多现实世界的物质变化，都发生在动态的、非平衡的过程中。我迫不及待地想要知道，作者会如何用严谨的科学语言，将那些复杂的非平衡态热力学原理，应用于解释和预测金属材料在各种极端条件下的行为。例如，在快速凝固过程中，微观晶体的成核与生长会遵循怎样的动力学规律？这些规律又将如何影响最终材料的微观结构和宏观性能？我期待着，通过阅读这本书，能够打破对传统平衡态概念的局限，去理解那些在动态过程中才得以显现的材料特性，从而更好地把握材料的性能，为科技发展提供更坚实的物质基础。

评分☆☆☆☆☆

在浏览书店时，《非平衡态冶金热力学》这本书吸引了我。书名本身就充满了科学的严谨和探索的魅力。冶金，这个与我们生活息息相关的领域，总是与各种各样的材料性能息息相关。而“非平衡态”，这个概念则预示着书中内容将超越传统的静态描述，深入到物质变化的动态过程。我脑海中开始勾勒出各种画面：金属在极速冷却时的晶体生长，高温高压下原子扩散的复杂路径，以及材料在遭受冲击时的瞬时形变。我非常好奇，作者会如何用严谨的数学模型和清晰的物理图像来解释这些非平衡态过程。这本书，似乎不仅仅是关于冶金的理论知识，更像是一扇窗口，让我得以窥见物质世界在变化中的内在逻辑。我期待着，通过阅读这本书，能够对材料科学的深层原理有一个更深刻的理解，并且能够将这种动态的视角应用到对其他科学领域的思考中，看到事物发展过程中更广阔的可能性。

评分☆☆☆☆☆

《非平衡态冶金热力学》这个书名，像是一个充满吸引力的谜语，让我迫不及待地想要揭开它的面纱。冶金，这个我一直敬畏的领域，如今与“非平衡态”这个概念相结合，无疑为我打开了一个全新的视野。我常常在想，我们日常生活中使用的金属材料，它们的诞生过程必然充满了各种动态的变化，而这些变化，很可能正是决定其最终性能的关键。作者会如何将那些抽象的物理化学原理，转化为解释这些动态过程的有力工具？我好奇，书中是否会探讨在极短的时间尺度下，原子和晶体的行为会发生怎样的转变？这些转变又将如何影响材料的微观结构，进而影响其宏观性能？我期待着，通过这本书，能够理解那些在传统平衡态理论下难以解释的现象，例如材料在高速冲击下的变形机制，或者在极端温度梯度下的相变过程。这本书，对我来说，是一种智力上的挑战，更是一次深入探索物质世界奥秘的旅程，它承诺将我带入一个更为动态、更为真实的冶金世界。

评分☆☆☆☆☆

拿起《非平衡态冶金热力学》，我脑海中首先浮现的是那些闪烁着金属光泽的工业场景：高炉里熊熊燃烧的烈焰，滚烫的钢水在模具中凝固成型，精密机械在高速运转。这些都是冶金过程的真实写照，而这些过程，无一不是在不断变化的非平衡态下进行的。我一直对科学理论如何指导实践有着浓厚的兴趣，而这本书的名字，恰恰点明了理论与实践之间的关键联系。我好奇，作者会如何将那些看似抽象的热力学定律，应用于解释和优化实际的冶金生产过程。例如，在炼钢过程中，如何通过控制非平衡态的氧化还原反应，来精确地去除杂质，提高钢的纯度？在合金的设计中，如何利用非平衡态相图的知识，来获得具有特殊性能的新型材料？这本书，对我来说，不仅仅是一本学术专著，更是一扇通往工业界前沿的窗口，它承诺将深奥的理论知识转化为解决实际问题的力量。我期待着，通过这本书，能够更好地理解工业生产背后科学的逻辑，以及如何通过科学的手段，不断推动材料科学的进步，为人类社会的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本《非平衡态冶金热力学》，我的脑海里立刻涌现出一幅幅抽象而又充满力量的画面。书名本身就带着一种深邃的哲学意味，仿佛预示着我们将要踏上一段探索物质世界在动态变化中揭示其内在规律的旅程。冶金，这个古老而又充满活力的领域，与非平衡态热力学这个前沿的理论框架相结合，无疑为我们打开了一扇全新的视角。我迫不及待地想要深入其中，去理解那些在传统平衡态理论下难以解释的现象。那些关于相变、扩散、以及材料在高温高压、快速冷却等极端条件下发生的复杂过程，是否能在这本书中找到清晰的脉络？我尤其好奇，作者会如何将那些看似抽象的数学模型，与现实世界中冶金生产中的具体问题联系起来，为我们提供一套解决实际问题的有力工具。这本书的出现，让我对冶金学的研究方法和未来发展方向充满了期待，它似乎在呼唤着我们这些求知者，去拥抱未知，去挑战极限，去在动态的平衡中寻找那永恒的真理。我设想着，那些金属材料在熔炼、凝固、加工过程中的每一个细微变化，都可能在这本书的理论指导下被揭示其背后的非平衡态热力学机制，这无疑会极大提升我们对材料性能的理解和控制能力。

评分☆☆☆☆☆

当我在书架上看到《非平衡态冶金热力学》这本书时，一种莫名的亲切感油然而生。虽然我并非冶金领域的专业人士，但我对科学的探索精神一直有着浓厚的兴趣。这本书的名字，如同一个神秘的邀请函，将我带入一个充满挑战和未知的领域。非平衡态，这个词本身就意味着动态、变化、以及事物发展的不可逆性，而热力学，则是描述能量转换和物质状态变化的根本规律。将两者结合，我猜想这本书会深入探讨那些在传统热力学视角下被忽略的、但却在现实世界中至关重要的现象。比如，材料在快速加热或冷却过程中发生的微观结构演变，这些过程往往与最终的材料性能息息相关。我开始思考，作者会如何用严谨的数学语言和清晰的物理图像来描绘这些复杂的动态过程。这本书会不会带领我理解，为何某些材料在经历剧烈的温度变化后会展现出惊人的强度，而另一些则会变得脆不堪言？我期待着，通过这本书，能够对物质世界更深层次的运行机制有一个更宏观、更动态的认识，即使我无法完全掌握所有的专业术语，但相信这本书会潜移默化地影响我对科学世界的理解方式，让我看到更多隐藏在表面现象之下的深刻联系。

评分☆☆☆☆☆

偶然间翻阅到《非平衡态冶金热力学》，我被这个书名深深吸引。冶金，一个我一直觉得既古老又充满活力的学科，而“非平衡态”这个词，则为它注入了现代科学的脉动。我一直对那些在动态过程中发生的复杂现象充满好奇，因为我知道，很多我们日常生活中遇到的材料特性，都与这些动态过程息息相关。我开始想象，这本书会如何带领我，深入到金属材料的微观世界，去观察那些在极短时间内发生的原子运动和结构变化。例如，当金属在高温下受到快速冷却时，它内部的原子排列会发生怎样的重组？这种重组又将如何影响材料最终的强度和韧性？我期待着，这本书能够为我揭示那些在平衡态下难以理解的现象背后的科学原理，让我能够以一种更深刻、更动态的视角来理解物质世界的运行规律。这本书，对我来说，是一次智力上的探索，更是一种对科学思维的拓展。

评分☆☆☆☆☆

手里捧着这本《非平衡态冶金热力学》，我仿佛握住了一把能够开启物质世界隐藏之门的钥匙。冶金，一个与人类文明发展息息相关的古老学科，如今被赋予了“非平衡态”这一充满现代气息的标签，这无疑激起了我极大的好奇心。我常常在想，我们日常生活中接触到的各种金属制品，它们的强度、韧性、耐腐蚀性，究竟是如何在漫长的制造过程中被赋予的？而这些过程，大多都不是在理想的平衡状态下进行的。作者将如何把我从熟悉的平衡态热力学概念中拉出来，带入到更为广阔和复杂的非平衡态世界？我设想，书中会详细阐述各种非平衡态过程的动力学方程，以及它们如何影响材料的微观结构和宏观性能。例如，在快速凝固过程中，晶体的生长模式是如何受到冷却速率的影响的？在高温变形过程中，位错的运动和缠结又遵循怎样的非平衡态规律？这本书，似乎不仅仅是关于冶金的知识，更像是一门关于“变化”的科学，教导我们如何去理解和驾驭那些瞬息万变的物质世界。我期待着，通过阅读这本书，能够对材料科学的根本原理有一个更深刻的理解，甚至能够启发我在自己的领域内，以一种全新的、更具动态性的视角去思考问题。