材料能量学 能量的关系、计算和应用pdf电子书版本下载

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第一章 简易材料论 1

1-1 材料 1

1-1.1 定义 1

1-1.2 划分 2

1-1.3 发展材料的途径 3

1-2 材料问题 4

1-2.1 宏观问题 4

1-2.2 微观问题 4

1-3 材料学 11

1-3.1 宏观材料学 12

1-3.2 微观材料学 15

1-3.3 两种材料学之间的区分与联系 15

1-4 材料的能量和稳定性 17

1-4.1 能量 17

1-4.2 稳定性 18

1-4.1 学科 19

参考文献 20

第二章 热力学 21

2-1 温度和压力 21

2-1.1 温度和热平衡 21

2-1.2 压力和气体状态方程 23

2-2 热力学第一定律--能量关系 27

2-2.1 功 30

2-2.2 热 34

2-2.3 内能 38

2-2.4 焓 42

2-2.5 热效应和热化学 44

2-3 热力学第二定律--过程方向 50

2-3.1 过程方向和过程限度 51

2-3.2 熵--热力学定义 54

2-3.3 熵变的计算及熵的特点 60

2-3.4 熵--统计意义 68

2-4 关闭休系的能量和过程 71

2-4.1 自由能和自由焓 71

2-4.2 热力学关系式 75

2-4.3 广义的焓和自由焓 83

2-5 体系的稳定性 88

2-6 化学热力学 92

2-6.1 化学位 93

2-6.2 反应方向和平衡条件 98

2-6.3 反应进度与反应亲合势 103

2-6.4 逸度和活度 105

2-6.5 平衡常数 136

2-6.6 化学稳定性和稳定性图 144

2-7 热力学第三定律--熵值计算 167

2-8 小结 170

参考文献 173

第三章 熵与结构 175

3-1 熵的物理意义 175

3-2 组态熵 177

3-2.1 置换固溶体及空位固溶体 178

3-2.2 间隙固容体--aFe-c系 180

3-2.3 有序固溶体 185

3-3 运动熵 186

3-3.1 麦-玻能量分配律及配分函数 187

3-3.2 固体的振动熵 193

3-3.3 单原子气体的平移运动熵 204

3-3.4 金属中自由电子比热容 215

3-3.5 黑体辐照的能量 223

3-3.6 磁熵 229

3-3.7 顺磁体的电子自旋 231

3-4 小结 234

参考文献 236

4-1 广义的焓 238

第四章 焓与结构 238

4-2 结合能 240

4-2.1 自由原子的电子结构 240

4-2.2 结合健和晶全类型 241

4-2.3 结合力与结合能 256

4-2.4 离子键晶全的内能 259

4-3 材料的能量 266

4-3.1 元素的电负性及准化学处理 266

4-3.2 原子尺寸因素及应变能 290

4-3.3 电子浓度因素及费米能 296

4-4 缺陷晶体的能量 308

4-4.1 原子型晶体缺陷 311

4-4.2 电子型晶体缺陷 315

参考文献 325

第五章 应变能与结构 327

5-1 材料的力学问题 327

5-2 应力 328

5-2.1 应力分量 328

5-2.2 平衡方程 331

5-3 应变 332

5-3.1 应变分量 333

5-3.2 连续条件方程 334

5-4 应力与应变的关系 335

5-4.1 应变能 336

5-4.2 广义胡克定律 338

5-4.3 实际物体的柔性系数和坚韧系数 339

5-5 弹性问题的解 345

5-5.1 位移问题 346

5-5.2 应力函数 350

5-5.3 平面问题的弹性解 354

5-5.4 小结 364

5-6 塑性力学基础 367

5-6.1 屈服判据和强度理论 369

5-6.2 塑性问题的解 373

5-7 应用 383

5-7.1 能量 383

5-7.2 性量 398

5-7.3 结构和过程 399

参考文献 402

第六章 界面能与结构 404

6-1 界面的分类 404

6-2 表面 405

6-2.1 界面热力学 405

6-2.2 结构和能量 417

6-3.1 结构与能量 432

6-3 晶界 432

6-3.2 晶界化学 449

6-4 相界 465

6-4.1 液-固相界面 465

6-4.2 固相之间的界面 474

6-5 其他界面 482

6-5.1 层错及孪晶 482

6-5.2 磁畴壁 485

6-5.3 金属-电解液界面 489

参考文献 493

7-1 相图与热力学函数的关系 496

第七章 相图与热力学函数 496

7-2 单元系 497

7-2.1 相图的分析与合成 497

7-2.2 气-液及气-固平衡 502

7-2.3 液-固及固-固平衡 506

7-3 二元系 508

7-3.1 几何热力学 508

7-3.2 相图的分析 509

7-3.3 相图的合成 533

7-4.1 一般分析 546

7-4 多元系 546

7-4.2 Fe-M-C相图的富铁区 548

7-4.3 溶解度积 552

7-4.4 三元以上的实用相图 555

7-5 亚稳相 557

7-5.1 亚稳相的形成 558

7-5.2 亚稳相的溶解度定律 563

参考文献 569

第八章 非平衡态热力学与耗散结构基础 571

8-1.1 局域平衡假设 572

8-1 非平衡态热力学基础 572

8-1.2 守恒方程 574

8-1.3 熵流和熵产生 577

8-1.4 热力学发展的三个阶段 579

8-2 线性非平衡态热力学 581

8-2.1 热力学第二定律对唯象系数的限制 581

8-2.2 唯象系数的对称性质 583

8-2.3 最小熵产生原理和定态的稳定性 586

8-2.4 扩散 591

8-3 非线性平衡态热力学 594

8-3.1 李雅普诺夫(JIHyHOB)稳定性理论 596

8-3.2 普适发展判据 599

8-3.3 非线性非平衡态的稳定性 605

8-4.4 耗散结构 611

8-4 材料科学中的自组织现象 619

8-4.1 反应-扩散方程 620

8-4.2 驻留滑移带的位错反应-扩散模型 622

8-4.3 受辐照材料中微结构的自组织 627

8-4.4 材料耗散结构的其他实例 633

参考文献 635

第九章 能量分析方法 637

9-1 平衡结构 637

9-2.2 过程失稳 639

9-2 过程问题 639

9-2.1 过程方向 639

9-2.3 过程进度 641

9-2.4 过程速度 643

9-2.5 过程选择 644

9-2.6 过程类型 646

9-3 性能 646

9-4 材料与环境 647

9-5 小结 648

参考文献 649