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绪论 1

第一编 金属的结构及其理论 冯端 4

引言 4

第一章 金属的结构 5

1.1 刚球密堆积与几种典型的金属结构 5

1.2 元素的晶体结构 11

1.3 金属的原子半径 14

1.4 元素的原子结构 17

1.5 金属键与结合能 21

1.6 液态金属与非晶态金属的结构 24

Ⅰ 基于经验规律或半经验规律的金属理论 31

2.1 经验的原子相互作用势 31

第二章 金属结构的理论 31

2.2 金属的化学键理论 35

Ⅱ 金属电子论 44

2.3 自由电子模型 45

2.4 电子-电子相互作用 48

2.5 周期势场中的电子 50

2.6 赝势理论与简单金属的结构 55

2.7 过渡金属的电子结构 65

2.8 稀土金属及锕系金属的电子结构 72

第一编 参考文献 76

第二编 合金的结构及其理论 冯端 78

引言 78

3.1 相平衡的热力学判据 80

第三章 合金的热力学 80

Ⅰ 定性理论 80

3.2 合金的平衡相 81

3.3 从自由能曲线推导相图 84

3.4 相图的几何规律 87

Ⅱ 定量理论 90

3.5 均匀相的热力学函数 90

3.6 理想溶体与非理想溶体 92

3.7 合金热力学数据的讨论 94

3.8 相图的计算 99

Ⅰ 固溶体 107

4.1 固溶体的基本类型 107

第四章 合金的结构 107

4.2 形成替代式固溶体的一些经验规律 109

4.3 固溶体的物理性能 114

4.4 填隙式固溶体的晶体结构 118

4.5 固溶体的微观不均匀性 120

4.6 有序固溶体 122

Ⅱ 金属化合物 128

4.7 电子化合物 128

4.8 拓扑密集结构的金属化合物 133

4.9 填隙化合物 141

4.10 金属化合物的物理性能 143

4.11 非晶态合金 145

Ⅲ 非周期结构的固相合金 145

4.12 准晶态合金 152

第五章 微观的合金理论 155

Ⅰ 统计理论 155

5.1 固溶体的统计理论模势 155

5.2 准化学近似与固溶体中的原子分布 157

5.3 二元合金的溶解限曲线理论 159

5.4 有序-无序转变的理论 163

Ⅱ 弹性理论 172

5.5 错配球模型 172

5.6 错配球模型的应用 177

5.7 弹性偶极子模型 181

5.8 弹性偶极子模型的应用 185

Ⅲ 电子理论 191

5.9 稀固溶体的电子屏蔽模型 192

5.10 刚能带模型及其他 200

第二编 参考文献 207

第三编 晶体的缺陷 冯端 211

引言 211

第六章 点缺陷 215

Ⅰ 点缺陷的基本性质 215

6.1 几何组态 215

6.2 点缺陷的形成能 217

6.3 热平衡态的点缺陷 220

6.4 点缺陷对物理性能的影响 223

6.5 点缺陷的移动 224

Ⅱ 辐照效应 226

6.6 辐照效应的一般介绍 226

6.7 辐照对金属性能的影响 227

6.8 高能粒子与点阵原子的碰撞 229

6.9 原子碰撞的级联过程 232

6.10 实验结果与理论计算值的比较 238

6.11 辐照后缺陷的回复 241

附录6-Ⅰ 经典的碰撞理论 243

Ⅰ 位错的几何性质 248

7.1 刃型位错与螺型位错 248

第七章 位错 248

7.2 位错的滑移与攀移 251

7.3 位错的普遍定义与伯格斯矢量 257

7.4 位错的一般运动学特征 262

7.5 位错与晶体的范性形变 263

Ⅱ 位错的应力场与芯结构 266

7.6 位错的连续介质模型 266

7.7 直刃型位错的应力场 267

7.8 直螺型位错的应力场 270

7.9 直位错的能量 272

7.10 位错与表面的弹性相互作用 274

7.11 任意形状位错圈的应力场 277

7.12 位错的线张力 281

7.13 各向异性的介质和非线性弹性效应 284

7.14 位错的点阵模型 289

Ⅲ 位错与晶体缺陷的相互作用 295

7.15 应力场对位错的作用力 295

7.16 平行位错间的弹性相互作用力 297

7.17 位错的塞积群 299

7.18 位错的交截 302

7.19 位错与溶质原子的弹性相互作用 305

7.20 过饱和点缺陷对位错的作用力 308

Ⅳ 位错的萌生、增殖与运动 310

7.21 位错的萌生 310

7.22 位错的增殖 313

7.23 运动位错的弹性场 318

7.24 位错的弦线模型 321

7.25 滑移动力学的实验观测 327

7.26 攀移动力学 328

Ⅴ 典型晶体结构中的位错组态 329

7.27 典型晶体结构中的全位错 330

7.28 堆垜层错 331

7.29 面心立方晶体中的不全位错 334

7.30 扩展位错 336

7.31 面心立方晶体中的一些位错反应 339

7.32 面心立方晶体中空位凝聚成位错的过程 343

7.33 其他结构中的堆垜层错与不全位错 346

7.34 合金中的位错组态 349

附录7-Ⅰ 弹性力学的基础知识 351

7-Ⅱ 刃型位错应力场的计算 358

7-Ⅲ 弹性介质对点力作用的响应 363

7-Ⅳ 扩展位错平衡宽度的计算 364

7-Ⅴ 若干求和问题 365

第三编 参考文献 371

第四编 表面与界面 冯端 375

引言 375

第八章 表面 376

8.1 表面能 376

8.2 晶体表面的微观形貌 380

8.3 表面吸附与偏析 385

8.4 表面的统计理论 392

8.5 表面的电子理论 397

8.6 技术材料的表面 406

8.7 超微粒 408

第九章 界面 416

Ⅰ 晶界 416

9.1 多晶体中晶粒的形态 416

9.2 晶界的位错模型 419

9.3 晶界位错模型的实验证明 426

9.4 孪晶界 432

9.5 晶界结构的一般理论 435

9.6 大角度晶界结构的实验观测 441

9.7 晶界能 443

9.8 晶界偏析 445

9.9 小角度晶界的滑移 446

9.10 大角度晶界的滑动与移动 447

Ⅱ 相界 453

9.11 共格相界 453

9.12 半共格相界 455

9.13 相界能 459

Ⅲ 复相合金的微结构及人工微结构材料 461

9.14 两相合金的微结构 461

9.15 外延生长的薄膜 463

9.16 调制结构 466

第四编 参考文献 470

第五编 原子的迁移 丘第荣 473

引言 473

第十章 金属中的扩散 475

Ⅰ 扩散的唯象理论 475

10.1 斐克方程 475

10.2 斐克方程的解 479

10.3 扩散的热力学理论 488

Ⅱ 扩散机制及其微观理论 492

10.4 扩散机制 493

10.5 扩散的微观理论 499

10.6 均匀合金中的自扩散 516

Ⅲ 扩散组元的相互影响 516

10.7 克肯达耳效应 521

Ⅳ 其他几个问题 525

10.8 应力作用下的扩散 525

10.9 固体中的热扩散和电解 527

10.10 扩散和晶体内部结构的关系 534

10.11 快扩散 540

10.12 一些半经验规律 542

附录10-Ⅰ 式(10.47)的证明 544

附录10-Ⅱ 达肯公式的推导 545

第十一章 几个和扩散有关的实际问题 547

Ⅰ 金属的氧化 547

11.1 瓦格纳氧化理论 549

11.2 薄氧化层的成长 553

Ⅱ 金属中的气体 555

11.3 气体在金属中的概况 556

11.4 渗透过程和渗透速率 559

Ⅲ 烧结 563

11.5 颗粒的结合 565

11.6 疏孔体积的收缩 570

附录11-Ⅰ 氧化速率公式的推导 572

附录11-Ⅱ 用扩散系数表示的氧化速率公式的推导 574

第五编 参考文献 577

人名索引 580

内容索引 584