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相变晶体学基础与实践


作者:
张文征 叶飞 顾新福 等 著
定价:
99.00元
ISBN:
978-7-04-058942-9
版面字数:
410.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
精装
重点项目:
暂无
出版时间:
2023-01-12
物料号:
58942-00
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
材料
三级分类:
材料分析与表征

许多工程材料中的复相组织是通过固态相变形成的,新相的形貌、数量、尺寸和分布等组织特征是决定材料性能的重要因素。相变晶体学是定量理解两相晶体的位向关系、相变产物的形貌、相界面法向、相界面微观结构以及相变引起的应变场等晶体学特征的知识。一个相变系统的相变晶体学特征还与相变热力学、相变动力学、新相周围的约束以及界面成分等因素密切相关。因此,相变晶体学是深入理解材料组织形成,进而科学预测和控制材料组织的基础。

本书系统介绍了相变晶体学的基础知识和分析方法,注重相关知识点的物理意义和实际应用过程的具体操作步骤。本书将相界面作为分析相变晶体学的关键抓手,主要包括界面几何和数学描述、相变晶体学的表征方法、界面结构的定量分析方法和模型、界面结构的模拟与预测等内容。

本书可供从事物理、化学、材料、机械和电子等领域研究的科研人员以及高等院校高年级本科生、研究生阅读和参考。

  • 前辅文
  • 第1章 界面几何和界面结构基础
    • 1.1 引言
    • 1.2 界面宏观几何的表达
      • 1.2.1 界面宏观几何的自由度
      • 1.2.2 界面法向的描述
      • 1.2.3 位向关系的表述
      • 1.2.4 小结
    • 1.3 满足择优态的初态位向关系
      • 1.3.1 两类择优态的差异
      • 1.3.2 几何匹配分析
      • 1.3.3 小结
    • 1.4 择优位错结构和稳态位向关系
      • 1.4.1 错配与界面缺陷
      • 1.4.2 界面缺陷对位向关系的影响
      • 1.4.3 小结
    • 1.5 描述界面结构的一些术语
      • 1.5.1 界面位错的定义
      • 1.5.2 界面的分类
      • 1.5.3 界面台阶的分类
    • 1.6 本章小结
    • 参考文献
  • 第2章 点阵几何的数学描述
    • 2.1 引言
    • 2.2 坐标系
      • 2.2.1 晶体坐标系
      • 2.2.2 标准直角坐标系
      • 2.2.3 两种坐标系中坐标表达的比较
    • 2.3 结构矩阵
      • 2.3.1 正空间中的结构矩阵
      • 2.3.2 倒空间中的结构矩阵
      • 2.3.3 结构矩阵的应用
    • 2.4 矢量变换
      • 2.4.1 线性变换和位移
      • 2.4.2 旋转
      • 2.4.3 剪切
      • 2.4.4 膨胀和收缩
      • 2.4.5 矢量变换的组合顺序
    • 2.5 两相晶体学关系的矩阵描述
      • 2.5.1 位向关系矩阵
      • 2.5.2 点阵对应关系矩阵和错配变形场矩阵
      • 2.5.3 位向关系变体间位向差和位向差矩阵
    • 2.6 两相晶体学关系的描述实例
      • 2.6.1 fcc-bcc系统中的K-S和N-W位向关系
      • 2.6.2 bcc-hcp系统中的伯格斯位向关系
    • 2.7 本章 小结
    • 参考文献
  • 第3章 相变晶体学的表征方法
    • 3.1 引言
    • 3.2 位向关系的TEM测量方法
      • 3.2.1 单个晶粒取向的测量
      • 3.2.2 有理位向关系的直接测量和极射投影图分析
      • 3.2.3 有理位向关系的TEM测量实例
      • 3.2.4 无理位向关系的测量和位向关系矩阵分析
      • 3.2.5 无理位向关系的TEM测量实例
    • 3.3 位向关系的EBSD测量方法
      • 3.3.1 EBSD技术简介
      • 3.3.2 EBSD测量位向关系
    • 3.4 界面取向的测量方法
      • 3.4.1 界面投影的几何模型和迹线分析
      • 3.4.2 界面投影宽度法
      • 3.4.3 双迹线法
      • 3.4.4 界面直立法
    • 3.5 界面错配位错的表征方法
      • 3.5.1 位错方向和位错间距的测量
      • 3.5.2 位错伯氏矢量的确定
    • 3.6 本章小结
    • 参考文献
  • 第4章 界面位错结构的定量分析方法
    • 4.1 引言
    • 4.2 O点阵的基本概念
      • 4.2.1 二维空间中的O点阵
      • 4.2.2 三维空间中的O点阵
      • 4.2.3 O胞和O胞壁
      • 4.2.4 O点阵模型的适用条件
    • 4.3 主O点阵矢量
      • 4.3.1 错配位移的数学表达
      • 4.3.2 主O点阵矢量的数学表达
      • 4.3.3 主O点阵矢量计算的注意事项
    • 4.4 主O点阵面
      • 4.4.1 主O点阵面的数学表达
      • 4.4.2 主O点阵面的表现形式
    • 4.5 O胞壁与错配位错组态
      • 4.5.1 O胞壁法向矢量的数学表达
      • 4.5.2 主O点阵面上的位错方向与间距
      • 4.5.3 一般界面上位错组态的分析方法
    • 4.6 界面位错结构计算实例
    • 4.7 O点阵模型与Frank-Bilby模型的比较
    • 4.8 本章小结
    • 参考文献
  • 第5章 与不变线相关的模型及其应用
    • 5.1 引言
    • 5.2 马氏体表象理论
      • 5.2.1 马氏体表象理论基础
      • 5.2.2 马氏体表象理论的性质
      • 5.2.3 求解过程
      • 5.2.4 求解实例
    • 5.3 O线模型
      • 5.3.1 O线界面的性质
      • 5.3.2 O线模型的解析计算
      • 5.3.3 与马氏体表象理论的对比
    • 5.4 与O线模型相关的其他模型
      • 5.4.1 不变线模型
      • 5.4.2 结构台阶模型
      • 5.4.3 近重合位置模型
      • 5.4.4 边-边匹配模型
      • 5.4.5 各模型优缺点对比
    • 5.5 O线模型应用实例
      • 5.5.1 建立点阵对应关系
      • 5.5.2 计算纯变形矩阵
      • 5.5.3 确定倒易不变线x*IL
      • 5.5.4 建立相变矩阵A
      • 5.5.5 确定位向关系和界面结构特征
    • 5.6 本章小结
    • 参考文献
  • 第6章 重位点阵模型及其应用
    • 6.1 引言
    • 6.2 重位点阵和完整图形平移点阵
      • 6.2.1 重位点阵
      • 6.2.2 完整图形平移点阵
    • 6.3 二次择优态界面结构分析
      • 6.3.1 Mg-Mg17Al12界面结构
      • 6.3.2 奥氏体-渗碳体界面结构
    • 6.4 结构单元模型
      • 6.4.1 结构单元模型的提出和发展
      • 6.4.2 界面择优态、CSL与结构单元的关系
    • 6.5 本章小结
    • 参考文献
  • 第7章 界面的原子尺度模拟
    • 7.1 引言
    • 7.2 界面原子尺度模拟中涉及的自由度
      • 7.2.1 相对位移自由度
      • 7.2.2 原子数自由度
    • 7.3 界面初始结构的构造
      • 7.3.1 界面间隙原子与界面空位
      • 7.3.2 界面结构的构造方法
    • 7.4 界面原子尺度模拟应用实例
      • 7.4.1 界面能及界面结构
      • 7.4.2 界面迁移
      • 7.4.3 析出相长大过程的模拟
    • 7.5 本章小结
    • 参考文献
  • 第8章 相变晶体学预测和指导材料设计的探索
    • 8.1 引言
    • 8.2 近列匹配法预测析出相的自然择优刻面和位向关系
      • 8.2.1 近列匹配法
      • 8.2.2 近列匹配法应用实例
      • 8.2.3 在倒空间中应用近列匹配法
    • 8.3 近列匹配法预测和指导材料设计的实例
      • 8.3.1 Mg-Sn-Mn合金的设计
      • 8.3.2 高强铜合金的设计
      • 8.3.3 镁合金晶粒细化剂的设计
    • 8.4 本章小结
    • 参考文献
  • 附录1 位移矩阵分解和位移空间应用
    • A1.1 位移空间和晶体空间的连续型关系和应用
    • A1.2 位移空间和晶体空间的离散型关系和应用
    • 参考文献
  • 附录2 广义O单元方法及其应用
    • A2.1 广义O单元方法
    • A2.2 广义O单元方法应用实例
    • 参考文献
  • 附录3 原子尺度模拟中的位错识别方法
    • A3.1 Nye张量奇异值分解识别位错方法
      • A3.1.1 用Nye张量积分表示伯氏回路
      • A3.1.2 Nye张量的计算
      • A3.1.3 Nye张量的奇异值分解
    • A3.2 Nye张量奇异值分解方法的应用
    • 参考文献
  • 附录4 PTCLab软件及其应用
    • A4.1 PTCLab软件简介
    • A4.2 PTCLab软件的应用实例
      • A4.2.1 PTMC计算
      • A4.2.2 O线模型计算
    • 参考文献
  • 附录5 相变晶体学数据库
    • A5.1 相变晶体学数据库简介
    • A5.2 相变晶体学数据库的使用方法
  • 索引

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