中国科学院研究生院教材:相图理论及其应用

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王崇琳 著
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出版社: 高等教育出版社
ISBN:9787040230659
版次:1
商品编码:10000815
包装:平装
丛书名: 中国科学院研究生院教材
开本:16开
出版时间:2008-06-01
用纸:胶版纸
页数:450
字数:580000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  相图是一门基础学科,许多科学领域如材料、冶金、物理、化学和地质等科学在发展和阐释其领域工作时,均涉及相图问题。近些年来,特别是20世纪70年代以来,在理论研究、实验技术和计算相图三方面开展了大量的工作,丰富了三元和多元相图的知识,促进了材料科学的发展。本书共8章,包括相图和相平衡基本概念、单元系、二元系、三元系、四元系和多元系、相图测定、计算相图概述和相图应用实例,重点是三元系相图和应用实例,包括三元相图的构成、平衡类型和特征、垂直和等温截面、零变平衡表示法和相图构成的原则,其学术思路为从Gibbs相律理解三元和多元相图的平衡关系,从而达到能读懂和会用三元相图;应用实例涵盖了钢铁合金和热处理、高温合金和金属间化合物、有色金属、粉末冶金和液相烧结、磁性材料、焊接和陶瓷材料等研究领域。

内页插图

目录

第一章 热力学和相平衡基础
1.1 热力学和相图的发展历史
1.1.1 经典热力学发展简史
1.1.2 相图发展简史
1.2 热力学和相平衡概述
1.2.1 热力学和相平衡术语
1.2.2 热力学定律
1.2.3 混合过程和溶液热力学函数
1.3 吉布斯相律
1.3.1 吉布斯的学术生平
1.3.2 吉布斯相律的推导
1.3.3 平衡的自由度数
1.3.4 相变分类及其热力学特征
1.3.5 自由能曲线与相图

第二章 单元系相图
2.1 单元系相律
2.1.1 单元系相律
2.1.2 自由能曲面和曲线
2.2 单元系相图表示法
2.2.1 单元系的p-T相图
2.2.2 水之相图
2.2.3 氦之低温高压相图
2.2.4 铁之高压相图
2.2.5 气体和液体的临界点和熔点
2.3 单元系相图中的相界
2.3.1 克劳修斯-克拉珀龙相界方程
2.3.2 压力对相变温度的影响
2.3.3 居里点与压力关系

第三章 二元系相图
3.1 二元系概述
3.1.1 二元系成分的图形表示法
3.1.2 各种成分表示法之间的换算
3.1.3 二元系的吉布斯相律与平衡类型
3.1.4 二元系的p-T-x图和恒温(恒压、成分)相图
3.1.5 二元系的分类
3.2 均晶系相图和杠杆定律
3.2.1 二元均晶系相图的形成
3.2.2 结线和杠杆定律
3.2.3 二元均晶系中液固相线的间距
3.2.4 二元均晶系相图图例
3.2.5 二元均晶系合金的凝固过程和偏析
3.2.6 具有极值的二元系相图
3.3 液态互溶固态不完全互溶系相图
3.3.1 相分离
3.3.2 失稳分解
3.3.3 有序相
3.4 具有三相平衡的相图
……
第四章 三元系相图
第五章 四元系、互易三元系和多元系相图
第六章 相图测定
第七章 相图计算
第八章 相图应用
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4

前言/序言

  众所周知,20世纪后半叶以来,与高技术有着紧密关联的材料科学与技术有了非凡的发展。一方面是市场需求的引导作用,当然还在于基础知识的储备,无疑相图学的知识是这样的重要基础知识之一。
  王崇琳先生有长期从事材料科学研究的经历,在相图学的理论和应用方面有丰富的积累,并收集有大量的文献资料。近年又为我所研究生开设相图学课程。在此基础上写就的“相图理论及其应用”一书,内容丰富,深入浅出地讲述了相图学的发展历程和基础理论,给出有意义的应用实例,还介绍了相图学新进展,同时也尽可能地列出一些重要的参考文献。因此本书不仅是准备从事材料科学与工程的研究生的一本很好的入门教材,对于本领域的工程师、科技人员和教师也不失为一本有用的手头参考书。
  作为同事和朋友,半年前我有幸拜读本书的初稿,觉得是一本好的专业书,也受益匪浅。该书成稿后,崇琳先生提出要我为之写个序。我以为崇琳先生当请在材料领域的贤达来担当,而我的学识恐难配得上,因此而迟迟未予肯定回应。近日闻书稿已在出版社完成两校,崇琳先生再提及此事,我想只好勉为其难,写就上面一段话权作代序吧。
  吴维尖
  于沈阳2008年2月17日
《相图与材料科学:基础理论与前沿进展》 内容简介: 本书深入探讨了相图理论在材料科学及其相关领域中的核心作用与广泛应用。相图,作为描述物质在不同条件(如温度、压力、组分)下稳定相的图形化语言,是理解和设计新材料、优化工艺过程不可或缺的工具。本书系统梳理了相图理论的基本原理,从热力学基础出发,阐述了相平衡、相变动力学等关键概念,并详细介绍了构建和解读各种类型相图的方法,包括二元、三元及多元相图的绘制技巧与分析要点。 在理论部分,本书着重介绍了吉布斯相律的推导与应用,并在此基础上引申出各种相图的构建方法,如冷却曲线法、差示扫描量热法(DSC)等实验手段在确定相图中的作用。同时,对于相图中的关键要素,如固溶体、化合物、共晶、共析、包晶等,均进行了详尽的阐述,并结合具体的材料体系,深入分析其形成机制和对材料性能的影响。 除了传统的相图理论,本书还将重点关注相图理论的前沿研究进展及其在现代材料科学中的应用。例如,在计算材料科学的浪潮下,如何利用高通量计算、机器学习等先进技术加速相图的预测和构建,从而极大地缩短新材料的研发周期。此外,本书还将探讨相图理论在特定应用领域的最新进展,包括但不限于: 金属材料: 钢铁、铝合金、钛合金等传统金属材料的相图对于理解其热处理过程、强化机制、组织演变至关重要。本书将深入分析这些合金体系的相图特点,以及如何通过调控相组成来优化材料的力学性能、耐腐蚀性等。 陶瓷与无机非金属材料: 氧化物、碳化物、氮化物等陶瓷材料在高温、腐蚀性环境下的性能与相平衡密切相关。本书将阐述在这些材料体系中相图的应用,例如在陶瓷烧结、固相反应等过程中的指导作用。 高分子材料: 高分子的玻璃化转变、结晶行为、共混物的相分离等都可借助相图进行理解和预测。本书将介绍高分子相图的特点及其在聚合物设计、加工过程优化中的作用。 锂离子电池材料: 锂离子电池正负极材料的相行为直接影响其储能密度、循环寿命和功率特性。本书将介绍相关材料的相图研究,以及如何利用相图理论指导新型高容量、长寿命电池材料的设计。 催化剂材料: 催化剂的活性和选择性往往与其表面的相结构和组分密切相关。本书将探讨相图在多相催化剂设计中的应用,以及如何通过相图调控来优化催化剂性能。 半导体材料: 固溶半导体材料的相平衡对于实现特定电子特性至关重要。本书将介绍半导体材料体系的相图及其在器件设计与制备中的应用。 本书的另一重要亮点在于,它将相图理论与实际的材料设计和工艺优化紧密结合。通过大量的案例分析,读者将学习如何利用相图信息来预测材料在特定条件下的行为,如何通过调整成分或工艺参数来获得所需的微观结构和宏观性能,以及如何解决实际生产中遇到的材料问题。 本书的目标读者包括材料科学、冶金工程、化学工程、物理学等相关专业的本科生、研究生、科研人员以及工程技术人员。通过学习本书,读者将能够深刻理解相图理论的精髓,掌握解读和应用相图的技能,并能将其有效地应用于材料的研发、设计、生产和应用过程中,为推动材料科学的进步和相关产业的发展贡献力量。本书力求理论与实践相结合,既提供扎实的理论基础,又包含丰富的应用实例,旨在成为一本面向前沿、实用性强的相图领域参考书籍。

用户评价

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我是一名在环境工程领域工作的研究者,深切关注着环境污染物的转化和迁移过程。而相图理论,正是理解这些过程的关键工具之一。我非常希望这本书能够深入讲解相图理论在环境工程中的应用。例如,在研究重金属在土壤和水体中的形态转化时,相图如何帮助我们预测和控制污染物的迁移和富集;在研究污染物的固化和稳定化处理时,相图又如何指导我们选择合适的添加剂和工艺条件,以达到最佳的处理效果。我还会关注书中是否会提供一些实际的环境案例分析,将复杂的相图理论与现实中的环境污染问题相结合,从而帮助我更好地理解相图在解决环境问题中的价值。对于一些新型的污染修复技术,比如生物修复、纳米材料修复等,如果书中能探讨其相行为,那将极具启发性。这本书的出现,让我看到了将相图理论应用于保护我们共同的地球家园的巨大潜力,也给了我学习和研究的强大动力。

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对于我这样一名对物理化学有着浓厚兴趣的学生来说,相图理论无疑是其中最迷人的部分之一。我一直着迷于物质在不同条件下的状态变化,而相图正是描述这些变化的数学语言。我期待这本书能从最基础的物理化学原理出发,系统地介绍相图的构建方法,包括热力学基本定律在相图构建中的应用。我希望能够深入理解吉布斯相律,以及它在各种相图中的体现。同时,我也对相图在溶液、共晶、共沸等体系中的具体表现形式很感兴趣,例如,如何通过相图来理解和设计溶剂的选择,如何预测共沸点的形成以及分离困难。我还会关注书中是否会涉及一些更复杂的相图,比如多组分体系的相图,以及如何利用计算机辅助工具(如CALPHAD)来绘制和分析这些相图。我对书中能否包含一些有趣的物理化学实验案例,并结合相图进行解释,来加深理解,也充满了期待。这本书对我来说,不仅是一本教材,更是一扇通往物理化学深刻理解的窗户。

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作为一名对天体化学和行星科学充满好奇的学生,我一直对宇宙中物质的形成和演化过程非常着迷。而相图理论,无疑是理解这些过程的关键。我非常期待这本书能从宏观的视角,探讨相图理论在天体化学和行星科学中的应用。例如,在研究恒星形成过程中,气体的凝结和尘埃的形成是如何受到相图控制的;在研究行星形成过程中,不同元素的相行为又如何影响着行星的结构和成分。我还会关注书中是否会介绍一些与宇宙物质相关的相图,例如,高温高压下硅酸盐和金属的相图,以及它们在行星内部形成中的作用。对于一些特殊的宇宙环境,比如星际云、原行星盘等,如果书中能给出相关的相图分析,那将极具启发性。这本书的出现,让我看到了将基础的相图理论应用于探索宇宙奥秘的巨大潜力,也点燃了我对天体化学研究的热情。

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这本书的扉页上“中国科学院研究生院教材”几个字,就已经奠定了它深厚的学术底蕴,让人心生敬畏。拿到手里,厚重的纸张和精美的印刷,无不透露出这是一本值得细细品读的著作。我本身是材料科学的研究生,对相图理论在材料设计和工艺优化中的重要性深有体会。在学习过程中,总是会遇到一些瓶颈,理论知识的理解不够透彻,尤其是那些复杂的相变过程,总是让人头疼。我非常期待这本书能够系统地讲解相图理论的精髓,从最基础的概念,比如自由能、相平衡,到更复杂的多元相图分析,都能有深入浅出的阐述。尤其希望它能结合大量的实例,比如合金的凝固、固态相变、扩散等,来直观地展示相图的应用。同时,我也对书中可能涉及到的计算相图(CALPHAD)方法很感兴趣,这门技术在现代材料研发中扮演着越来越重要的角色,如果书中能够对其原理、算法以及实际应用案例进行详细介绍,那将是对我非常有价值的补充。我还会关注书中是否会提到一些前沿的相图研究方向,比如纳米材料的相图行为、高熵合金的相图构建等,这些都是当前研究的热点,如果能在这本书中有所体现,那将大大提升其参考价值。另外,作为一本教材,其逻辑结构和语言表述的清晰度也非常重要。我希望作者能够用严谨但不失生动的方式来讲解,让那些初学者也能轻松入门,逐步领略相图理论的魅力。

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翻开这本书,首先吸引我的是其严谨的学术风格。作为一名在化学领域深耕多年的研究者,我对相图理论在化学热力学、溶液化学以及无机合成等方面的应用有着浓厚的兴趣。化学反应的平衡、物质的溶解度、共沸点、共晶点等,这些都是与相图息息相关的概念,理解它们对准确预测和控制化学过程至关重要。我特别期待书中能够深入探讨相图在不同体系中的具体应用,例如,在多组分溶液体系中,如何通过相图来指导萃取、精馏等单元操作的设计;在固态反应中,如何利用相图来选择合适的反应条件,以获得目标产物。我还会关注书中是否会讲解相图的绘制方法和图解分析技巧,比如如何根据实验数据构建相图,以及如何从相图中读取信息,预测相变过程。此外,对于一些特殊的相图,如非理想溶液的相图、高压相图等,如果书中能够有所涉及,那将是对我现有知识体系的极大拓展。我也希望书中能提到一些与相图相关的实验技术,比如差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)等,以及它们在相图研究中的作用。作为一本研究生教材,其深度和广度都应该有所要求,我希望这本书能够满足我在这些方面的需求,为我的研究提供坚实的理论基础和实用的工具。

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我是一位对材料失效分析和预防有着浓厚兴趣的在读博士生。在工作中,我经常会遇到材料在复杂环境下发生性能衰减的问题,而很多失效原因都与材料内部的相结构变化息息相关。我非常希望这本书能够深入探讨相图理论在材料失效分析中的应用。例如,在高温环境下,材料内部可能发生的相变、析出或溶解,是如何导致材料性能下降的;在腐蚀环境下,相图又如何指导我们理解材料的腐蚀机理,并开发出更具抗腐蚀性的材料。我还会关注书中是否会介绍一些典型的材料失效案例,并结合相图进行深入的分析,从而帮助我更好地理解失效机制,并提出有效的预防措施。对于一些新型的失效模式,比如在极端环境下(如深海、太空)材料的相行为,如果书中能有所涉及,那将极大地拓宽我的视野。我希望这本书能够成为我在材料科学领域进行深入研究的有力支撑,帮助我解决实际工作中遇到的难题。

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我对这本书的期待,主要源于我对地质学领域内相图理论的迫切需求。作为一名年轻的地质工作者,在研究岩石的形成过程、矿物的平衡关系以及地球内部的物理化学条件时,相图理论是我手中不可或缺的工具。我常常在解读岩石的显微结构、分析矿物的成分时,希望能够通过相图来推断其形成的环境压力、温度以及化学组分。我非常希望这本书能够详细阐述在矿物学、岩石学以及地球化学等分支领域中,相图理论是如何被应用的。例如,在研究高温高压下矿物的相变时,如何利用相图来理解岩浆演化、变质作用的机制。我也对书中可能包含的各种类型的相图很感兴趣,比如岩浆相图、矿物固溶体相图、水-岩相互作用相图等,以及如何解读这些复杂的图谱。我还会关注书中是否会提供一些实际的地质案例分析,将理论知识与实际的地质现象相结合,帮助我更好地理解相图在解决地质问题中的作用。对于一些常用的相图绘制和分析软件,如果书中能有介绍,那将是锦上添花。我对这本书寄予厚望,希望它能成为我理解地球深部过程、解析岩石奥秘的得力助手。

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我是一名即将踏入工程领域的研究生,对材料加工和成型过程中的相变问题一直感到好奇。这本书的出现,恰好满足了我在这方面的知识渴求。我特别希望能在这本书中找到关于合金凝固、热处理、粉末冶金等工艺过程中相图应用的详细讲解。例如,在金属材料的开发中,如何利用相图来优化合金成分,以获得最佳的强度、韧性和耐腐蚀性;在陶瓷材料的烧结过程中,相图又能如何指导我们选择合适的烧结温度和气氛,以实现致密化和相结构控制。我还会关注书中是否会涉及相图在焊接、铸造等工程应用中的具体案例,以及如何通过相图来预测和解决这些工艺过程中可能出现的问题,比如裂纹、缩松等。另外,对于一些新型材料,比如形状记忆合金、金属玻璃等,它们独特的相变行为,如果书中能够有所提及,并给出相关的相图解释,那将非常有启发性。我希望这本书能够语言生动,逻辑清晰,让我在掌握理论知识的同时,也能将其有效地应用于实际的工程问题中,成为一名合格的工程师。

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我是一位对食品科学和工程有着浓厚兴趣的学生,一直以来,我都很想深入了解食品在加工和储存过程中发生的各种物理化学变化。这本书的书名“相图理论及其应用”引起了我的极大兴趣,因为我深知相图在描述食品体系中的各种相变,如结晶、熔化、玻璃化转变、水分活度等,起着至关重要的作用。我特别希望这本书能详细讲解相图理论在食品科学中的具体应用,例如,如何利用相图来理解糖的结晶过程,从而控制食品的口感和储存稳定性;如何通过相图来预测淀粉的糊化和老化行为,从而优化食品的加工工艺。我还会关注书中是否会介绍一些典型的食品案例分析,将复杂的相图理论与日常可见的食品现象联系起来,让理论学习更加生动有趣。对于一些具有挑战性的食品体系,比如复杂的多组分食品,如果书中能给出相关的相图解析方法,那将非常有帮助。这本书的出现,让我看到了将相图理论应用于食品领域的巨大潜力,也给了我学习和研究的强大动力。

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我是一名在制药工程领域工作的工程师,深知药物的晶型对其溶解度、生物利用度和稳定性有着决定性的影响。因此,对药物晶型的控制和研究至关重要,而相图理论正是研究药物晶型行为的有力工具。我非常期待这本书能够深入讲解相图理论在药物晶型研究中的应用。例如,如何利用多组分相图来研究药物的共晶形成,以及如何通过控制共晶来改善药物的溶解度和稳定性;如何利用相图来预测和控制药物在不同溶剂中的结晶行为,以获得具有特定晶型的药物产品。我还会关注书中是否会提供一些实际的药物案例分析,将复杂的相图与药物的研发和生产过程相结合,从而帮助我更好地理解相图在制药工程中的价值。对于一些新型的药物递送系统,比如纳米药物,如果书中能探讨其相行为,那将极具启发性。我希望这本书能够成为我在药物晶型研究和控制方面的重要参考,为我开发出更安全、更有效的药物产品提供理论支持。

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在书店看上了这本书一直想买可惜太贵又不打折,回家决定上京东看看,果然有折扣。毫不犹豫的买下了,京东速度果然非常快的,从配货到送货也很具体,快递非常好,很快收到书了。书的包装非常好,没有拆开过,非常新,可以说无论自己阅读家人阅读,收藏还是送人都特别有面子的说,特别精美;各种十分美好虽然看着书本看着相对简单,但也不遑多让,塑封都很完整封面和封底的设计、绘图都十分好画让我觉得十分细腻具有收藏价值。书的封套非常精致推荐大家购买。 打开书本,书装帧精美,纸张很干净,文字排版看起来非常舒服非常的惊喜,让人看得欲罢不能,每每捧起这本书的时候 似乎能够感觉到作者毫无保留的把作品呈现在我面前。 作业深入浅出的写作手法能让本人犹如身临其境一般,好似一杯美式咖啡,看似快餐,其实值得回味 无论男女老少,第一印象最重要。”从你留给别人的第一印象中,就可以让别人看出你是什么样的人。所以多读书可以让人感觉你知书答礼,颇有风度。 多读书,可以让你多增加一些课外知识。培根先生说过:“知识就是力量。”不错,多读书,增长了课外知识,可以让你感到浑身充满了一股力量。这种力量可以激励着你不断地前进,不断地成长。从书中,你往往可以发现自己身上的不足之处,使你不断地改正错误,摆正自己前进的方向。所以,书也是我们的良师益友。 多读书,可以让你变聪明,变得有智慧去战胜对手。书让你变得更聪明,你就可以勇敢地面对困难。让你用自己的方法来解决这个问题。这样,你又向你自己的人生道路上迈出了一步。 多读书,也能使你的心情便得快乐。读书也是一种休闲,一种娱乐的方式。读书可以调节身体的血管流动,使你身心健康。所以在书的海洋里遨游也是一种无限快乐的事情。用读书来为自己放松心情也是一种十分明智的。 读书能陶冶人的情操,给人知识和智慧。所以,我们应该多读书,为我们以后的人生道路打下好的、扎实的基础!读书养性,读书可以陶冶自己的性情,使自己温文尔雅,具有书卷气;读书破万卷,下笔如有神,多读书可以提高写作能力,写文章就才思敏捷;旧书不厌百回读,熟读深思子自知,读书可以提高理解能力,只要熟读深思,你就可以知道其中的道理了;读书可以使自己的知识得到积累,君子学以聚之。总之,爱好读书是好事。让我们都来读书吧。 其实读书有很多好处,就等有心人去慢慢发现. 最大的好处是可以让你有属于自己的本领靠自己生存。 最后在好评一下京东客服服务态度好,送货相当快,包装仔细!这个也值得赞美下 希望京东这样保持下去,越做越好

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专业教材,希望可以帮我更强!

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帮朋友买的,朋友说书还不错

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中科院的书,很是经典,

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很不错 中科院的研究生教材 值得拥有

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看一地发展,不仅要其自我评价,还要睁开眼睛看看与自己相同或相似地方的情况。韩、台、浙三地同处东亚,近30年来均有不错的经济成长,但三地政治-教育体制也不同,因此高等教育发展结果也有差异。

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帮朋友买的,朋友说书还不错

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浙江是处于中国东南长三角之一省份,其教育体制受制于整个国家教育体制,以公立教育为主导。截至2012年底,浙江全省已建有普通高等学校105所(含独立学院及筹建院校),其中大学13所、学院21所、独立学院22所、高等专科学校3所、高等职业学校46所。全省研究生及普通本专科在校生98.67万人,高等教育毛入学率达49.5%。目前,全省有博士学位授予高校10所、硕士学位授予高校18所。拥有博士学位授予一级学科点83个、硕士学位授予一级学科点256个。建成国家重点实验室 14个、教育部重点实验室10个、国家工程(技术)研究中心、工程实验室12个、教育部工程(技术)研究中心10个。

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很好,很专业

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