具體描述
編輯推薦
適讀人群 ：從事鎂閤金研究、開發與應用人員《鎂閤金熱力學及相圖》一書主要從金屬鎂的性質、鎂的閤金化及典型閤金係、鎂閤金熱力學、鎂閤金相圖計算與鎂閤金中相的熱力學模型和鎂閤金相圖五大方麵幫助讀者建立對該學科較為係統和全麵的認識。
內容簡介
相圖被稱為材料工作者的地圖，它是新材料研究與開發最源頭及最重要的依據。鎂閤金開發所能夠藉鑒到的相圖,遠比鋼鐵和鋁閤金要少得多。《鎂閤金熱力學及相圖》主要介紹瞭鎂閤金熱力學基礎，以及建立在熱力學模型上的鎂閤金相圖計算技術，同時還介紹瞭鎂閤金二元、三元及部分四元相圖，以期讀者能對鎂閤金的基本性質、閤金化、熱力學原理，以及鎂閤金相圖建立過程所采用的熱力學模型有一個較為係統和全麵的認識。《鎂閤金熱力學及相圖》共分為五章，可對從事鎂閤金研究、開發與應用的同行們提供理論參考。
內頁插圖
目錄
《鎂閤金熱力學及相圖》前言第一章金屬鎂的性質1.1純鎂的物理性質1.2純鎂的力學性能1.3鎂閤金的物理性質第二章鎂的閤金化及典型閤金係2.1鎂的閤金化設計基礎2.1.1鎂的閤金化原則2.1.2常見閤金化元素2.1.3閤金元素的強化機製2.2鎂閤金典型閤金係2.2.1鎂閤金標記與牌號2.2.2Mg-Al係2.2.3Mg-Zn係2.2.4Mg-RE係2.2.5Mg-Mn係2.2.6Mg-Li係
第三章鎂閤金熱力學3.1相圖熱力學3.1.1概述3.1.2溶液、偏摩爾量與化學勢3.2相圖熱力學計算3.2.1相圖熱力學計算的一般原理3.2.2熱力學模型的發展曆史3.2.3理想溶液模型3.2.4規則溶液模型3.2.5亞規則溶液模型3.2.6亞點陣溶液模型3.2.7締閤溶液模型3.2.8準化學模型3.2.9修正的準化學模型3.2.10物理轉變對溶液摩爾吉布斯自由能的貢獻3.2.11多元係熱力學性質的外推方法
第四章鎂閤金相圖計算與鎂閤金中相的熱力學模型4.1概述4.2常用相圖計算軟件介紹4.2.1Thermo-Calc4.2.2Pandat4.2.3FactSage4.2.4JMatPro4.3鎂閤金中相的熱力學模型4.3.1鎂閤金二元體係中相的熱力學模型4.3.2鎂閤金三元體係中相的熱力學模型4.3.3鎂閤金四元體係中相的熱力學模型4.4目前已經評估的鎂閤金相圖4.4.1目前已經評估的鎂閤金二元相圖4.4.2目前已經評估的鎂閤金三元相圖
第五章鎂閤金相圖5.1相圖基礎5.1.1相圖基本術語5.1.2二元相圖5.1.3三元相圖5.2鎂閤金相圖5.2.1鎂閤金二元相圖Mg-AgMg-AlMg-AsMg-AuMg-BMg-BaMg-BeMg-BiMg-Bi（修正）Mg-CaMg-Cd鎂閤金熱力學及相圖目錄�‖�Mg-CeMg-CoMg-CsMg-CuMg-Cu（修正）Mg-DyMg-Dy（修正）Mg-ErMg-Er（修正）Mg-EuMg-FeMg-GaMg-GdMg-Gd（修正）Mg-GeMg-HMg-HfMg-HgMg-HoMg-Ho（修正）Mg-InMg-IrMg-KMg-LaMg-LiMg-LuMg-MnMg-MoMg-NMg-NaMg-NbMg-NdMg-Nd（修正）Mg-NiMg-OMg-PbMg-PdMg-PrMg-PuMg-RbMg-SbMg-ScMg-SiMg-SmMg-SnMg-SrMg-TbMg-Tb（修正）Mg-ThMg-TiMg-TlMg-TmMg-UMg-VMg-YMg-Y（修正）Mg-YbMg-ZnMg-Zn（修正）Mg-Zr5.2.2鎂閤金三元相圖Mg-Ag-AlMg-Ag-CdMg-Ag-CeMg-Ag-CuMg-Ag-GaMg-Ag-InMg-Ag-LaMg-Ag-LiMg-Ag-NdMg-Ag-NiMg-Ag-PdMg-Ag-PrMg-Ag-SbMg-Ag-SmMg-Ag-SnMg-Ag-TlMg-Ag-ZnMg-Al-BMg-Al-BeMg-Al-BiMg-Al-CaMg-Al-CdMg-Al-CeMg-Al-CoMg-Al-CrMg-Al-CuMg-Al-FeMg-Al-GaMg-Al-GeMg-Al-HfMg-Al-InMg-Al-LaMg-Al-LiMg-Al-MnMg-Al-NdMg-Al-PbMg-Al-SbMg-Al-ScMg-Al-SiMg-Al-SmMg-Al-SnMg-Al-SrMg-Al-TiMg-Al-TlMg-Al-YMg-Al-ZnMg-Al-ZrMg-Au-CdMg-Au-HgMg-Au-SiMg-B-NiMg-Be-CuMg-Bi-CaMg-Bi-CuMg-Bi-GaMg-Bi-PbMg-Bi-SbMg-Bi-SnMg-Bi-Zn
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參考文獻
前言/序言
鎂是10種常用有色金屬之一，蘊藏量極其豐富。據估計，鎂在地殼中的含量約為2.35%，金屬元素中排在第4位，總儲量為100億t以上；鎂在海水中的含量約為1.28g/kg，僅次於氯和納，總蘊藏量為2×10^15t。可見，豐富的鎂資源為其廣泛應用提供瞭堅實的基礎。另一方麵，根據世界銀行的估計，中國單位GDP消耗鋼鐵、銅、鋁、鉛和鎊的數量分彆為世界平均水平的5.6倍、4.8倍、4.9倍、4.9倍和4.4倍。目前，隨著中國工業化進程的加快，中國鋁土礦、銅精礦、鐵礦石和鉛錚原料的對外依存度已分彆達到或超過60%、80%、65%、30%o可見，過高的資源對外依存度已經成為我國經濟發展的短闆。因此，推廣我國富有資源金屬——鎂的用途和用量具有十分重要的戰略意義。鎂的密度隻有1.74g，句m3，比鋼輕75%，比鋁輕33%，是目前應用中最輕的金屬結構材料，在交通工具、電子通信、航空航天和國防軍工等領域具有廣泛的應用前景。已有試驗錶明：汽車質量每下降10%，油耗可降低6%~8%，燃油效率可提高5.5%；航天飛行器質量每降低1g，則發射燃料可節約4kg；導彈彈體減重1kg，可少用10kg燃料；導彈彈頭減重1kg，則可增加12~15km的射程。隨著近年對節能環保的日益重視，鎂閤金已經成為新的研究熱點。然而，相對於其他規模應用的結構金屬材料而言，目前鎂閤金的用途和用量還十分有限。從材料角度究其原因，主要是現存鎂閤金的牌號有限，性能的選擇區間過窄，使其應用受到瞭極大地限製。
眾所周知，如同其他閤金材料一樣，相圖是鎂閤金開發的基礎和工具。可是，鎂閤金開發所能夠藉鑒得到的相圖，遠比鋼鐵和鋁閤金要少得多。據東北大學郝士明教授的統計，現有的87個Mg-X二元係中，就有25個與高熔點元素等組成的係統尚未構建起相圖；51個Mg-Al-X三元係中，相平衡信息較多可用來幫助閤金設計的隻有15個，另有15個三元係隻有很少的相平衡信息，尚不能支持閤金設計，更多的三元係（19個）則完全沒有相圖。正是因為與其他閤金材料相比，鎂閤金的相圖非常有限，因此現有的鎂閤金相圖（包括實測相圖和理論計算得到的相圖）就顯得極為彌足珍貴。基於這樣的考慮，作者萌生瞭編輯鎂閤金相圖的想法。目前，經過作者的努力本書終於完稿，誠願本書的齣版能夠對今後鎂閤金新材料的開發有所裨益。
本書共分為五章。第一章介紹鎂的基本性質，主要由瀋陽工業大學劉正教授編寫；第二章介紹鎂的閤金化及典型閤金係，主要由瀋陽工業大學王峰副教授編寫；第三章介紹鎂閤金熱力學，主要由瀋陽工業大學劉正教授編寫；第四章介紹鎂閤金相圖計算與鎂閤金中相的熱力學模型主要由瀋陽工業大學毛萍莉教授編寫；第五章介紹鎂閤金相圖。其中，第五章鎂閤金相圖是全書的重點，主要包括作者所能收集到的鎂閤金二元及三元閤金相圖，其中既有實測相圖，也有計算相圖。第一~第四章是鎂閤金相圖的理論基礎，可使讀者對鎂閤金的基本性質、閤金化、熱力學原理，以及鎂閤金相圖建立過程所采用的熱力學模型有一個較為係統和全麵的認識。鎂閤金相圖的收集和整理是一項非常艱辛的工作，瀋陽工業大學鎂閤金課題組的研究生於波、林琳、楊金龍、彭思雯、秦佳明、孫慶海、鞠陽、劉超、邸金南、孫士傑在相圖的收集和整理過程中做瞭大量而細緻的工作，尤其是於波，在此對各位同學的辛勤工作錶示衷心的感謝。特彆需要指齣的是，作者在編著本書的過程中參考並引用瞭大量的文獻資料，在此嚮這些文獻資料的作者錶示最誠摯的謝意。
由於編者水平有限，難免齣現一些疏漏和不當之處，敬請讀者提齣寶貴意見。
用戶評價
我是一名對鎂閤金疲勞性能和斷裂機製感興趣的研究人員，在尋找相關文獻時，偶然發現瞭《鎂閤金熱力學及相圖》這本書。這本書的內容之豐富，超齣瞭我的預期。作者在對鎂閤金熱力學性質進行闡述時，不僅提供瞭大量精確的熱力學數據，還深入分析瞭這些數據對材料性能的實際影響。我特彆欣賞他對不同相變過程的熱力學驅動力分析，這對於理解鎂閤金在高溫下的組織穩定性以及相變動力學至關重要。在相圖部分，作者的專業性更是體現在他對復雜多元相圖的深入剖析。他不僅展示瞭相圖的結構，更重要的是，他解釋瞭相圖的形成原理以及如何利用相圖來預測材料的微觀組織和性能。我對書中關於Mg-Al-Zn, Mg-Zn-Y等重要閤金體係相圖的講解尤為關注，這為我理解這些閤金的微觀結構演變和熱處理優化提供瞭重要的理論依據。此外，作者還討論瞭非平衡相的形成及其對材料性能的影響，這對於深入研究鎂閤金的斷裂和疲勞行為具有啓發意義。這本書的內容嚴謹、全麵，是一本不可多得的鎂閤金研究參考書。
評分我是一名對材料科學的理論基礎，尤其是相圖理論非常感興趣的學生。《鎂閤金熱力學及相圖》這本書，對我來說，簡直是一本寶藏。作者在闡述鎂閤金的熱力學性質時，邏輯清晰，層層遞進，從最基本的自由能概念，到各種平衡關係，再到具體的閤金體係，都講解得非常到位。我特彆喜歡他對於不同熱力學函數（如焓、熵、吉布斯自由能）在相變過程中的作用的解釋，這讓我深刻理解瞭相變發生的驅動力。在相圖部分，作者的功力更是展露無遺。他不僅展示瞭各種典型的鎂閤金相圖，還深入分析瞭繪製這些相圖所依據的實驗方法和理論模型，例如利用熱分析、X射綫衍射等技術來確定相界。我對書中關於共晶、共析、包晶等典型相圖類型的講解印象尤為深刻，這讓我能夠直觀地理解不同組分鎂閤金在加熱冷卻過程中的組織演變。此外，作者還討論瞭非平衡相的形成及其對材料性能的影響，這拓寬瞭我對鎂閤金相變的認識。這本書的嚴謹性體現在其對實驗數據和理論模型的精確引用，以及對不同觀點之間的客觀評述。閱讀這本書，就像在和一位經驗豐富的導師對話，從中我不僅學到瞭知識，更學到瞭科學研究的方法和態度。
評分這本書的質量，從裝幀到內容，都給我留下瞭深刻的印象。封麵上那精美的鎂閤金微觀組織圖片，已經預示瞭書中內容的深度和廣度。作者在開篇就點齣瞭鎂閤金作為一種輕質材料，在現代工業中的重要地位，並強調瞭熱力學和相圖研究是理解和優化其性能的基石。這對我來說，無疑是一個很好的切入點。我尤其欣賞作者在講解鎂閤金相圖時的細緻之處。他不僅展示瞭相圖的形狀，更深入分析瞭相區內的各個相的晶體結構、性質以及它們之間的相互關係。我對書中關於Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE等典型二元和三元閤金體係相圖的講解特彆著迷，通過這些相圖，我能夠清晰地看到不同閤金元素的加入對鎂基固溶體的穩定性和新相形成的影響。作者在分析這些相圖時，經常結閤實際的實驗結果，這讓我對理論知識的可靠性有瞭更直觀的認識。他對相變動力學的探討，也讓我明白瞭為什麼在實際生産中，精確控製熱處理過程至關重要。這本書讓我意識到，要真正掌握鎂閤金，就必須深入理解其內在的熱力學規律和相變行為，而這本書恰恰提供瞭這樣一把金鑰匙。
評分我一直對材料科學的理論基礎非常感興趣，而《鎂閤金熱力學及相圖》這本書，可以說完美地滿足瞭我對知識的渴求。作者在處理相圖部分時，展現齣瞭極其紮實的功底。他對不同溫度、不同組分下鎂閤金的相變行為進行瞭詳盡的描繪，每一個相變點、每一個相區，都被他細緻入微地分析。我尤其喜歡作者對相圖繪製原理和解讀方法的講解，這讓我明白，我們看到的那些復雜的圖譜，背後蘊含著多麼深刻的物理化學原理。通過對相圖的學習，我開始能夠預測不同成分和熱處理條件下鎂閤金可能齣現的組織，這對於材料的設計和工藝優化有著極其重要的指導意義。作者在書中還穿插瞭大量關於實驗數據驗證理論模型的實例，這讓我看到瞭理論與實踐相結閤的力量。他並沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過實際的實驗結果來佐證和補充他的論述，這種嚴謹的治學態度令人敬佩。雖然有些相圖非常復雜，包含多種相，但我跟著作者的思路，一點點地梳理，逐漸理清瞭脈絡。他對亞穩相、平衡相的區分，以及它們對材料性能的影響，都進行瞭深入的探討。這本書讓我深刻體會到，理解材料的微觀組織和相變行為，是實現宏觀性能調控的關鍵。對我而言，這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠激發我探索欲望的知識寶庫。
評分當我翻開《鎂閤金熱力學及相圖》這本書時，就被它嚴謹的學術氛圍所吸引。作者在開篇就為我們構建瞭一個宏大的鎂閤金研究圖景，並強調瞭熱力學和相圖研究在其中的核心地位。我對作者在解釋鎂閤金熱力學性質時所采用的論證方式非常欣賞，他循循善誘，從基本的物理化學原理齣發，層層遞進地引齣復雜的概念。我尤其喜歡他對固溶體、化閤物形成熱力學以及相變吉布斯自由能變化的詳細闡述，這讓我對鎂閤金的穩定性有瞭更深刻的理解。在相圖部分，作者的講解更是精彩絕倫。他不僅展示瞭各種典型的鎂閤金相圖，還深入分析瞭這些相圖的繪製方法和理論基礎，例如CALPHAD方法。我對書中關於Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE等二元和三元閤金體係相圖的詳細介紹，以及他對其中各個相區和相變的深入解讀，都讓我受益匪淺。這本書的價值在於，它不僅提供瞭豐富的知識，更教會瞭我如何去思考和分析問題。通過閱讀這本書，我仿佛與一位博學多識的導師進行瞭深入的交流，我對鎂閤金的認識上升到瞭一個新的高度。
評分作為一名在鎂閤金領域摸爬滾打多年的工程師，我深知熱力學和相圖在材料研發中的基石地位。拿到《鎂閤金熱力學及相圖》這本書，我帶著一種期待和審視的眼光開始閱讀。這本書最讓我印象深刻的是其內容的全麵性和係統性。它不僅涵蓋瞭鎂閤金最基礎的熱力學數據，如生成焓、熵等，還深入探討瞭多種二元、三元甚至多元鎂閤金體係的相圖。作者對不同相圖的繪製方法和背後涉及的理論模型，如CALPHAD方法，進行瞭清晰的闡述，這對於我們這些需要利用這些工具進行材料設計和性能預測的工程師來說，無疑是雪中送炭。我特彆欣賞作者在解釋相變動力學時的細緻之處，他沒有止步於描述相變發生，而是進一步分析瞭相變發生的驅動力、阻力以及影響相變速率的因素。這對於我們理解和控製材料的微觀組織，進而優化其力學性能、耐腐蝕性等關鍵指標，有著直接的指導意義。書中引用的參考文獻，也都是該領域的經典之作，這為我提供瞭進一步深入研究的廣闊視野。總而言之，這本書的內容詳實，邏輯嚴謹，論述清晰，是一本值得反復研讀的優秀學術專著。它讓我更加深刻地認識到，在復雜的鎂閤金世界裏，熱力學和相圖是解開一切奧秘的鑰匙。
評分我對鎂閤金的興趣源於它輕質高強的特性，在航空航天和汽車工業中的巨大潛力讓我著迷。《鎂閤金熱力學及相圖》這本書，如同為我打開瞭一扇通往鎂閤金微觀世界的大門。作者的敘述風格非常吸引人，他並沒有一開始就拋齣晦澀的公式，而是先從鎂元素本身的性質齣發，逐步引導讀者認識其閤金化的基礎。我特彆喜歡他對不同閤金元素在鎂中固溶行為的講解，以及這些固溶體如何影響鎂的晶格結構和基本性能。在講解相圖時，作者通過大量的圖例和實例，將抽象的相變過程具象化，讓我這個初學者也能逐漸領悟其中的奧秘。他對於相平衡、相分解、以及相變動力學的深入剖析，讓我開始理解為什麼不同的鎂閤金經過不同的熱處理後，性能會有如此巨大的差異。書中關於擴散過程的論述，以及它在相變中起到的關鍵作用，也讓我對材料的微觀演化有瞭更清晰的認識。我驚喜地發現，這本書的內容並非枯燥的理論堆砌，而是充滿瞭科學的魅力。每一次理解一個復雜的概念，我都感覺自己離掌握鎂閤金的秘密更近瞭一步。這本書的價值，在於它不僅提供瞭知識，更激發瞭我持續學習和探索的熱情。
評分對於我這樣一個對材料科學理論充滿好奇心的讀者來說，《鎂閤金熱力學及相圖》這本書的齣現，無疑是一場知識的盛宴。作者的寫作風格既嚴謹又不失生動，他將復雜的熱力學原理和相圖繪製方法，用一種容易理解的方式呈現齣來。我尤其贊賞他對鎂閤金熱力學性質的研究，不僅僅停留在數據的羅列，而是深入分析瞭這些數據背後的物理化學含義，以及它們是如何影響鎂閤金的宏觀性能的。例如，在討論固溶強化機理時，他將原子尺度上的相互作用與宏觀力學性能的改變聯係起來，這讓我對材料的設計有瞭更深層次的理解。在相圖部分，作者的專業性更是體現在他對不同相圖類型及其形成機製的深入剖析。他並沒有僅僅展示相圖，而是詳細解釋瞭構建這些相圖所依賴的實驗方法和理論模型，這為我深入理解相圖提供瞭強大的理論支撐。書中關於相變動力學和非平衡相的討論，也極大地拓展瞭我的視野，讓我認識到材料的微觀組織演化是一個動態而復雜的過程。總而言之，這本書不僅內容豐富，而且邏輯嚴密，是一本能夠激發讀者深入思考的優秀學術著作，讓我受益匪淺。
評分這本書的封麵設計就給我一種沉靜而厚重的學術感，封麵上那深邃的鎂閤金紋理仿佛在訴說著材料科學的奧秘。翻開書頁，首先映入眼簾的是嚴謹的學術前言，作者用他深厚的學識為我們勾勒齣鎂閤金研究的宏大圖景，以及為何深入理解其熱力學性質和相圖對於推動相關産業發展至關重要。我尤其欣賞作者在開篇就點明瞭研究的意義和價值，這讓我這個對鎂閤金領域尚屬初窺門徑的讀者，立刻感受到瞭學習的動力和方嚮。那些復雜的公式和理論，在作者清晰的邏輯和層層遞進的講解下，不再顯得那麼遙不可及。雖然我對某些高深的物理化學概念還在摸索之中，但那種豁然開朗的感覺，在我每一次理解一個核心概念時，都讓我倍感欣喜。作者在介紹不同鎂閤金體係的熱力學性質時，旁徵博引，引用瞭大量經典的研究成果，這不僅增加瞭內容的權威性，也為我提供瞭進一步深入研究的綫索。特彆是關於固溶強化、析齣強化等與相變密切相關的微觀機製的闡述，讓我對鎂閤金的性能提升有瞭更直觀的認識。這本書就像一位循循善誘的老師，雖然內容紮實，但並非生硬的堆砌，而是通過精妙的組織和流暢的語言，引導讀者一步步探索鎂閤金世界的深邃。我非常期待在後續的章節中，能夠更深入地理解這些理論在實際應用中的體現，以及它們如何指導我們設計齣性能更優異的鎂閤金材料。
評分我是一名初入材料科學領域的學生，對鎂閤金的輕質和優異性能一直充滿嚮往。《鎂閤金熱力學及相圖》這本書，對我而言，就像是開啓瞭一扇通往鎂閤金世界的大門。作者以極其清晰的思路，從鎂閤金最基礎的熱力學性質講起，逐步深入到復雜的相圖分析。我特彆喜歡他對鎂元素及其與常見閤金元素（如鋁、鋅、稀土元素等）形成閤金的熱力學行為的闡述。這些基礎知識為我理解後續的相圖內容打下瞭堅實的基礎。在相圖部分，作者的講解更是細緻入微。他不僅展示瞭各種典型的鎂閤金相圖，還深入分析瞭相區內的各個相的性質以及它們之間的相平衡關係。他對相圖繪製的原理和方法的介紹，讓我明白瞭這些圖譜是如何得來的，以及如何從中提取有用的信息。我尤其對書中關於固溶體、金屬間化閤物的形成機製的講解印象深刻。這些內容幫助我理解瞭不同鎂閤金的組織結構和潛在的性能。總而言之，這本書的內容對我這樣的新手來說，既有廣度又有深度，是一本非常好的入門和進階讀物，讓我對鎂閤金有瞭更係統、更全麵的認識。
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