具体描述
内容简介
材料热力学与动力学是材料学科的专业主干课程。赵新兵编著的《材料热力学与动力学》围绕平衡这个中心概念，通过对自由能与成分、温度与成分、成分与距离等关系中的热力学与动力学基本概念的重点诠释，以及对弯曲界面与纳米效应、原子随机跳跃与扩散过程、成分结构能量起伏与形核过程、界面平衡与新相生长过程、沉淀析出与调幅分解过程等典型实例的深入讨论，阐述材料热力学与动力学的本质内涵。本书共分六章，第一章介绍了自由能与热力学平衡这两个基本概念，第二章和第三章分别讨论了与材料科学研究密切相关的相图和界面有关的热力学问题，第四章讨论了与材料动力学过程密切相关的扩散问题，第五章和第六章分别结合凝固过程和扩散控制固态相变过程中的典型例子介绍了相关的材料热力学原理与动力学机制。
材料热力学与动力学包含的内容非常丰富，本书致力于通过围绕有限主题的介绍、分析和讨论，使读者对材料热力学与动力学的科学内涵有更深入的理解。本书可作为材料学科本科生或研究生相关课程的教材或参考书，也可作为已修读物理化学和材料科学基础课程的其他读者的自学读本。
作者简介
赵新兵，男，1956年出生于浙江海宁。1982年和1985年分别获浙江大学金属材料专业学士和硕士学位，1985年秋起在浙江大学任教，1986年考取本校在职博士研究生，1987—1990年作为中德联合培养博士研究生在德国亚琛大学(RWTHAachen)学习，1990年回国并获浙江大学工学博士学位。1995年晋升教授，1996年起任博士生导师。目录
第1章 自由能与热力学平衡1.1 热力学基础
1.1.1 热力学函数
1.1.2 热力学定律
1.1.3 吉布斯自由能
1.2 平衡的概念
1.2.1 晶体中的平衡空位浓度
1.2.2 相界面处的平衡成分
1.2.3 相变过程的平衡
1.3 二元体系概述
1.3.1 溶液模型
1.3.2 活度与化学位
1.4 自由能与成分关系曲线(G图)
1.5 思考题
第2章 相图热力学
2.1 相图与自由能曲线图
2.1.1 完全互溶体系
2.1.2 固态下存在互溶间隙的二元体系
2.1.3 共晶与包晶体系
2.1.4 包含中间相的二元体系
2.1.5 相图的阅读与理解
2.2 相图与热力学参数
2.2.1 固溶度线(solvus)
2.2.2 固相线(solidus)与液相线(liquidus)
2.3 思考题
第3章 晶体的界面
3.1 表面及其热力学特性
3.1.1 表面自由能与表面张力
3.1.2 拉普拉斯方程
3.2 晶界类型与晶界模型
3.2.1 晶界的基本特征
3.2.2 晶界类型及其自由能
3.2.3 多晶体材料中的晶界局部平衡
3.2.4 多相固体中的相界面
3.3第二相颗粒的纳米尺寸效应
3。4界面自由能取向关系图
3.5 思考题
第4章 固体中的扩散
4.1 扩散现象与扩散机制
4.1.1 扩散与自由能
4.1.2 原子随机跳跃与菲克第一定律
4.1.3 扩散激活能
4.1.4 菲克第一定律在稳态扩散过程中的应用
4.2 扩散问题中的量纲与相似分析
4.3 菲克第二定律
4.3.1 菲克第二定律的数学特征分析
4.3.2 高斯解
4.3.3 误差函数解
4.3.4 正弦函数解
4.3.5 指数函数解
4.4 多相系统中的扩散
4.5 思考题
第5章 凝固
5.1 形核过程
5.1.1 形核功与形核半径
5.1.2 二元合金中的形核驱动力
5.1.3 非均匀形核
5.1.4 形核速率
5.2 凝固时的固相生长
5.2.1 金属的连续生长
5.2.2 化合物的侧向生长
5.2.3 凝固过程中界面处的热传输
5.3 合金的凝固过程
5.3.1 凝固过程与相图
5.3.2 合金凝固时的成分过冷
5.4 思考题
第6章 扩散控制固态相变
6.1 固相中的形核
6.1.1 固相形核过程中的自由能变化
6.1.2 临界晶核半径与形核势垒
6.1.3 形核速率
6.2 界面平衡成分与新相长大动力学
6.2.1 平面增厚型长大
6.2.2 具有弯曲侧面或端部的析出颗粒的长大
6.3 界面能驱动的动力学过程
6.3.1 颗粒粗化
6.3.2 晶粒长大
6.4 固态相变实例讨论
6.4.1 时效硬化
6.4.2 调幅分解
6.5 三元系中的扩散与固态相变
6.5.1 三元系的自由能和相图特征
6.5.2 三元固溶体的活度与均匀化过程
6.5.3 三元系中的扩散控制沉淀析出过程
6.6 思考题
参考文献
用户评价
作为一名致力于材料设计与应用的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我深刻理解材料微观结构演化与宏观性能之间内在联系的工具书。《材料热力学与动力学》这本书，恰恰满足了我的这一需求。书中对于相图的详细解读，让我能够直观地预测不同成分和温度下材料的相组成，进而推断其潜在的力学、电学等性能。而动力学部分，则进一步揭示了材料实现这些相组成的“路径”和“速度”。我尤其对书中关于“相变动力学”的讲解印象深刻，它不仅解释了相变的驱动力，更重要的是阐述了相变的速率，这对于控制材料的微观结构，例如晶粒尺寸、析出相的形态和分布，至关重要。例如，在开发高强度钢时，通过精确控制冷却速率，可以实现马氏体相变，从而获得优异的力学性能，这背后正是动力学原理在起作用。书中还对缺陷的产生、迁移和湮灭等动力学过程进行了深入的分析，这对于理解材料的蠕变、疲劳以及脆性断裂等失效机制提供了理论基础。我非常欣赏书中对“活化能”概念的运用，它清晰地揭示了任何材料过程都需要克服一定的能量障碍，而材料的设计与优化，很大程度上就是如何通过调控体系的能量状态和动力学过程来实现的。
评分作为一名材料科学的博士研究生，我一直在寻找能够深化我对材料微观结构演化和宏观性能之间关系的理解的参考书。《材料热力学与动力学》这本书无疑达到了我的期望，甚至超出了我的想象。它并没有简单地将热力学和动力学割裂开来，而是巧妙地将两者结合，展现了材料在不同条件下如何从一个能量最低态向另一个能量最低态演化，以及这个演化过程的速度和机制。书中关于形核与长大的理论，对于理解材料的微观结构形成，例如陶瓷的烧结、金属的凝固以及半导体的外延生长，有着至关重要的意义。我尤其对书中关于形核过饱和度与形核率之间关系的论述印象深刻，它解释了为什么在某些条件下会发生大量的异质形核，而在其他条件下则需要很高的过饱和度才能发生均质形核。动力学部分，书中对缺陷扩散、位错运动和界面迁移的深入剖析，为我理解材料在各种环境下的行为提供了坚实的理论基础。例如，在研究材料的腐蚀和磨损时，理解原子和离子的扩散行为，以及缺陷在材料内部的迁移路径，是预测和控制这些过程的关键。这本书的深度和广度都非常令人满意，它引用了大量的经典文献和前沿研究成果，让我能够站在巨人的肩膀上，进一步探索材料科学的奥秘。
评分作为一名对材料科学有着浓厚兴趣的“小白”，我一直苦于找不到一本能清晰、系统地介绍材料领域核心知识的书籍。《材料热力学与动力学》这本书的出现，无疑为我打开了一扇新世界的大门。我第一次了解到，原来构成我们生活中的各种材料，从坚硬的金属到轻巧的塑料，背后都蕴含着如此深奥的物理化学原理。书中对于热力学基本概念的阐述，比如熵、焓、吉布斯自由能等，用非常形象的比喻和易于理解的语言解释了它们在材料相变、合金形成等过程中的作用。我尤其对书中关于相图的讲解印象深刻，那一张张看似复杂的图形，在作者的笔下变得生动起来，仿佛能直观地看到不同温度和成分下，材料会以何种状态存在。而动力学部分，更是让我惊叹于材料“生长”和“演变”的速度与过程。从扩散理论到晶体生长机制，书中不仅解释了为何有些材料的性能会随时间变化，还提供了如何控制这些变化的思路，这对于材料的实际应用和开发具有极其重要的指导意义。我曾以为材料科学只是关于材料的“成分”和“性能”，但这本书让我明白，材料的“行为”才是理解和控制它们的关键。书中的案例分析也十分丰富，从常见金属的退火处理到高分子材料的老化机理，都与书中的理论紧密结合，让我在学习理论的同时，也能看到其在现实世界中的应用。这本书的叙事方式也很独特，它并没有一味地堆砌公式和枯燥的理论，而是通过循序渐进的方式，引导读者一步步深入理解材料世界的奥秘。
评分对于我这样一位对材料世界充满好奇，但又缺乏专业背景的读者而言，《材料热力学与动力学》这本书，无疑是一次充满智慧的启迪之旅。我曾以为材料的性质是固定不变的，但这本书让我明白，材料的“生命”远比我想象的要丰富和动态。书中关于“相变”的讲解，让我理解了为何水可以变成冰，为何铁可以变成钢。它不仅仅是简单的状态改变，而是背后深刻的热力学驱动力和动力学过程。我印象最深刻的是书中关于“原子扩散”的描述，它将微观的原子运动，与宏观的材料变化联系起来，让我看到材料是如何在“呼吸”和“成长”的。比如，金属材料在高温下会发生晶粒长大，这在我看来就是原子们“搬家”的过程，而这本书则解释了它们“搬家”的动机（能量）和速度（动力学）。书中还用了很多生动的例子，比如讲述金属的退火处理，如何通过控制时间和温度，让材料内部的原子重新排列，从而改善其性能。这种将科学原理与生活中的实际应用紧密结合的方式，让我对材料科学产生了极大的兴趣。这本书让我明白，任何一种材料的特性，都不是凭空产生的，而是其内部结构和所处环境相互作用的结果。
评分在我看来，《材料热力学与动力学》这本书，不仅仅是一本技术手册，更是一部关于材料“生命史”的史诗。它用严谨的科学语言，描绘了材料从诞生到演变，再到最终可能衰败的完整过程。书中对热力学定律的应用，让我深刻理解了为何材料会向着能量更低的状态发展，以及在这个过程中，熵的作用是如何与焓相互制约的。我曾经对一些金属合金在高温下的强化机制感到困惑，这本书的相图分析和相变动力学讲解，让我明白了析出强化、固溶强化等背后蕴含的热力学驱动力和动力学限制。特别是关于位错理论的介绍，让我第一次窥探到材料宏观塑性变形的微观根源。书中对于位错的产生、运动和湮灭的描述，如同一场精密的“工厂流水线”操作，解释了材料为何能够承受巨大的应力而不发生断裂。我还特别欣赏书中关于界面现象的论述，例如晶界、相界等，它们在材料的性能中扮演着至关重要的角色，而这本书则详细地解释了这些界面是如何形成、演化以及如何影响材料的整体行为。本书的内容深度和广度都令人称道，它不仅涵盖了基础的理论知识，还触及了材料科学研究的前沿领域，为读者提供了一个全面而深入的视角。
评分作为一名材料学的博士后研究员，我常常需要审阅大量的学术论文，并对材料的内在机理进行深入的分析。偶然的机会，我接触到了《材料热力学与动力学》这本书，它为我提供了一个非常宝贵和系统的理论框架，来审视和理解我所接触到的各种材料现象。书中对于热力学平衡态和非平衡态的讨论，让我能够更清晰地区分哪些材料行为是遵循普遍的能量最小化原理，哪些则受到动力学因素的显著影响。我对书中关于“相稳定性”和“动力学可实现性”的辩证关系特别感兴趣。例如，在设计新型功能材料时，可能存在多种具有潜在应用价值的相，但只有那些动力学上容易形成的相，才真正具有实际意义。这本书详细地阐述了如何通过控制合成条件，例如温度、压力、冷却速率等，来引导材料形成特定的微观结构，从而获得理想的宏观性能。书中关于缺陷动力学的讲解，也为我理解材料的电学、磁学以及光学性质提供了重要的基础。例如，半导体材料中的载流子浓度很大程度上取决于缺陷的产生和迁移，而这些过程都与动力学密切相关。本书的严谨性和前沿性都非常突出，它引用了大量的最新研究成果，并对材料科学领域的一些经典问题进行了深刻的剖析，这对于我保持学术视野的开阔和研究方向的创新具有重要的价值。
评分我是一名大三的本科生，即将面临选择毕业论文的研究方向。《材料热力学与动力学》这本书，就像一位经验丰富的向导，为我指明了材料科学领域中一个极其重要且富有挑战性的研究方向。在学习了基础的材料科学课程后，我对材料的宏观性能有了初步的认识，但总感觉缺少一些能够解释这些性能背后“为什么”的根源。《材料热力学与动力学》这本书，恰恰填补了我的这一认知空白。书中对材料内部能量的讲解，让我明白材料的稳定性并非是绝对的，而是相对的，并且会随着温度、压力等外界条件的改变而发生变化。这让我理解了为什么有些材料在高温下会熔化，有些则会分解。而动力学部分，更是让我看到了材料“变化”的可能性。从简单的原子扩散到复杂的位错运动，书中展示了材料是如何在时间和能量的作用下，不断地改变其内部结构，从而导致宏观性能的变化。这本书的写作风格非常注重逻辑性和系统性，它从最基本的概念出发，逐步深入到复杂的理论模型，让我在学习过程中能够紧跟作者的思路，不至于感到迷失。书中穿插的图示和简化模型，也极大地帮助我理解那些抽象的物理概念。我特别喜欢书中关于“活化能”的讲解，它清晰地揭示了任何一个材料过程都需要克服一定的能量障碍，这为我今后的研究提供了重要的思考方向。
评分当我拿到《材料热力学与动力学》这本书时，我原本以为它会是一本充斥着枯燥公式和抽象概念的学术专著。然而，阅读之后，我发现它是一本充满智慧和洞见的读物，它以一种引人入胜的方式，带领我探索材料世界的深层奥秘。书中对热力学基本定律的阐述，让我理解了能量守恒、熵增等物理规律是如何支配着材料的行为。我第一次明白，材料的“选择”并非随意，而是遵循着能量最小化的原则。而动力学部分，更是让我看到了材料的“活力”和“可能性”。从原子尺度上的扩散，到宏观层面的晶粒生长，书中生动地描绘了材料是如何在时间和能量的作用下，不断地改变自身，从而展现出不同的性能。我特别喜欢书中对“形核与长大”理论的讲解，它为我理解材料内部结构的形成，例如合金中的析出相，或者陶瓷中的晶粒，提供了一个清晰的逻辑框架。它让我明白，任何一个微观结构的形成，都需要一个“起点”（形核），然后是“发展壮大”（长大）。书中还引用了大量的实验数据和图表，这些直观的证据，让我能够更好地理解和消化书中的理论知识。这本书的启发性在于，它让我不仅仅关注材料的“是什么”，更引导我去思考“为什么”以及“如何”。
评分我是一位从事了多年材料研发的工程师，日常工作中经常会遇到一些难以解释的材料性能异常或失效问题。在朋友的推荐下，我翻阅了《材料热力学与动力学》这本书，它简直就像一位经验丰富的导师，为我拨开了许多困惑的迷雾。书中对于相变动力学，特别是扩散控制相变和无扩散相变的详细论述，让我茅塞顿开。我过去在处理某些合金的强化处理时，对于细小析出相的形成速度和尺寸控制总感觉摸不着头绪，这本书的电子显微镜照片配合理论分析，清晰地展示了原子扩散如何驱动相的形成和长大，以及如何通过控制温度和时间来优化析出相的尺寸分布，这对我改进现有的热处理工艺提供了全新的视角。此外，关于晶界迁移和晶粒长大动力学的讲解，也让我理解了材料在高温下的塑性变形和蠕变行为。书中提出的“驱动力”和“阻力”的概念，非常直观地解释了为何晶粒会不断长大，以及如何在材料内部引入障碍物来抑制晶粒生长，这对于提高材料的高温性能至关重要。我特别欣赏书中关于相界能和体积能对相变驱动力的影响分析，这让我能够从能量的角度去理解为什么某些相会比其他相更稳定，以及在什么条件下会发生相转变。这本书并非仅仅停留在理论层面，它还提供了大量的实验数据和图表，让我能够将书中的理论与我自己的实验结果进行对比和验证，这对于提升我的研究深度和解决实际问题的能力非常有帮助。
评分作为一名对材料科学抱有浓厚兴趣的业余爱好者，我一直在寻找一本能够系统性地介绍材料基础理论的书籍，并最终选择了《材料热力学与动力学》。这本书对我而言，犹如打开了一扇通往材料微观世界的大门。我过去仅仅将材料视为“固体”或“液体”，但这本书让我认识到，材料的世界远比这复杂和动态得多。书中对“相”的概念的阐述，让我理解了为何同一种元素或化合物，在不同的条件下可以呈现出截然不同的结构和性质。例如，碳元素可以形成坚硬的金刚石，也可以形成柔软的石墨，这背后的原因正是热力学平衡的体现。而动力学部分，更是让我惊叹于材料的“生命力”。书中对扩散过程的详细描述，让我明白了为何金属会生锈，为何玻璃会老化。特别是书中关于“扩散系数”的讲解，让我看到了材料变化的速度是可以量化的，这对我理解材料的长期稳定性和寿命具有非常重要的启示。我非常喜欢书中对于原子运动的形象比喻，例如将原子比作在花园里跳舞的舞者，它们的运动受到各种“规则”（能量）的约束，并且在“舞台”（晶格）上移动。这种生动形象的描述，让我能够更容易地理解那些抽象的物理概念。
评分评分拿分，知识参考书。 继续读书。
评分印刷还可以，估计是正版的吧。。。
评分质量很好 好好学习
评分还不错 送货很快
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评分可以，查询资料用，质量不错
评分挺好挺实用，物美价廉
评分挺好挺实用，物美价廉
评分不是很合适，不推荐
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