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第一篇合金理论1

引言1

第一章 合金的热力学3

Ⅰ.定性理论3

1.1.相平衡的热力学判据3

1.2.合金的平衡相4

1.3.从自由能曲线推导相图7

1.4.相图的几何规律10

1.5.均匀相的热力学函数13

Ⅱ.定量理论13

1.6.理想溶体与非理想溶体16

1.7.合金热力学数据的讨论17

1.8.相图的计算22

第二章 金属与合金的结构29

Ⅰ.金属元素的结构29

2.1.刚球密堆积与几种典型的金属结构29

2.2.元素的晶体结构33

2.3.金属的原子半径36

2.4.元素的原子结构39

2.5.金属键与结合能43

2.6.金属的电子结构46

Ⅱ.固溶体56

2.7.固溶体的基本类型56

2.8.形成替代式固溶体的一些经验规律59

2.9.固溶体的物理性能64

2.10.填隙式固溶体的晶体结构69

2.11.固溶体的微观不均匀性70

2.12.有序固溶体73

2.13.电子化合物78

Ⅲ.金属化合物78

2.14.几何因素决定的金属化合物83

2.15.间隙相88

2.16.金属化合物的物理性能90

第三章 微观的合金理论93

Ⅰ.统计理论93

3.1.固溶体的统计理论模型93

3.2.准化学近似与固溶体中的原子分布95

3.3.二元合金的溶解限曲线的理论97

3.4.有序无序转变的理论101

3.5.错配球模型110

Ⅱ.弹性理论110

3.6.错配球模型的应用113

3.7.弹性偶极子模型115

Ⅲ.电子理论119

3.8.刚能带模型119

3.9.电子屏蔽模型123

3.10.稀固溶体剩余电阻的理论130

附录3-Ⅰ.处理散射问题的部分波法132

第一篇参考文献135

引言139

第二篇晶体的缺陷139

第四章 点缺陷144

Ⅰ.点缺陷的基本性质144

4.1.几何组态144

4.2.点缺陷的形成能146

4.3.热平衡态的点缺陷149

4.4.点缺陷对物理性能的影响152

4.5.点缺陷的移动153

Ⅱ.辐照效应154

4.6.辐照效应的一般介绍155

4.7.辐照对金属性能的影响156

4.8.高能粒子与点阵原子的碰撞158

4.9.原子碰撞的串级过程161

4.10.实验结果与理论计算值的比较167

4.11.辐照后缺陷的回复170

附录4-Ⅰ.经典的碰撞理论173

第五章 位错178

Ⅰ.位错的几何性质178

5.1.刃型位错与螺型位错178

5.2.位错的滑移与攀移182

5.3.位错的普遍定义与柏格斯矢量188

5.4.位错的一般运动学特征191

5.5.位错与晶体的范性形变193

Ⅱ.位错的应力场与原子错排195

5.6.位错的连续介质模型196

5.7.直刃型位错的应力场197

5.8.道螺型位错的应力场200

5.9.位错的能量与线张力201

5.10.位错的点阵模型204

5.11.应力场对位错的作用力209

Ⅲ.位错与晶体缺陷的交互作用209

5.12.平行位错间的弹性交互作用力211

5.13.位错的塞积群213

5.14.位错的交截216

5.15.位错与溶质原子的交互作用218

5.16.位错与点缺陷的交互作用220

Ⅳ.位错的动力学性质222

5.17.位错滑移的动力学223

5.18.位错运动的极限速度225

5.19.滑移动力学的实验观测227

5.20.位错的增殖机制229

5.21.位错攀移的动力学232

5.22.攀移动力学的实验观测237

Ⅴ.典型晶体结构中的位错组态239

5.23.典型晶体结构中的全位错239

5.24.堆垛层错241

5.25.面心立方晶体中的不全位错244

5.26.扩展位错246

5.27.面心立方晶体中的一些位错反应248

5.28.面心立方晶体中空位凝聚成位错的过程253

5.29.合金中的位错组态256

附录5-Ⅰ.电子显微衍衬法晶体缺陷法成象的原理258

附录5-Ⅱ.弹性力学的基础知识266

附录5-Ⅲ.刃型位错应力场的计算272

附录5-Ⅳ.位错间弹性交互作用力的计算278

第六章 界面282

Ⅰ.晶界282

6.1.晶界的位错模型282

6.2.晶界位错模型的实验证明288

6.3.大角度晶界的结构292

6.4.孪生晶界294

6.5.晶界能296

6.6.晶界的内吸附298

6.7.小角度晶界的移动300

6.8.大角度晶界的滑动与移动301

Ⅱ.晶体的嵌镶组织306

6.9.退火状态的晶体中的嵌镶组织307

6.10.熔态生长的晶体的嵌镶组织308

6.11.形变后未完全退火的晶体中的嵌镶组织310

6.12.相界的位错模型312

Ⅲ.相界312

6.13.相界能315

附录6-Ⅰ.晶体缺陷理论中的一些求和问题316

第二篇参考文献322

第三篇原子的迁移329

引言329

第七章 金属中的扩散330

Ⅰ.扩散的唯象理论330

7.1.菲克方程及其解330

7.2.扩散的热力学理论337

Ⅱ.扩散机制及微观理论340

7.3.扩散机制341

7.4.扩散的微观理论345

Ⅲ.影响扩散的因素357

7.5.杂质对扩散的影响357

7.6.扩散的各向异性358

7.7.晶界扩散和表面扩散359

Ⅳ.二元合金中的扩散364

7.8.均匀合金中的自扩散364

7.9.克根达耳效应369

7.10.实验方法372

Ⅴ.有关扩散的一些半经验规律372

7.11.一些半经验规律373

附录7-Ⅰ.扩散方程的解376

附录7-Ⅱ.达肯公式的推导377

第八章 几个和扩散有关的实际问题380

Ⅰ.金属的氧化380

8.1.瓦格纳氧化理论381

8.2.薄氧化层的成长385

Ⅱ.气体在金属中的扩散387

8.3.气体在金属中扩散概况387

8.4.渗透过程和渗透速率390

Ⅲ.烧结393

8.5.颗粒的结合395

8.6.疏孔体积的收缩399

附录400

8-Ⅰ.氧化速率公式的推导400

8-Ⅱ.用扩散系数表示的氧化速率公式的推导403

第三篇参考文献405

人名索引407

内容索引411