Multicomponent Phase Diagrams

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出版者:Elsevier Science Ltd
作者:Belov, Nikolay A. (EDT)/ Eskin, Dmitry G. (EDT)/ Aksenov, Andrey A. (EDT)
出品人:
页数:424
译者:
出版时间:2005-8
价格:$ 310.75
装帧:HRD
isbn号码:9780080445373
丛书系列:
图书标签:
  • 材料学
  • Phase Diagrams
  • Materials Science
  • Metallurgy
  • Materials Properties
  • Thermodynamics
  • Phase Transitions
  • Alloys
  • Materials Characterization
  • Equilibrium
  • Solidification
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具体描述

Despite decades of extensive research and application, commercial aluminum alloys are still poorly understood in terms of the phase composition and phase transformations occurring during solidification, cooling, and heating. "Multicomponent Phase Diagrams: Applications for Commercial Aluminum Alloys" aims to apply multi-component phase diagrams to commercial aluminum alloys, and give a comprehensive coverage of available and assessed phase diagrams for aluminum-based alloy systems of different dimensionality. It features data on non-equilibrium phase diagrams, which can rarely be obtained from other publications. It offers extensive coverage of all groups of commercially important alloys and materials.

物质科学的基石:凝聚态物质结构与热力学 一本全面、深入探讨凝聚态物质结构、热力学行为及其演化规律的开创性专著 本书旨在为物理学、材料科学、化学工程以及相关领域的研究人员、高级本科生和研究生提供一个严谨而全面的框架,用以理解和预测复杂物质体系的微观结构如何决定其宏观热力学性质。我们聚焦于晶体结构、缺陷工程、相变动力学以及材料在极端条件下的响应,内容涵盖了从经典理论到前沿计算方法的综合论述。 第一部分:晶体结构与对称性基础 本部分奠定了理解凝聚态物质的基础。我们从点群与空间群理论的严谨数学描述入手,详细解析了晶体结构中所有可能的对称操作及其对材料物理性质的限制。 晶体学入门与布拉维晶格: 深入探讨了不同晶系下的基本晶格类型,重点分析了面心立方(FCC)、体心立方(BCC)以及六方紧密堆积(HCP)结构的几何特点及其在金属材料中的普遍性。引入倒易点阵(Reciprocal Lattice)的概念,并解释其在X射线衍射(XRD)分析中的核心作用。 晶体缺陷的分类与表征: 材料性能的决定性因素往往在于缺陷。本书详尽分类了零维(点缺陷,如空位、间隙原子、取代原子)、一维(线缺陷,如位错)、二维(面缺陷,如晶界、堆垛层错)缺陷。我们不仅描述了这些缺陷的几何结构,更重要的是,量化了它们的形成能(Formation Energy)和迁移能(Migration Energy),这对于理解扩散和蠕变过程至关重要。 电子结构与能带理论: 基于紧束缚模型(Tight-Binding Model)和密度泛函理论(DFT)的初步介绍,阐述了电子如何在周期性势场中形成能带结构。重点讨论了费米面、布里渊区以及能带隙的物理意义,并解释了能带结构如何直接决定材料的导电性(导体、半导体、绝缘体)。 第二部分:热力学原理与统计力学视角 本部分将热力学定律应用于固态系统,建立起连接微观粒子运动与宏观热力学响应的桥梁。 晶格振动与声子理论: 系统的晶格振动被量化为声子(Phonons)。我们详细推导了一维、二维及三维晶格的色散关系,并区分了声学支与光学支。重点讲解了德拜模型(Debye Model)和爱因斯坦模型(Einstein Model)在预测比热容方面的优缺点,并展示了如何利用声子密度来计算热导率。 经典与量子统计力学: 对玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计进行了严谨的阐述。特别关注电子在金属中的费米能级行为(低温下的电子比热)和半导体中载流子的统计分布,这为理解半导体器件的性能提供了理论基础。 化学势与扩散: 化学势被引入作为驱动物质迁移的势能。通过分析菲克扩散定律(Fick's Laws),并结合原子在晶格缺陷上跳跃的微观机制,我们定量地描述了在温度梯度和化学势梯度下,点缺陷如何驱动宏观扩散过程。 第三部分:相变、界面与驱动力 本章深入探讨材料在热力学驱动下结构和成分发生不可逆变化的过程,这是材料科学工程应用的核心。 相平衡与吉布斯相律: 采用经典的吉布斯相律来分析多组分、多相体系的自由度。重点分析了单组元系统的三相点、共晶点和共熔点,为理解纯物质的稳定性和转变奠定了基础。 固液界面与形核: 详述了形核理论,包括均相形核和异相形核的驱动力分析。临界半径、形核能垒的计算是本节的重点。同时,我们探讨了固液界面能对结晶形貌(如枝晶生长)的影响。 非平衡相变动力学: 实际过程往往是非平衡的。本书引入冷却速率、过冷度等参数对相变动力学的影响。通过冷却曲线分析和热分析技术(如DSC/TGA)的结合,阐述了材料从液相到固相的转变路径,包括贝因纳特(Bainite)转变和马氏体(Martensite)转变的无扩散机制。 固溶体与超晶格形成: 在二元或三元体系中,原子间的相互作用决定了固溶体的稳定性。我们利用亚点的化学配位模型和伊辛模型(Ising Model)的简化形式,探讨了原子无序到有序转变(超晶格形成)的热力学驱动力。 第四部分:结构表征的物理基础 本书的最后部分将理论模型与实际的实验表征技术紧密结合,展示如何从实验数据中提取热力学和结构信息。 衍射物理学: 深入分析劳厄方程和布拉格定律的物理意义,并扩展至高能电子衍射(LEED/RHEED)和中子散射。重点阐释了如何利用衍射峰的形状(展宽)来估算晶粒尺寸和微观应变。 热力学驱动的扩散测量: 详细讨论了同位素标记扩散实验的设计原则,以及如何利用Arrhenius关系来确定扩散激活能。讨论了利用离子束混合和高能粒子辐照对扩散系数的修正效应。 显微分析中的热力学信号: 阐述了透射电子显微镜(TEM)中像衬度(如明场、暗场像)如何反映缺陷的几何结构(如位错的 Burgers 矢量分析),以及能量色散X射线谱(EDS)如何提供局部化学成分信息,并如何将这些微观信息与宏观热力学驱动力联系起来。 本书力求内容严谨、逻辑清晰,通过大量的数学推导和物理图像的构建,为读者提供一套系统的、可用于解决实际工程问题的理论工具箱。它不是对现有相图的简单汇编,而是深入探究驱动这些相图形成的根本物理定律的指南。

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用户评价

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我一直对“物质”的本质充满好奇,而《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,则以一种极为专业和严谨的方式,为我揭开了物质世界深层的奥秘。书中关于多组分体系的相图,就像是一张张精密的“物质身份识别卡”,清晰地标示出在不同温度、压力和组分比例下,物质会以何种“身份”存在。我尤其对书中关于“相平衡”和“相变”的描述印象深刻,那不仅仅是简单的物理变化,更是物质在微观层面发生的深刻变革。这让我联想到,我们生活中遇到的许多变化,也何尝不是一种“相变”?比如,个人的成长,团队的合作,甚至社会的进步,都可能经历从一种“状态”向另一种“状态”的转变。这本书以其科学的严谨性和对细节的极致追求,让我对物质世界有了更深刻的认识,也对科学研究的价值有了更深的理解。我希望通过这本书,能够拓展我对科学知识的边界,也希望能从科学家的视角,去观察和理解这个世界。

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我最近读了《Multicomponent Phase Diagrams》,这本书简直是材料科学入门者的“福音”。我一直对不同物质混合在一起会发生什么感到非常好奇,尤其是当它们达到某种平衡状态时,会形成怎样的结构和性质。这本书给我提供了一个全新的视角,让我能够用一种更系统、更科学的方式来理解这些现象。书中对于不同组分比例、温度和压力的影响做了非常细致的阐述,并且通过大量的图示,将原本抽象的概念变得直观易懂。我尤其喜欢书中关于“相”的定义,它不仅仅是物质在宏观上的表现,更是微观结构和能量平衡的体现。我一直在思考,如果我想要开发一种新型合金,了解它的相图将是多么重要的一步。这本书就像一个指南针,能够帮助我预测在不同条件下,合金会出现什么样的相,从而指导我的实验设计。我印象深刻的是书中关于“三相点”和“共晶点”的解释,这些概念听起来就充满了科学的严谨性,也让我对材料的稳定性和转变有了更深入的理解。对我来说,这本书不仅是知识的传递,更是思维方式的启迪。它让我明白,科学研究并非是随意摸索,而是基于严谨的理论和精确的计算。我希望通过学习这本书,能够建立起对材料科学研究的基本认知,为我未来在这个领域的学习和探索打下坚实的基础。

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《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,给我带来的最大震撼,在于它揭示了物质世界中隐藏的“数学之美”。我一直以为,科学就是对自然现象的描述和解释,但这本书让我意识到,数学才是连接这些现象背后最深刻的逻辑。书中对于相图的绘制和解读,完全是一种数学语言的体现。那些复杂的曲线、点和区域,并非是随意的涂鸦,而是精确计算和严谨推导的结果。我对于书中关于“自由度”的概念尤为着迷,它就像是在一个复杂的游戏中,我们有多少种方式可以调整参数,而不会改变系统的“状态”。这种对系统内在自由度的理解,让我看到了科学研究的精妙之处。我一直在思考,如果我们能够将这种分析方法,应用到其他领域,比如经济学、社会学,是否也能发现隐藏的规律和趋势?这本书不仅是对材料科学的深入探讨,更是一种思维模式的训练。它教会我如何用数学的眼光去看待世界,如何从纷繁复杂的数据中提炼出简洁的规律。我希望通过这本书,能够提升我对抽象思维和逻辑推理的能力,也希望能够从这些严谨的数学模型中,获得对世界更深刻的洞察。

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这本书的封面设计简洁而有力,深邃的蓝色背景上,复杂的几何图形若隐若现,仿佛预示着即将展开的宇宙般的物质世界。我拿到《Multicomponent Phase Diagrams》时,就被它散发出的学术气息所吸引。尽管我并不是一个材料科学领域的专家,但对物质变化和相态的研究一直抱有浓厚的兴趣。我常常在想,为什么同一种物质在不同的温度和压力下会呈现出如此迥异的面貌?为什么两种看似不相干的物质混合在一起,会形成一种全新的、拥有独特属性的物质?这些疑问,正是推动我拿起这本书的动力。我希望通过这本书,能够触及到那些隐藏在宏观现象背后的微观规律,理解那些决定物质命运的“化学语言”。我尤其好奇书中会如何描绘那些多组分体系的复杂图景,它们是如何通过精确的参数组合,勾勒出物质存在的“疆域”,又如何在这些疆域的边界上演绎着令人着迷的相变。我设想,书中一定会有大量的图表和公式,它们如同精密的仪器,帮助我们剖析物质世界的奥秘。我期待着,在这些冰冷而严谨的符号中,感受到科学的魅力,发现事物内在的逻辑之美。这本书,对我而言,不仅仅是一本关于相图的学术著作,更是一扇通往理解物质世界深层运作机制的大门,一扇让我得以窥探科学研究者们如何以智慧和耐心,揭示自然界最根本秘密的大门。我渴望在其中找到那些能够解答我心中疑惑的线索,也希望能借此机会,拓展我对科学认知边界的理解。

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我一直对烹饪中食材的化学变化很感兴趣,尤其是不同食材混合在一起时产生的奇妙反应。《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,虽然主题是材料科学,但它所阐述的关于多组分体系中相互作用的原理,却让我产生了一种奇妙的联想。我常常想象,在厨房里,各种调味料、食材,它们就像是微小的“组分”,在加热、搅拌等“条件”下,相互碰撞、结合,最终形成一道道美味佳肴。这本书中所描绘的相图,就像是“食谱”的升级版,它用科学的语言,精确地描述了在特定条件下,不同“食材”会呈现出怎样的“状态”。我尤其好奇书中对于“相容性”和“不相容性”的解释,这在我看来,就像是判断某些食材是否能够搭配得当,或者在加热过程中是否会发生不良反应。书中的图表和公式,虽然对我来说有些晦涩,但它们背后所蕴含的逻辑,却让我深感震撼。我仿佛看到,在那些看似混乱的化学反应背后,隐藏着一套严谨而精密的“烹饪法则”。这本书让我从一个全新的角度审视食物的化学性质,也让我对“美味”的形成有了更深的理解。我期待着,能够将书中所学到的原理,尝试应用到我的烹饪实践中,去探索更多未知的味觉组合。

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《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,给我带来了一种全新的、甚至是有些颠覆性的视角。我一直以为,物质的性质是相对固定的,只要是同一种物质,在相同的条件下,其表现就应该是相同的。然而,这本书彻底打破了我这种认知。它让我明白,物质的“身份”并非一成不变,而是在复杂的相互作用下,呈现出动态的、多样的可能性。尤其是对于多组分体系,简直就是一个无穷无尽的“化学魔方”,不同的元素组合,不同的比例,不同的环境,都会导致截然不同的结果。书中对“相”的定义,让我觉得非常精妙,它不仅仅是指物质的宏观状态,更是指其微观结构的整体性和统一性。这让我联想到,我们在生活中遇到的许多问题,也何尝不是一个复杂的“多组分体系”?不同的因素相互影响,相互制约,最终形成一个特定的“状态”或“结果”。这本书对于这种复杂体系的分析方法,给我留下了深刻的印象。它教会我如何去观察、去分析、去预测。我尤其好奇书中对于“相边界”的讨论,那就像是一条条无形的界线,划分着不同的“物质领地”,而一旦跨越了这条界线,物质的命运便会发生天翻地覆的变化。这种严谨的逻辑和精密的计算,让我对科学的敬畏之情油然而生。

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《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,给我带来了一种对“可能性”的全新认识。我一直觉得,物质的性质是相对确定的,但这本书彻底颠覆了我的想法。它让我明白,在不同的环境和条件下,同一种物质,甚至是由多种物质组成的体系,都会展现出截然不同的“面貌”。我尤其对书中关于“相稳定区域”的描述印象深刻,那就像是一个个独立的“物质王国”,每个王国都有其特定的形成条件和存在的边界。一旦离开了这个区域,物质就会发生转变,进入另一个“王国”。这让我联想到,人类社会的发展,也何尝不是在不断地探索和拓展各种“可能性”的边界?这本书以其严谨的科学态度,展现了物质世界无限的“可能性”,也让我对科学研究的探索精神有了更深的理解。我好奇,书中是否也探讨了那些“非平衡”状态下的物质行为?那些短暂的、不稳定的相,是否也蕴藏着特殊的价值和意义?这本书,让我对物质世界充满了敬畏,也让我对科学探索的未知领域充满了好奇。

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当我翻开《Multicomponent Phase Diagrams》这本书时,我被它所呈现出的复杂性和严谨性所深深吸引。虽然我并非材料科学领域的专业人士,但它对于物质世界运作方式的深刻洞察,却让我感到无比着迷。书中对于不同组分、不同条件下的相态变化,进行了细致入微的分析,并且通过精密的图表和公式,将这些抽象的概念具象化。我一直在思考,当我们面对一个复杂的问题时,是否也能像书中描绘相图一样,将其拆解成若干个基本组分,然后分析它们之间的相互作用和条件变化?这本书不仅仅是一本关于材料科学的著作,更是一种解决问题的思维框架。它教会我如何去观察、去分析、去预测,如何从宏观现象中挖掘出微观的规律。我尤其对书中关于“相边界”的讨论印象深刻,那就像是事物发展过程中的关键节点,一旦跨越,便会迎来全新的局面。这种对细节的极致追求和对逻辑的严格把控,让我对科学研究的严谨性有了更深的认识。

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《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,给我的感觉就像是在探索一个未知的宇宙。书中描绘的各种相图,就像是宇宙地图,上面标记着不同的“星球”和“星系”,每一个都代表着一种特定的物质状态。我常常在想,如果我们将这些相图运用到不同的领域,会带来怎样的惊喜?比如,在生物学领域,不同的基因组合和环境条件,是否也能形成类似“相图”的结构,从而解释生命的演化?这本书所展现的,不仅仅是科学知识,更是一种探索未知、挑战极限的精神。我对于书中关于“相稳定区域”的讨论尤为着迷,那就像是在茫茫宇宙中,寻找那些最适合生命存在的“宜居带”。这种对物质世界边界的探索,让我对科学研究的价值有了更深的理解。我希望通过这本书,能够培养自己对科学探索的兴趣,也希望能从书中获得的启示,将科学的思维方式应用到我的学习和生活中。

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我一直对宇宙的形成和演化感到着迷,而《Multicomponent Phase Diagrams》这本书,虽然聚焦于材料科学,却为我提供了一个思考宇宙宏观尺度的全新视角。我常常设想,在宇宙大爆炸的初期,各种原始的物质元素,在极高的温度和压力下,经历了怎样的“相变”过程,才逐渐形成了我们今天所见的星辰大海。这本书中所描述的相图,就像是宇宙物质演化的“模拟器”,它展示了在不同条件下,物质如何从一种状态转变为另一种状态。我尤其好奇书中对于“相平衡”的讨论,这是否意味着,即使在宇宙尺度上,也存在着某种“平衡机制”,在不断地调节着物质的分布和演化?书中的图表和数据,虽然我无法完全理解其专业细节,但它们所代表的严谨的科学方法,却让我深感敬佩。我仿佛看到,那些最伟大的科学家们,是如何用精密的计算和实验,去试图描绘宇宙的“运行规则”。这本书让我意识到,即使是最小的物质粒子,其行为背后也蕴藏着深刻的科学原理。我希望通过这本书,能够对宇宙的构成和演化有一个更宏观、更系统的认识,也希望能从科学研究的精神中,获得一些启发。

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