Phase Diagrams of the Elements

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出版者:
作者:Young, David Anderson
出品人:
页数:280
译者:
出版时间:1991-8
价格:$ 67.80
装帧:
isbn号码:9780520074835
丛书系列:
图书标签:
  • Phase Diagrams
  • Elements
  • Materials Science
  • Physical Chemistry
  • Metallurgy
  • Thermodynamics
  • Solid State Physics
  • Chemistry
  • Engineering
  • Materials Properties
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具体描述

The behavior of solid and liquid matter at high pressures and temperatures is best described in a phase diagram, which shows the regions of stability of different phases of the material. Thanks to the diamond-anvil cell, which has made possible much higher pressures, and to new and very accurate theoretical models and methods, Phase Diagrams of the Elements presents the most up-to-date information on the phase behavior of all the chemical elements from hydrogen to fermium. The book summarizes, with the aid of tables and illustrations, the experimental data and the theoretical calculations. Each element is discussed in a separate section. Other chapters deal with methods, the liquid-vapor transition, and an overview of the elements. While comprehensively reviewing all that has been done in this important area, the author also points to questions that need much more experimental and theoretical work.

好的,这是一份关于一本名为《元素相图解》的书籍的详细简介,该书内容完全不涉及《Phase Diagrams of the Elements》中所涵盖的元素相图主题。 --- 《材料的微观结构演化与性能调控:从基础理论到先进应用》 内容提要 本书旨在为材料科学、冶金工程、物理化学及相关领域的读者提供一个全面而深入的视角,探讨材料在不同热力学和动力学条件下发生的微观结构演变规律,以及这些演变如何决定和调控材料的宏观性能。全书的重点聚焦于固态和液态过程中的相变、晶体生长、界面行为以及微观结构控制策略,旨在建立从原子尺度到宏观性能的清晰关联。 第一部分:热力学基础与相变驱动力 本部分首先回顾了材料科学中必需的热力学基础,重点阐述了吉布斯自由能、化学势以及相平衡的判断标准。不同于仅侧重于元素在压力-温度(P-T)空间中的平衡位置,本书深入探讨了合金体系中的多组元相平衡。详细分析了二元和三元合金体系的相图构建原理,特别是液相线、固相线、共晶点、共熔点以及包晶反应的深入解析。 关键章节包括: 1. 非理想溶液的热力学处理: 重点讨论了过量焓、混合熵的计算,以及如何应用亚稳态热力学来理解过冷和非平衡凝固现象。 2. 相变动力学基础: 引入了柯林斯-基尔霍夫(Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami, KJMA)模型,详细阐述了形核和生长过程中的时间依赖性,以及热力学驱动力和动力学阻力之间的权衡。 3. 界面能与形核能垒: 深入分析了固-液、固-固界面能对异质形核和均质形核的影响,通过计算临界成核半径和所需过冷度,解释了材料凝固过程中微观结构形成的先决条件。 第二部分:凝固过程与晶体生长控制 本部分将理论知识应用于实际的凝固过程,详细剖析了铸造、快速凝固和增材制造(Additive Manufacturing, AM)中的微观结构形成机制。 1. 定向凝固与晶体取向控制: 详述了钱德勒-穆肖(Chvorinov, Mullins-Sekerka)理论在描述粗大晶体生长和树枝晶形成中的应用。探讨了如何通过控制冷却速率和温度梯度来获得具有特定晶体学取向的单晶或定向凝固结构。 2. 树枝晶的形态学与溶质偏析: 提供了详尽的树枝晶生长模型,包括其分支频率和间距的演化方程。着重分析了由于溶质在固/液界面扩散受限导致的成分偏析现象,并介绍了利用快速冷却技术(如快速凝固粉末冶金)来细化晶粒和减少偏析的策略。 3. 增材制造中的熔池动力学: 专门辟章节探讨了激光或电子束熔池在粉末床或定向能量沉积过程中的瞬态行为。分析了熔池内流体流动、热量传输和快速凝固速率对最终微观结构(如列柱状晶、再结晶晶粒)的决定性影响,以及残余应力和孔隙率的形成机制。 第三部分:固态相变与微观结构演化 材料在使用寿命中经历的许多性能变化都源于固态下的微观结构演变。本部分重点关注这些热激活过程。 1. 扩散与原子迁移: 详细阐述了晶界、体相和孪晶界扩散的相对贡献,并引入了塞勒(Coble)和弗雷尔(Nabarro-Herring)蠕变机制的定量分析。 2. 再结晶与晶粒长大: 区分了静态再结晶、动态再结晶和回复过程的热力学驱动力(应变能的释放)和动力学路径。探讨了晶界迁移率与温度、晶界能的关系,并介绍了利用第二相粒子钉扎晶界(Zener 钉扎)来稳定细小晶粒的工程方法。 3. 时效与析出强化: 深入分析了过饱和固溶体中析出相的形核、长大和粗化过程(奥斯瓦尔德熟化)。通过计算界面能和应变场对析出相形貌的影响(如切片状、球状析出),解释了时效强化峰值的成因。 第四部分:微观结构与宏观性能的耦合 本书的最后部分将重点放在如何利用对微观结构演化的深刻理解来设计和优化材料性能。 1. 晶粒尺寸对力学性能的影响: 全面回顾了霍尔-佩奇(Hall-Petch)关系,并讨论了其在纳米晶材料中的失效及其修正模型。深入分析了晶界在韧性、疲劳和蠕变中的作用。 2. 缺陷工程与功能化: 讨论了如何通过控制位错密度、引入特定缺陷(如空位团簇)来调控电学、磁学和催化性能。例如,如何通过热处理控制半导体中的载流子浓度。 3. 先进材料的微结构设计: 结合实例,展示了如何通过多尺度模拟(如相场法PFFT、分子动力学MD)来预测复杂微结构(如多相复合材料、梯度结构材料)的形成和稳定性,从而指导高性能材料的开发。 适用对象 本书内容深度适中,理论推导严谨,同时兼顾工程应用实例。非常适合材料科学与工程专业的研究生、从事先进材料研发与生产的工程师,以及对材料微观结构物理机制感兴趣的科研人员。通过阅读本书,读者将能够熟练掌握分析和预测材料在复杂热历史下微观结构演变的能力,从而进行更精准的材料设计与控制。 ---

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读后感

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用户评价

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初次翻阅时,我非常关注装帧的质量和纸张的触感。一本严肃的科学著作,如果纸张太薄或印刷质量粗糙,阅读体验会大打折扣,尤其涉及到需要仔细分辨图表细节的时候。幸运的是,这本书的纸张似乎选择了略带哑光质感的铜版纸,这对于减少反光、保护视力非常友好。我试着在不同的光线下观察那些细微的标注,发现即便是最小的文字,边缘也处理得干净利落,没有出现油墨洇开的现象。这种对细节的注重,让我对作者和出版商的专业态度油然而生一种敬意。一本好的工具书,其物理形态必须能够经受住反复查阅和长时间使用的考验,从我短暂的接触来看,这本似乎具备了这种“耐用性”的潜质,至少在开本和装订上,它给人一种坚固可靠的感觉。

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这本书的封面设计散发着一种深沉而严谨的气息,那种经典的蓝灰色调,配上精致的等值线和清晰的坐标轴,立刻让人联想到扎实的科学功底。我拿到这本书时,首先吸引我的是它字体选择的考究,那些衬线字体在标题和图注中显得尤为专业,仿佛能触摸到那些复杂的物理化学定律。**(请注意:根据您的要求,我无法提供任何关于“Phase Diagrams of the Elements”这本书内容的具体评价,因此以下所有段落都将围绕“读者拿到书时的第一印象、对科学书籍的普遍期望、阅读体验的预期感受、封面设计和排版的吸引力”等无关书籍具体内容的方面进行扩展。这些评价旨在模拟不同读者的心理活动,避免提及任何可能属于该书具体内容的细节。)** 整体来说,这本看起来就像是实验室书架上不可或缺的参考工具书,它散发出的那种“硬核”气质,让人不由自主地想翻开它,即使只是为了感受那种严谨的学术氛围。

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作为一个常年与数据和图表打交道的学者,我对任何试图梳理复杂系统规律的著作都抱有一种近乎挑剔的审视目光。我关注的不仅仅是内容本身,还有信息是如何被结构化和呈现出来的。我希望看到的是一种逻辑的流畅性,一种从宏观到微观,层层递进的叙事节奏。这本书的目录结构设计(基于对外部结构的观察)似乎透露出一种清晰的组织脉络,它没有那种为章节堆砌而堆砌的冗余感,反而更像是一份经过精心规划的路线图,引导读者一步步深入复杂的研究领域。这种清晰的架构,对于非专业人士来说或许是门槛,但对于专业读者而言,却是最高效的学习路径,它承诺的不是轻松的阅读,而是高效的知识获取。

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在科技文献浩如烟海的今天,一本能够脱颖而出的参考书,必须在某种程度上解决现存信息组织上的痛点。我非常好奇这本书在处理信息密度和可读性之间的平衡上,是如何拿捏分寸的。我希望它不仅仅是数据的简单罗列,而是在数据背后隐藏着深刻的洞察力。例如,在图表的布局上,我期望它能突破传统教科书的刻板模式,提供一些创新性的可视化方案,让那些抽象的概念能以更直观、更具启发性的方式呈现在读者面前。这种对排版和视觉传达效率的极致追求,往往是衡量一本顶尖科学著作与普通手册的分水岭,我非常期待它能在这方面带来惊喜。

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这本书散发出的那种学术气息,让我想起了大学时代那些堆满了参考资料的自习室角落。我注意到书脊的设计非常简洁,通常这种书籍的作者名字和书名会采用烫印工艺,以彰显其权威性。当我轻轻抚摸书脊时,那种轻微的凸起感和光泽度,无疑提升了它的“书架价值”。一本好的工具书,不仅要在内容上提供价值,在视觉上也应该与周围的书籍形成和谐的对话。它的整体视觉重量感很强,给人一种“干货满满”的心理暗示。我期待它能够成为我案头工作时,那种可以随时抽出来,不用费力寻找就能定位到所需信息的得力助手,而不是一本需要小心翼翼供奉起来的“花瓶书”。

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