非平衡凝固理論與技術

前言
第1章 非平衡凝固過程與凝固組織
1.1 非平衡凝固過程
1.1.1 凝固的基本概念
1.1.2 平衡態(tài)和非平衡態(tài)
1.2 非平衡凝固組織形成條件
1.3 典型的非平衡凝固組織
1.3.1 連續(xù)鑄錠組織
1.3.2 定向凝固組織
1.3.3 對流對凝固組織的影響
思考題
第2章 過冷熔體凝固的基本理論
2.1 凝固過程中數(shù)學物理模型的建立
2.1.1 在相體積內(nèi)的控制方程
2.1.2 界面條件
2.2 在過冷熔體中的晶核成長
2.2.1 問題的漸近解
2.2.2 關于時間的內(nèi)解
2.3 過冷熔體中球晶生長的界面穩(wěn)定性
2.3.1 基態(tài)解
2.3.2 球晶界面的形態(tài)穩(wěn)定性
2.4 對流對于過冷熔體球晶生長的影響
思考題
第3章 定向凝固的基本理論
3.1 一維凝固過程的相似性解
3.1.1 物理模型的建立
3.1.2 模型的相似性解
3.2 一維凝固過程的非相似性解
3.2.1 時間意義上的內(nèi)解
3.2.2 時間意義上的外解
3.3 平界面穩(wěn)定性理論：M-s理論
3.3.1 純?nèi)垠w凝固的穩(wěn)定性分析
3.3.2 二元合金定向凝固的穩(wěn)定性分析
3.4 非穩(wěn)態(tài)情形下平界面的穩(wěn)定性分析
思考題
第4章 過冷熔體中自由枝晶生長理論
4.1 枝晶生長的Ivantsov解
4.1.1 物理模型
4.1.2 模型求解
4.1.3 枝晶尖端半徑與生長速度的不確定性
4.2 臨界穩(wěn)定性理論
4.2.1 物理模型及二維界面運動方程
4.2.2 穩(wěn)定性分析及穩(wěn)定性標準
4.3 微觀可解性理論
4.3.1 物理模型
4.3.2 模型求解與分析
4.4 界面波理論
4.4.1 枝晶生長的基態(tài)解和擾動態(tài)
4.4.2 擾動態(tài)解在外部區(qū)域的漸近展開式
4.4.3 零級近似解
4.4.4 一級近似解
4.4.5 外解中的奇點εc的特性與stokes現(xiàn)象
4.4.6 解在奇點ε=εc附近內(nèi)部區(qū)域的漸近展開式
思考題
第5章 快速凝固理論與技術
5.1 快速凝固熱力學
5.1.1 凝固熱力學模式
5.1.2 亞穩(wěn)平衡相圖
5.1.3 T0線
5.1.4 非平衡溶質(zhì)分配系數(shù)
5.2 快速凝固動力學
5.2.1 形核動力學
5.2.2 相選擇動力學
5.2.3 界面穩(wěn)定性
5.2.4 快速生長時的帶狀組織
5.3 快速凝固技術
5.3.1 快速凝固技術的原理及分類
5.3.2 急冷凝固技術
5.3.3 大過冷凝固技術
思考題
第6章 非晶形成的物理基礎
6.1 非晶形成的熱力學基礎
6.2 非晶形成的動力學基礎
6.3 非晶的形成能力
6.4 非晶的晶化動力學
6.5 非晶金屬材料制備技術及其應用
6.5.1 非晶金屬材料的制備技術
6.5.2 非晶態(tài)合金的性能
6.5.3 非晶金屬材料在工程中的應用
思考題
第7章 非平衡凝固組織的模擬及相場理論
7.1 非平衡凝固組織模擬的數(shù)學物理模型
7.1.1 凝固過程中的過冷現(xiàn)象
7.1.2 形核模型
7.1.3 生長模型
7.2 非平衡凝固組織模擬的方法
7.2.1 確定性模擬方法（Deterministic Modeling）
7.2.2 MonteCarlo方法
7.2.3 CellularAutomata方法
7.3 相場理論簡介
7.3.1 相場變量
7.3.2 純物質(zhì)的相場方程
7.3.3 合金的三維相場模型
7.4 相場理論在組織模擬中的應用
7.4.1 溶質(zhì)陷落
7.4.2 枝晶生長
7.4.3 等軸枝晶結(jié)構(gòu)的形成與枝晶側(cè)臂的搭橋
7.4.4 柱狀晶的競爭生長與枝晶破斷
7.4.5 共晶集群結(jié)構(gòu)的形成
7.4.6 微觀組織的粗化
思考題
第8章 非平衡凝固技術與新型材料
8.1 連續(xù)鑄造技術
8.1.1 連續(xù)鑄造技術概述
8.1.2 連續(xù)鑄鋼
8.1.3 薄板坯連鑄技術
8.1.4 0CC技術
8.2 定向凝固技術
8.2.1 發(fā)熱劑法（EP法）
8.2.2 功率降低法（PD法）
8.2.3 高速凝固法（HRS法）
8.2.4 液態(tài)金屬冷卻法（LMC法）
8.2.5 區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法（ZMLMC法）
8.2.6 深過冷定向凝固（DUDS）
8.2.7 電磁約束成形定向凝固技術DSEMS）
8.2.8 激光超高溫度梯度快速定向凝固
8.2.9 單晶制備技術
8.3 半固態(tài)鑄造技術
8.3.1 半固態(tài)鑄造的工藝原理和適用范圍
8.3.2 半固態(tài)鑄造的特點
8.3.3 半固態(tài)合金組織
8.3.4 半固態(tài)合金的流變性能
8.3.5 半固態(tài)合金漿料的制備
8.3.6 半固態(tài)鑄造方法
8.3.7 半固態(tài)加工技術的應用
8.4 準晶材料
8.4.1 準晶概述
8.4.2 準晶材料制備技術
8.4.3 準晶材料的性能
8.4.4 準晶材料的應用
8.5 微晶材料
8.5.1 微晶合金的制備技術
8.5.2 微晶合金的特點
8.6 金屬納米材料制備技術
8.6.1 高壓淬火法
8.6.2 深過冷熔體結(jié)晶法
8.6.3 非晶晶化法制備金屬納米結(jié)構(gòu)材料
8.6.4 納米材料的特性
8.6.5 金屬納米材料的應用
思考題
參考文獻