Mechanically Alloyed, Metastable and Nanocrystalline Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Baro, M. D. (EDT)/ Surinach, S. (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:3358.00 元

装帧:

isbn号码:9780878497997

丛书系列:

图书标签:

• 机械合金化
• 非平衡材料
• 纳米晶材料
• 材料科学
• 材料工程
• 合金
• 金属材料
• 相变
• 微结构
• 材料性能

好的，这是一本关于《高熵合金的微观结构演变、力学性能与应用前景》的图书简介，其内容与您提到的《Mechanically Alloyed, Metastable and Nanocrystalline Materials》完全不同： --- 图书简介：《高熵合金的微观结构演变、力学性能与应用前景》 引言：新一代结构材料的崛起 在材料科学的广阔领域中，寻找具有卓越综合性能的新型结构材料是永恒的主题。传统的合金设计往往依赖于主族元素（如铁、镍、铝等）的稳定相图和有序结构。然而，随着对极端环境应用需求的增加，研究人员将目光投向了一类颠覆性的材料体系——高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）。 高熵合金的概念源于“高熵稳定”理论，通过将五种或更多主元等原子比或接近等原子比地混合在一起，形成结构高度无序的单相固溶体。这种独特的化学无序状态，极大地改变了合金的微观结构、热力学稳定性和机械响应特性。本书《高熵合金的微观结构演变、力学性能与应用前景》全面、系统地梳理了当前高熵合金领域的前沿研究进展、核心科学问题以及未来工程化应用潜力。 本书旨在为材料科学家、工程师、研究生以及从事高温、高压、高强度结构应用的研究人员提供一本深入且实用的参考指南。 第一部分：高熵合金的设计原理与基础微观结构 本书首先深入剖析了高熵合金的理论基础，奠定了理解其复杂行为的基石。 第一章：高熵合金的相稳定化理论 本章详细阐述了高熵合金的核心设计理念，包括高熵效应（高混乱度带来的热力学优势）、尺寸效应、晶格畸变能以及电子结构调控。我们详细讨论了如何利用Jing-Wen Liu判据（或相关参数集）来预测合金是倾向于形成面心立方（FCC）、体心立方（BCC）还是密排六方（HCP）等稳定单相固溶体，或是形成复杂的金属间化合物。同时，探讨了在快速凝固、增材制造等非平衡态制备过程中，如何打破传统热力学限制，设计出亚稳态甚至新型的微观结构。 第二章：制备技术与初生微观结构控制 高熵合金的制备技术多种多样，每种技术都会深刻影响其最终的微观结构和性能。本章系统介绍了： 1. 真空电弧熔炼与快淬技术： 传统制备方法的优化，重点关注合金凝固过程中的枝晶生长与偏析行为。 2. 粉末冶金与烧结： 适用于复杂成分体系的制备，讨论了致密化过程中的晶粒尺寸控制。 3. 增材制造（3D打印）： 特别是激光选区熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）在高熵合金制造中的应用。详细分析了高扫描速度和高冷却速率导致的微观组织演变，如微裂纹的形成机制、快速凝固层错的特征以及非平衡相的析出。 第三章：核心微观结构的表征与演变 高熵合金的魅力在于其结构的高度复杂性和可塑性。本章侧重于利用先进表征手段（如高分辨率透射电镜HRTEM、同步辐射X射线衍射等）对核心微观结构进行剖析： 化学无序与局域结构： 探究原子在晶格中的随机分布，以及这种无序如何影响声子散射和电子输运。 晶格畸变与应力场： 描述不同原子尺寸差异在晶格中产生的长程和短程应力，这是理解其高强度潜力的关键。 亚稳相析出与复合结构： 对于FCC-HEAs和BCC-HEAs，如何通过热处理诱导形成纳米析出相（如L12或B2相），实现双相或多相强化。 第二部分：力学性能的独特响应与强化机制 高熵合金在力学性能上展现出许多传统合金难以企及的特征，如高强度、高韧性、优异抗疲劳和抗蠕变性能。 第四章：常温下的塑性变形行为与强化机制 本章聚焦于高熵合金在室温或接近室温下的变形机制： 高强度与硬化率： 分析位错运动在高度不均匀晶格中的阻碍机制，包括“非晶体效应”（Glass-like Behavior）或“剪切阻力模型”。 加工硬化机制： 探讨在极端变形（如冷轧、高应变挤压）下，FCC高熵合金如何通过孪晶诱导塑性（TWIP）或相变诱导塑性（TRIP）实现超高的加工硬化率，从而获得优异的综合力学性能。 韧性-强度协同： 阐明如何设计BCC或复杂多相高熵合金，使其在保持高屈服强度的同时，避免脆性断裂。 第五章：极端温度下的服役性能 高熵合金的另一个重要优势在于其在极端温度下的稳定性。 高温蠕变与抗疲劳： 详细讨论了在高温（如800°C以上）下，高熵合金的微观结构稳定性。分析了高温下析出相（如Cr2Nb或Ni3Al型相）的弥散强化效果，以及界面对蠕变位错运动的阻碍作用。 低温韧性： 针对一些在低温下容易发生脆性转变的合金（如某些BCC体系），探讨如何通过引入FCC相或稳定化设计来维持其在深冷环境下的优异韧性。 第六章：特定功能化力学响应 本章探讨了一些新兴的力学现象： 超高弹性与形状记忆效应： 对于含有特定组元的HEAs，研究其在热弹性马氏体相变中的应用潜力。 断裂韧性与裂纹扩展： 分析高熵合金中，由于多相界面和晶格畸变导致的裂纹偏转、分支机制，以及如何通过设计“自愈合”或“裂纹钝化”的微观结构来提高断裂韧性。 第三部分：高熵合金的应用前景与工程挑战 本书的最后一部分着眼于当前高熵合金从实验室走向工业化应用所面临的关键挑战与机遇。 第七章：航空航天与能源领域的高熵应用 高熵合金凭借其耐高温、高强度、抗氧化/腐蚀的特性，成为替代传统镍基、钴基超合金的有力竞争者： 涡轮叶片与热端部件： 讨论如何设计抗氧化涂层和具有优异蠕变性能的HEAs用于下一代发动机。 核能反应堆材料： 重点关注其在辐照环境下的稳定性，分析辐射诱导的微观结构损伤（如空泡形成、晶粒长大）以及如何通过成分设计进行抗辐照强化。 第八章：功能化高熵合金与未来展望 除了结构应用，高熵合金在功能材料领域也展现出巨大潜力： 催化与电化学： 利用高熵合金表面的高活性位点和优异的电子结构，开发高效的催化剂或电池电极材料。 生物相容性与植入体： 探讨Ti、Zr、Nb基的高熵合金在生物医学领域的应用，关注其生物惰性、耐磨损性和抗菌性能。 第九章：工程化面临的挑战与路径 实现高熵合金的广泛应用，必须克服以下工程障碍： 成本与可规模化制备： 昂贵稀有元素的替代策略与高效低成本的增材制造工艺开发。 标准化的热处理窗口： 确定复杂多组元体系稳定微观结构的精确热处理参数范围。 长期服役性能的预测与验证： 建立能够准确预测寿命和可靠性的材料模型。 总结 《高熵合金的微观结构演变、力学性能与应用前景》不仅是一本知识的汇编，更是一份对前沿科学问题的深度探讨。它系统性地揭示了高熵合金这一新型材料体系在微观结构控制、性能调控和工程应用中的巨大潜力，为推动下一代高性能结构材料的发展提供了坚实的理论和实践指导。

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