材料中的相变杨志刚 32学时课程简介： 材料的相结构是直接影响材料力学、物理、化学性能的重要因素。研究和控制材料中的相变过程，从而提高材料性能，一直是材料科学与工程领域的一个重要的研究领域。本课程将结合本人的研究工作成果，系统介绍相变的基本理论和在金属、陶瓷、薄膜等材料中的实际应用事例，使我系研究生能够在较高的层次上对材料的相变化过程有深入的了解，指导实验设计和实验结果的定量理论分析，为我系研究生从事材料科学的深入研究打下一个必要的基础。 一、绪论 1相变与相结构 2相变的研究历史 3相变的分类 4相变对材料性能的影响 二、相变热力学 1 热力学函数与相平衡 2 混合晗的Midema半经验计算方法 3相变驱动力及表面张力的影响 4 相变的阻力：应变能和界面能 三、相变动力学 1 新相形核速率 2 界面和扩散控制新相长大速率 3 片状相的台阶长大理论和计算机模拟 4 相变综合动力学TTT曲线和CCT曲线 5 相场理论 四、相界面结构和界面能 1 界面自由能和Wulff图 2 晶界结构和晶粒长大动力学 3 固-气界面和固-液界面 4 固相中的界面结构及沉淀相的形状 5 NNBB/DLP方法计算界面能 五、相变形核理论 1 经典形核理论 2 均匀形核率与非均匀形核率 3 临界核心的形状 4 缺陷形核和激发形核 六、固态中的扩散型相变 1 有色合金中的时效析出硬化 2 胞状脱溶（不连续脱溶） 3 黑色合金中的共析转变 4 块状转变 5 有序转变 七、固态中的无扩散型相变 1 Bain应变模型和相变晶体学表象理论 2 马氏体的形核、生长、稳定化 3 相变浮凸的AFM定量研究 4 外场（应力、磁场、电场）的作用 5 形状记忆合金Nitinol 八、液固相变及其应用 1 纯金属的凝固 2 合金的凝固与偏析 3 凝固技术的应用 九、非晶态转变 1 非晶态结构 (高分子、玻璃、金属) 2非晶态的形成 3 常用的非晶态材料和新型大块非晶合金 4 薄膜的晶化 十、陶瓷中的相变 1 陶瓷中的同素异构转变 2 ZrO2基陶瓷的无扩散相变和相变增韧 3 陶瓷的扩散型相变和玻璃中调幅分解 4 BaTiO3介电陶瓷中的结构相变