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上海交通大学材料科学与工程学院博士课程内容介绍《结晶原理》

上海交通大学 免费考研网/2012-12-28


《结晶原理》

课程代码C050708学分/学时2.0/36开课时间
课程名称结晶原理
开课学院材料科学与工程学院
任课教师王渠东
面向专业材料科学,材料工程
预修课程金属凝固学
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

本课程着重介绍晶体生长的基本规律和解释生长过程中的基本现象。主要内容包括热量、质量和动量的传输理论,并结合炉内温度场、溶质分凝、液流效应以及生长层的形成这些实际问题进行了分析和探讨;组分过冷和界面稳定性;从热力学和统计物理学出发讨论相平衡和相图以及界面的宏观性质与微观结构;晶体生长的动力学过程——成核和生长过程。从金属材料结晶的一般过程出发,介绍初生相的结晶、共晶结晶过程;薄膜制备过程中的晶体生长;金属的再结晶和晶粒长大。

课程内容简介(英文)

(无)

教学大纲

第一章 溶质分凝和质量传输第一节 固溶体和溶液第二节 溶液的凝固和平衡分凝系数第三节 溶质浓度场和溶质守恒第四节 溶质保守系统中的浓度场第五节 溶质非保守系统中的浓度场第六节 直拉法生长过程中的溶质均化第二章 热量、质量的混合传输第一节 混合传输第二节 相似流动第三节 混合传输的相似性原理第三章 生长速率起伏和生长层第一节 生长层(条纹)概述第二节 生长界面的标记第三节 旋转性生长层第四节 生长层形成的理论分析第四章 界面稳定性和组分过冷第一节 界面稳定性的定性描述第二节 组分过冷形态学第三节 产生组分过冷的临界条件第四节 组分过热第五节 界面稳定性的动力学理论第六节 枝晶生长第五章 界面的宏观性质与微观结构第一节 界面能和界面张力第二节 界面交接第三节 弯曲界面的相平衡第四节 弯月面与直拉法生长第五节 界面曲率对平衡参量的影响第六节 晶体的平衡形状第六章 成核第一节 相变驱动力第二节 亚稳态第三节 均匀成核第四节 非均匀成核第五节 界面失配对成核行为的影响第七章 生长动力学第一节 邻位面生长——台阶动力学第二节 奇异面的生长第三节 粗糙界面的生长第四节 晶体生长动力学的统一理论第五节 晶体生长的运动学理论第六节 晶体生长形态学第八章 合金的初生相生长第一节 小面初生相形貌第二节 非小面初生相形貌第三节 枝晶排列的Brody-Flemings模型第四节 流体流动对晶体生长的影响第九章 共晶生长第一节 共晶形核第二节 正常共晶生长第三节 异常共晶生长第四节 共生区第十章 薄膜制备过程中的晶体生长第一节 薄膜晶体生长特性第二节 薄膜的形核与生长第三节 薄膜的生长模型第十一章 金属的再结晶与晶粒长大第一节 再结晶形核第二节 再结晶晶粒长大第三节 静态再结晶与动态再结晶第四节 连续再结晶与非连续再结晶第五节 第二相对再结晶的影响

课程进度计划

(无)

课程考核要求

根据每个学生的不同情况,结合材料制备加工过程中涉及的结晶问题,写1篇综述的总结报告。

参 考 文 献
  • TG13E46e Roy Elliott. Eutectic Solidification Processing. Butterworths & Co(Publishers) Ltd. 1983C3O781/1闵乃本,晶体生长的物理基础. 上海科学技术出版社.1982O784仲维卓, 华素坤. 晶体生长形态学. 科学出版社. 1999O781/2 姚连增. 晶体生长基础.中国科技大学版. 1995TG111.7/2毛卫民, 赵新兵,金属的再结晶与晶粒长大,冶金工业出版社,1994TG111.7/1(苏)С. С. 葛列里克著,金属和合金的再结晶,机械工业出版社,1985
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