材料科學(xué)研究中的經(jīng)典案例(第一卷)
定 價(jià):39 元
叢書名:材料科學(xué)與工程著作系列
- 作者:師昌緒 等編著
- 出版時(shí)間:2014/7/1
- ISBN:9787040401905
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TB3
- 頁碼:301
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
師昌緒、郭可信、孔慶平、馬秀良、葉恒強(qiáng)等編著的這本《材料科學(xué)研究中的經(jīng)典案例(第1卷)》通過講述材料發(fā)展史,剖析材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)ι鐣?huì)發(fā)展具有重大影響的經(jīng)典創(chuàng)新案例,解讀做出突出貢獻(xiàn)的典型人物的成功歷程,激發(fā)研究生和青年科研人員的專業(yè)興趣,分享科學(xué)研究的快樂,感悟科學(xué)的真諦。全書一共5章,內(nèi)容包括材料發(fā)展與人類進(jìn)步、金相學(xué)史話、葛式扭擺與晶界內(nèi)耗、準(zhǔn)晶體的發(fā)現(xiàn),以及材料疲勞研究中的經(jīng)典事例和代表人物。
本書可供材料專業(yè)的研究生和科研人員閱讀。
師昌緒,1918年12月17日生。河北省徐水縣人,材料科學(xué)家,2010年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者。1945年畢業(yè)于國(guó)立西北工學(xué)院,1952年獲歐特丹大學(xué)冶金博士學(xué)位,1952 師昌緒,1918年12月17日生。河北省徐水縣人,材料科學(xué)家,2010年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者。1945年畢業(yè)于國(guó)立西北工學(xué)院,1952年獲歐特丹大學(xué)冶金博士學(xué)位,1952—1955年在麻省理工學(xué)院做博士后研究。1955—1985年在中國(guó)科學(xué)院金屬研究所從事高溫合金及合金鋼研究,領(lǐng)導(dǎo)研制出我國(guó)第一代鑄造鎳基高溫合金空心渦輪葉片等多項(xiàng)成果,并得到廣泛應(yīng)用。曾獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)10項(xiàng),以及光華工程科技成就獎(jiǎng)、國(guó)際實(shí)用材料創(chuàng)新獎(jiǎng)等。 郭可信,男,1923.8.23—2006.12.13,生于北京,祖籍福建福州人。中國(guó)科學(xué)院院士,物理冶金和晶體學(xué)家。1946年畢業(yè)于浙江大學(xué)化工系,第二年公費(fèi)留學(xué)去瑞典,1947—1956年在瑞典皇家工學(xué)院(Kungliga Tekniska Hogskolan,KTH)及Uppsala大學(xué)任助教、研究員。1956—1988年任中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員、課題組長(zhǎng)、室主任、副所長(zhǎng),1981—1990年任中國(guó)科學(xué)院沈陽分院副院長(zhǎng)、院長(zhǎng),1985—1993年任北京電子顯微鏡開放實(shí)驗(yàn)室主任,1996年任中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員。第三、五、六屆全國(guó)人民代表大會(huì)代表。曾擔(dān)任多所大學(xué)兼職教授、博士生導(dǎo)師。早年曾在北歐游學(xué)九年,研究合金鋼中的碳化物及合金相。20世紀(jì)80年代起開始準(zhǔn)晶的合金學(xué)和晶體學(xué)研究。主要貢獻(xiàn)有:在四面體密堆晶體(Frank-Kasper相)的電子衍射圖中觀察到五次對(duì)稱的強(qiáng)電子衍射斑點(diǎn),并給予正確的詮釋;獨(dú)立在Ti—Ni合金中發(fā)現(xiàn)具有五次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的三維準(zhǔn)晶;首先發(fā)現(xiàn)八次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱二維準(zhǔn)晶;首先發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的十次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的二維準(zhǔn)晶;首先發(fā)現(xiàn)一維準(zhǔn)晶;首先發(fā)現(xiàn)具有立方對(duì)稱的三維準(zhǔn)晶,闡明準(zhǔn)晶的必要條件是準(zhǔn)周期性,而不是所謂非晶體學(xué)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(如五次、八次、十次、十二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱),將當(dāng)時(shí)中國(guó)的準(zhǔn)晶實(shí)驗(yàn)觀察和理論詮釋的研究引領(lǐng)至世界前沿。主要論著有《電子衍射圖》、《高分辨電子顯微學(xué)》、《晶體學(xué)中的對(duì)稱群》、《準(zhǔn)晶研究》等,并主持編輯了準(zhǔn)晶學(xué)、高溫超導(dǎo)體及電子顯微學(xué)等國(guó)際會(huì)議論文集12冊(cè)。1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士,同年獲頒瑞典皇家理工學(xué)院榮譽(yù)博士學(xué)位,入選瑞典皇家工程科學(xué)院外籍院士,1990年被選為日本金屬學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)員,1991年被選為印度材料學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)員。1987年獲國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng),1993年獲第三世界科學(xué)院物理獎(jiǎng),1994年獲何梁何利科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。 孔慶平,安徽安慶人,1930年12月出生。1950年大學(xué)畢業(yè)后分配到北京中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理研究所,在葛庭燧先生創(chuàng)建的我國(guó)第一個(gè)內(nèi)耗實(shí)驗(yàn)室(在清華大學(xué),與應(yīng)用物理研究所合作)工作。1952年冬到1982年,在沈陽金屬研究所工作,其間1979—1981年作為洪堡學(xué)者,在德國(guó)亞琛大學(xué)進(jìn)行內(nèi)耗合作研究。1982年以后,一直在中國(guó)科學(xué)院合肥固體物理研究所工作,任研究員、博士生導(dǎo)師。曾任固體物理研究所學(xué)位委員會(huì)主任,學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任,研究室主任,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)材料學(xué)科評(píng)審組成員。孔慶平研究員長(zhǎng)期從事材料內(nèi)耗和力學(xué)性質(zhì)的研究,已發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇。21世紀(jì)以來,與合作者用雙晶試樣(其中只含單一晶界)研究晶界內(nèi)耗,取得了一些新進(jìn)展。2011年7月應(yīng)邀在瑞士洛桑召開的第16屆國(guó)際內(nèi)耗和力學(xué)譜會(huì)議上做了晶界內(nèi)耗的主題邀請(qǐng)報(bào)告。 馬秀良,男,1964年3月生,滿族。1988年畢業(yè)于大連理工大學(xué)材料工程系。1989--1994年間師從郭可信院士,在中國(guó)科學(xué)院北京電子顯微鏡開放實(shí)驗(yàn)室及大連理工大學(xué)從事Al基合金中十次對(duì)稱準(zhǔn)晶及相關(guān)晶體相的電子顯微學(xué)研究。先后在德國(guó)Dortmund大學(xué)、日本精細(xì)陶瓷研究中心(名古屋)、東京大學(xué)、香港城市大學(xué)及德國(guó)Jvlich研究中心的Ruska電鏡中心等地從事固體材料結(jié)構(gòu)與缺陷的高分辨電子顯微學(xué)研究。曾發(fā)現(xiàn)可形成高溫穩(wěn)定十次對(duì)稱準(zhǔn)晶的唯一的二元合金體系及成分;制備出毫米量級(jí)十次對(duì)稱準(zhǔn)晶單晶體并測(cè)得其有別于傳統(tǒng)晶體的獨(dú)特的物理性能數(shù)據(jù);在A1-Co和A1-Cu-(Cr)合金中發(fā)現(xiàn)并確定出20種大單胞的新物相,并將之歸納為單斜和正交兩大點(diǎn)陣群族,豐富和發(fā)展了這些合金系已有的平衡相圖,提出準(zhǔn)晶相是上述兩大晶體群族中共有的極限成員(單胞無窮大)這一重要觀點(diǎn)。近來,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致奧氏體不銹鋼點(diǎn)蝕形核的微小“腫瘤”,提出通過陽離子交換反應(yīng)有效治愈納米“腫瘤”的新方法,并有望在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用;發(fā)現(xiàn)復(fù)雜合金相中位錯(cuò)滑移導(dǎo)致局域結(jié)構(gòu)與成分的變化,提出工程合金形變過程中第二相分解的新機(jī)制,同時(shí)也為位錯(cuò)理論增添了新的知識(shí)。曾獲國(guó)家教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)(1993年)、德國(guó)洪堡基金(1995年)、美國(guó)ISI“經(jīng)典引文獎(jiǎng)”(2000年)、中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”(2000年)、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金(2003年)、“新世紀(jì)百千萬人才工程”國(guó)家級(jí)人選(2009年),F(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員、博士生導(dǎo)師,沈陽材料科學(xué)國(guó)家(聯(lián)合)實(shí)驗(yàn)室固體原子像研究部主任。 葉恒強(qiáng),男,1940年7月生,廣東省番禺市人。1963年畢業(yè)于北京鋼鐵學(xué)院(現(xiàn)北京科技大學(xué))。1967年中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究生畢業(yè)。曾在美國(guó)、比利時(shí)、日本等地從事訪問研究,F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員。曾任金屬研究所副所長(zhǎng)、所長(zhǎng)。兼任國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)委員,國(guó)家“973”計(jì)劃顧問組成員,國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組第三、四、五屆成員,中國(guó)電子顯微鏡學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)(2000—2004年)。作為我國(guó)最早從事固體原子像的研究者之一,對(duì)固體材料結(jié)構(gòu)與缺陷進(jìn)行了深入的研究。20世紀(jì)70年代,在對(duì)高溫合金材料的故障分析中,發(fā)現(xiàn)了沖擊韌性隨硅含量出現(xiàn)馬鞍形變化的規(guī)律,為冶金產(chǎn)品的質(zhì)量改進(jìn)做出了貢獻(xiàn)。80年代初,對(duì)層狀晶體的長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的探索,發(fā)現(xiàn)了兩種新的相疇,用高分辨點(diǎn)陣像確定了碳化硅中六種多型體的結(jié)構(gòu)。80年代中,與合作者同國(guó)外同時(shí)獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)晶體塊體中傳統(tǒng)晶體學(xué)不允許的五次對(duì)稱性,進(jìn)而與合作者發(fā)現(xiàn)并研究了二十面體對(duì)稱、八次對(duì)稱等準(zhǔn)晶相,為我國(guó)在準(zhǔn)晶實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域居于國(guó)際前列做出了貢獻(xiàn)。在高溫合金長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效析出的拓?fù)涿芏严嘀邪l(fā)現(xiàn)了四種新相及大量的平移疇、旋轉(zhuǎn)疇結(jié)構(gòu),總結(jié)出這類相結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)構(gòu)造規(guī)律。此成果獲1986年中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。用高分辨像直觀揭示合金非公度結(jié)構(gòu)的原子模型,在固體表面與界面中觀察到新的重構(gòu)與界面及相應(yīng)產(chǎn)物。以上部分成果獲院部級(jí)二等獎(jiǎng)五項(xiàng)。已發(fā)表250余篇學(xué)術(shù)論文。合作出版了《電子衍射圖》、《高分辨電子顯微學(xué)》、《高空間分辨分析電子顯微學(xué)》等六部著作。曾四次獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)(1982年三等獎(jiǎng),1987年一等獎(jiǎng),1989年四等獎(jiǎng),1997年四等獎(jiǎng))。1994年獲中國(guó)電子顯微鏡學(xué)會(huì)錢臨照獎(jiǎng)。1996年獲何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。1991年增選為中國(guó)科學(xué)院(技術(shù)科學(xué)部)學(xué)部委員(現(xiàn)稱院士)。
第一章 材料發(fā)展與人類進(jìn)步
1.1 以鋼鐵為主要標(biāo)志的第一次工業(yè)革命
1.2 材料在人類社會(huì)發(fā)展歷程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用
1.3 材料將人類社會(huì)帶入了信息時(shí)代
1.4 能源材料處于十字路口,是一個(gè)開闊的領(lǐng)域
1.5 材料與環(huán)境污染和人類健康
1.6 材料科學(xué)的形式與未來的材料
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
第二章 金相學(xué)史話
2.1 金相學(xué)的興起
2.1.1 啟蒙階段
2.1.2 創(chuàng)建階段
2.1.3 發(fā)展階段
2.1.4 展望 第一章 材料發(fā)展與人類進(jìn)步
1.1 以鋼鐵為主要標(biāo)志的第一次工業(yè)革命
1.2 材料在人類社會(huì)發(fā)展歷程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用
1.3 材料將人類社會(huì)帶入了信息時(shí)代
1.4 能源材料處于十字路口,是一個(gè)開闊的領(lǐng)域
1.5 材料與環(huán)境污染和人類健康
1.6 材料科學(xué)的形式與未來的材料
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
第二章 金相學(xué)史話
2.1 金相學(xué)的興起
2.1.1 啟蒙階段
2.1.2 創(chuàng)建階段
2.1.3 發(fā)展階段
2.1.4 展望
2.2 β-Fe的論戰(zhàn)
2.3 Fe-C平衡圖
2.3.1 чернов與鋼的臨界點(diǎn)
2.3.2 Sauveur的Fe-C臨界圖
2.3.3 Roberts-Austen的Fe-C平衡圖
2.3.4 Bakhuis-Roozeboom修訂的Fe-C平衡圖
2.3.5 Fe-c平衡圖的進(jìn)一步完善
2.4 合金鋼的早期發(fā)展史
2.4.1 法拉第是發(fā)展合金鋼的先驅(qū)
2.4.2 從R.Mushet的特殊鋼到高速鋼
2.4.3 Hadfield是現(xiàn)代合金鋼的奠基人
2.4.4 20世紀(jì)初的合金結(jié)構(gòu)鋼
2.4.5 不銹耐熱鋼
2.5 x射線金相學(xué)
2.5.1 鐵的同素異構(gòu)
2.5.2 馬氏體的四方度
2.5.3 馬氏體與奧氏體間的取向關(guān)系
2.5.4 間隙化合物
2.5.5 電子化合物
2.5.6 有序固溶體
2.5.7 固溶體的預(yù)沉淀
2.5.8 單晶體的塑性形變
2.5.9 金屬的冷加工
2.5.10 多晶體的織構(gòu)
2.6 電子顯微鏡在材料科學(xué)中的應(yīng)用
2.6.1 電子顯微鏡的誕生
2.6.2 選區(qū)衍射
2.6.3 衍襯像
2.6.4 微分析
2.6.5 高分辨電子顯微像
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
第三章 葛式扭擺與晶界內(nèi)耗
3.1 內(nèi)耗和晶界簡(jiǎn)介
3.1.1 內(nèi)耗簡(jiǎn)介
3.1.2 晶界簡(jiǎn)介
3.2 葛式扭擺的發(fā)明及其后來的發(fā)展
3.2.1 葛式扭擺的發(fā)明
3.2.2 葛式扭擺后來的發(fā)展
3.3 晶界內(nèi)耗的早期研究
3.3.1 晶界內(nèi)耗峰和相關(guān)的滯彈性效應(yīng)
3.3.2 四種滯彈性效應(yīng)之間的關(guān)系
3.3.3 晶界內(nèi)耗的微觀過程
3.4 晶界內(nèi)耗的一些后續(xù)研究
3.4.1 一些金屬和合金中的晶界內(nèi)耗峰
3.4.2 晶界內(nèi)耗峰起源的進(jìn)一步確認(rèn)
3.4.3 竹節(jié)晶試樣中的晶界內(nèi)耗峰
3.4.4 雜質(zhì)偏析和沉淀對(duì)晶界內(nèi)耗峰的影響
3.4.5 晶界內(nèi)耗峰在形變過程中的變化
3.5 晶界內(nèi)耗研究的一些新進(jìn)展
3.5.1 雙晶試樣中的晶界內(nèi)耗峰
3.5.2 不同類型晶界的弛豫參量的差別
3.5.3 晶界內(nèi)耗中的耦合效應(yīng)
3.5.4 晶界內(nèi)耗中的補(bǔ)償效應(yīng)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
第四章 準(zhǔn)晶體的發(fā)現(xiàn)
4.1 經(jīng)典晶體學(xué)
4.2 準(zhǔn)晶的發(fā)現(xiàn)
4.2.1 Al-Mn合金中五次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱準(zhǔn)晶的發(fā)現(xiàn)
4.2.2 “中國(guó)相”的發(fā)現(xiàn)
4.2.3 Shechtman與郭可信的交往
4.2.4 視而不見者的遺憾
4.2.5 關(guān)于準(zhǔn)晶的大辯論
4.2.6 二維十次對(duì)稱準(zhǔn)晶
4.2.7 二維十二次對(duì)稱準(zhǔn)晶
4.2.8 二維八次對(duì)稱準(zhǔn)晶
4.2.9 一維準(zhǔn)晶及立方準(zhǔn)晶
4.3 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
第五章 材料疲勞研究中的經(jīng)典事例和代表人物
5.1 引言
5.2 高周(應(yīng)力)疲勞和應(yīng)力-壽命疲勞設(shè)計(jì)
5.2.1 疲勞研究的萌發(fā)
5.2.2 S-N曲線的建立與疲勞極限的提出
5.2.3 S-N曲線及其經(jīng)驗(yàn)描述
5.2.4 平均應(yīng)力對(duì)S-N曲線的影響
5.2.5 包辛格效應(yīng)
5.2.6 典型人物介紹
5.3 低周(應(yīng)變)疲勞和應(yīng)變-壽命疲勞設(shè)計(jì)
5.3.1 彗星號(hào)噴氣客機(jī)事故的啟示
5.3.2 低周或應(yīng)變疲勞的提出
5.3.3 應(yīng)變-壽命疲勞分析方法
5.3.4 應(yīng)變-壽命方法在缺口件上的應(yīng)用——局部應(yīng)變方法
5.3.5 典型人物介紹
5.4 疲勞裂紋擴(kuò)展和損傷容限設(shè)計(jì)
5.4.1 疲勞裂紋擴(kuò)展的階段
5.4.2 疲勞條紋的形成模型
5.4.3 疲勞裂紋擴(kuò)展的不同區(qū)段
5.4.4 疲勞裂紋擴(kuò)展的斷裂力學(xué)表征
5.4.5 基于Paris方程的疲勞壽命計(jì)算
5.4.6 疲勞裂紋擴(kuò)展的阻滯
5.4.7 典型人物介紹
5.5 疲勞短裂紋及其擴(kuò)展特征
5.5.1 疲勞短裂紋問題的提出
5.5.2 疲勞短裂紋的定義和分類
5.5.3 顯微組織對(duì)短裂紋擴(kuò)展的影響
5.5.4 短裂紋擴(kuò)展的門檻條件——北川圖
5.5.5 田中啟介關(guān)于滑移帶模型的提出和北川圖的補(bǔ)充
5.5.6 短裂紋的三個(gè)區(qū)域
5.5.7 Miller教授其人其事
5.5.8 北川英夫教授其人其事
5.6 循環(huán)變形和疲勞裂紋的萌生
5.6.1 循環(huán)變形飽和與駐留滑移帶的形成
5.6.2 駐留滑移帶的擠出與侵入
5.6.3 駐留滑移帶的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)
5.6.4 晶體取向和多滑移的影響
5.6.5 疲勞裂紋的萌生
5.6.6 關(guān)于CDLC群體
5.6.7 典型人物介紹
5.7 超長(zhǎng)壽命疲勞
5.7.1 研究背景和驅(qū)動(dòng)力
5.7.2 超長(zhǎng)壽命區(qū)材料S-N曲線的特征
5.7.3 斷口特征和內(nèi)部裂紋萌生機(jī)制
5.7.4 夾雜物尺寸與高強(qiáng)度鋼超長(zhǎng)壽命疲勞行為的關(guān)系
5.7.5 合作共贏的日本超長(zhǎng)壽命疲勞研究
5.8 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介