高熵合金

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第二十届引进版优秀图书

本书是材料科学与工程领域的专业教材，主要对象是高等学校材料科学与工程相关专业高年级本科生和研究生，也可供非材料科学与工程专业（如机械工程、冶金工程、金属物理）的学生以及科研和工程技术人员参考。全面客观地介绍了高熵合金基础理论知识、发展状况以及潜在应用价值。

内容简介   

本书内容主要包括了高熵合金的原子和电子结构、相形成规律、制备和表征方法、计算模拟、力学与功能性能、前景及应用等方面。全面客观地介绍了高熵合金基础理论知识、发展状况以及潜在应用价值。

本书主要是在原版英文专著《高熵合金》的基础上进行编译的，大部分内容是翻译专著的原文，适当增加了高熵合金在各个方面的最新研究成果。例如，高熵合金已经由等原子比的第一代合金体系发展到以某一到两个主元占高比例浓度的、追求性能和降低成本的第二代非等原子比合金体系。再如，高熵合金的制备方法已经由传统的冶炼铸造发展到激光3D打印等高新技术。

 

目录

1 高熵合金

1.1 合金的发展历史

1.2 多组元合金的概念

1.3 高熵合金研究的基础

1.4 高熵合金的定义（后续章节将“多主元合金”与“多组元合金”统称为“高熵合金”）

1.5 对一些误解的澄清

1.6 高熵合金和相关材料的近期进展

1.7 高熵合金中的研究领域以及与高熵相关的材料

1.8 本书的内容框架

 

2 相形成规律

2.1 引言

2.2 热力学和几何效应

2.3 电子浓度

2.4 参数φ

2.5 存在的问题和今后的发展前景

2.6 总结

 

3 物理冶金

3.1 引言

3.2 高熵合金的四大效应

3.3 高熵合金中的晶体结构和相变

3.4 高熵合金中的缺陷和缺陷能

3.5 缓慢扩散的基本机制

3.6 高熵合金中的塑性变形

3.7 高熵合金的蠕变和蠕变机理

3.8 总结和展望

 

4 先进表征技术

4.1 先进表征技术综述

4.2 AlxCoCrCuFeNi合金系列的微观结构特征：整合SEM、TEM（明暗场）、SAED、EDX和XRD

4.3 理解CoCrFeMnNi高熵合金的抗断裂行为：BSE成像、EBSD、EDX和立体显微镜

4.4 AlCoCrCuFeNi中的相分离：高分辨TEM和APT

4.5 Al1.5CoCrCuFeNi中相界面的本质：HAADF成像

4.6 利用反常X射线衍射和中子衍射来确定化学无序性

4.7 三元HfNbZr合金中的局部原子结构

4.8 利用补充的中子和X射线衍射技术表征原子构型偏离

4.9 原位中子衍射研究CoCrFeNi高熵合金的变形行为

4.10 未来的研究工作

4.11 结论

 

5 制备方法

5.1 引言

5.2 液态方法

5.3 固态方法

5.4 气态方法

5.5 其他方法

5.6 高熵合金复合材料

5.7 讨论

5.8 总结

 

6 高熵合金的力学性能

6.1 引言

6.2 硬度

6.3 压缩性能

6.4 抗拉性能

6.5 锯齿行为

6.6 疲劳性能

6.7 纳米压痕

6.8 结论

6.9 未来工作

 

7 功能性质

7.1 引言

7.2 高熵合金的电学性能

7.3 高熵合金的磁性能

7.4 高熵合金的电化学性能

7.5 高熵合金的储氢性能

7.6 结论和观点

 

8 结构和相变预测

8.1 前言

8.2 总能计算，T=0K

8.3 扩展至有限温度

8.4 蒙特卡罗和分子动力学模拟

8.5 高熵合金的结构和热力学模型

8.6 本章小结

 

9 相干电位近似在高熵合金中的应用

9.1 相干势近似

9.2 EMTO-CPA方法

9.3 高熵合金中EMTO-CPA方法的评估

9.4 3D高熵合金中EMTO-CPA方法的应用

9.5 难熔高熵合金

9.6 高熵合金的层错能

9.7 KKR-CPA方法

9.8 KKR-CPA方法的应用

9.9 结论

 

10 特殊准随机结构在高熵合金中的应用

10.1 引言

10.2 高熵合金中SQS的产生

10.3 四元和五元高熵合金SQS

10.4 SQS的应用

10.5 与其他方法的比较及今后的工作

10.6 结论

 

11 高熵合金的设计

11.1 引言

11.2 CALPHAD建模

11.3 相图筛查

11.4 经验参数

11.5 DFT计算

11.6 AIMD模拟

11.7 总结和展望

 

12 高熵合金的CALPHAD模型

12.1 简介

12.2 CALPHAD方法

12.3 高熵合金形成的热力学分析

12.4 计算热力学辅助高熵合金设计

12.5 展望

12.6 结论

 

13 高熵金属玻璃合金

13.1 引言

13.2 高熵非晶合金的相关合金及特性

13.3 高熵合金应用展望

13.4 结论

 

14 高熵合金涂层

14.1 引言

14.2 高熵合金涂层

14.3 高熵合金氮化物涂层

14.4 其他高熵合金基涂层

14.5 总结与展望

 

15 前景与应用

15.1 前沿介绍

15.2 应用潜力

15.3 高熵合金未来趋势和前景