材料热力学王锦程李俊杰吴锵_王锦程李俊杰吴锵_9787111735526

本书分两部分,前半部分主要介绍热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律和热力学函数及基本关系式等内容,重点讲解热力学三大定律及热力学性质和函数间的关系,其目的是巩固和强化材料热力学的基础理论。后半部分主要讲述多元系统热力学、相平衡状态图、相图热力学分析与计算、相变热力学、化学平衡及界面热力学等内容,重点讲解材料热力学在处理纯物质及溶体的相平衡、相变及界面问题中的应用,目的是提升学生利用材料热力学理论解决实际问题的能力。
本书可作为普通高等院校材料类本科生的教材,也可作为其他相关专业本科生或研究生的教学参考书。

前言
热力学贯穿于材料研究的整个过程,现代材料科学的每一次进步和发展都离不开热力学的支撑和帮助,材料热力学的形成和发展是材料科学走向成熟的标志之一。
材料热力学课程是材料学科的一门重要专业基础课程,也是世界一流大学材料类专业的必修课程。能熟练应用材料热力学知识来分析和解决材料科学中的问题,是材料类专业学生应具有的基本能力和素质。
目前国内已有多所高校在材料类专业本科生培养中开设了材料热力学课程,但其教学用书或采用外文教材或自编讲义,尚缺乏适合材料类专业本科生教学的高水平中文教材。此外,还有很大一部分高校的材料专业仍采用物理化学课程作为材料热力学知识的教学支撑。物理化学原本是化学与化工学科的专业基础课,虽然也涉及热力学的基础知识,部分满足了材料热力学课程的教学要求,但由于其课程体系针对的是化学与化工学科,在课程内容、知识框架、课程目标等方面都与材料热力学课程存在差异,无法完全满足材料学科对于热力学知识的需求。由于国内材料热力学课程体系建设相对落后,适合本科教学的教材缺失,采用物理化学替代材料热力学,也是很多高校的无奈之举。
基于此,西北工业大学材料热力学教学团队在多年教学经验总结的基础上,针对本科教学特点和材料热力学知识逻辑体系,兼顾热力学基础知识及其在材料科学中应用,编写了本书。
热力学在材料科学中的应用主要集中于两点:①通过平衡条件,分析材料体系平衡时的状态特点;②通过化学势分析材料组织结构演化的方向和驱动力。因此,本书以热力学平衡条件和化学势为纽带,联通热力学基础知识和材料科学,构建了以热力学平衡条件和化学势分析为核心的知识框架;将热力学平衡条件的推导,从传统物理化学教材中的溶液热力学章节,前移至组成不变系统热力学基本关系式后,使学生更早地接触这一核心内容;以热力学平衡条件和化学势分析为核心,贯穿后续相平衡状态图、相图热力学、相变热力学、化学平衡及界面热力学等章节,从而实现热力学基础知识与材料科学的有机融合。同时,为强化热力学与材料学科的关联,在热力学三大定律及基础知识部分,对自发概念、功与热的计算等与材料研究相关性较弱的内容进行了精简,对熵、吉布斯自由能、化学势等重要概念及相关公式推导思路的阐释进行加强,对状态函数计算、基本关系式等繁多公式进行了归类整理;在相图热力学、相变热力学、界面热力学等章节,对材料平衡状态的分析方法以及材料加工过程中驱动力等内容进行了扩展。最终构建基础知识翔实、逻辑结构清晰、与材料科学密切关联的知识体系。
全书共计11章,包括热力学基本定律、热力学函数及基本关系式、多元系统热力学、相平衡状态图、相图的热力学分析与计算、相变热力学、化学平衡及界面热力学等章节,其中王锦程编写了第1、2、11章,王海丰编写了第3、4章,李俊杰编写了第5~7章,南京理工大学吴锵教授编写了第8章并审阅了全书,王志军编写了第9章,林鑫编写了第10章,刘建睿、何峰、王雷协助编写了部分章节。
本书得到了西北工业大学教材出版基金资助,并入选工业和信息化部“十四五”规划教材和高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材,在此表示感谢!
习近平总书记指出:“当今世界的竞争说到底是人才竞争、教育竞争”“我国要实现高水平科技自立自强,归根结底要靠高水平创新人才”。材料热力学课程作为材料类本科专业一门重要的基础课,在材料领域创新型人才培养中发挥着重要作用。希望本书的出版能为国内材料类专业本科教学与人才培养提供一定的帮助。
限于编者水平有限,书中如有取材不当、叙述不清甚至错误之处,希望读者批评指正,以便再版时得以更正。

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