凝固过程动力学与交界面稳定性引论PDF电子书下载

第1章　绪论 1

第2章　纯熔体的凝固过程 4

2.1　数学模型建立 4

2.1.1　建立在相体积内的控制方程 4

2.1.2　界面条件 5

2.2　从过冷边界开始的熔体的一维凝固过程（Ⅰ）：相似性解 6

2.2.1　问题的数学提法 6

2.2.2　量纲分析与相似解法 7

2.2.3　小结 9

2.3 由过冷边界引起的熔体凝固过程（Ⅱ）：非相似性解 10

2.3.1　时间意义上的内解 11

2.3.2　时间意义上的外解 13

2.4　过冷熔体的一维凝固过程 15

2.5　界面动力学对一维过冷熔体凝固过程的影响 18

2.6　弯曲界面上的热力学平衡条件 21

2.7　在过冷熔体中的晶核成长 27

2.7.1　时间意义上的外解 29

2.7.2　时间意义上的内解 32

2.8　各向异性的表面张力系数 33

2.8.1　表面能与界面动力系数 33

2.8.2　晶体平衡态的Wulff结构 36

2.8.3　几种特例 39

2.9　各向异性介质与各向异性标量函数 40

3.1　不定常凝固过程的一般数学提法 45

第3章　具有平直液-固界面的凝固过程的稳定性 45

3.2　运动坐标下的问题提法 47

3.3　基态解 49

3.4　线性扰动方程与边界条件 50

3.5　解的多重变量渐近展开式 52

3.5.1　零级近似解 53

第4章　具有等曲率弯曲界面凝固过程的稳定性 58

4.1 问题的数学提法 58

4.2　基态解 60

4.2.1　？（ε0）：零级近似 60

4.3　扰动态 61

4.3.1　？（ε0）：零级近似 63

5.1　二元系热力学平衡相图 69

第5章　二元系的凝固动力学 69

5.2　二元系凝固过程的数学模型 70

5.3　二元系的定向凝固过程 71

5.4　定常基态解 73

5.5　非定常扰动态的解 74

5.5.1　零级近似解 76

5.5.2　一级近似解 80

5.5.3 长波段的渐近解k=？（ε） 82

5.6　绝对稳定性判据 87

5.6.1　情形（Ⅰ） 87

5.6.2　情形（Ⅱ） 90

5.7　定向凝固的弱非线性理论简述 92

5.7.1　单一模式的扰动态的非线性演化 99

5.7.2　具有连续谱模式的扰动态的非线性演化 102

5.8　定向凝固的强非线性理论 106

第6章　枝晶生长动力学 108

6.1 引言 108

6.2　单一枝晶自由生长的数学模型 110

6.3　定常针晶生长的Ivantsov解 112

6.4　Nash-Glicksman关于定常针晶生长的模型 114

6.5　定常针晶生长的临界稳定性假说（1978） 115

6.6　微观可解性条件（MSC）理论 117

6.7　界面波理论（IFW） 118

6.7.1　枝晶生长的基态解 119

6.7.2　枝晶生长的扰动态 120

6.7.3　扰动态解在外部区域的渐近展开式 122

6.7.4　解在奇点ξ＝ξc附近的内部区域的渐近展开式 133

6.7.5　尖端前缘的内解 136

6.7.6　整体波动模式解与量子化条件 138

6.7.7　界面波理论推导过程的小结 142

6.7.8　枝晶界面波理论与实验结果的比较 142

6.8　从过冷熔体内的二维枝晶生长 143

6.8.1　二维定常针状晶体生长的Ivantsov相似性解 145

6.8.2　二维针状晶体生长基态解的线性稳定性 146

6.8.3　表面张力各向异性参数对枝晶生长的影响——低频不稳定性 150

6.9　二元合金或混合溶液的三维枝晶生长 153

6.9.1　问题的数学提法 154

6.9.3　表面张力参数异于零情形下的线性化扰动系统 155

6.9.2　表面张力为零时的定常针晶生长解 155

6.9.4　整体振荡模式解与量子化条件 158

6.9.5　理论结果与实验的比较 161

6.10　枝晶生长与外源信号共振 162

6.11　几点注释 163

第7章　相场理论简介 164

7.1 引言 164

7.2　相场理论发展简介 166

7.3　单一成分的两相系统的相场模型的理论 166

7.3.1 内能表达式以及内能改变率 167

7.3.2　复杂系统中总熵S*与总自由能F*的变化率 169

7.3.3　相场模型控制方程 171

7.3.4　相场模型的极限形式 177

7.4　各向异性材料的相场理论 187

第8章 附录 190

8.1　非线性偏微分方程研究的应用数学方法 190

8.2　线性化理论 191

8.3　弱非线性理论 194

8.3.1　特征函数展开法 194

8.3.2　中心流形方法 196

8.3.3　多重变量（多尺度）渐近展开方法 200

8.3.4　非线性方程在分岔点附近的解的一般特性 203

参考文献 206

索引 210