第一章 绪论 1
凝固的历史发展与凝固科学的形成 1
定向凝固在材料制备中发挥重要作用 4
定向凝固面临的挑战 14
定向凝固发展展望 19
参考文献 20
第二章 凝固过程的物理基础 22
凝固热力学 22
液体金属和合金的结构 51
凝固过程传输现象及研究方法 72
参考文献 93
第三章 形核理论与凝固界面结构 95
均质形核理论 95
非均质生核理论 103
影响形核速率的因素 108
结晶游离理论 110
经典形核理论的发展 113
多元多相合金凝固的形核理论 117
定向凝固初始过渡区内的形核 120
界面的基本理论 121
凝固界面的微观结构及其动力学 137
凝固界面的宏观形态 150
凝固界面的研究方法 153
参考文献 160
第四章 定向凝固过程中的溶质分凝与偏析 162
平衡分凝系数 162
近平衡定向凝固过程中溶质分凝与偏析 167
非平衡溶质分凝现象 194
多层界面的溶质分凝系数 201
团簇与界面溶质分凝 204
多相合金定向凝固过程中的溶质分凝 208
多元合金凝固过程中的溶质分凝 211
溶质分凝的研究方法 217
参考文献 219
第五章 单相合金定向凝固与界面稳定性 223
单相合金定向凝固 223
界面形态稳定性的动力学理论 230
定向凝固特征尺度 243
胞晶生长与胞-枝转换 250
枝晶生长 253
定向凝固枝晶生长 263
胞-枝及枝-胞转变 275
参考文献 280
第六章 共晶定向凝固 282
前言 282
共晶相变 284
共晶合金凝固的物理基础 293
规则共晶的定向凝固 316
不规则共晶定向凝固 333
参考文献 353
第七章 包晶与偏晶合金定向凝固 356
包晶相变过程 356
包晶合金的定向凝固与显微组织 361
多元系包晶 374
包晶合金定向凝固初始过渡阶段 386
包晶合金稳态定向凝固 397
包晶合金定向凝固的共生生长 403
定向凝固包晶显微组织的演化 414
偏晶合金定向凝固 422
参考文献 433
第八章 快速定向凝固 437
快速定向凝固方法 437
快速定向凝固的基本原理和特征 447
快速定向凝固的组织特点 458
快速凝固带状结构 481
参考文献 486
第九章 定向凝固方法 490
常用定向凝固方法 490
定向凝固单向温度梯度的解析 496
定向凝固过程的稳态生长与凝固界面位置控制 504
定向凝固组织的观测 509
定向凝固有关参数的测算 517
参考文献 521
第十章 高温合金定向凝固 525
铸造高温合金概述 525
高温合金定向凝固技术 532
高温合金的凝固特性 540
高温合金定向凝固组织 563
定向和单晶高温合金的常见凝固缺陷及其控制 591
定向凝固和单晶高温合金的力学性能 608
参考文献 621
第十一章 结构金属间化合物材料定向凝固 630
前言 630
金属间化合物材料的应用 631
金属间化合物的熔体结构与凝固特性 633
Ti-Al金属间化合物及其定向凝固 637
Ni-Al系金属间化合物定向凝固 662
高熔点金属化合物材料及其定向凝固 695
参考文献 703
第十二章 结构陶瓷材料定向凝固 705
共晶陶瓷材料体系 707
氧化物共晶陶瓷定向凝固制备技术 709
定向凝固氧化物共晶陶瓷的凝固组织 713
定向凝固氧化物共晶陶瓷的力学性能 721
参考文献 726
第十三章 典型功能材料的定向凝固 727
Cu单晶定向凝固连铸 727
NdFeB稀土永磁材料定向凝固 741
高温超导氧化物YBCO定向凝固 758
参考文献 779
第十四章 定向凝固与组织形成过程模拟 782
定向凝固传热特点 782
定向凝固过程的温度场模型化 783
典型定向凝固温度场计算 785
定向凝固组织形成过程模拟方法比较 786
单相合金凝固微观组织形成的相场法模拟 805
定向凝固共晶相变微观组织形成的相场法模拟 829
定向凝固包晶相变微观组织形成的相场模拟 836
未来的发展展望 848
参考文献 848