●《博士後文庫》序言
序言
前言
第1章 馬氏體相變的非緝性特征 1
1.1 引言 1
1.2 FCC-HCP 馬氏體相變中的非線性特征 1
1.2.1 非線性阻尼和非線性模量 1
1.2.2 非線性電阻 3
1.3 形狀記憶效應的非線性特征 4
1.3.1 物理模型 4
1.3.2 預應變的影響 7
1.3.3 晶粒尺寸的作用 8
1.3.4 單變體與訓練 9
1.3.5 合金設計 9
1.4 FCC-FCT 馬氏體相變中的非線性特征 12
1.4.1 非線性內輯 13
1.4.2 頻率對模量的影響 16
1.4.3 升降溫速率對模量的影響 18
1.4.4 非線性熱效應 19
1.4.5 非線性模量的調控機制 21
1.4.6 模量-溫度-成分相圖 26
1.5 局域軟模的相場驗證 27
1.5.1 局域軟模 27
1.5.2 相場模型方法 28
1.5.3 局域軟模的演化過程 29
1.6 小結 36
參考文獻 37
第2章 非線性馬氏體相變的平均場理論 39
2.1 引言39
2.2 FCG-HCP 馬氏體相變的Landau 理論 40
2.2.1 序參量的定義及描述 40
2.2.2 Landau 自由能 41
2.2.3 FCC-HCP馬民體相變的分析與討論 41
2.3 FCC-HCP 馬氏體相變的層錯-軟膜耦合機制 46
2.3.1 馬民體E相變 46
2.3.2 馬氏體遙相變 47
2.3.3 層錯-軟膜耦合機制 48
2.4 與FCC-HCP 馬氏體相變關聯的反鐵磁相變 50
2.4.1 室溫下的M-H曲線 50
2.4.2 不同磁場下的M-T 曲線及磁相圖 51
2.4.3 不同升降溫速率下的M-T 曲線及磁相圖 53
2.4.4 Landau模型 55
2.5 基於FCC-FCT 馬氏體相變與反鐵磁相變桐合的應變分析 56
2.6 小結 57
參考文獻58
第3章 馬氏體預相變的晶格動力學 59
3.1 引言 59
3.2 馬氏體預相變的電-聲機制 59
3.2.1 繫統的哈密頓量 59
3.2.2 馬民體預相變的驅動力 60
3.2.3 馬民體預相變的形核率 61
3.2.4 馬氏體預相變的非線形特征 62
3.2.5 計算結果與討論 63
3.3 馬氏體預相變的磁-聲機制 65
3.3.1 繫統的哈密頓量 65
3.3.2 預相變的比熱容 68
3.3.3 預相變的聲子阻尼效應 69
3.3.4 預相變過程中的磁化率 71
3.4 w相變的電-聲機制 74
3.4.1 w相變 74
3.4.2 繫統的哈密頓量 74
3.4.3 w相變的驅動力 76
3.4.4 w相變的形核率77
3.4.5 電荷密度波 78
3.4.6 w相變的非線性特征 79
3.5 磁場下的馬氏體預相變 80
3.5.1 磁場對預相變的影響 80
3.5.2 磁場下的繫統哈密頓量 80
3.5.3 磁場下的驅動力關繫式 82
3.5.4 計算結果與分析 83
3.6 小結 84
參考文獻 84
第4章 母相和馬氏體的電子結構及穩定性 88
4.1 引言 88
4.2 Fe 基合金相的結構穩定性 88
4.2.1 原子團的構造 88
4.2.2 計算結果和討論 89
4.3 間隙原子CN) 在Fe 基合金中的作用 96
4.3.1 Fe-N 交互作用 96
4.3.2 N-N 交互作用 100
4.4 Fe 基合金馬民體的電子結構 102
4.4.1 結構模型與計算方法103
4.4.2 自旋磁矩 104
4.4.3 態密度 106
4.4.4 點陣常數對費米能級的影響 109
4.5 Ni-Mn-Ga 合金的電子結構 109
4.5.1 結合能 109
4.5.2 費米能級 111
4.5.3 原子同的交互作用能 111
4.5.4 鍵級113
4.5.5 總態密度 114
4.5.6 電荷差分電荷密度 115
4.6 小結 116
參考文獻 117
第5章 智能材料中的馬氏體相變熱力學 119
5.1 引言 119
5.2 FαrHCP 馬氏體相變熱力學 119
5.2.1 熱力學計算方法 120
5.2.2 計算結果與相關討論120
5.3 層錯熱力學 122
5.3.1 層錯能的計算 122
5.3.2 溫度對層錯能的影響規律 126
5.4 Fe 基合金過渡相的熱力學穩定性 132
5.4.1 長周期結構的熱力學討算模型 133
5.4.2 熱力學計算結果與分析 136
5.5 FCC-FCT 馬氏體相變熱力學 137
5.5.1 熱力學計算方法 137
5.5.2 計算結果與分析 139
5.6 馬民體相變熱滯的理論計算 143
5.6.1 相變熱滯的材算模型 143
5.6.2 Fe-Mn-Si 合金熱滯的估算結果 146
5.7 小結 147
參考文獻 148
第6章 馬氏體相變形態學的相場模擬 151
6.1 引言 151
6.2 晶粒尺寸對馬氏體形態學的影響規律 152
6.2.1 單晶中馬氏體相變的尺寸效應 152
6.2.2 多晶中馬氏體相變的尺寸效應 154
6.2.3 馬氏體單變體的尺寸效應 156
6.2.4 晶粒尺寸影響馬民體形態學的內在機理 158
6.2.5 應力狀態對相變的影響 160
6.2.6 應變矩陣的類型對馬氏體形態的影響 163
6.3 連續應力對馬氏體形態學的影響規律 164
6.3.1 連續拉應力的影響 164
6.3.2 連續壓應力的影響 173
6.4 循環應力下的馬氏體形態學 183
6.4.1 循環拉應力 183
6.4.2 循環壓應力 186
6.5 應變誘發馬氏體相變 190
6.5.1 初始組織 190
6.5.2 正應變誘發馬氏體相變 191
6.5.3 切應變誘發馬氏體相變 192
6.5.4 應變誘發馬民體相變的微觀機制 193
6.6 小結 195
參考文獻 196
第7章 馬氏體相界面科學與工程 199
7.1 引言 199
7.2 馬氏體相界面熱力學 199
7.2.1 Fe-Mn-Si 含金的共格界面能 199
7.2.2 含N 的Fe-Mn-Si 基合金的共格界面能207
7.3 馬氏體相界面的電子結構 212
7.3.1 馬民體孿晶界面的電子結構 212
7.3.2 過渡金屬摻雜對馬民體孿晶界面電子結構的影響 215
7.3.3素摻雜對馬氏體孿晶界面電子結構的影響 220
7.4 馬氏體相界面應力 223
7.4.1 初始組織狀態 223
7.4.2 工維界面應力分析 224
7.4.3 切變模量的影響 226
7.5 馬氏體相界面動力學 227
7.5.1 馬民體長大的二維界面運動方程 227
7.5.2 方程的求解 229
7.6 馬氏體相變的界面吸引子模型 234
7.6.1 界面運動方程 235
7.6.2 相平面分析 235
7.6.3 界面運動方程的解 236
7.7 馬氏體界面的起散結構模型 240
7.7.1 構成耗散結構的條件 240
7.7.2 運動相界面的結梅模型 241
7.8 小結 242
參考文獻 244
第8章 FCC-FCT馬氏體相蠻的表面形貌學研究 247
8.1 引言 247
8.2 基於孿晶切變的FCC-FCT 馬氏體相變晶體學 248
8.2.1 理論刮算模型 248
8.2.2 FCC-FCT 馬民體相變晶體學解析解 253
8.2.3 計算結果分析與討論 254
8.3 FαrFCT 馬氏體相變的原位金相觀察 256
8.4 高溫下FCC-FCT 馬氏體孿晶逆相變的原位AFM 研究 257
8.4.1 DMA 分析FCC-FCT 馬氏體相變的特征溫度 258
8.4.2 原位XRD 馬民體晶體結構分析 259
8.4.3 原位AFM 表面形貌觀測與分析 259
8.4.4 FCC-FCT 馬民體逆相變的級別 262
8.5 低溫下FCC-FCT 馬氏體孿晶切變的原位AFM 研究 263
8.5.1 不同頻率下DMA 測量 263
8.5.2 原位XRD 晶體結構分析 265
8.5.3 原位AFM 表面形貌分析 265
8.5.4 表團浮突角分析 269
8.6 小結 270
參考文獻 271
編後記 273
