07310160+材料热力学
材料热力学(第3版)
材料热力学(第3版)材料热力学是材料科学中重要的一门基础学科，它研究了材料体系在不同温度、压力和组分条件下的热平衡和相变规律。
本文将从基本概念、热力学定律、热力学函数以及应用等方面介绍材料热力学的主要内容。
第一部分：基本概念材料热力学研究的对象是物质的热平衡和相变规律。
热平衡是指系统内部各部分之间没有温度、压力和组分的变化，达到了热力学平衡的状态。
相变是指物质由一种相态转变为另一种相态的过程，如固态到液态的熔化、液态到气态的汽化等。
第二部分：热力学定律材料热力学的研究基于一些基本的热力学定律，包括能量守恒定律、熵增定律、Gibbs-Helmholtz方程等。
能量守恒定律是指能量在封闭系统中不会产生或消失，只会转化为其他形式的定律。
熵增定律是指系统的总熵在不可逆过程中只会增加，不会减小的定律。
Gibbs-Helmholtz方程是描述物质体系在不同温度下的自由能变化与热力学函数之间的关系。
第三部分：热力学函数热力学函数是描述材料体系热平衡和相变规律的重要工具。
常见的热力学函数包括熵、内能、焓和自由能等。
熵是描述系统无序程度的物理量，内能是系统的总能量，焓是系统的内能加上对外界做的功，自由能是系统的内能减去对外界做的功以及系统的熵与温度的乘积。
通过热力学函数的计算和分析，可以得到材料体系在不同条件下的稳定相态和相变规律。
第四部分：应用材料热力学在材料科学和工程中有着广泛的应用。
例如，材料的相图就是利用热力学原理和实验数据绘制出的描述材料体系相态和相变规律的图表。
相图可以帮助研究人员预测材料的相变温度、相平衡条件等，为材料设计和制备提供指导。
此外，材料热力学还在材料合金设计、材料的热处理和相变控制等方面起着重要的作用。
材料热力学是研究材料体系热平衡和相变规律的学科。
通过基本概念的介绍，热力学定律的阐述，热力学函数的解释以及应用的讨论，我们可以更深入地理解材料热力学的重要性和应用价值。
在实际应用中，材料热力学为材料科学和工程领域的研究和发展提供了有力的支持。
专业代码(080502)
材料学专业代码（080502）本学科设有金属材料、无机材料和高分子材料三个学科方向，主要研究方向有金属及合金的固态相变及应用，金属基复合材料、功能材料腐蚀与防护金属电化学钝化，功能金属纤维及应用；先进结构陶瓷、功能陶瓷；金属基复合材料、树脂基导电复合材料；功能材料腐蚀与防护、金属电化学钝化；功能高分子材料、高分子膜材料、高分子纳米材料和高性能高分子复合材料。
着重于合成方法、合成工艺、结构与性能关系及其相关合成机理的研究。
本学科现有教授6名，副教授8人，其中博士后2人，博士9名，形成了具有较强实力的教学及科研师资队伍，多年来为国家输送了大量高层次人才。
近几年先后承担科研项目30余项，省、部级项目15项，包括河北省自然科学基金、国家人事部归国人员重点基金、河北省科技厅基金和石家庄市重大攻关项目等。
取得了多相重要研究成果，在新型材料结构研究与分析、高强度导电材料研究、耐磨管道、金属纤维、膜材料的制备与应用、等离子体聚合与改性、原位复合材料研究、电厂用耐热钢、陶瓷内衬钢管、表面工程、无损检测技术、环保、清洁能源、汽车和电子等领域，产生了很大的社会效益和经济效益，其多项研究成果填补国内空白，具有自主知识产权，为我国的经济发展做出了巨大贡献。
目前，已在国内外重要学术刊物上发表学术论文150余篇，其中SCI和EI收录50余篇。
并获得了多项省部级科学进步奖。
经过多年建设和发展，实验室现有力学性能分析和测试设备、大型精密显微镜、扫描电子显微镜SEM、XRD、各种热处理设备以及各种材料成分检测仪器设备、显微硬度计等。
材料学学科已经形成了以中青年教师为主、梯度结构合理的教学、科研队伍。
一、培养目标材料学学科的攻读硕士学位研究生的培养目标是培养德、智、体全面发展的高级专门科技人才，具体目标如下：1．拥护中国共产党，热爱社会主义，具有良好的道德品质和修养，综合素质高，适应能力强，工作和学习作风严谨，身体健康。
2．有坚实的数学、计算机基础，并能熟悉运用到本学科的理论和实践中；熟练掌握一门外国语。
半金属尼龙1010复合材料的热学性能研究
尼龙1010是我国自行研制的一种工程塑料，具有坚韧、耐疲劳、外形美观、易于加工等性能，因此被应用于机械零件材料，但是，尼龙1010也存在着强度低、耐磨性能差、吸水性较大等缺陷。
为了提高尼龙1010的摩擦学性能和机械性能，国内许多学者做了大量的研究工作，采用纳米、微米级的金属、氧化物以及各类纤维充填尼龙1010，以提高尼龙复合材料的摩擦学和机械性能。
另一方面，由于聚合物本身的非均质、各向异性以及粘弹性等特点，容易造成尼龙复合材料刚度低、导热性差、热胀冷缩大、耐热性能不佳以及机械强度低，温度成为影响聚合物复合材料工作性能的重要参数之一。
尤其是当聚合物复合材料作为摩擦副工作时，接触面的摩擦热及粘弹性材料特有的内耗热不能由导热性能较差的聚合物复合材料迅速传出，由此引起摩擦副温度升高，随之而来是温升引起的摩擦副接触面变形，而且当接触面局部温度过高时，会发生摩擦副接触面的烧伤和融化等与金属材料不同的损伤形式。
因此，研究半金属尼龙1010复合材料的热学性能对于聚合物复合材料的设计和应用具有重要的价值。
本文以尼龙1010为基体，采用微米级金属氧化物为增强体，制备金属氧化物填充的尼龙复合材料，分别对氧化铝（Al2O3）、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜（CuO）/尼龙复合材料进行热分析，并对玻璃粉/尼龙复合材料进行对比研究。
1实验设计1.1原料尼龙1010，粉末状，粒度80目，它的熔融温度为195℃，收缩率为1.5%～2%，使用时过60目网筛分。
增强剂，氧化铁(Fe3O4)，氧化铜（CuO），氧化铝（Al2O3）粉末。
硅烷偶联剂KH-550。
1.2试样制备将氧化铁(Fe3O4)，氧化铜（CuO），氧化铝（Al2O3）放入干燥箱内，在80℃温度下干燥2h。
在氧化铁(Fe3O4)，氧化铜（CuO），氧化铝（Al2O3）中加入其质量1.5%硅烷偶联剂和适量乙醇、水后搅拌30min，对氧化铁(Fe3O4)、氧化铜（CuO）、氧化铝（Al2O3）、玻璃粉末进行表面处理，乙醇、水蒸发后，与尼龙1010按一定比例在球磨机内混合3h。
金属材料的热力学性质与相变
金属材料的热力学性质与相变金属材料是人类社会发展中不可或缺的重要材料之一。
其特点之一是高强度、高延展性和导电性能良好。
作为一种特殊的晶体物质，金属材料的热力学性质对其制备、处理和使用过程有着重要的影响。
本文将探讨金属材料的热力学性质以及相变过程的研究。
首先，热力学是研究物质热平衡状态及其相互转变规律的学科。
在金属材料的研究中，热力学性质的研究成为理解其性能和行为的基础。
金属材料的热力学性质主要包括热容、热膨胀系数和热导率等。
热容是指金属材料在吸热或放热过程中温度变化的反应。
它与金属材料的原子结构和晶格有关。
金属材料具有较大的热容，即在相同体积或质量下，金属材料的温度变化较小。
这使得金属材料在高温下能够吸收更多的热量，从而具有良好的导热性能。
热膨胀系数是金属材料在受热或受冷时长度或体积变化的量度。
金属材料在受热时会膨胀，而受冷时会收缩。
这种热膨胀性质使得金属材料在实际应用中需要考虑到，特别是涉及温度变化较大的场合。
例如，铁轨在夏天高温时会因膨胀而出现伸长，所以在铁路设计中必须留有一定的伸缩空间。
热导率是金属材料的又一个重要热力学性质。
它是指金属材料在热传导过程中的能力，即热量在金属材料中的传递速率。
金属材料因其具有高导热性能而被广泛应用于许多领域，如电子设备、电力工业和汽车制造等。
金属材料的热导率取决于其晶格结构和原子之间的相互作用力。
除了热力学性质，相变是金属材料研究中另一个重要的方向。
相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程。
在金属材料中，相变通常发生在固相和液相之间。
相变过程中会伴随着能量的吸收或释放，使得材料的性质发生变化。
常见的金属材料相变有熔化、凝固和固态变形等。
熔化是指金属从固态向液态转变的过程，而凝固则是相反的过程。
金属的熔点是研究相变过程中的重要参数之一，它与金属的晶体结构和原子之间的相互作用有关。
固态变形是金属材料受到外力作用时形成的一种变形方式，它在金属的制备和加工过程中起着重要作用。
河南科技大学2011年硕士研究生招生学科、专业目录及专业参考书
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新型材料的热力学性能及其应用研究
新型材料的热力学性能及其应用研究随着科技的不断发展，新型材料的热力学性能越来越受到人们的关注。
热力学是物理学中研究物质热学性质的一门学科，而热力学性能则是指材料在不同温度、压力、湿度等环境下的物理性质。
这些性能不仅影响着材料本身的性能，也对材料的应用产生重要影响。
一、新型材料的热力学性能1. 热导率热导率是指材料导热能力的强弱，在物理学中通常用λ表示。
新型材料的热导率往往比传统材料更高，这使得它们在热管理领域中得到广泛应用。
例如，在电子产品中，高热导率的材料可以用于散热片和导热膏等热管理方案中。
2. 热膨胀系数热膨胀系数是指材料在温度变化时长度或体积的变化量与原来长度或体积的比值。
新型材料一般具有较低的热膨胀系数，这使得它们在高温环境下具有更好的稳定性和可靠性。
比如，在航空航天领域中，新型高温合金材料具有优异的热膨胀系数，并能承受高温高压等极端环境下的使用，成为了关键应用材料之一。
3. 热容和比热容热容指的是材料单位质量在升温时吸收的热能量，而比热容则表示单位质量材料吸收一定热量后升温的温度变化。
新型材料通常表现出较高的热容和比热容，这使它们在能源领域的热存储中具有应用前景。
例如，通过改变材料的热容和比热容，可以实现高效的热储能，并在可再生能源领域中得到广泛应用。
二、新型材料的热力学性能在应用中的体现1. 能源领域新型材料的热力学性能具有广泛的应用前景，在能源领域中扮演着重要的角色。
例如，在太阳能电池中使用的材料就必须具有较高的光吸收能力、高热导率和低反射率等优异的光学性能，才能提高太阳能电池的电能转化效率。
此外，新型材料在储能方面的应用也十分广泛。
由于新型材料的优良热储能性能，它们可以被应用于储热材料、热泵和储电池等领域，发挥出更高效的储能效果。
2. 电气领域在电气领域中，新型材料的性能能影响到电容器的性能和工作温度范围以及电池的循环寿命和充放电效率等方面。
例如，针对电池的充放电效率问题，一些研究者尝试利用新型材料的高热导率和低热膨胀系数的特性来改善电池的性能。
第6章 材料的热学性质
2.材料热膨胀
双原子势能曲线模型可以导出膨胀量与温度的关系： • 相互作用的两个原子，一个固定在坐标原点，另一个位于 0K 时平衡位置r0；热运动导致原子间相互位置不断变化， 令与平衡位置偏移为x。
两个原子间的势能U(r) 是两个原子间距r 的函数U(r) = U(r0+x)。 由于x << r0，r0处展开成泰勒级数：
• 略去常数项（1/2 项），利用玻耳兹曼统计， 能量为En的谐振子数量：
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1.材料热容
• 温度为T时，频率为w 的简谐振动平均能量为：
• 每个原子有3个自由度，若一摩尔晶体有N个原子：
• 晶格热容：
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1.材料热容
• 引入参量，爱因斯坦温度：
• 反映晶体受热后激发出的晶格波与温度的关系； • 大多数固体，QE 的值在100～300K 的范围以内。 • 温度升高，原子振动的振幅增大，该频率的声子数目也随着 增大。
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1.材料热容
爱因斯坦模型理论与实验比较（圆点为金刚石实验值）
问题所在：忽略了晶格波的频率差别和分布。
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1.材料热容
三）德拜热容理论
• 德拜模型与爱因斯坦模型的主要区别在于考虑了晶格振动的 频率分布； • 假设：晶体是各向同性的连续弹性介质，格波可以看成连续 介质的弹性波。 德拜模型： • 考虑一个边长为L的立方体，立方体内的声波干扰的谐振模 （现在只考虑与一个轴对齐的）具有波长： n取整数； • 一个声子的能量是：
18
1.材料热容
6.2德拜温度
• 由定义知，德拜温度： 其中wm 可由经验公式求出 • 如果认为在熔点TM 时, 原子振幅达到使晶格破坏的数值, 这时 wm和熔点之间存在着如下关系：
第6章 材料的热学性质
• 对于大多数固体材料：
德拜模型理论与实验比较（圆点为实验值）
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1.材料热容
德拜量子热容理论结果的讨论：
1. 当温度T >> QD 时，上式近似为CV 3NkB，与经典理论的结 果一致； 2. 在非常低的温度下，只有长波的激发是主要的，对于长波晶 格是可以看作连续介质的。因此德拜理论在温度越低的条件 下，符合越好； 3. 当温度T << QD 时，德拜公式可写为：
变 的石 热英 容向 变 化石 英 转
ab-Βιβλιοθήκη 311.材料热容CuCl2磁性转变对热容的影响 铁加热时热容的影响
二级相变，如磁性转变、部分有序－无序转变、超导转变等， 热容在转变温度附近发生剧烈变化，但为有限值。
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2.材料热膨胀
2.1热膨胀现象的起源
• 固体材料热膨胀本征上归结于晶体结构中质 点间平均距离随温度升高而增大，其原因是 原子的非简谐振动。 • 相邻质点间的作用力是非线性的。 1. r< r0：合力曲线斜率较大，合力随位移增 大很快； 2. r> r0：斜率较小，合力随位移增大要慢一 些； 温度越高，质点振幅越大，在r0处不对称情况 越显著，平衡位置向右移动越多，引起热膨胀。
中南大学2010年博士研究生招生专业目录（专业方向导师考试科目）
中南大学2010年博士研究生招生专业目录（专业方向导师考试科目）中南大学 2010 年博士研究生招生专业目录学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向指导教师考试科目备注 (0101) 曾长秋陈潭肖铁肩彭平一冯周卓漆多俊江必新陈桂明胡旭晟陈云良颜运秋徐建军胡凯刘新庚曾长秋①1881 英语②2013 马克思主义中国化的基本理论③3012 马克思主义基本原理或 3015 公法理论报考“马克思主义法学思想与法制建设”方向者选考 3015001 政治学院030501 马克思主义基本原理 01 马克思主义与社会发展 01 马克思主义与社会发展 01 当代马克思主义的理论创新 01 马克思主义与社会发展 01 当代马克思主义的理论创新 01 马克思主义法学思想与法制建设 01 马克思主义法学思想与法制建设 01 马克思主义法学思想与法制建设 01 马克思主义法学思想与法制建设 01 马克思主义法学思想与法制建设01 马克思主义法学思想与法制建设030505 思想政治教育01 现代思想政治教育的理论与方法01 现代思想政治教育的理论与方法 01 现代思想政治教育的理论与方法 01 政治工作与文化工作的理论与实践(0103) ①1881 英语②2013 马克思主义中国化的基本理论③3013 思想政治教育学原理与方法(0201) 李建华①1881 英语②2021 伦理思想史③3021 伦理学原理002 002 公共管理学院010105 伦理学 01 伦理学基础理论 02 道德心理学 03 应用伦理学 01 中国传统伦理思想研究 02 应用伦理学 01 伦理学基础理论 02 应用伦理学 01 伦理学基础理论 02 应用伦理学 01 中国传统伦理思想研究 02 宗教伦理研究 01 伦理学理论与应用 01 伦理学理论与应用 01 伦理学理论与应用 100124 生命伦理学 01 生命伦理学基础理论 01 临床医学伦理学 01 现代生命技术中的伦理问题研究 01 医学伦理学吕锡琛易小明高恒天刘立夫吕耀怀曹刚龙兴海* 吕锡琛田勇泉卢光琇周宏灏（院士）①1881 英语②2022 生命科学基础③3021 伦理学原理*湖南商学院 (兼) (0204)学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 01 医学科研伦理学指导教师李凌江考试科目备注011 外国语学院050201 英语语言文学 01 翻译理论研究 02 翻译文本研究 01 现代英美诗歌 02 现当代西方文论 01 理论语言学 02 句法学 01 应用语言学 02 外语教学理论与实践研究（1101）屠国元张跃军韩景泉彭金定①二外（1112 俄、 1113 法、 1114 德、1115 日语，选一种）②2111 英语专业综合③3111 翻译研究或3112 英美文学与文论或3114 生成语法理论或 3115 应用语言学016 商学院管理科学与工程（含投融资决策与管理、项120100 管理科学与工程目管理、国际商务管理、区域与产业经济管理、生态经济管理）01 工程管理 02 工程项目管理 03 项目投融资评估研究 01 中部崛起发展战略研究 01 管理信息系统与决策支持系统 02 中小企业融资与金融工程 03 企业经营战略与资本运营 01 管理理论与方法 02 管理信息系统 01 企业理论 02 国际商务管理 01 企业理论 02 企业经营战略与资本运营 03 系统分析与系统模拟 01 金融工程与金融管理 02 公司金融03 农业经济与农村金融管理 01 企业生产组织研究 01 金融计量经济学02 货币理论与政策分析 03 投融资决策与风险管理 01 企业成长与战略02 投融资决策分析01 财务理论与政策02 环境成本与生态价值评价01 金融工程 02 博弈与决策 03 行为金融何继善（院士）李健陈晓红①1881 英语②2161 现代管理理论或 2162 经济学理论③3161 企业战略理论与战略管理或 3162 管理信息系统与电子商务或 3163 金融理论与金融工程或 3168 运筹学（1601）罗新星王国顺黄健柏岳意定陈治亚胡振华游达明肖序饶育蕾学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向指导教师刘爱东 01 管理控制与绩效评估 02 公司理财与风险投融资管理 03 知识产权与国际技术贸易理论 01 企业融资决策梁莱歆 02 资本结构 03R&D 项目管理 01 现代企业管理理论与方法韩庆兰02 管理信息系统与决策支持技术03 战略管理与绩效评价01 现代经济管理理论与方法吴良刚02 决策支持系统与专家系统03 项目风险管理 01 金融市场管理邓超 02 金融工程 03 投融资风险与决策分析 01 市场流通与产业发展柳思维* 01 现代管理理论及应用曹兴02 风险管理与创业管理 03 项目管理理论与应用 01 产业组织理论与实践罗建华* 02 区域性产业与发展 03 信用经济与金融管理王坚强 01 管理决策理论与方法 02 敏捷制造和协同生产管理（现代管理理论与建模） 01 人力资源管理袁乐平 02 宏观经济管理 01 投融资决策与管理刘咏梅 02 项目管理 01 管理决策理论与方法龚艳萍 02 国际商务管理01 博弈论及其应用洪开荣 02 工程项目管理 03 城市与区域经济理论与政策01 决策理论与方法徐选华02 管理信息系统与决策支持系统03 工程（项目）管理 01 套期保值与风险管理罗孝玲 02 资产定价 03 金融工程 01 人力资源管理马跃如 02 组织理论与方法 03 劳动关系管理与劳动法考试科目备注*湖南商学院（兼）*长沙理工大学（兼）学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向工商管理（含会计学、企业管理、旅游管120200 工商管理理、技术经济及管理） 01 高新技术发展与产业化研究 01 工程项目决策支持系统02 工程项目投融资01 企业管理理论与方法01 企业理论 02 企业战略与组织 03 企业效率与绩效评价 01 人力资源管理 01 企业资产负债管理理论与策略 02 公司财务与资本运营 01 技术经济与项目评价02 科技创新与成果的评价体系研究01 经济法学01 技术创新战略与管理 02 生产率与绩效管理 03 企业集群与企业竞争力研究 01 评价理论与方法 02 企业技术创新管理 03 企业技术管理 01 会计理论与实务研究 02 环境管理与循环经济 03 财务运营与战略评价 01 公司金融 02 公司治理 03 法与金融 01 管理会计与公司理财 02 现代审计理论与方法 03 技术创新与价值管理 01 技术创新管理 02 公司理财 03 财务会计理论 01 会计信息管理与价值评估 02 现代成本管理理论与技术 03 物流与供应链管理 01 企业管理 02 技术经济 01 企业营销管理 01 技术管理与知识管理 02 技术经济评价理论与应用 03 企业成长与企业理论 01 文化产业管理指导教师考试科目备注（1602）报考漆多俊教授选 3164 经济法学报考江必新教授选 3165 行政法学李健陈晓红罗新星王国顺黄健柏岳意定陈治亚漆多俊胡振华①1881 英语②2161 现代管理理论或 2162 经济学理论③3161 企业战略理论与战略管理或 3166 财务会计理论或 3167 技术经济与项目评价或 3164 经济法学或 3165 行政法学游达明肖序饶育蕾刘爱东梁莱歆韩庆兰吴良刚柳思维* 曹兴 *湖南商学院（兼）欧阳友权学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 01 企业战略管理 02 企业融资与信用管理 03 组织创新与规模经济 01 行政法基本理论 02 行政行为理论 03 经济行政法01 公司治理与组织管理 02 公司战略决策与管理 01 战略管理与战略决策 02 市场营销 01 企业管理 01 供应链与物流管理 01 社会学 02 社会政策 01 评价理论与方法 02 房地产经济理论及应用 03 企业管理理论与方法 01 人力资源管理 02 人力资源生态系统研究 03 组织文化演化01 民事诉讼法与纠纷管理指导教师罗建华*考试科目备注 *长沙理工大学（兼） *最高人民法院（兼）江必新*何红渠龚艳萍刘咏梅王坚强章辉美洪开荣颜爱民 *中国人民大学(兼) （2101）侯振挺邹捷中刘再明刘国欣* 武坤王志忠许青松李俊平（2102）唐先华刘一戎戴斌祥①1881 英语②2213 泛函分析③3212 微分方程定性与稳定性理论或3213 高等数值分析或 3214 二阶椭圆型方程或 3215 *河北工业大学(兼) ①1881 英语②2212 随机过程③3211 马氏链与布朗运动或 3216 高等数理统计陈桂明*021 数学科学与计算技术学院070103 概率论与数理统计 01 马尔可夫过程理论及其应用 02 数理金融 01 马尔可夫过程理论及其应用 02 数理金融 01 马尔可夫过程理论及其应用 02 保险风险理论与精算 01 马尔可夫过程理论及其应用02 保险风险理论与精算 01 应用统计与统计软件 01 应用统计 02 复杂数据处理 01 应用统计：化学计量学与生物统计 01 马尔可夫过程理论及其应用 02 排队网络 070104 应用数学 01 泛函微分方程理论及应用02 离散动力系统 01 常微分方程 02 分支理论 01 时滞微分方程与离散动力系统学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 02 神经网络动力系统 01 微分方程与离散动力系统02 分支理论 01 非线性偏微分方程 02 最优控制与优化 01 数值逼近与计算几何 02 科学与工程计算 01 数值线性代数 02 高振动问题理论、计算及应用 01 微分方程数值解 02 随机微分方程数值解 01 科学与工程计算 02 偏微分方程数值解 01 代数学与代数组合 01 最优化理论及应用 01 微分方程及其应用 02 非线性动力系统与混沌 01 神经网络计算 02 非线性控制理论及应用指导教师陈海波刘振海韩旭里向淑晃甘四清郑洲顺刘伟俊万中何智敏刘心歌考试科目基本代数备注022 物理科学与技术学院070205 凝聚态物理 01 无序系统电子结构与输运性质 02DNA 等凝聚体无序关联性能研究 01 纳米复合电磁功能材料 02 薄膜与表面物理 01 磁学与磁性材料 02 自旋电子学 01 薄膜材料与器件 02 低维和介观物理 01 微纳电子材料与器件物理 02 半导体光伏与照明 01 等离子体 X 射线谱理论研究 02 极端条件下的材料物理 01 软物质物理 01 纳米铁电功能材料与器件 02 光电薄膜与器件 01 液态物理的计算机模拟 02 复杂流体及相变的理论与模拟研究 01 结构功能纤维 02 结构隐身材料及其电磁设计 01 先进薄膜材料及其器件研究 02 光伏效应及太阳能电池的研究徐慧①1881 英语②2221 固体物理③3221 凝聚态物理综合（2201）闻立时 (院士) 郭光华李宏建周继承易有根蒋亦民鲁圣国* 周世琦黄小忠杨兵初*香港城市大学（兼）学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向指导教师考试科目备注（2301）023 化学化工学院070302 分析化学 01 化学计量学与智能分析仪器 02 代谢组学与中药现代化研究 01 现代光学分析及联用技术 02 生物大分子和超分子化合物的新型检测技术 01 纳米化学/生物传感器 02 分子印迹在分析/分离中的应用 03 环境分析与治理新方法 01 高灵敏、微型生物传感器的开发研究 02 扫描显微镜在生命分析中的应用 03 电化学和光谱学方法进行生命体系中的动态过程研究 01 生物电分析化学和表面分析 02 纳米生物传感器 03 新型、高灵敏联用技术的开发与应用 01 天然药物和手性药物分离分析新技术 02 过程分析化学 01 生物电化学和表面化学 02 表面等离子体激元共振技术的开发与应用 080601 冶金物理化学01 材料物理化学（光电转换材料、能源材料、催化材料、纳米材料、功能高分子材料、无机非金属材料、超临界材料）02 应用电化学（含光催化电化学） 03 冶金过程模拟与模型 01 冶金热电化学 02 冶金热力学与动力学 03 材料物理化学 01 高纯材料、纳米材料、功能复合材料制备和有色冶金新工艺及基础理论 02 催化科学与技术 03 固体废物处理与资源化 01 材料物理化学（光电转换材料、能源材料、催化材料、纳米材料、功能高分子材料、无机非金属材料、超临界材料）02 应用电化学（含光催化电化学） 03 冶金过程模拟与模型 01 理论化学计算方法在冶金过程基础研究中的应用 02 光催化功能材料的设计与制备 03 介孔材料制备物理化学 01 冶金及材料热力学 02 冶金动力学梁逸曾任凤莲司士辉①1881 英语②2235 高等分析化学③3235 分析化学综合王建秀陈晓青向娟（2302）陈启元①1881 英语②2232 物理化学或2233 无机化学③3231 冶金物理化学原理及应用方正丘克强尹周澜李洁刘士军学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 03 超临界反应 01 材料物理化学（分离用有机功能材料）02 分离用有机功能材料的设计与制备（萃取剂、螯合型高分子材料、超高分子量水溶性高分子） 03 过程强化 01 能源材料化学 02 电解质溶液化学与相化学081701 化学工程01 化工热力学与动力学02 化工过程模拟与计算03 生态化工与环境技术04 冶金反应工程081702 化学工艺 01 多相反应与分离工程 02 精细化工工艺与理论 03 资源环境与材料化工 01 无机粉体 02 传质分离 03 资源再生 01 传质与分离 02 生态化工与环境技术 03 化工过程模拟与计算 01 多相流与流态化 02 纳米颗粒制备与表面改性 081703 生物化工 01 代谢组学与代谢工程 01 天然药物及酶工程 01 新型生物分离技术 081704 应用化学 01 能源材料化学与物理 01 信息功能材料化学 02 纳米医药制剂与生物技术 03 生物电化学 01 中药色谱指纹图谱与现代化研究 02 化学计量学与智能分析仪器 03 化学信息学与代谢组学 01 应用配位化学 02 应用生物无机化学 01 光学分析新方法研究及在生命科学领域中的应用01 纳米材料在生命科学中的应用 01 功能材料物理化学指导教师胡慧萍考试科目曾德文（2303）陈启元①1881 英语②2234 化工原理或 2233 无机化学③3232 化学工艺学（2304）钟宏①1881 英语②2234 化工原理或 2233 无机化学③3232 化学工艺学叶红齐满瑞林周涛（2305）梁逸曾黄可龙钟宏①1881 英语②2234 化工原理或 2231 有机化学③3233 生物化工综合（2306）①1881 英语②2233 无机化学或 2231 有机化学或2235 高等分析化学③3234 应用化学综合陈立泉（院士）黄可龙梁逸曾梁宏**广西师范大学（兼）任凤莲周飞朦尹周澜学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 02 光催化电化学 01 现代物质分离、提纯的理论与新技术 02 催化剂工程 01 生物纳米材料的制备与应用 02 金属表面处理与防腐 03 半导体材料光电化学 01 精细化学品化学及工艺 02 应用配位化学、超分子化学 03 应用生物无机化学 01 配位化学与分子识别研究 02 无机仿生学研究 01 燃料电池及催化材料 02 新型高能电池 03 电催化剂设计及制备01 纳米材料电化学02 化学电源及相关材料03 电化学催化 01 纳米功能材料 02 医药中间体 01 应用有机化学 02 有机合成 01 重大疾病的高通量、免标记检测 02 药物筛选 01 纳米电化学 01 功能高分子材料的制备、结构与性能(生物医用高分子.导电高分子.分离用高分子材料.蓄能高分子材料) 02 应用电化学(聚合物电解质.金属腐蚀与防护) 03 特种涂料与粘结剂 01 环境友好型润滑材料及防腐材料 02 天然植物活性成分分离、分析及表征 01 超分子纳米结构材料02 应用金属有机化学 01 先进功能材料的制备技术及性能研究 02 新型催化材料及催化工艺的开发01 天然药物和手性药物分离分析新技术081720 制药工程 01 中药活性组分及活性部位的研究 01 代谢组学 01 小分子化学与药物合成 01 现代药物制剂的药物代谢动力学 01 药物及中间体分子设计与合成指导教师丘克强司士辉考试科目备注刘又年关鲁雄周德璧杨占红何农跃* 曹晨忠* 王建秀向娟潘春跃 *湖南工业大学（兼） *湖南科技大学（兼）李芬芳于澍燕* 钱东 *中国人民大学（兼）陈晓青（2307）黄可龙梁逸曾周飞朦周宏灏（院士）蒋玉仁①1881 英语②2234 化工原理或 2231 有机化学③3233 生物化工综合学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 02 功能有机化合物的分子设计 03 酶工程与仿生合成 01 中药复方设计与研究 02 心血管药物筛选与药效机制研究指导教师考试科目备注杨栋梁025 生物科学与技术学院071001 植物学01 药用植物有效成份生物合成的基因调控（2501）罗志勇①1881 英语②2611 植物生物学③3611 现代遗传学原理（2502）张建湘①1881 英语②2251 细胞生物学或 2252 分子生物学③3254 组织学（2503）张建湘①1881 英语②2251 细胞生物学或 2252 分子生物学③3656 发育生物学（2504）胡维新罗志勇陈汉春宋元达①1881 英语②2251 细胞生物学③3252 分子生物学或 3253 生物化学071002 071002 动物学 01 组织结构与功能关系071008 发育生物学 01 生物发育机理研究 02 胚胎发育与畸形机理 02 干细胞应用基础研究 071010 生物化学与分子生物学 01 基因结构与功能 02 白血病与多发性骨髓瘤发病的分子机制 01 药用植物有效成份生物合成的基因调控 02 药物功能基因组学 01 环境、基因与疾病02 生物转化 01 磷脂代谢与肿瘤发生机制 02 微生物类脂合成及其调控机制026 医学遗传学国家重点实验室071007 遗传学 01 医学细胞与分子细胞遗传学研究 02 分子遗传学研究（含基因定位、基因克隆、基因功能和基因治疗研究）03 临床遗传学研究（含临床细胞遗传学.临床分子遗传学.临床基因诊断）（2601）夏家辉（院士）张灼华夏昆邬玲仟梁德生黄石李家大马龙段然慧夏家辉（院士）①1881 英语②2252 分子生物学③3261 遗传学071009 细胞生物学 01 细胞的信号传导研究 02 干细胞研究（2602）①1881 英语②2252 分子生物学学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向指导教师张灼华夏昆邬玲仟梁德生考试科目③3262 细胞生物学备注027 生殖与干细胞工程研究所071007 遗传学 01 生殖遗传学 02 临床细胞遗传学 03 临床分子遗传学 071008 发育生物学 01 人类个体发育模式研究 02 个体发育的细胞分化和组织器官形成 03 发育的遗传程序及调控机制 04 环境与遗传相互作用对人类胚胎和个体发育的影响05 发育中的表观遗传学100121 干细胞工程学 01 胚胎干细胞生物学 02 胚胎干细胞定向诱导分化及临床应用 03 成体干细胞生物学及组织工程 04 干细胞在肿瘤免疫领域中的应用 05 干细胞为载体的基因治疗 100122 生殖工程 01 人类辅助生殖技术的安全性问题 02 生殖免疫学 03 生殖内分泌学 04 新的辅助生殖技术研究卢光琇程腊梅①1881 英语②2251 细胞生物学或 2252 分子生物学③3273 干细胞工程学（2704）卢光琇范立青①1881 英语②2251 细胞生物学或 2252 分子生物学③3274 人类生殖与生殖工程（3101）尹志民①1881 英语②2318 材料物理或2315 金属学与材料工艺学或2312 X-射线衍射与电子显微分析或2221 固体物理或 2314 材料化学③3311 材料物理与化学综合（2701）卢光琇①1881 英语②2251 细胞生物学或 2252 分子生物学③3271 遗传与发育生物学（2702）卢光琇范立青①1881 英语②2251 细胞生物学或 2252 分子生物学③3271 遗传与发育生物学（2703）031 材料科学与工程学院080501 材料物理与化学 01 有色合金微合金化理论与应用 02 材料微观结构与性能 03 高性能铝合金与铜合金 01 固态相变 02 高性能铜合金与铝合金03 功能材料01 先进功能材料制备及其基础理论02 纳米材料与结构组装研究 03 新型陶瓷、生物与环保材料研究 04 材料化学与工程技术研究01 先进材料制备02 材料成形中的流变理论01 高性能铝合金、镁合金及其强韧化机理汪明朴段学臣梁叔全潘清林学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 02 有色金属材料的微观组织结构与性能 01 微电子封装材料02 难熔金属基复合材料01 低维功能材料电子输运研究01薄膜物理与技术 02 新一代半导体薄膜材料与物性 03 敏感薄膜与传感器 01 磁学与磁性材料 02 纳米磁学 03 自旋电子学 01 新型电池、电极材料制备及组织结构与性能 02 功能粉体材料的制备及组织结构与性能 03 高性能铜合金研究 01 非晶及纳米晶磁性材料 02 形状记忆及智能材料 01 有色合金微合金化理论与应用 02 材料结构与表征 03 材料制备化学 01 铁电高分子材料 02 液晶高分子 03 高分子自组装 04 高分子材料的改性 01 新型材料的合成与加工技术 02 材料变形的微观结构与性能 03 功能材料及电子陶瓷材料 01 新型热敏陶瓷材料 02 能源材料03 纳米材料设计与器件制备01 金属材料的相变及合金设计02 金属功能材料 03 高性能铜合金 01 钢铁材料设计与加工 02 金属制品腐蚀与防护 03 陶瓷材料设计与加工 080502 材料学 01 粉末冶金基础理论 02 非平衡材料的理论和制备技术 01 相图与材料设计 02 材料热物理性能第一原理计算 03 材料组织演化过程的相场模拟 01 有色金属合金化理论与强韧化 02 航空航天用先进铝合金研究 03 铝合金的固态相变理论指导教师王志法徐慧周继承考试科目备注郭光华苏玉长徐根应姜锋李衡峰刘心宇李志成李周郑峰（3102）黄培云（院士）金展鹏（院士）郑子樵①1881 英语②2311 材料科学基础或 2221 固体物理或 2319 无机非金属材料科学基础③3312 材料学综合学院代码及名称、专业代码及名称、学院代码及名称、专业代码及名称、研究方向 01 航空铝合金的疲劳损伤及微观机理 02 外场作用下铝镁合金微结构的演变与控制 03 硬质合金的评价、失效分析及其模拟 04 医用钛合金的设计、制备与表面修饰 05 纳米相增强电工触头材料的制备与性能 06 高钢级管线钢成分设计与强韧化机理 07 钢铁材料制备过程夹杂物的产生、形貌、分布与控制机理08 凝固过程模拟与无缺陷铸坯制备技术研究 09 钢材热机械变形过程模拟与组织性能控制技术研究 10 钢铁冶炼纯净化处理技术研究 01 新材料与功能涂层技术02 高性能铝合金与镁合金03 相图与材料设计01 新型高性能铝合金02 高成型性镁合金及镁合金强韧化技术03 合金相热稳定性机理及其控制技术 04 特殊条件下的合金相变机理 05 合金凝固过程的数值模拟01 金刚石薄膜及超硬薄膜材料 02 光电功能薄膜材料 03 超高强度铝合金 01 玻璃与陶瓷新材料 02 无机非金属材料物理与化学 01 镁合金相图与合金化研究 02 铝合金相图与微合金化研究 03 新型钢铁材料成分设计与显微组织控制01 电子信息功能材料设计、加工与组织性能02 新型能源储存材料储存机理与制备技术 03 新型高性能铝合金加工与组织性能04 电子信息功能薄膜材料制备技术05 纳米材料制备技术06 高分子材料07 特种复合材料制备技术01 快速凝固喷射沉积技术02 先进镁合金材料设计及制技术 03 电子材料设计及制备技术 01 材料热力学与合金设计 02 异种材料之间的界面反应 03 合金熔体超声处理后的组织、性能的遗传性 01 稀土贮氢材料 02 相图与相结构 03 亚稳稀土金属间化合物形成机理指导教师易丹青考试科目备注夏长清刘志义余志明。
锂离子电池正极材料磷酸铁锂的热力学
锂离子电池正极材料磷酸铁锂的热力学研究引言：随着全球能源需求的日益增长和环保意识的不断提升，锂离子电池作为一种绿色、高效的能源存储设备，在电动汽车、电子设备等领域得到了广泛应用。
其中，磷酸铁锂（LiFePO4）作为锂离子电池的正极材料，具有诸多优良性能，如高能量密度、长寿命、安全性和环保性等，使得其成为动力电池和储能电池领域的热点研究材料。
本文将探讨锂离子电池正极材料磷酸铁锂的热力学研究。
一、磷酸铁锂的结构与性质磷酸铁锂具有橄榄石型结构，由锂离子和铁离子分别占据正、负极，磷酸根离子作为介质。
其独特的结构使得磷酸铁锂具有以下性质：高能量密度：磷酸铁锂的理论容量较高，达到170mAh/g，实际容量也能够在150mAh/g以上，使得电池具有较高的能量密度。
长寿命：磷酸铁锂具有良好的循环性能，经过数百次循环后容量保持率仍能达到90%以上，使用寿命长。
环保性：磷酸铁锂的生产过程中不产生有害物质，对环境友好。
安全性和稳定性：磷酸铁锂的热稳定性高，安全性好，在高温或过充情况下不易发生爆炸或燃烧。
二、磷酸铁锂的热力学研究热力学是研究物质在热现象中表现出的性质及其变化的学科。
对于磷酸铁锂的热力学研究，主要关注的是其在不同温度和压力条件下的稳定性和相变行为。
稳定性研究：通过热力学计算和实验研究，可以确定磷酸铁锂在不同温度和压力条件下的稳定性范围。
通常，磷酸铁锂在高温和高压力条件下表现出良好的稳定性，这为其在实际应用中提供了广阔的适用范围。
相变行为研究：相变是指物质在温度或压力变化时，从一种状态转变为另一种状态的现象。
对于磷酸铁锂而言，研究其在不同温度和压力条件下的相变行为对于理解其性能和优化电池设计具有重要意义。
例如，研究发现在一定的温度和压力范围内，磷酸铁锂能够发生相变并形成新的结构，这种相变行为可能会影响电池的充放电性能和循环寿命。
结论：通过对锂离子电池正极材料磷酸铁锂的热力学研究，我们可以深入了解其在不同温度和压力条件下的稳定性和相变行为，从而为优化电池的性能和设计提供理论支持。
研究生材料热力学课程的教学探索与实践
［收稿时间］2016-09-06［作者简介］朱利安（1984-），男，山西平定人，国防科技大学航天科学与工程学院讲师，博士，研究方向：超高温结构材料及计算材料学。
2017年4月April ，2017University Education［摘要］作为材料科学与工程专业研究生的专业基础核心课程，材料热力学的根本任务在于培养研究生将热力学基本原理应用于材料科研实践中的能力。
以国防科技大学研究生课程材料热力学为例，可以从教学设计及实践的革新入手，对课程的教学内容、教学方法和考核等进行探索和实践，以提高研究生专业核心课程材料热力学的教学效果。
［关键词］材料热力学；研究生；教学探索［中图分类号］Ｇ６４２.0［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2017）04-0096-02材料热力学对于材料类专业的学生来说是一门理论性和应用性都很强的专业基础课程。
材料热力学对学生以后相关专业的学习以及研究有重要的作用。
材料热力学是利用热力学原理来研究材料问题的科学。
具体来说，它是研究基于经典热力学和统计热力学研究材料在制备、加工及相变过程中的相和组织的形成规律。
材料热力学课程具有理论性突出、应用性强、概念抽象及公式繁多等特点。
在我校的课程体系设计中，该课程为材料科学与工程专业研究生的专业基础核心课程，其根本任务在于培养学生将热力学基本原理应用于材料科研实践中的能力。
针对上述目标，研究生课程应当从教学设计到实践进行相应的探索和革新，以实现研究生理论水平及科研实践能力的双重提升。
为此，本文从教学内容、教学方法和课程考核等方面进行教学探索和实践，以提高研究生专业核心课程材料热力学的教学效果。
一、教学内容（一）内容设计固基础重提升我校材料科学与工程专业研究生生源多样，本科专业涉及应用化学、材料物理、材料化学及材料加工工程等。
因此，在材料热力学的教学中既要考虑学生的专业差异，巩固不同专业学生的热力学基础，又要注重内容的提升，使学生在进一步掌握热力学理论的基础上初步具备从事材料热力学研究的能力。
复合材料的热力学性能与性能研究
复合材料的热力学性能与性能研究在当今的材料科学领域，复合材料凭借其卓越的性能和广泛的应用前景，成为了研究的焦点之一。
复合材料的热力学性能对于其在各种环境和工况下的使用表现具有至关重要的影响，深入研究这些性能对于材料的设计、开发和优化具有深远的意义。
复合材料是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的材料通过特定的工艺组合而成。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料（如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料）、颗粒增强复合材料（如碳化硅颗粒增强铝基复合材料）以及层状复合材料等。
从热力学的角度来看，复合材料的性能表现受到多种因素的制约。
首先是组成材料的热性能差异。
例如，在纤维增强复合材料中，纤维和基体的热膨胀系数往往不同。
当温度发生变化时，由于热膨胀系数的不匹配，会在纤维与基体的界面处产生热应力。
这种热应力可能会影响复合材料的强度、刚度和耐久性。
热导率也是复合材料热力学性能中的一个关键参数。
不同的组成材料具有不同的热导率，复合材料的热导率通常介于各组成材料之间，并受到其体积分数、分布形态以及界面热阻等因素的影响。
在一些需要高效散热的应用场景，如电子设备的封装材料中，复合材料的热导率对于设备的性能和可靠性起着决定性作用。
复合材料的比热容同样值得关注。
比热容反映了材料吸收热量的能力，对于复合材料在热循环过程中的温度变化和热稳定性有着重要的影响。
在一些特殊的应用中，如航空航天领域，要求材料在极端温度环境下保持性能稳定，对复合材料比热容的准确把握就显得尤为重要。
除了上述基本的热力学参数，复合材料的热力学性能还与其制备工艺密切相关。
不同的制备方法，如手糊成型、模压成型、注塑成型等，会导致复合材料内部的微观结构和界面结合状态有所差异，从而影响其热力学性能。
以碳纤维增强复合材料为例，在制备过程中，碳纤维的表面处理、树脂的固化温度和时间等因素都会对复合材料的热力学性能产生影响。
如果碳纤维表面处理不当，导致纤维与树脂之间的界面结合强度不足，在受热时容易产生界面脱粘，从而降低复合材料的热力学性能。
六亚甲基二异氰酸酯与丙烯酸羟乙酯反应动力学及热动力学研究
六亚甲基二异氰酸酯与丙烯酸羟乙酯反应动力学及热动力学研究目录1. 内容概览 (3)1.1 研究背景 (4)1.2 研究目的和意义 (5)1.3 研究内容和方法 (6)2. 文献综述 (7)2.1 六亚甲基二异氰酸酯概述 (8)2.2 丙烯酸羟乙酯概述 (10)2.3 共聚反应的基础知识 (10)3. 实验材料与方法 (11)3.1 试剂与仪器 (12)3.2 实验方法 (13)3.2.1 样品制备 (14)4. 反应动力学研究 (15)4.1 实验方案设计 (16)4.1.1 实验原料配比 (18)4.1.2 反应条件设定 (19)4.2 结果与讨论 (20)4.2.1 反应速率 (21)4.2.2 影响因素分析 (23)4.2.3 模型建立与验证 (24)5. 热动力学分析 (26)5.1 实验方案设计 (26)5.1.1 基准实验选择 (28)5.1.2 热力学参数测定 (29)5.2 结果与讨论 (30)5.2.1 自由能变化 (32)5.2.3 热力学参数表征 (34)6. 聚合物性能研究 (34)6.1 性能表征方法 (35)6.2 结果与讨论 (37)6.2.1 晶态结构 (37)6.2.2 热失重特性 (39)6.2.3 机械性能 (40)7. 数据分析与结果讨论 (40)7.1 数据整理 (42)7.2 结果对比分析 (43)7.3 数据处理与分析软件工具 (44)1. 内容概览本研究聚焦于在硬质聚氨酯泡沫的制备中，六亚甲基二异氰酸酯与丙烯酸羟乙酯之间的化学反应动力学及其热力学特性。
聚氨酯泡沫作为轻质高强度材料，广泛用于建筑、汽车和家电等领域。
揭示其合成反应的详细机制和反应条件，对于提高产品质量、优化生产工艺和不降低环境的影响具有重要意义。
本实验旨在通过不同条件下的反应时间监测与分析，建立MDI与HEA合成的反应动力学模型，并探索反应过程的热力学参数，如活化能、反应速率常数和焓变。
低碳铌铁合金的相变行为与热力学性质研究
低碳铌铁合金的相变行为与热力学性质研究引言：低碳铌铁合金是一种具有广泛应用前景的材料，它具有优异的力学性能和耐腐蚀性，并且具有较低的成本。
了解低碳铌铁合金的相变行为和热力学性质对于优化合金的设计和性能提升至关重要。
本文将探讨低碳铌铁合金的相变行为、热力学性质以及相关影响因素。
1.相变行为低碳铌铁合金的相变行为受到合金成分、热处理方式以及合金的组织结构等多个因素的影响。
一般来说，低碳铌铁合金主要表现出以下几种相变行为：1.1 铁素体相变铁素体相变是低碳铌铁合金中最常见的相变之一。
在低碳含量的合金中，铁素体相变主要发生在低温下。
通过控制冷却速率和合金配比，可以调节铁素体相变的温度范围和转变前后的组织结构，从而改变合金的力学性能和耐腐蚀性。
1.2 铁素体与奥氏体相变在一定的合金成分和热处理条件下，低碳铌铁合金中会发生铁素体与奥氏体相变。
这种相变可以通过控制合金成分和热处理温度来实现。
奥氏体相的存在可以显著改善合金的塑性和韧性，提高其加工性能。
1.3 铌化物相变铌化物相变是低碳铌铁合金中的重要相变之一。
铌化物具有良好的抗高温性能和硬度，可以显著提高合金的耐磨性和抗氧化性能。
通过合适的合金设计和热处理工艺，可以获得合适的铌化物相，并优化合金的性能。
2.热力学性质低碳铌铁合金的热力学性质主要包括热容、热导率、热膨胀系数等。
这些性质对于合金的热稳定性和高温应用具有重要意义。
2.1 热容热容是指单位质量物质在温度变化时吸收或释放的热量。
低碳铌铁合金的热容与温度和合金成分有关。
一般来说，合金中含有更多的合金元素，其热容较高。
热容的变化对合金的热稳定性和高温应用性能具有重要影响。
2.2 热导率热导率是指单位时间内单位面积的热流通过物质的能力。
低碳铌铁合金的热导率与温度、合金成分以及合金的组织结构等因素密切相关。
一般来说，合金的热导率随着温度的升高而增大，但合金中的夹杂物和缺陷等因素会降低热导率。
2.3 热膨胀系数热膨胀系数是指单位温度变化时物质体积的变化率。
07310170材料物理性能(新).docx
材料物理性能（ Physical properties of materials）课程编号： 07310170学分： 3学时： 45（其中：讲课学时： 39，实验学时： 6，上机学时： 0）先修课程：普通物理、工程力学、物理化学、材料科学基础、材料测试方法适用专业：无机非金属材料工程、金属材料工程、高分子材料工程、复合材料工程、材料成型及控制工程、冶金工程等教材：《材料物理性能》，刘强 , 黄新友 , 化学工业出版社 ,2009 年 7 月第 1 版。
开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：该课程为材料类专业的核心课程, 其任务是使学生在学完该课程后, 掌握材料的主要物理性能的基本概念、物理本质、主要影响因素及在材料分析中应用; 基本掌握提高材料物理性能的主要途径, 同时对材料物理性能测试原理、方法及相关仪器设备有所了解。
通过本课程的学习，培养学生对材料问题的分析、解决能力和实验技能，为研发先进功能材料打下坚实的基础。
二、课程的基本内容及要求：第一章、概论1.教学内容（1）了解本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务(2)电子的波动性微观粒子的波粒二象性、波函数、薛定谔方程、霍尔效应(3)金属的费密 - 索末菲电子理论金属中自由电子的能级及能级密度和自由电子按能级分布(4) 晶体能带理论基本知识概述周期势场中的传导电子、K 空间的等能线和等能面、准自由电子近似电子能级密度、能带和原子能级(5)晶格振动一维原子链的振动、晶格振动的量子化 - 声子(6)非晶态金属、半导体、晶体中电子的状态非晶态金属、半导体及其特点和电子状态（7）分子运动理论简介2.基本要求了解本课程的性质、研究对象与方法、任务，掌握微观粒子的波粒二象性, 理解波函数和霍尔效应 , 了解薛定谔方程；了解金属中自由电子的能级及能级密度，了解自由电子按能级分布；掌握周期势场中的传导电子，理解能带和原子能级；了解K 空间的等能线和等能面、准自由电子近似电子能级密度；了解一维原子链的振动，了解晶格振动的量子化 - 声子；了解非晶态金属、半导体及其特点和电子状态；了解分子运动理论。
锂离子电池正极材料的热力学性质分析
锂离子电池正极材料的热力学性质分析锂离子电池是近年来广泛使用的一种可充电电池，其广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
其中，正极材料是锂离子电池中的重要组成部分。
正极材料的性能直接影响着锂离子电池的容量、循环寿命等性能指标。
因此，对正极材料的热力学性质的研究和分析具有重要的意义。
正极材料主要包括钴酸锂、三元材料、锰酸锂等。
这些材料的热力学性质包括热容、热导率、热膨胀等诸多方面。
首先是钴酸锂。
钴酸锂具有较大的热容和热导率，这是因为其分子结构具有较大的自由度，能够参与更多的热运动。
热容的大小与温度有关，一般在25℃左右时为81.39 J/(mol·K)。
热导率的大小对电池的散热性有直接影响，因此钴酸锂材料的导热系数一般应该在1.5~5.0 W/(m·K)之间。
其次是三元材料。
三元材料是一种典型的锂离子电池正极材料，包括锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物等。
三元材料的热容和热导率相对于钴酸锂较小，但是其热膨胀系数较小，具有较好的热稳定性。
热容和热导率的大小也与温度有关，三元材料的热容在25℃时大约为50 J/(mol·K)，热导率在室温下一般应该在0.15~0.3W/(m·K)之间。
最后是锰酸锂。
锰酸锂是价格最低的锂离子电池正极材料之一，其热膨胀系数相对较小，具有较好的热稳定性。
热容和热导率的大小也与温度有关，锰酸锂的热容在25℃时大约为45.5 J/(mol·K)，热导率在室温下一般应该在0.5~3.0 W/(m·K)之间。
总的来说，锂离子电池正极材料的热力学性质对其性能有着重要的影响。
各种正极材料的热容和热导率大小不同，在选择正极材料时需要根据具体应用场合和电池性能要求来进行选择。
对于温度变化较为剧烈的应用场合，应选用相对热稳定性较好的正极材料；对于需要更大的容量的电池，应选用较大热容和较高热导率的正极材料。
此外，在电池的使用和设计过程中也应该考虑正极材料的热膨胀性质，以避免电池的变形和损坏。
热力学计算在无铅钎料合金设计中的应用
热力学计算在无铅钎料合金设计中的应用
陈志刚; 夏志东; 史耀武
【期刊名称】《《EDN CHINA 电子设计技术》》
【年(卷),期】2002(000)002
【摘要】依据CALPHAD方法进行相平衡计算过程中热力学模型的建立及其求解作了简要介绍 ,对热力学数据库的特征作了描述。
对基于CALPHAD方法而开发的ThermoCalc系统的数据库及几个主要模块的功能作了概括的介绍。
并针对在无铅钎料研究领域 ,利用ThermoCalc进行无铅钎料多元合金相平衡计算、预测液态钎料的表面张力和粘度以及钎料与基底之间形成的金属间化合物的驱动力的研究进展进行了总结。
【总页数】7页(P77-82,221)
【作者】陈志刚; 夏志东; 史耀武
【作者单位】北京工业大学材料学院新型功能材料教育部重点实验室北京100022
【正文语种】中文
【中图分类】TG425
【相关文献】
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新材料的热力学性质研究
新材料的热力学性质研究从古至今，人类一直在探索和研究材料科学，而随着科技的不断发展和不断更新的需求，对新材料的研究也在不断发展。
热力学性质是其中一个非常重要的研究方向。
本文将从新材料的定义、热力学性质的定义以及热力学性质在新材料上应用三个方面展开，让读者了解新材料热力学性质的基本知识和应用。
一、新材料的定义新材料是指具有高科技含量和新颖性质的、在人类已知材料之外发掘出来的材料。
这些材料的出现，不仅可以满足我们日常生活的需求，更重要的是可以深度应用于科研领域、生命科学领域、能源领域等各个方面。
目前，新材料的研究方向很多，比如说：纳米材料、高分子材料、陶瓷材料、光电材料、声学材料等等，每一个方向都非常具有前景和挑战。
二、热力学性质的定义热力学是物理学的一个分支，它研究的是热、功、温度和物态变化等方面的问题。
而热力学性质则是指材料在热力学方面的特征指标。
比如说物理量热容、比热、热膨胀系数、热导率等等。
其中最基础的一个指标是物理量热容，指在一定温度和压强下，单位质量物质温度变化一度时所吸收或释放的热量。
这个指标在精确测定新材料的物理特性、计算热流过程等方面，有着重要的作用。
热膨胀系数则是指当材料内部分子受热膨胀时，材料内部的应力、应变、变形规律的特征指标，其大小直接关系到材料在自然界的使用中的使用稳定性和可靠性。
热导率则是指在一定的温度、压力和密度下，单位时间内单位长度范围内的热流量。
这个指标在新材料的研发过程中，也非常重要。
三、热力学性质在新材料上的应用新材料的热力学性质对于材料的稳定性和可靠性有着重要的作用。
例如在热固化树脂等高分子材料中，热膨胀系数的值直接影响着材料在高温环境下的机械性能和使用寿命。
同样，热导率的高低也直接影响着材料的使用性质。
在新型材料研发中，通过对热力学性质的深刻认识和剖析，可以有效地提高新材料的性能和稳定性。
例如在钙钛矿太阳能电池领域中，通过对新材料热力学性质的研究，可以有效地提升其光电转换效率和稳定性。
低碳铌铁合金的热力学性质与相图研究
低碳铌铁合金的热力学性质与相图研究热力学性质与相图研究中的低碳铌铁合金引言：低碳铌铁合金是一种重要的功能材料，具有许多优越的性能，如高硬度、高耐磨性、高强度、高韧性等。
为了更好地理解低碳铌铁合金的性质和结构，研究其热力学性质与相图是非常重要的。
本文将围绕低碳铌铁合金的热力学性质与相图进行探讨，并对其未来的研究方向进行展望。
一、低碳铌铁合金的热力学性质研究热力学性质是衡量一种物质在不同条件下的相变行为和稳定性的重要指标。
对于低碳铌铁合金的热力学性质的研究，可以从以下几个方面进行探讨：1. 化学反应热力学性质研究化学反应热力学性质是指在一定条件下，低碳铌铁合金与其他物质之间的反应热学参数。
通过热力学分析技术，我们可以研究低碳铌铁合金与不同元素之间的反应热变化、反应焓、反应熵以及反应自由能等参数。
这些参数的研究可以为合金的合成和改性提供理论依据。
2. 热力学性质与晶体结构关系研究低碳铌铁合金的热力学性质与其晶体结构密切相关。
晶体结构的改变会引起热力学性质的变化，而热力学性质的变化也会反过来影响晶体结构的稳定和相变行为。
因此，探究低碳铌铁合金的晶体结构和热力学性质之间的关系对于深入理解合金的特性具有重要意义。
3. 相平衡与相平衡条件研究相平衡是指在一定条件下，合金中各个相之间的稳定状态。
低碳铌铁合金的相平衡与其中的元素含量、温度、压力等因素密切相关。
研究低碳铌铁合金的相平衡可以为合金相图的绘制提供依据，并进一步解释合金中相变行为及相关的热力学性质。
二、低碳铌铁合金的相图研究相图是描述合金中各相稳定区域及其相变行为的图形表示。
低碳铌铁合金的相图研究对于了解合金在不同温度、压力下的结构演变和相变行为具有重要意义。
在相图的研究中，以下几个方面值得关注：1. 低碳铌铁合金的平衡相图绘制平衡相图是指在平衡条件下，合金中各个相的稳定区域和相平衡线的图形表示。
通过实验和热力学计算，可以绘制低碳铌铁合金的平衡相图。
平衡相图的研究可以帮助我们了解合金中不同相的存在状态及其相互关系。
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材料热力学
Thermodynamics of Materials
课程编号：07310160
学分：2
学时：30 （其中：讲课学时：30 实验学时：0 ; 上机学时：0 ）
先修课程：物理化学、材料科学与工程
适用专业:材料物理与化学，无机非金属材料，金属材料，高分子材料与工程，复合材料与工程
教材：《材料热力学》，郝士明主编，化学工业出版社，2004年1月第1版开课学院：材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务:
《材料热力学》课程是材料类相关专业教学计划中重要的专业课，以热力学和统计热力学的原理和方法研究材料问题，它与动力学、晶体学以及固体物理和固体化学组成材料科学的基础。
材料科学与工程已成为一个整体。
热力学对发展材料的品种、提高材料的质量、日益显示其积极的作用，应用材料热力学原理可以阐明和预测相图，相变以及材料的其他物理现象。
要求学生在完成学习《物理化学》、《材料科学与工程》等课程，以及进行了认识实习，有一定的生产实际知识的基础上再安排学习本课程。
学好本课程对进一步学好材料专业的专业课具有奠定基础的重要作用。
材料热力学课程的任务是：
1、掌握热力学的基本知识，理解相图的构成规则和诠释相图，深入理解材料热
力学的基本理论和研究方法；
2、能应用材料热力学的原理和方法来分析和解决实际的材料问题。
二、课程的基本内容及要求
第一章绪论
1、教学内容
（1）热力学发展史及分类；
（2）热力学定律回顾。
2、基本要求
了解材料热力学发展史及分类，掌握材料热力学的基本概念，熟悉各种热力学关系式的推导、适用条件和在材料中的应用。
3、重难点
（1）重点是热力学关系式的推导、适用条件和在材料中的应用；
（2）难点是热力学关系式的推导。
第二章单组元材料的热力学
1、教学内容
（1）金属相变的体积效应的热力学解释；
（2）纯金属中的平衡空位浓度；
（3）晶体的热容及由热容计算自由能；
（4）单组元材料两相平衡。
2、基本要求
掌握单组元材料的相变体积效应、热容的概念；掌握热容计算自由能的计算；掌握单组元材料的两相平衡的计算；了解Gibbs-Helmholtz方程的推导和应用。
3、重难点
（1）重点是单组元材料的相变体积效应、热容的概念及热容计算自由能；
（2）难点是晶体的热容及由热容计算自由能。
第三章二组元相
1、教学内容
（1）理想溶体和正规溶体近似；
（2）溶体的性质；
（3）混合物自由能；
（4）化学势与活度。
2、基本要求
掌握理想溶体、正规溶体的概念和区别；掌握混合物自由能的计算；熟悉化学式与活度的概念和区别。
3、重难点
（1）重点是混合物自由能的计算，化学式与活度的概念和区别；
（2）难点是混合物自由能的计算。
第四章二组元材料热力学
1、教学内容
（1）两相平衡；
（2）固-液两相平衡；
（3）溶解度曲线；
（4）固溶体间的两相平衡；
（5）相稳定化参数。
2、基本要求
掌握运用热力学分析材料平衡相成分以及平衡组织的基本方法。
3、重难点
（1）重点是两相平衡及相稳定化学参数；
（2）难点是热力学分析材料平衡相成分以及平衡组织。
第五章两个重要的溶体模型
1、教学内容
(1) Bragg-Williams 近似；
(2) 双亚点阵模型。
2、基本要求
掌握Bragg-Williams和双亚点阵模型的含义和应用的条件。
3、重难点
（1）重点是Bragg-Williams和双亚点阵模型的含义及应用；
（2）难点是两种溶体模型的含义及应用条件。
第六章相变热力学
1、教学内容
（1）新相的形成；
（2）固溶体的分解；
（3）析出相的表面张力效应；
（4）二级相变；
（5）晶间偏析。
2、基本要求
掌握材料相变的分类，以及相变驱动力的计算；了解析出相的表面张力效应；了解相变对相平衡的影响。
3、重难点
（1）重点是材料相变分类以及相变驱动力的计算；
（2）难点是相变驱动力的计算。
第七章多组元相
1、教学内容
(1) 多组元相的正规溶液模型；
(2) 化合物相；
(3) 代位-间隙式固溶体；
(4) 二级相变自由能。
2、基本要求
了解多组元相的正规溶体模型；了解化合物相和代位-间隙式固溶体自由能计算的原理。
3、重难点
（1）重点是多组元相的正规溶体模型；
（2）难点是化合物相和代位-间隙式固溶体自由能计算的原理。
第八章多组元材料热力学
1、教学内容
(1) 三元系中的两相平衡；
(2) 固溶体与线性化合物的平衡；
(3) 两个线性化合物之间的平衡；
(4) 固溶体之间的平衡。
2、基本要求
掌握三组元相的相图分析，能利用相图解决实际问题。
3、重难点
（1）重点是三组元相的相图分析；
（2）难点是三元系中的相平衡及相图分析。
三、课程学时分配
四、大纲说明
课程总成绩依据下列权重评定：平时成绩占30%；笔试占70%。
五、参考书目：
1、《金属材料热力学》，徐祖耀主编，科学出版社，1981年10月第1版；
2、《材料热力学》，徐祖耀、例麟主编，科学出版社，1999年8月第1版；
3、《材料热力学和动力学》，徐瑞、荆天辅主编，哈尔滨工业大学出版社，2003年12月第1版；
4、《Thermodynamics of materials》，W.C Carter，2002 (MIT材料系本科课程)。
制定人：唐华审定人：陈刚批准人：杨娟
2013年4月10日
课程简介
课程编码：07310160
课程名称：材料热力学
英文名称：Thermodynamics of Material
学分：2
学时：30（其中讲课学时：30；实验学时：0 ；上机学时：0 ）
课程内容：（200字以内）
本课程是我校为复合材料专业本科生开设的专业课程。
本课程由浅入深地讨论单组元系、二组元系和三组元以上多组元系材料的相形成规律和相平衡问题；相变的热力学问题：重要的溶体模型和集团的变分模型；亚稳、局域等次级相平衡以及材料设计与热力学等问题。
重点学习经典热力学和统计热力学理论在揭示材料中的相和组织形成规律方面的应用，通过材料问题实例来使学生理解和掌握热力学的基本规律。
选课对象：复合材料专业3年级学生
先修课程：《物理化学》、《材料科学与工程》
教材：《材料热力学》，郝士明主编，化学工业出版社，2004年1月第1版。