材料动力学理论

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第1章 绪言 1.1 材料动力学 1.2 热力学与动力学在材料研究中的关系 第2章 化学反应动力学 2.1 化学反应速率及其测定方法 2.1.1 化学反应速率的定义 2.1.2 反应速率表达式的几种类型 2.1.3 反应速率的测定 2.2 速率方程和速率常数 2.3 基元反应和非基元反应 2.3.1 基元反应 2.3.2 非基元反应 2.4 反应级数和反应分子数 2.4.1 反应级数 2.4.2 反应分子数 2.5 具有简单反应级数的反应速率方程 2.5.1 一级反应 2.5.2 二级反应 2.5.3 三级反应 2.5.4 零级反应 2.6 化学反应级数的测定方法 2.6.1 获得时间-浓度数据的实验安排方式(时间级数测量) 2.6.2 获得初浓度-初速率数据的实验安排方式(浓度级数测量) 2.7 复杂反应速率方程 2.7.1 对峙反应 2.7.2 平行反应 2.7.3 连续反应(串联反应) 2.8 阿伦尼乌斯方程和活化能 2.8.1 范特霍夫规则 2.8.2 阿伦尼乌斯方程 2.8.3 反应速率常数与温度的关系的几种类型 2.8.4 活化能 2.9 反应历程和近似处理方法 2.9.1 稳态近似和平衡态近似 2.9.2 反应机理研究的一般步骤 2.10 化学反应速率理论 2.10.1 双分子反应的简单碰撞理论 2.10.2 过渡状态理论 参考文献 第3章 传质-扩散 3.1 菲克定律 3.1.1 菲克第一定律及分子传质方程 3.1.2 菲克第二定律 3.2 稳态扩散 3.2.1 等摩尔互扩散 3.2.2 单向扩散 3.3 非稳态扩散 3.3.1 一维无穷长物体中的扩散 3.3.2 一维半无穷长物体中的扩散 3.3.3 瞬时平面源的扩散 3.4 扩散的热力学解释 3.5 气相中的扩散 3.6 液相中的扩散 3.7 固相中的扩散 3.7.1 固体扩散的微观方式 3.7.2 扩散系数的微观表达 3.7.3 自扩散 3.7.4 离子晶体中的扩散 3.7.5 柯肯达尔效应和达肯方程 3.7.6 扩散系数的影响因素 3.8 快离子导体的导电原理 3.8.1 快离子导体的分类 3.8.2 结构条件 3.8.3 离子传导及扩散 参考文献 第4章 对流传质的基本概念 4.1 流体边界层理论 4.1.1 速度边界层 4.1.2 边界层动量积分方程 4.2 浓度边界层 4.2.1 对流传质方程 4.2.2 平板上对流传质的近似解 4.2.3 平板上层流传质问题的分析求解(精确解) 4.2.4 圆管内的层流传质 4.3 质量、动量和热量传递的相关准则数 4.4 湍流边界层的质量传递 4.4.1 湍流边界层的三传系数 4.4.2 质量、动量和热量传递的类比 4.5 对流传质系数经验公式 参考文献 第5章 气-固反应动力学 5.1 吸附与脱附 5.1.1 物理吸附和化学吸附 5.1.2 固体表面吸附规律——吸附等温式 5.2 表面催化反应动力学分析 5.2.1 经历的动力学步骤 5.2.2 表面催化反应条件 5.2.3 表面催化动力学 5.3 致密颗粒与气体间的反应 5.3.1 未反应核模型及反应动力学处理的一般方法 5.3.2 动力学分析 5.4 多孔颗粒与气体反应 5.4.1 界面化学反应控制 5.4.2 空隙扩散控制 5.4.3 界面化学反应和空隙扩散混合控制 5.5 气-固反应研究方法 5.6 化学气相沉积动力学分析 5.6.1 化学气相沉积简介 5.6.2 化学气相沉积的热力学分析 5.6.3 表面扩散 5.6.4 CVD反应过程动力学分析 5.6.5 CVD反应装置的选择 参考文献 第6章 液-固反应动力学 6.1 电极反应 6.1.1 “电极／溶液”界面的基本性质 6.1.2 采用理想极化电极研究“电极／溶液”界面 6.1.3 “电极／溶液”界面的发展 6.1.4 电化学极化(电荷转移步骤动力学) 6.1.5 浓度极化概念 6.1.6 理想稳态扩散条件的电流密度 6.1.7 稳态对流传质控制下的电流密度 6.1.8 旋转圆盘电极 6.1.9 稳态浓度极化过电位与极化曲线 6.1.10 电迁移传质对稳态电流的影响 6.1.11 非稳态扩散过程 6.1.12 浓度极化和电化学极化共同作用影响 6.2 晶体生长动力学 6.2.1 相变驱动力——过饱和度和过冷度 6.2.2 均相形核热力学和动力学 6.2.3 非均匀(异相)形核 6.2.4 晶体生长的输运过程 6.2.5 晶体生长界面结构理论模型 6.2.6 晶体生长界面动力学 参考文献 第7章 固相反应 7.1 一般动力学过程 7.1.1 固-固界面反应动力学控制 7.1.2 扩散动力学控制 7.2 固-固相反应速率的影响因素 7.2.1 反应物化学组成与结构的影响 7.2.2 反应物颗粒尺寸及分布的影响 7.2.3 反应温度、压力和气氛的影响 7.2.4 矿化剂及其他影响因素 7.2.5 反应物活性 7.2.6 力学化学效应 7.3 共析相变 7.3.1 共析相变 7.3.2 共析体相变的形核 7.3.3 共析体相变的形核后长大 7.4 固相烧结 7.4.1 烧结的定义与分类 7.4.2 烧结过程 7.4.3 烧结过程推动力 7.4.4 烧结模型 7.4.5 固相烧结动力学 参考文献