本书是关于介绍“合金定向凝固”的教学用书，全书在总结国内外关于定向凝固最新研究成果并结合自己的研究工作基础上，首先从凝固理论开始，分别对定向凝固技术和定向凝固新材料，以及定向凝固原位观察和利用定向凝固技术验证相图计算等几个方面进行介绍，力求给出合金定向凝固技术的最新进展与全貌。

本书可以用作大学材料专业本科生和研究生的教材。

定向凝固技术不仅是研究凝固理论的重要手段，也是开发新型材料的重要工业方法。本书在总结国内外关于定向凝固最新研究成果并结合自己的研究工作基础上，首先从凝固理论开始，分别对定向凝固技术和定向凝固新材料，以及定向凝固原位观察和利用定向凝固技术验证相图计算等几个方面进行介绍，力求给出合金定向凝固技术的最新进展与全貌。

本书可以用作大学材料专业本科生和研究生的教材，亦可作为相关专业本、专科学生的教学参考书。

1 凝固基本理论

 1．1 凝固热力学

1．1．1 相变驱动力

1．1．2 溶质平衡分配系数

 1．2 均质形核

1．2．1 形核功及临界半径

1．2．2 形核率

 1．3 非均质形核

1．3．1 形核功及形核速率

1．3．2 形核剂的条件

1．3．3 形核的影响因素与形核控制

 1．4 晶体长大

1．4．1 连续长大

1．4．2 二维晶核台阶长大

1．4．3 螺型位错长大

参考文献

2 定向凝固的理论基础

 2．1 凝固过程中溶质的分布基本规律

2．1．1 绝对平衡凝固条件下的溶质再分布

2．1．2 液相中完全混合的溶质再分布

2．1．3 液相中只有扩散的溶质再分布

 2．2 固液界面形态选择

2．2．1 成分过冷理论

2．2．2 界面稳定性动力学理论

 2．3 共晶合金的定向凝固

2．3．1 片状共晶凝固前沿溶质再分配

2．3．2 共晶前沿的过冷度与片层间距的关系

2．3．3 片层共晶和棒状共晶的形成条件

2．3．4 共晶共生生长的形态稳定性

2．3．5 温度对组织稳定性影响

2．3．6 共晶组织的失稳形式

 2．4 包晶合金的定向凝固

2．4．1 包晶共生生长的成分选择

2．4．2 定向凝固包晶合金中带状生长

2．4．3 定向凝固包晶合金中共生生长

2．4．4 定向凝固包晶合金的相与组织选择

参考文献

3 定向凝固技术

 3．1 传统定向凝固技术

3．1．1 发热剂法

3．1．2 功率降低法

3．1．3 高速凝固法

3．1．4 液态金属冷却法

3．1．5 流态床冷却法

3．1．6 单晶制备              

 3．2 新型的定向凝固技术

3．2．1 区域熔化液态金属冷却法

3．2．2 深过冷定向凝固

3．2．3 电磁约束成形定向凝固

3．2．4 连续定向凝固技术

 3．3 定向凝固技术存在的问题及展望

参考文献

4 定向凝固材料

 4．1 定向凝固高温材料

4．1．1 镍基高温合金

4．1．2 铌基高温合金

4．1．3 以金属间化合物为基的高温合金

 4．2 自生复合材料

4．2．1 定向凝固金属基复合材料

4．2．2 金属间化合物复合材料

4．2．3 氧化物陶瓷复合材料

4．2．4 非氧化物陶瓷材料

 4．3 纳米结构

4．3．1 纳米结构的一般制备方法

4．3．2 利用定向凝固技术制备纳米结构

 4．4 定向凝固铝合金

4．4．1 电磁场对定向凝固组织的影响

4．4．2 多元合金的凝固过程

4．4．3 定向凝固铝合金的性能

 4．5 不锈钢的定向凝固

 4．6 定向凝固功能材料

4．6．1 定向凝固磁性材料

4．6．2 形状记忆合金

4．6．3 超导材料

 参考文献

5 定向凝固中的原位观察

 5．1 利用有机合金的定向凝固过程原位观察

5．1．1 固-液界面稳定性与枝晶生长过程的原位观察

5．1．2 共晶凝固的原位观察

 5．2 金属合金定向凝固过程的原位观察

 参考文献

6 定向凝固与相图

 6．1 方法原理

 6．2 实验方法

 6．3 实例

6．3．1 Mg-A1-ca三元合金凝固路径的确定

6．3．2 复杂三元A1合金系凝固路径的确定

6．3．3 多元合金中共晶反应的验证

参考文献