在我国制造业从数量扩张向质量提高转型的历史时期，对成分/工艺-组织-性能的精确定量理解成为金属材料科学与工程领域亟待解决的共性、基础性难题。本书立足于热力学和动力学，总结材料学和材料加工学中贯通成分/工艺-组织-性能的共性理论或规律，旨在用非平衡态热力学实现“将热力学应用于非平衡动力学过程”的目标。通过阐明热-动力学多样性、热-动力学相关性和热-动力学贯通性，解决贯通材料学与材料加工学的重大基础性难题——基于整体加工过程的微观组织预测和面向目标组织与性能的加工工艺设计。
本书可供金属材料加工与强韧化设计领域的科研、教学和工程技术人员阅读，也可作为材料科学及相关专业师生的参考书。

序
前言
第1章 绪论
参考文献
第2章 相变热力学和动力学
2.1 引言
2.2 相变的不可逆热力学基础
2.2.1 相变的热力学驱动力
2.2.2 相变过程的自由能耗散
2.2.3 相变体系的控制方程
2.3 相变过程的统计理论基础
2.3.1 随机事件和马尔可夫过程
2.3.2 体系概率密度演化的主方程
2.3.3 相变体系团簇动力学
2.4 形核生长类相变理论
2.4.1 形核热力学
2.4.2 形核动力学
2.4.3 形核模式
2.4.4 生长方程
2.4.5 非平衡凝固中的界面动力学
2.4.6 固态相变中的界面动力学
2.5 存在的问题
参考文献
第3章 热-动力学多样性
3.1 引言
3.2 与稳定性相关的热-动力学多样性
3.2.1 相或结构稳定性
3.2.2 尺寸或热稳定性
3.2.3 界面或形态稳定性
3.3 与形核相关的热-动力学多样性
3.3.1 均质形核中的热-动力学竞争
3.3.2 均质与非均质形核的竞争
3.3.3 形核模式的竞争
3.4 与生长相关的热-动力学多样性
3.4.1 热力学极值原理与界面迁移
3.4.2 枝晶生长中的热-动力学多样性
3.4.3 固态相变与热-动力学多样性
3.5 扩展等动力学中的热-动力学多样性
3.5.1 类JMA模型的动力学多样性
3.5.2 热力学因子导致的热-动力学多样性
3.5.3 错配应变导致的热-动力学多样性
3.6 存在的问题
参考文献
第4章 热-动力学相关性
4.1 引言
4.2 固态相变中的热-动力学相关性
4.2.1 形核/生长固有的热-动力学相关性
4.2.2 基于热-动力学相关性的相变分类
4.2.3 扩散型相变中的热-动力学相关性
4.2.4 切变型相变中的热-动力学相关性
4.2.5 组织演化模型中的热-动力学相关性
4.3 晶粒长大中的热-动力学相关性
4.3.1 热-动力学相关性的定量模型
4.3.2 晶粒长大与热-动力学相关性
4.3.3 热力学稳定性与热-动力学相关性
4.4 非平衡凝固中的热-动力学相关性
4.4.1 形态演化的稳定性判据
4.4.2 亚快速凝固的枝晶生长模型
4.4.3 热-动力学相关性的凝固体现
4.5 同位错演化相关的热-动力学相关性
4.5.1 位错热-动力学
4.5.2 热-动力学相关性与强塑性互斥
4.6 存在的问题
参考文献
第5章 热-动力学贯通性
5.1 引言
5.2 热-动力学贯通性的体现
5.2.1 非平衡凝固与固态相变一体化
5.2.2 微观组织形成与变形机理
5.2.3 借助缺陷的热-动力学贯通性
5.3 热-动力学贯通性的度量
5.3.1 基于热-动力学协同的广义稳定性
5.3.2 广义稳定性在金属材料中的普适性
5.3.3 大热力学驱动力大广义稳定性策略
5.4 热-动力学贯通性的基础
5.4.1 相变/变形新机制
5.4.2 多个过程的共生
5.4.3 形核与生长的分开
5.5 热-动力学贯通性的设计
5.5.1 设计逻辑
5.5.2 设计参量
5.5.3 高强度和高塑性纳米晶材料设计
5.6 存在的问题
参考文献
第6章 未来展望
彩图