金属材料中的界面对其力学行为以及物理与化学特性具有重要的影响，系统学习并掌握金属界面理论及应用的相关知识，是从事传统材料性能提升以及新型高性能材料研发工作的重要基础。《金属界面理论与应用》是材料科学与工程专业的基础理论教材，全书共分6章，其中第1～3章着重介绍界面研究的物理基础，包括界面热力学、界面结构和界面电子状态；第4、第5章介绍界面的一些基本过程，如界面扩散、界面形核与长大；第6章主要以案例的形式介绍金属界面在实际工程研究中的应用。每章在介绍经典界面理论的基础上，归纳和总结近些年在金属界面研究中取得的最新研究成果，进而对经典理论进行适时的完善和修正。
编写本书的目的是拓宽材料科学与工程专业本科生、研究生以及工程技术领域专业技术人员对金属界面基础理论及其实际应用的全面认识。因此，本书可作为材料科学与工程专业或相关专业的教材，也可用作从事材料界面相关研究的科研人员或技术人员的参考书。

第1章 界面热力学
1.1 界面能及其与体系热力学参数的关系
1.2 界面区的物质特性
1.2.1 吉布斯界面热力学方法
1.2.2 吉布斯吸附方程及表面张力方程
1.2.3 表面张力与温度的关系
1.3 界面曲率对两相平衡体系物理参量的影响
1.3.1 界面曲率对力学平衡条件的影响
1.3.2 界面曲率对两相平衡体系物理参量的影响
1.4 合金在平衡条件下的界面及显微组织
1.4.1 单相合金的界面及组织
1.4.2 复相合金的界面及组织
1.4.3 三相界面交界处的界面张力平衡
1.5 界面能各向异性对晶体形貌和显微组织的影响
1.5.1 γ能极图和Wulff结构
1.5.2 界面的刻面化和界面的转动
1.5.3 基体中第二相的平衡形貌
1.5.4 Wulff法则
1.5.5 温度对平衡形状Wulff结构的影响
1.6 小尺度材料表面诱发的尺寸效应
1.6.1 镜像力
1.6.2 金属材料外在尺寸效应的微观机理
1.6.3 延缓或改善材料外在尺寸效应的方法
1.7 界面热力学模型及其应用
思考题
参考文献
第2章 界面结构
2.1 晶界研究的历史回顾
2.2 任意晶界的宏观几何自由度
2.3 小角晶界
2.3.1 描述小角晶界位错分布的Bilby-Frank公式
2.3.2 描述小角晶界位锴分布的方程及其应用
2.3.3 小角晶界能
2.3.4 小角晶界对高温单晶合金力学性能的影响
2.4 大角晶界
2.4.1 晶体学几何模型
2.4.2 O点阵方程的特例——Frank公式
2.4.3 大角晶界结构的描述
2.4.4 晶界位错的模拟及实验观察结果
2.4.5 溶质原子在晶界上的偏聚方式
2.4.6 大角晶界能
2.4.7 小尺度材料晶界结构的尺寸效应
2.4.8 晶界对塑性变形的贡献
2.5 孪晶界面
2.5.1 孪生的晶体学
2.5.2 孪生时的原子移动
2.5.3 多级孪晶的形成与演化
2.5.4 孪生动力学与位错——孪晶转变的尺寸
……
第3章 界面的电子状态
第4章 界面扩散
第5章 界面形核与长大
第6章 金属界面工程及应用
附录Ⅰ 蒸汽相饱和蒸汽压与界面曲率半径的关系
附录Ⅱ 溶质饱和浓度与界面曲率半径的关系
附录Ⅲ 立方晶系一些不同Σ值的CSL转换矩阵