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第1章 绪言1

1.1 材料动力学1

1.2 热力学与动力学在材料研究中的关系2

第2章 化学反应动力学3

2.1 化学反应速率及其测定方法3

2.1.1 化学反应速率的定义3

2.1.2 反应速率表达式的几种类型4

2.1.3 反应速率的测定5

2.2 速率方程和速率常数6

2.3 基元反应和非基元反应7

2.3.1 基元反应7

2.3.2 非基元反应8

2.4 反应级数和反应分子数9

2.4.1 反应级数9

2.4.2 反应分子数10

2.5 具有简单反应级数的反应速率方程10

2.5.1 一级反应10

2.5.2 二级反应12

2.5.3 三级反应13

2.5.4 零级反应15

2.6 化学反应级数的测定方法16

2.6.1 获得时间-浓度数据的实验安排方式（时间级数测量）16

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）21

2.7 复杂反应速率方程23

2.7.1 对峙反应23

2.7.2 平行反应25

2.7.3 连续反应（串联反应）26

2.8 阿伦尼乌斯方程和活化能27

2.8.1 范特霍夫规则27

2.8.2 阿伦尼乌斯方程28

2.8.3 反应速率常数与温度的关系的几种类型28

2.8.4 活化能28

2.9 反应历程和近似处理方法33

2.9.1 稳态近似和平衡态近似34

2.9.2 反应机理研究的一般步骤36

2.10 化学反应速率理论38

2.10.1 双分子反应的简单碰撞理论38

2.10.2 过渡状态理论42

参考文献48

第3章 传质—扩散49

3.1 菲克定律50

3.1.1 菲克第一定律及分子传质方程50

3.1.2 菲克第二定律52

3.2 稳态扩散53

3.2.1 等摩尔互扩散53

3.2.2 单向扩散54

3.3 非稳态扩散55

3.3.1 一维无穷长物体中的扩散55

3.3.2 一维半无穷长物体中的扩散57

3.3.3 瞬时平面源的扩散58

3.4 扩散的热力学解释59

3.5 气相中的扩散60

3.6 液相中的扩散63

3.7 固相中的扩散64

3.7.1 固体扩散的微观方式64

3.7.2 扩散系数的微观表达67

3.7.3 自扩散71

3.7.4 离子晶体中的扩散71

3.7.5 柯肯达尔效应和达肯方程75

3.7.6 扩散系数的影响因素77

3.8 快离子导体的导电原理79

3.8.1 快离子导体的分类79

3.8.2 结构条件80

3.8.3 离子传导及扩散81

参考文献83

第4章 对流传质的基本概念84

4.1 流体边界层理论84

4.1.1 速度边界层85

4.1.2 边界层动量积分方程86

4.2 浓度边界层89

4.2.1 对流传质方程89

4.2.2 平板上对流传质的近似解90

4.2.3 平板上层流传质问题的分析求解（精确解）93

4.2.4 圆管内的层流传质97

4.3 质量、动量和热量传递的相关准则数99

4.4 湍流边界层的质量传递100

4.4.1 湍流边界层的三传系数100

4.4.2 质量、动量和热量传递的类比101

4.5 对流传质系数经验公式107

参考文献108

第5章 气-固反应动力学110

5.1 吸附与脱附110

5.1.1 物理吸附和化学吸附110

5.1.2 固体表面吸附规律——吸附等温式112

5.2 表面催化反应动力学分析118

5.2.1 经历的动力学步骤118

5.2.2 表面催化反应条件119

5.2.3 表面催化动力学119

5.3 致密颗粒与气体间的反应124

5.3.1 未反应核模型及反应动力学处理的一般方法124

5.3.2 动力学分析125

5.4 多孔颗粒与气体反应133

5.4.1 界面化学反应控制135

5.4.2 空隙扩散控制136

5.4.3 界面化学反应和空隙扩散混合控制136

5.5 气-固反应研究方法137

5.6 化学气相沉积动力学分析138

5.6.1 化学气相沉积简介138

5.6.2 化学气相沉积的热力学分析140

5.6.3 表面扩散141

5.6.4 CVD反应过程动力学分析142

5.6.5 CVD反应装置的选择143

参考文献144

第6章 液-固反应动力学146

6.1 电极反应146

6.1.1 “电极／溶液”界面的基本性质147

6.1.2 采用理想极化电极研究“电极／溶液”界面151

6.1.3 “电极／溶液”界面的发展156

6.1.4 电化学极化（电荷转移步骤动力学）158

6.1.5 浓度极化概念168

6.1.6 理想稳态扩散条件的电流密度170

6.1.7 稳态对流传质控制下的电流密度171

6.1.8 旋转圆盘电极171

6.1.9 稳态浓度极化过电位与极化曲线173

6.1.10 电迁移传质对稳态电流的影响175

6.1.11 非稳态扩散过程178

6.1.12 浓度极化和电化学极化共同作用影响183

6.2 晶体生长动力学185

6.2.1 相变驱动力——过饱和度和过冷度186

6.2.2 均相形核热力学和动力学187

6.2.3 非均匀（异相）形核189

6.2.4 晶体生长的输运过程190

6.2.5 晶体生长界面结构理论模型195

6.2.6 晶体生长界面动力学198

参考文献201

第7章 固相反应203

7.1 一般动力学过程204

7.1.1 固-固界面反应动力学控制204

7.1.2 扩散动力学控制205

7.2 固-固相反应速率的影响因素210

7.2.1 反应物化学组成与结构的影响210

7.2.2 反应物颗粒尺寸及分布的影响210

7.2.3 反应温度、压力和气氛的影响211

7.2.4 矿化剂及其他影响因素212

7.2.5 反应物活性212

7.2.6 力学化学效应213

7.3 共析相变213

7.3.1 共析相变214

7.3.2 共析体相变的形核214

7.3.3 共析体相变的形核后长大215

7.4 固相烧结215

7.4.1 烧结的定义与分类215

7.4.2 烧结过程216

7.4.3 烧结过程推动力217

7.4.4 烧结模型218

7.4.5 固相烧结动力学219

参考文献225