Lectures on Kinetic Processes in Materials

این کتاب مقدماتی از ایده‌های بنیادی و کمی در مورد فرآیندهای جنبشی در مواد جامد را به دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد یا کارشناسی ارشد در رشته‌های مواد ارائه می‌دهد. سینتیک به سرعت تغییر حالت وجود یک سیستم مادی تحت نیروهای محرکه ترمودینامیکی مربوط می شود. فرآیندهای جنبشی در مواد معمولاً شامل واکنش های شیمیایی و انتشار حالت جامد به صورت موازی یا پشت سر هم هستند. بنابراین، ریاضیات انتشار در پیوستار ابتدا با عمقی مورد بررسی قرار می‌گیرد، و به دنبال آن نظریه اتمی انتشار و مروری کوتاه بر سینتیک واکنش‌های شیمیایی ارائه می‌شود. انتشار شیمیایی در فلزات و جامدات یونی، سینتیک های کنترل شده با انتشار تبدیل فاز، و سینتیک واکنش های گاز-جامد مورد بررسی قرار می گیرد. از طریق این دوره آموزشی، دانش آموز قادر خواهد بود به صورت کمی پیش بینی کند که یک فرآیند جنبشی با چه سرعتی انجام می شود، عملکرد درونی فرآیند را درک کند و فرآیند بهینه تغییر حالت مادی را طراحی کند.

< li>ابزارهایی را در اختیار دانش‌آموزان قرار می‌دهد تا به صورت کمی سرعت یک فرآیند جنبشی را پیش‌بینی کنند و سایر مسائل مربوط به انتشار را حل کنند؛
• ایده‌های اساسی و کمی در مورد فرآیندهای جنبشی در مواد جامد را بیاموزد؛
• انتشار شیمیایی در فلزات و جامدات یونی، سینتیک های تغییر فاز کنترل شده با انتشار، و سینتیک واکنش های گاز-جامد را از جمله دیگر بررسی می کند؛
• حاوی مسائل تمرین انتهای فصل برای کمک به تقویت درک دانش آموزان از مفاهیم ارائه شده در هر فصل.

This book provides beginning graduate or senior-level undergraduate students in materials disciplines with a primer of the fundamental and quantitative ideas on kinetic processes in solid materials. Kinetics is concerned with the rate of change of the state of existence of a material system under thermodynamic driving forces. Kinetic processes in materials typically involve chemical reactions and solid state diffusion in parallel or in tandem. Thus, mathematics of diffusion in continuum is first dealt with in some depth, followed by the atomic theory of diffusion and a brief review of chemical reaction kinetics. Chemical diffusion in metals and ionic solids, diffusion-controlled kinetics of phase transformations, and kinetics of gas-solid reactions are examined. Through this course of learning, a student will become able to predict quantitatively how fast a kinetic process takes place, to understand the inner workings of the process, and to design the optimal process of material state change.

• Provides students with the tools to predict quantitatively how fast a kinetic process takes place and solve other diffusion related problems;
• Learns fundamental and quantitative ideas on kinetic processes in solid materials;
• Examines chemical diffusion in metals and ionic solids, diffusion-controlled kinetics of phase transformations, and kinetics of gas-solid reactions, among others;
• Contains end-of chapter exercise problems to help reinforce students' grasp of the concepts presented within each chapter.