许多工程材料中的复相组织是通过固态相变形成的，新相的形貌、数量、尺寸和分布等组织特征是决定材料性能的重要因素。相变晶体学是定量理解两相晶体的位向关系、相变产物的形貌、相界面法向、相界面微观结构以及相变引起的应变场等晶体学特征的知识。一个相变系统的相变晶体学特征还与相变热力学、相变动力学、新相周围的约束以及界面成分等因素密切相关。因此，相变晶体学是深入理解材料组织形成，进而科学预测和控制材料组织的基础。

本书系统介绍了相变晶体学的基础知识和分析方法，注重相关知识点的物理意义和实际应用过程的具体操作步骤。本书将相界面作为分析相变晶体学的关键抓手，主要包括界面几何和数学描述、相变晶体学的表征方法、界面结构的定量分析方法和模型、界面结构的模拟与预测等内容。

本书可供从事物理、化学、材料、机械和电子等领域研究的科研人员以及高等院校高年级本科生、研究生阅读和参考。

前辅文
第1章 界面几何和界面结构基础
  1.1 引言
  1.2 界面宏观几何的表达
   1.2.1 界面宏观几何的自由度
   1.2.2 界面法向的描述
   1.2.3 位向关系的表述
   1.2.4 小结
  1.3 满足择优态的初态位向关系
   1.3.1 两类择优态的差异
   1.3.2 几何匹配分析
   1.3.3 小结
  1.4 择优位错结构和稳态位向关系
   1.4.1 错配与界面缺陷
   1.4.2 界面缺陷对位向关系的影响
   1.4.3 小结
  1.5 描述界面结构的一些术语
   1.5.1 界面位错的定义
   1.5.2 界面的分类
   1.5.3 界面台阶的分类
  1.6 本章小结
  参考文献
第2章 点阵几何的数学描述
  2.1 引言
  2.2 坐标系
   2.2.1 晶体坐标系
   2.2.2 标准直角坐标系
   2.2.3 两种坐标系中坐标表达的比较
  2.3 结构矩阵
   2.3.1 正空间中的结构矩阵
   2.3.2 倒空间中的结构矩阵
   2.3.3 结构矩阵的应用
  2.4 矢量变换
   2.4.1 线性变换和位移
   2.4.2 旋转
   2.4.3 剪切
   2.4.4 膨胀和收缩
   2.4.5 矢量变换的组合顺序
  2.5 两相晶体学关系的矩阵描述
   2.5.1 位向关系矩阵
   2.5.2 点阵对应关系矩阵和错配变形场矩阵
   2.5.3 位向关系变体间位向差和位向差矩阵
  2.6 两相晶体学关系的描述实例
   2.6.1 fcc-bcc系统中的K-S和N-W位向关系
   2.6.2 bcc-hcp系统中的伯格斯位向关系
  2.7 本章 小结
  参考文献
第3章 相变晶体学的表征方法
  3.1 引言
  3.2 位向关系的TEM测量方法
   3.2.1 单个晶粒取向的测量
   3.2.2 有理位向关系的直接测量和极射投影图分析
   3.2.3 有理位向关系的TEM测量实例
   3.2.4 无理位向关系的测量和位向关系矩阵分析
   3.2.5 无理位向关系的TEM测量实例
  3.3 位向关系的EBSD测量方法
   3.3.1 EBSD技术简介
   3.3.2 EBSD测量位向关系
  3.4 界面取向的测量方法
   3.4.1 界面投影的几何模型和迹线分析
   3.4.2 界面投影宽度法
   3.4.3 双迹线法
   3.4.4 界面直立法
  3.5 界面错配位错的表征方法
   3.5.1 位错方向和位错间距的测量
   3.5.2 位错伯氏矢量的确定
  3.6 本章小结
  参考文献
第4章 界面位错结构的定量分析方法
  4.1 引言
  4.2 O点阵的基本概念
   4.2.1 二维空间中的O点阵
   4.2.2 三维空间中的O点阵
   4.2.3 O胞和O胞壁
   4.2.4 O点阵模型的适用条件
  4.3 主O点阵矢量
   4.3.1 错配位移的数学表达
   4.3.2 主O点阵矢量的数学表达
   4.3.3 主O点阵矢量计算的注意事项
  4.4 主O点阵面
   4.4.1 主O点阵面的数学表达
   4.4.2 主O点阵面的表现形式
  4.5 O胞壁与错配位错组态
   4.5.1 O胞壁法向矢量的数学表达
   4.5.2 主O点阵面上的位错方向与间距
   4.5.3 一般界面上位错组态的分析方法
  4.6 界面位错结构计算实例
  4.7 O点阵模型与Frank-Bilby模型的比较
  4.8 本章小结
  参考文献
第5章 与不变线相关的模型及其应用
  5.1 引言
  5.2 马氏体表象理论
   5.2.1 马氏体表象理论基础
   5.2.2 马氏体表象理论的性质
   5.2.3 求解过程
   5.2.4 求解实例
  5.3 O线模型
   5.3.1 O线界面的性质
   5.3.2 O线模型的解析计算
   5.3.3 与马氏体表象理论的对比
  5.4 与O线模型相关的其他模型
   5.4.1 不变线模型
   5.4.2 结构台阶模型
   5.4.3 近重合位置模型
   5.4.4 边-边匹配模型
   5.4.5 各模型优缺点对比
  5.5 O线模型应用实例
   5.5.1 建立点阵对应关系
   5.5.2 计算纯变形矩阵
   5.5.3 确定倒易不变线x*IL
   5.5.4 建立相变矩阵A
   5.5.5 确定位向关系和界面结构特征
  5.6 本章小结
  参考文献
第6章 重位点阵模型及其应用
  6.1 引言
  6.2 重位点阵和完整图形平移点阵
   6.2.1 重位点阵
   6.2.2 完整图形平移点阵
  6.3 二次择优态界面结构分析
   6.3.1 Mg-Mg17Al12界面结构
   6.3.2 奥氏体-渗碳体界面结构
  6.4 结构单元模型
   6.4.1 结构单元模型的提出和发展
   6.4.2 界面择优态、CSL与结构单元的关系
  6.5 本章小结
  参考文献
第7章 界面的原子尺度模拟
  7.1 引言
  7.2 界面原子尺度模拟中涉及的自由度
   7.2.1 相对位移自由度
   7.2.2 原子数自由度
  7.3 界面初始结构的构造
   7.3.1 界面间隙原子与界面空位
   7.3.2 界面结构的构造方法
  7.4 界面原子尺度模拟应用实例
   7.4.1 界面能及界面结构
   7.4.2 界面迁移
   7.4.3 析出相长大过程的模拟
  7.5 本章小结
  参考文献
第8章 相变晶体学预测和指导材料设计的探索
  8.1 引言
  8.2 近列匹配法预测析出相的自然择优刻面和位向关系
   8.2.1 近列匹配法
   8.2.2 近列匹配法应用实例
   8.2.3 在倒空间中应用近列匹配法
  8.3 近列匹配法预测和指导材料设计的实例
   8.3.1 Mg-Sn-Mn合金的设计
   8.3.2 高强铜合金的设计
   8.3.3 镁合金晶粒细化剂的设计
  8.4 本章小结
  参考文献
附录1 位移矩阵分解和位移空间应用
  A1.1 位移空间和晶体空间的连续型关系和应用
  A1.2 位移空间和晶体空间的离散型关系和应用
  参考文献
附录2 广义O单元方法及其应用
  A2.1 广义O单元方法
  A2.2 广义O单元方法应用实例
  参考文献
附录3 原子尺度模拟中的位错识别方法
  A3.1 Nye张量奇异值分解识别位错方法
   A3.1.1 用Nye张量积分表示伯氏回路
   A3.1.2 Nye张量的计算
   A3.1.3 Nye张量的奇异值分解
  A3.2 Nye张量奇异值分解方法的应用
  参考文献
附录4 PTCLab软件及其应用
  A4.1 PTCLab软件简介
  A4.2 PTCLab软件的应用实例
   A4.2.1 PTMC计算
   A4.2.2 O线模型计算
  参考文献
附录5 相变晶体学数据库
  A5.1 相变晶体学数据库简介
  A5.2 相变晶体学数据库的使用方法
索引