凝固工学の基礎

学部学生，大学院生，凝固・鋳造に関わる技術者や研究者を対象に，凝固工学の中でも凝固組織形成の基礎を学ぶための入門書．凝固現象の特徴を科学的に捉え，凝固組織形成と凝固・鋳造欠陥形成の基礎を理解する．

【目 次】
1　序　論
1.1　凝固に関連する材料プロセスと凝固工学
1.2　凝固現象の特徴
1.3　本書で用いる輸送現象

2　界　面
2.1　界面エネルギー
2.2　曲率効果
2.3　界面エネルギーの異方性
2.4　ラフ界面とファセット界面
2.5　固溶体・化合物における界面形態
2.6　固相の平衡形
2.7　ラフ・ファセット界面の選択
2.8　界面の移動

3　核生成
3.1　核生成の定義と種類
3.2　均一核生成
3.3　不均一核生成
3.4　核生成頻度
3.5　自由成長モデル
3.6　合金における核生成
3.7　多相凝固における核生成
3.8　核生成の連鎖

4　界面の安定性
4.1　界面の形状
4.2　純物質の成長界面の安定性
4.3　合金における界面の安定性
4.4　平滑界面の定常成長
4.5　組成的過冷却
4.6　界面の安定性の波長依存性
4.7　平滑な界面の絶対安定

5　デンドライト成長
5.1　デンドライトの形成
5.2　凝固過程のデンドライト組織の特徴
5.3　デンドライト形状の選択
5.4　デンドライト成長の定量モデル
5.5　デンドライトアーム間隔
5.6　デンドライトアームの溶断

6　溶質分配
6.1　溶質分配とミクロ偏析
6.2　平衡凝固モデル
6.3　シャイルモデル
6.4　固相内拡散を考慮したミクロ偏析モデル
6.5　デンドライトアームの配置を考慮したモデル
6.6　多元系合金のミクロ偏析

7　急冷凝固
7.1　急冷凝固の特徴
7.2　急冷の意味
7.3　過飽和固溶体の熱力学
7.4　過飽和固溶体の速度論

8　凝固組織選択
8.1　凝固組織の形成と選択
8.2　共晶系の凝固
8.3　偏晶系の凝固
8.4　包晶系の凝固
8.5　多元系における共晶・包晶凝固
8.6　等軸晶・柱状晶遷移
8.7　組織選択

9　鋳造・凝固欠陥
9.1　マクロ偏析の概要
9.2　マクロ偏析の定義
9.3　局所溶質再分配モデル
9.4　固液共存領域の流動
9.5　流動によるマクロ偏析の発達
9.6　固液共存体の力学特性
9.7　固液共存体のせん断に対する不安定性
9.8　マクロ偏析の例
9.9　ポロシティの形成