材料制备中的非平衡过程

材料制备工艺中已不乏非平衡快速反应的实例、如氧气炼钢；马氏体相变处理；爆炸消除焊接应力等。近年来兴起的非平衡高新技术，如非晶、纳米晶制备中的快速冷却；自蔓燃、原位反应中的快速反应；机械合金化，超声处理中的强制反应；以及激光气相合成和微波催化过程中的诱导反应等，使材料制备科学迈向新的阶段。在进一步探讨这些非平衡过程的实质时，通过瞬态激光作用下弛豫过程的理论和实验研究，了解到微观粒子和元激发之间的能量、动量交换，及其所导致的宏观量时变关系，进而从开放体系耗散结构的自组织过程中寻求上述种种反应中的共同规律。生命过程给人们生动的启示，饮食与生长，疲劳与休息，以及损伤与愈合等启发人们在材料制备与使用过程中进行非平衡的仿生处理，如电脉冲作用下的结晶过程，疲劳过程中的电脉冲处理等的初步结果，均展示显著改善材料性能与使用寿命的诱人前景。