材料科学基础总复习3
材料科学基础复习重点
几种强化1、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
2、固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
强化机制：晶格畸变，阻碍位错运动。
3、细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法，4、弥散强化：在材料中引入第二相后材料的强度提高的现象几种概念1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。
3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高，这种现象就称为低碳钢的应变时效。
5、形变结构：各晶粒的某个相同的滑移系，在变形量较大时逐渐转向趋于与拉力轴平行，这种原来晶粒取向任意，现在由于外力的作用使晶粒转动，晶粒的取向趋于一致，形成了晶体的择优取向，我们称之为形变织构。
变形量越大，择优取向程度越大，表现出织构越强。
滑移和孪晶的区别滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。
伪共晶区有如下规律：两组元有相近的熔点时，出现对称伪共晶区；两组元的熔点相差较大时，共晶点通常偏向低熔点组元一方，而伪共晶区则偏向高熔点组元一方。
《材料科学基础》综合复习题
《材料科学基础》复习思考题第一章：材料的结构空间点阵、晶格、晶胞配位数致密度共价键离子键金属键组元合金、相、固溶体中间相间隙固溶体置换固溶体固溶强化第二相强化。
1、材料的键合方式有四类，分别是（），（），（），（）2、三种常见的金属晶格分别为（），（）和（）。
3体心立方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（），具有体心立方晶格的常见金属有（）。
4、面心立方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（），具有面心立方晶格的常见金属有（）。
5、密排六方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），具有密排六方晶格的常见金属有（）。
6、合金的相结构分为两大类，分别是（）和（）。
7、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为（）和（）。
8、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
9、金属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
三、作图表示出立方晶系（123）、（0）、（421）等晶面和[02]、[11]、[346]等晶向。
四、立方晶系的{111}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
五、体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（100）、（110）、（111）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
六、已知面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（100）、（110）、（111）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
七、试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。
《材料科学基础》总复习题
《材料科学基础》复习题第1章原子结构与结合键一、选择题1、具有明显的方向性和饱和性。
A、金属键B、共价键C、离子键2、以下各种结合键中，结合键能最大的是。
A、离子键、共价键B、金属键C、分子键3、以下各种结合键中，结合键能最小的是。
A、离子键、共价键B、金属键C、分子键4、以下关于结合键的性质与材料性能的关系中，是不正确的。
A、具有同类型结合键的材料，结合键能越高，熔点也越高。
B、具有离子键和共价键的材料，塑性较差。
C、随着温度升高，金属中的正离子和原子本身振动的幅度加大，导电率和导热率都会增加。
二、填空题1、构成陶瓷化合物的两种元素的电负性差值越大，则化合物中离子键结合的比例。
2、通常把平衡距离下的原子间的相互作用能量定义为原子的。
3、材料的结合键决定其弹性模量的高低，氧化物陶瓷材料以键为主，结合键故其弹性模量；金属材料以键为主，结合键故其弹性模量；高分子材料的分子链上是键，分子链之间是键，故其弹性模量。
第2章晶体结构（原子的规则排列）一、名词解释1、点阵2、晶胞3、配位数4、同素异晶转变5、组元6、固溶体7、置换固溶体8、间隙固溶体9、金属间化合物10、间隙相二、选择题1、体心立方晶胞中四面体间隙的r B/r A和致密度分别为A 0.414，0.68B 0.225，0.68C 0.291，0.682、晶体中配位数和致密度之间的关系是。
A、配位数越大，致密度越大B、配位数越小，致密度越大C、两者之间无直接关系3、面心立方晶体结构的原子最密排晶向族为。
A <100> B、<111> C、<110>4、立方晶系中，与晶面(011)垂直的晶向是。
A [011]B [100]C [101]5、立方晶体中（110）和（211）面同属于晶带。
A [101] B[100] C [111]6、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：A、4；2；6B、6；2；4 D、2；4；66、室温下，纯铁的晶体结构为晶格。
2019年材料科学基础期末总结复习资料
材料科学基础期末总结复习资料1、名词解释（1）匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。
（2）共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变。
（3）包晶转变：成分为H点的δ固相，与它周围成分为B点的液相L，在一定的温度时，δ固相与L液相相互作用转变成成分是J 点的另一新相γ固溶体，这一转变叫包晶转变或包晶反应。
即HJB---包晶转变线，LB+δH→rJ（4）枝晶偏析：合金以树枝状凝固时，枝晶干中心部位与枝晶间的溶质浓度明显不同的成分不均匀现象。
（5）晶界偏析：晶粒内杂质原子周围形成一个很强的弹性应变场,相应的化学势较高,而晶界处结构疏松,应变场弱,化学势低,所以晶粒内杂质会在晶界聚集,这种使得溶质在表面或界面上聚集的现象称为晶界偏析（6）亚共晶合金：溶质含量低于共晶成分，凝固时初生相为基体相的共晶系合金。
（7）伪共晶：非平衡凝固时，共晶合金可能获得亚（或过）共晶组织，非共晶合金也可能获得全部共晶组织，这种由非共晶合金所获得的全部共晶组织称为伪共晶组织。
（8）离异共晶：在共晶转变时，共晶中与初晶相同的那个相即附着在初晶相之上，而剩下的另一相则单独存在于初晶晶粒的晶界处，从而失去共晶组织的特征，这种被分离开来的共晶组织称为离异共晶。
（9）纤维组织：当变形量很大时，晶粒变得模糊不清，晶粒已难以分辨而呈现出一片如纤维状的条纹，这称为纤维组织。
（10）胞状亚结构：经一定量的塑性变形后，晶体中的位错线通过运动与交互作用，开始呈现纷乱的不均匀分布，并形成位错缠结，进一步增加变形度时，大量位错发生聚集，并由缠结的位错组成胞状亚结构。
（11）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。
（12）结构起伏：液态结构的最重要特征是原子排列为长程无序、短程有序，并且短程有序原子集团不是固定不变的，它是一种此消彼长、瞬息万变、尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。
材料科学基础期末复习总汇.doc
1•空间点阵一把原子或原子团按某种规律抽象成三维空间排列的点，这些有规律排列的点称为空间点阵。
2.金属间化合物一由不同的金属或金属与亚金属组成的一类合金相，其点阵既不同于溶剂的点阵，也不同于溶质的点阵，而是属于一种新的点阵。
3.过冷度一理论熔点与实际结晶温度的差值。
4.相一体系中具有相同的物理化学性质的均匀部分。
5.上坡扩散一在化学位梯度的推动下，溶质由低浓度的地方向高浓度的地方扩散的现象。
1.原子配位数一晶体中与任何一原子最临近并且等距离的原子数，它表示晶体中原子的密堆程度以及原子的化学键数。
2.固溶体一在合金相中，组成合金的异类原子以不同比例均匀混合，混合后形成的合金相的点阵与组成合金的溶剂组元结构相同。
3.成分过冷一合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀，使其实际温度低于其理论熔点而所造成的一种特殊过冷现象。
4去应力退火一冷变形金属通过加热使内应力得到很大程度的消除，同时又能保持冷变形强化状态的工艺。
5.柯肯达尔效应〜在置换固溶体中由于两组元的原子以不同速率相对扩散而引起标记面漂移的现象。
1. 晶体缺陷一晶体中原子排列的不完全区域，按几何特征分为点、线、面、体晶体缺陷。
2. 多滑移一晶体在外力的作用滑移时，由于晶体的转动，将使多个滑移系同时达到临界分切应力，从而使这些滑移系同时或交替进行滑移，多滑移也称复滑移。
3. 再结晶一冷变形金属加热到再结晶温度以上时，通过重新形核和长大的方式使变形晶粒转变为无畸变等轴晶粒，位错密度和空位浓度完全恢复到冷变形之前的状态，加工硬化也完全消失，这种转变过程称为再结晶。
再结晶过程不发生晶体结构的变化。
5.复合界面一通过物理和化学作用把两种或两种以上异质、异形和异性的材料复合起来所形成的界面称为复合界面。
1. 同素异构体一相图成分相同的化学物质在不同热力学条件下形成的各种不同结构的物质。
2. 微观偏析一是在一个晶粒范围内成分不均匀的现象。
根据凝固时晶体生长形态的不同，可分为枝晶偏析、胞状偏析和晶界偏析。
材料科学基础试题库答案3
三、名词解释名词解释参考答案晶体：晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。
或晶体是具格子构造的固体。
等同点：等同点晶体结构中在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点称为等同点。
空间点阵：是表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。
或是表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。
结点：空间点阵中的阵点，称为结点。
晶体定向：就是在晶体中确定坐标轴（称晶轴）及轴单位或轴率（轴单位之比）。
晶体常数：晶轴轴率或轴单位，轴角。
表示晶体结构特征的参数（a、b、c，α(b∧c)、β(a∧c)、γ(a∧b)）称为晶胞常数，晶胞参数也即晶体常数。
对称;是指物体相同部分作有规律的重复。
对称型：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合称为对称型，也称点群。
单形：是由一组同形等大的晶面所组成，这些晶面可以借助其所属对称型的对称要素彼此实现重复。
也就是说，单形是由对称要素联系起来的一组晶面的集合。
晶胞：任何晶体都对应一种布拉菲格子，因此任何晶体都可划分出与此种布拉菲格子平行六面体相对应的部分，这一部分晶体就称为晶胞。
晶胞是能够反映晶体结构特征的最小单位。
空间群;是指一个晶体结构中所有对称要素集合。
单键强：即为各种化合物分解能与该种化合物配位数的商。
分化过程：架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。
缩聚过程：分化过程产生的低聚化合物相互发生作用，形成级次较高的聚合物，次过程为缩聚过程。
凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。
介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出现于硅酸盐系统中。
马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温度的最低点。
连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。
切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸。
材料科学基础复习要点
《材料科学基础》复习要点一、主要内容1. 工程材料中的原子排列（1）原子键合，工程材料种类；（2）原子的规则排列：晶体结构与空间点阵，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构，陶瓷的晶体结构。
（3）原子的不规则排列：点、线、面缺陷的类型及特征，位错的弹性性质，实际晶体中的位错。
2. 固体中的相结构（1）固溶体：分类、性能及影响固溶度的因素；（2）金属间化合物：分类、性能及特征；（3）陶瓷晶体相：分类、结构、性能及特征；（4）玻璃相：性能、特征及形成条件。
3. 凝固与结晶（1）结晶的基本规律；（2）结晶的基本条件；（3）晶核的形成：形核能量变化，临界晶核，形核功，形核率；（4）晶体的长大：长大条件，液固界面结构，长大机制，温度梯度，晶体形态；（5）凝固理论的应用。
4. 二元相图：（1）相图的基本知识；（2）二元匀晶相图、共晶相图及包晶相图：二元合金的平衡凝固及非平衡凝固，凝固过程中的成分变化及偏析，成分过冷与固溶体组织，共晶体形成机理及其形态，杠杆定律；（3）二元相图的分析方法，其他类型二元相图及其应用；（4）Fe-C相图分析及平衡凝固；（5）铸锭组织与偏析。
5. 材料中的扩散：（1）扩散定律及其应用；（2）扩散的微观机理，影响扩散的因素；（3）扩散的热力学理论；（4）反应扩散。
6. 塑性变形：（1）单晶体的塑性变形；（2）多晶体的塑性变形；（3）合金的塑性变形；（4）冷变形金属的组织与性能。
7. 回复与与结晶：（1）冷变形金属在加热时的变化；（2）回复：机制，热力学，动力学，应用，影响因素；（3）再结晶：机制，热力学，动力学，应用，影响因素；（4）再结晶后晶粒长大：机制，热力学，动力学，应用及组织控制，影响因素；（5）金属的热变形，超塑性。
二、参考书目1. 《材料科学基础》，胡庚祥，蔡珣，上海交通大学出版社，20002. 《材料科学基础》（第二版），刘智恩，西北工业大学出版社20033. 《材料科学基础》，石德珂，西安交通大学出版社，20004. 《材料科学基础》，潘金生，仝健民，清华大学出版社，1998《材料科学基础》复习纲要重要概念-键合、工程材料-晶体、非晶体、各向异性-点阵、晶体结构、晶胞、晶系、布拉菲点阵、晶面指数、晶向指数、晶面族、晶向族-晶格常数、晶胞原子数、配位数、致密度、间隙-堆垛、密排面、密排方向、堆垛次序、堆垛方向-缺陷、点缺陷、刃位错、螺位错、混合位错-柏氏矢量、滑移矢量-位错密度-滑移、攀移、交滑移、交割、割阶、扭折、塞积-位错应力场、应变能、线张力、位错线上的力-位错增殖、位错源-全位错、不全位错、堆垛层错、位错反应-晶界、相界、界面能、大角度晶界、小角度晶界、孪晶界-相、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体-金属间化合物、玻璃相-凝固、结晶、短程有序、长程有序-结构起伏（相起伏）、能量起伏、成分起伏-过冷度、形核过冷度、动态过冷度、临界过冷度、有效形核过冷度-均匀形核、非均匀形核、晶核、临界晶核、临界形核功、形核率-光滑界面、粗糙界面、垂直长大、横向长大、温度梯度、树枝状-平衡转变（结晶）、非平衡转变（结晶）、正常凝固-匀晶、共晶、包晶、共析、包析、脱溶转变-平衡分配系数、有效分配系数-微观偏析（枝晶偏析）、宏观偏析-亚共晶、共晶、过共晶、伪共晶、离异共晶、非平衡共晶、包晶转变不完全性-铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体、渗碳体、工业纯铁、钢、铸铁-液相线、固相线、液相面、固相面、中间面、液相平均成分线、固相平均成分线-浓度三角形-垂直截面、水平界面、投影图-扩散、空位扩散、间隙扩散、稳态扩散、非稳态扩散-扩散系数、扩散激活能、扩散通量、迁移率-上坡扩散、反应扩散-滑移、滑移线、滑移带、滑移方向、滑移面、滑移系、临界分切应力、取向因子、吕德斯带-柯氏气团、屈服、应变时效-细晶强化、固溶强化、复相强化、弥散强化、加工硬化-纤维组织、带状组织、流线、位错胞、变形亚结构、织构-回复、再结晶、晶粒长大-低、中、高温回复，多边化，去应力退火-再结晶温度、再结晶退火-临界变形度、热蚀沟、再结晶图-动态回复、动态再结晶，热变形-复合材料、基体、增强体、界面各章知识要点一、工程材料中的原子排列§1.1 原子键合• 原子键合的种类、特点、典型例子• 工程材料的分类及其主要键合类型• 键合的多重性§1.2 原子的规则排列• 晶体的特点、晶体结构、点阵• 晶系、布拉菲点阵• 晶面指数、晶向指数（标定和作图）及其特点，晶面族、晶向族• 晶面间距• 典型金属结构（fcc、bcc、hcp）（晶胞原子数、点阵常数、配位数、致密度）（间隙种类及其特点）（堆垛方式）• 多晶型性、同素异晶转变• 陶瓷晶体结构（离子键晶体、共价键晶体）（结构规则、不等径刚球密堆原理）§1.3 原子的不规则排列• 缺陷的种类• 点缺陷的种类• 空位的平衡浓度• 点缺陷对晶体性能的影响• 位错的类型、特点• 柏氏矢量（柏氏回路）• 位错的运动方式、特点• 位错的力学性能（应力场、畸变能、位错线上的力、线张力）• 位错的交互作用（位错与点、线、面缺陷的交互作用）• 位错增殖• 实际晶体中的位错（全位错、不全位错、单位位错、部分位错、堆垛层错、弗兰克位错、肖克来位错）• 位错反应• 面缺陷（类型及其结构模型、界面能、界面的特点）二、固体中的相结构§ 2.1 固溶体-固溶体的概念、分类-影响固溶度的因素-固溶体的均匀性-固溶体的性能§ 2.2 金属间化合物-化合物的概念、分类-化合物的性能§ 2.3 陶瓷晶体相-陶瓷的概念、特征§ 2.4 玻璃相-陶瓷的概念、形成条件三、凝固§ 3.1 金属结晶的基本规律-微观规律（形核、长大、）-宏观规律（过冷）§ 3.2 金属结晶的基本条件-热力学条件（ΔG < 0、ΔT ）-动力学条件（形核：结构条件、能量条件、成分条件）（长大：速度条件）§ 3.3 晶核的形成-形核的方式（均匀形核、非均匀形核）-结晶时的体系能量变化-形核的驱动力和阻力-临界晶核的概念-临界晶核半径及其计算-临界形核功及其计算-形核率（概念、影响因素、特点）-两种形核方式的比较§3.4 晶体的长大-液固界面的微观结构-晶体的长大机制-温度梯度-晶体长大的形态§3.6 凝固理论的应用-铸锭晶粒组织及其控制-单晶体的制备-定向凝固-非晶合金的制备-微晶合金的制备四、相图§ 4.1 相、相平衡及相图制作-相的定义-相平衡的定义-成分的表示方法（质量分数、摩尔分数）-相图的制作方法§ 4.2 匀晶相图-相图分析-成分变化（平衡、非平衡）（微观偏析、宏观偏析）-成分过冷（概念、形成原因）-固溶体形貌§ 4.3 共晶相图-相图分析-共晶转变特点-典型合金的结晶过程（平衡、非平衡）-成分变化（平衡、非平衡）-共晶形成机理（形核机理、长大机理）-共晶体形貌特征（平衡、非平衡）-杠杆定律计算（相组成、组织组成）§ 4.4 包晶相图-相图分析-包晶转变特点-典型合金的结晶过程（平衡、非平衡）-成分变化（平衡、非平衡）-包晶形成机理-杠杆定律计算（相组成、组织组成）§ 4.5 其它相图-相图分析方法、步骤-典型合金的结晶过程（平衡、非平衡）-成分变化（平衡、非平衡）-杠杆定律计算（相组成、组织组成）§ 4.6 Fe-C相图-相图分析-典型合金的平衡结晶过程-成分变化-典型合金的名称-杠杆定律计算（相组成、组织组成）§ 4.8 铸锭组织与偏析-偏析的类型§ 4.9 三元合金相图-成分表示法（浓度三角形）-三元匀晶相图（立体图、投影图）-三元匀晶相图（垂直截面、水平截面）-三元匀晶相图平衡结晶过程-简单三元共晶相图（立体图、投影图）-简单三元共晶相图（垂直截面、水平截面）-简单三元共晶相图平衡结晶过程五、材料中的扩散§5.1 扩散定律及其应用-扩散第一定律及其应用条件-扩散第二定律及其应用条件§ 5.2 扩散的微观机理-扩散的微观机理-原子热运动对扩散的影响-晶态、非晶态化合物中的扩散§ 5.3 扩散的热力学理论-扩散的驱动力-上坡扩散（概念、诱因）-扩散系数§ 5.4 反应扩散-反应扩散（概念、特点）陶瓷的概念、特征§ 5.5 扩散的影响因素-影响因素及其机理六、塑性变形§ 6.1 应力－应变曲线-工程应力应变曲线、真应力应变曲线及二者差别-强度及塑性指标，硬化系数§ 6.2 单晶体的塑性变形-滑移现象（滑移线、滑移带、滑移特征）-滑移系-临界分切应力-滑移的微观机理-晶体的转动、多滑移、交滑移及滑移线形貌-孪生的概念、特点§ 6.3 多晶体的塑性变形-位向差及晶界对塑变的影响-细晶强化机理、特征-霍尔－配奇公式§6.4 合金的塑性变形-固溶强化机理-屈服及应变时效-复相强化机理及特征-弥散强化机理§ 6.5 冷变形金属的组织和性能-组织变化（显微组织、变形亚结构、变形织构）-能量变化（内应力、畸变能）-力学性能（加工硬化）-物理、化学性能变化七、回复与再结晶§ 7.1 加热时的变化-显微组织变化-能量变化-力学性能变化-物理、化学性能变化§ 7.2 回复-回复机制-回复热力学-回复动力学-回复应用§ 7.3 再结晶-再结晶机制（形核机制、长大机制）-再结晶热力学-再结晶动力学-再结晶温度及其影响因素-再结晶组织及其影响因素§ 7.4 再结晶后晶粒长大-长大方式-晶粒长大（特征、热力学、动力学）-晶粒长大影响因素-再结晶应用八、固态相变-固态相变的分类九、复合效应与界面-复合材料定义、分类-复合材料的构成、各部分的作用-复合效应-界面结合种类热处理改变钢的性能的原因是因为采用不同的加热、保温、冷却方式使钢内部结构发生改变，从而获得所需性能。
材料科学基础期末试题3
《材料科学基础》试卷Ⅲ一、填空题(20分，每空格1分)1. 相律是在完全平衡状态下，系统的 相数 、 组元数 和温度压力之间的关系，是系统的平衡条件的数学表达式： f=C-P+2 。
2. 二元系相图是表示合金系中合金的 相 与 温度 、 成分 间关系的图解。
3. 晶体的空间点阵分属于 7 大晶系，其中正方晶系点阵常数的特点为 a=b ≠c,α=β=γ=900 ，请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交（任选三种）。
4. 合金铸锭的宏观组织包括 表层细晶区、柱状晶区和 中心等轴晶区 三部分。
5.．在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过 滑移 的方式进行的。
此外还有 孪生 和 扭折 等方式。
6. 成分过冷区从小到大，其固溶体的生长形态分别为平面状，胞状 和 树枝状。
二、单项选择题(30分，每题1.5分)1. A.B 二组元形成共晶系，则（ A ）A. 具有共晶成分的合金铸造工艺性能最好B. 具有亚共晶成分的合金铸造工艺性能最好C. 具有过共晶成分的合金铸造工艺性能最好D. 不发生共晶转变的合金铸造工艺性能最好2. 简单立方晶体的致密度为（ C ）A. 100%B. 65%C. 52%D.58%3. 运用区域熔炼方法可以（ D ）A. 使材料的成分更均匀B. 可以消除晶体中的微观缺陷C. 可以消除晶体中的宏观缺陷D. 可以提高金属的纯度4. 能进行攀移的位错可能是（ B ）。
A. 肖克利位错B. 弗兰克位错C. 螺型全位错D. 前三者都不是5. 欲通过形变和再结晶方法获得细晶粒组织，应避免：（ A ）A. 在临界形变量进行塑性变形加工B. 大变形量C. 较长的退火时间D. 较高的退火温度6. 实际生产中金属冷却时( C )。
A. 理论结晶温度总是低于实际结晶温度;B. 理论结晶温度总是等于实际结晶温度;C. 理论结晶温度总是高于实际结晶温度;D. 实际结晶温度和理论结晶温度没关系.7. 相互作用参数Ω的物理意义是：（ A ）A. Ω>0表示固溶体内原子偏聚B. Ω>0表示固溶体内原子短程有序C. Ω>0表示固溶体内原子完全无序D. Ω<0表示固溶体内原子偏聚8. 单晶体的临界分切应力值与( C )有关。
材料学 总复习资料
7. 由于晶界能量较高而且原子活动能力较大，所以新相易于在晶界处优
先形核。
（）
8. 工程上把室温及低于室温下的加工称为冷加工。
（）
9. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。
（）
10. 螺型位错的伯氏矢量与位错线相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，
14
（）
17. 在多晶体的塑性变形过程中，其各晶粒的变形是独立的。 （ ）
18. 菲克第一定律适用于稳态扩散过程。
（）
19. 刃型位错的伯氏矢量与位错线平行。
（）
20. 三元相图垂直截面的两相区内可用杠杆定律。
（）
5
三、选择题 1. 下列对金属键描述正确的是_____：
A. 无方向性和饱和性 B. 有方向性和饱和性 C. 有方向性无饱和性 D. 无方向性有饱和性 2. 在常温和低温下，单晶体的塑性变形主要是通过_____方式进行。 A.滑移 B.孪生 C.扭折 3. 在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_____。 A.肖特基缺陷 B.弗仑克尔缺陷 C.线缺陷 4. 发生共晶反应时，因三相平衡，f=_____ A. 0 B.1 C.2 5. 影响固体扩散的最主要因素是_____。 A.温度 B.固溶体类型 C.晶体结构 6. 在二元相图中，已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变 称为_____。 A.匀晶转变 B.共晶转变 C.包晶转变
8
16. 下列缺陷形式不属于点缺陷的是_____。 A.空位 B.间隙原子 C.杂质原子 D. 位错 17. 在晶体中不会出现下列哪种旋转轴_____。 A.2次轴 B.3次轴 C.4次轴 D.5次轴 18. 晶体由许多晶粒组成，属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称 为_____。 A.表面 B.晶界 C.亚晶界
材料科学基础各章复习要点2021.12
材料科学基础各章复习要点2021.12材料科学基础各章复习要点第一章晶体结构名词解释：（1）同构同质多晶（2）萤石型和反萤石型（3）二八面体和三八面体（4）正尖晶石和反尖晶石主要内容：1.元素金属原子形成晶体的结构差异（A1、A2、A3类型）2、从晶体结构特点说明金属或合金在力学性能上表现出良好的塑性和延展性3、通过8-m规则说明金刚石的晶体结构特点4.NaCl型晶体结构的特征，为什么大多数ax型化合物具有NaCl型结构？在ax型晶体结构中，一般阴离子x的半径较大，而阳离子a的半径较小，所以x做紧密堆积，a填充在其空隙中。
大多数ax型化合物的r+/r-在0.414～0.732之间，应该填充在八面体空隙，即具有nacl型结构；并且nacl型晶体结构的对称性较高，所以ax型化合物大多具有nacl型结构。
5.CSCL型结构特点；立方ZnS和六方ZnS晶体结构的差异；6、金红石和萤石型晶体结构特点。
caf2晶体结构与性能的关系。
7、刚玉（?-al2o3）型结构特点。
8.ABO3（钙钛矿、钛铁矿、碳酸钙）的晶体结构特征；ab2o4尖晶石结构特征9。
钛酸钡的铁电效应，为什么钛酸钙没有自发极化？10.硅酸盐晶体结构的共同特征11、五类硅酸盐晶体结构特点，si/o,典型代表名称和分子式12、绿宝石、堇青石结构与性能关系13.滑石和叶蜡石的晶体结构特征以及结构与性能的关系14。
高岭石和蒙脱石的晶体结构特征及其与性能的关系15-方石英-鳞片石英的晶体结构差异16、o2-作而心立方堆积时，根据电价规则，在下面情况下，空隙内各需填入何种价态的阳离子，并对每一种结构举出一个例子。
(a)所有四面体空隙位置均填满；(b)所有八而体空隙位置均填满；(c)填满一半四面体空隙位置；(d)填满一半八面休空隙位置。
第二章晶体结构缺陷名词解释（1） Frenkel缺陷和肖特基缺陷（2）刃位错和螺位错（3）热缺陷和杂质缺陷（4）置换型固溶体和填隙型固溶体（5）点缺陷和线缺陷主要内容：1.缺陷反应方程的编写方法2、热缺陷浓度计算3.杂质缺陷、固溶体及固溶体分子式4、非化学计量化合物结构缺陷（半导体）种类、形成条件、缺陷浓度、电导率与气体压力的关系。
武汉理工大学考研材料科学基础重点 第3章-晶体结构缺陷
第二章晶体结构缺陷缺陷的含义：通常把晶体点阵结构中周期性势场的畸变称为晶体的结构缺陷。
理想晶体：质点严格按照空间点阵排列的晶体。
实际晶体：存在着各种各样的结构的不完整性。
本章主要内容：2.1 晶体结构缺陷的类型2.2 点缺陷2.3 线缺陷2.4 面缺陷2.5 固溶体2.6 非化学计量化合物⏹ 2.1 晶体结构缺陷的类型分类方式：几何形态：点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷等形成原因：热缺陷、杂质缺陷、非化学计量缺陷、电荷缺陷和辐照缺陷等●一、按缺陷的几何形态分类1. 点缺陷（零维缺陷）缺陷尺寸处于原子大小的数量级上，即三维方向上缺陷的尺寸都很小。
包括：空位：正常结点没有被质点占据，成为空结点间隙质点：质点进入正常晶格的间隙位置，成为间隙质点错位原子或离子杂质质点：指外来质点进入正常结点位置或晶格间隙，形成杂质缺陷双空位等复合体点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关。
2. 线缺陷（一维缺陷）位错指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短，如各种位错。
线缺陷的产生及运动与材料的韧性、脆性密切相关。
3.面缺陷面缺陷又称为二维缺陷，是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷，即缺陷尺寸在二维方向上延伸，在第三维方向上很小。
如晶界、表面、堆积层错、镶嵌结构等。
面缺陷的取向及分布与材料的断裂韧性有关。
4.体缺陷体缺陷亦称为三维缺陷，是指在局部的三维空间偏离理想晶体的周期性、规则性排列而产生的缺陷。
如第二相粒子团、空位团等。
体缺陷与物系的分相、偏聚等过程有关。
●二、按缺陷产生的原因分类1. 热缺陷定义:热缺陷亦称为本征缺陷，是指由热起伏的原因所产生的空位或间隙质点（原子或离子）。
类型:弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷。
弗伦克尔缺陷是质点离开正常格点后进入到晶格间隙位置，其特征是空位和间隙质点成对出现。
肖特基缺陷是质点由表面位置迁移到新表面位置，在晶体表面形成新的一层，同时在晶体内部留下空位。
材料科学基础总复习
材料科学基础总复习第40讲总复习《材料科学基础》课程主要从一级学科层次阐述材料的组成与结构、制备与加工、性质、使用性能等材料科学与工程主要要素之间的相互关系及其制约规律。
在讲授过程中，尽力无机非金属材料物理化学、金属学原理、高分子材料科学等学科的共性科学原理和方法，构建一级学科层次上阐述材料结构（包含电子结构、空间质点排列、显微结构或相结构等结构层次）、性质、性能相互关系以及静态、动态条件下解决材料设计、制备、加工等相关工程问题；在建立材料领域科学基础的同时，通过科学思维方法的训练，全面培养学生运用科学原理解决实际问题的工程能力；通过教学内容的精选与组织，培养材料工作者既注重材料研究与开发的基础研发过程，又重视材料加工与服役中的性能变化及环境行为效应等材料使用过程的综合素质，使学生成为能够理解并调控材料开发-服役-消亡的整个材料循环过程的综合型人才。
在进行总复习时，首先回顾在绪论中介绍的各章节之间的内在关系，然后，针对各章节的重点和难点进行总结，具体如下：2 晶体结构1、晶体中的键合类型是依据什么进行分类的，分为哪几类，各自的含义几特点是什么？2、晶面晶向的指数表达，会根据晶面指数和晶向指数在一个单胞内画出晶面和晶向。
3、等径球最紧密堆积的方式（两种，六方最紧密堆积和面心最紧密堆积），各自的堆积形式是ABA和ABCA堆积，分别存在六方晶胞和面心立方晶胞，密排面分别是{0001}面和{111}面。
4、等径球最紧密堆积中的空隙有哪两种；一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙；n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙；不等径球是如何进行堆积的。
5、关于典型无机化合物晶体结构从以下几个方面进行分析：何种离子作何种密堆积，何种离子添何种空隙；配位数与配位多面体、配位多面体之间的连接方式；晶胞分子数；空隙添充情况；氧离子的电价是否饱和（根据鲍林规则判断结构的稳定性）；结构对性能的影响；能够根据立体图画出投影图或根据投影图画出立体图。
材料科学基础总复习3
材料科学基础总复习3判断题：1、合金相可分为固溶体和中间相两大类。
2、体心立方结构不是密堆结构。
3、高分子链的远程结构是指高分子的大小与形状。
4、液-固界面微观结构中，所谓“光滑界面”具有微观不平整宏观平整的特点，故又称之为“非小平面界面”。
5、晶胞中四面体间隙由于均由6个原子所构成，故任何晶系中四面体间隙的半径均相同，而仅仅是其间隙中心位置不同。
6、均匀形核的临界晶核半径与过冷度的平方成反比，所以大幅度降低结晶温度将能有效提高形核率。
7、位错可以终止于晶体内部。
8、液态金属只要过冷到其熔点以下就会发生结晶。
9、所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全抵偿表面自由能的增加时的晶胚大小。
10、非均匀形核总是比均匀形核容易，因为非均匀形核一般是以外加固体杂质作为现成晶核，不需要形核功。
11、在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以成核的。
12、若在过冷液体中，外加10000颗形核剂，则结晶后可以形成10000颗晶粒。
选择题：1、凝固的热力学条件为：（）（A）形核率(B)系统自由能增加（C）能量守衡（D）过冷度2、固溶体的特点是：（）（A）具有较高的强度，同时具有较高的硬度（B）具有较高的强度，同时具有较高的塑性（C）具有较高的强度、硬度，同时具有较高的塑性（D）以上都不对。
3、金属的电阻率随温度的升高而（）。
（A）降低（B）不变（C）升高（D）不确定4、组元之间形成无限固溶体的必要条件是：a、原子半径相近，b、电子浓度极限相近，c、晶体结构类型相同。
5、根据原子在相界面上排列的特点，可以把相界面分为：（）（A）共格界面（B）半共格界面（C）大晶角界面（D）非共格界面6、渗碳体属于：a、电子化合物，b、间隙固溶体，c、间隙化合物。
7、晶面指数越大，则晶面间距：a、越大，b、越小，c、无变化。
8、柏氏回路的方向可用加以确定：a、直角右手法则，b、右手螺旋法则，c、左手螺旋法则。
材料科学基础1-3章复习
7/4=21/12
密排六方 （c/a约为1.55~1.58 ）
•间隙化合物
RX/RM=0.23，
占据四面体间隙， CN=4
RX/RM=0.41~0.59， 占据八面体间隙， CN=6
晶体结构 bcc hcp
fcc
六方P
间隙化合物/金属
Ti, Zr, Hf
V, Nb, Ta
Gr, Mo, W
V2C, Nb2C, Ta2C Nb2N, Ta2N Mo2C, W2C TiC, ZrC, HfC
空间点阵的定义：
单胞的三个矢量（三个棱）a，b，c的长度a，b，c以及 三个棱之间的夹角α(b∧c)，β(c∧a)，γ(a∧b)这6个参数称为 点阵常数(Lattice Parameter)，它们是描述单胞特征的基本参 数。
1.3 对称性
1.3.1 对称变换(操作) 对称变换实际上就是一种对称操作。从几何意义考察 物体的对称性就是考察变换前后物体是否自身重合，如 果重合了，这种变换就是一种对称操作。
/Re
/RuOs /Fe
Mo2N, W2N VC,NbC,TaC
/Co, Rh, Ir
TiN, ZrN, HfN
VN, NbN0.94 WC, NbN
/Ni, Pd, Pt
电子浓度
4 5 6 7 7.5 8 8 8.5 9 9 10 10
3.5.1.3有序固溶体（超结构） 1. Cu3Au型
结构符号是LI2，Pearson符号是cP4
α=β=90° , γ =120 °
α=β=γ≠90 °
十 四 种 布 喇 菲 点 阵
1.4.5 晶带（Zone）及晶带(WEISS)定律
1.4.3 方向指数,平面指数
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判断题：
1、合金相可分为固溶体和中间相两大类。
2、体心立方结构不是密堆结构。
3、高分子链的远程结构是指高分子的大小与形状。
4、液-固界面微观结构中，所谓“光滑界面”具有微观不平整宏观平整的特点，故又称之为“非小平面界面”。
5、晶胞中四面体间隙由于均由6个原子所构成，故任何晶系中四面体间隙的半径均相同，而仅仅是其间隙中心位置不同。
6、均匀形核的临界晶核半径与过冷度的平方成反比，所以大幅度降低结晶温度将能有效提高形核率。
7、位错可以终止于晶体内部。
8、液态金属只要过冷到其熔点以下就会发生结晶。
9、所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全抵偿表面自由能的增加时的晶胚大小。
10、非均匀形核总是比均匀形核容易，因为非均匀形核一般是以外加固体杂质作为现成晶核，不需要形核功。
11、在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以成核的。
12、若在过冷液体中，外加10000颗形核剂，则结晶后可以形成10000颗晶粒。
选择题：
1、凝固的热力学条件为：（）
（A）形核率 (B)系统自由能增加
（C）能量守衡（D）过冷度
2、固溶体的特点是：（）
（A）具有较高的强度，同时具有较高的硬度
（B）具有较高的强度，同时具有较高的塑性
（C）具有较高的强度、硬度，同时具有较高的塑性
（D）以上都不对。
3、金属的电阻率随温度的升高而（）。
（A）降低（B）不变（C）升高（D）不确定
4、组元之间形成无限固溶体的必要条件是：
a、原子半径相近，
b、电子浓度极限相近，
c、晶体结构类型相同。
5、根据原子在相界面上排列的特点，可以把相界面分为：（）
（A）共格界面（B）半共格界面（C）大晶角界面（D）非共格界面
6、渗碳体属于：
a、电子化合物，
b、间隙固溶体，
c、间隙化合物。
7、晶面指数越大，则晶面间距：
a、越大，
b、越小，
c、无变化。
8、柏氏回路的方向可用加以确定：
a、直角右手法则，
b、右手螺旋法则，
c、左手螺旋法则。
9、具有粗糙液固界面的晶体其长大机制为：
a、垂直长大，
b、界面形成二维晶核，
c、依靠缺陷长大。
10、HCP、BCC、FCC晶胞原子数分别为：
a、6 2 4，
b、6 3 2，
c、2 4 6。
名词解释：缨状微束模型电子化合物位错密度界面能过冷度中间相
填空题：
1、
2、表征晶体结构中原子堆积紧密程度的特征量是和。
3、合金中间相可分为、、和。
4、由派-纳力公式可知，晶体的滑移面应是，滑移方向应是。
5、滞弹性的主要特点是。
6、影响攀移运动的主要因素有、和。
7、孪晶是指相邻两晶粒或一个晶粒内部相邻两部分的位向关系。
8、原子扩散驱动力是，阻力是，固态金属中扩散的主要机制是与。
9、均匀形核的必要条件为，其充分条件是和。
10、相界是指，其有、和三种结构。
11、位于立方晶系晶胞棱边上的原子为相邻晶胞所共有。
12、密排六方结构是面沿方向逐层堆积而成，堆垛顺序可表示为。
13、形成无限固溶体的必要条件是。
14、间隙化合物和间隙相的典型代表分别是和。
15、刃、螺位错所共有的运动方式是。
16、晶界根据取向差的大小可分为和。
17、正常价化合物的稳定性与有关。
18、固溶体中溶质原子的分布情况可能有四种情况、、和。
问答题：
１、从滑移的角度解释三种典型原子结构金属的变形能力的不同。
2、晶面指数的标定方法
3、解释“点阵”与“晶胞”。
4、解释碳原子在α-Fe、γ- Fe中形成固溶体固溶度差别的原因。
5、简述“利用位错线与柏氏矢量的空间取向关系判断位错类型”。
6、根据晶粒的位向差及其结构特点，晶界有哪些类型？有何特点属性？
7、比较均匀形核和非均匀形核的异同点，说明为什么非均匀形核往往比均匀形核更容易进行？
8、试述结晶的热力学条件、能量条件及结构条件。
9、细化晶粒的方法有哪些？说明其基本原理。
10、常见金属晶体结构中哪些是密排结构？它们能不能分别看作是一种独立的布拉菲点阵？为什么？
11、组元间的电负性差如何影响置换固溶体的溶解度？
12、在高聚物大分子链中有哪些热运动单元？这些热运动单元与高聚物宏观性状有何关联？
13、举例说明固体材料中结合键的多重性。
14、高聚物平均分子量及分子量分布宽窄对高聚物性能有何影响？
计算题
１、已知铝的相对原子质量为26.97，原子半径为0.143nm，求铝晶体的密度。
２、按晶体的刚球模型，若球的直径不变，若Fe从fcc转变为bcc时，计算其体积膨胀多少？。