《材料科学基础》名词解释

《材料科学基础》
名词解释
第一章材料结构的基本知识
1、晶体材料的组织：指材料由几个相(或组织单元)组成，各个相的相对量、尺寸、形状及分布。

第二章材料的晶体结构
1、空间点阵：将理想模型中每个原子或原子团抽象为纯几何点，无数几何点在三维空间规律排列的阵列
2、同素异构：是指有些元素在温度和压力变化时，晶体结构发生变化的特性
3、离子半径：从原子核中心到其最外层电子的平衡距离。

4、离子晶体配位数：在离子晶体中，与某一考察离子邻接的异号离子的数目称为该考察离子的配位数。

5、配位数：晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数
6、致密度：晶体结构中原子体积占总体积的百分数；
第三章高分子材料的结构
1、聚合度：高分子化合物的大分子链是出大量锥告连成的。

大分子链中链节的重复次数叫聚合度
2、官能度：指在一个单体上能和别的单体发生键合的位置数目
3、加聚反应：由一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应；
4、缩聚反应：由一种或多种单体相互混合而连接成聚合物，同时析出(缩去)某种低分子物质(如水、氨、醉、卤化氢等)的反应；
5、共聚：由两种或两种以上的单休参加聚合而形成聚合物的反应。

第四章晶体缺陷
1、晶体缺陷：实际晶体中与理想的点阵结构发生偏差的区域；
2、位错密度：晶体中位错的数量，是单位体积晶体中所包含的位错线总长度；
3、晶界：同一种相的晶粒与晶粒的边界；
4、晶界内吸附：少量杂质或合金元素在晶体内部的分布是不均匀的，它们常偏聚于晶界，称这种现象为晶界内吸附；
第五章材料的相结构及相图
1、固溶体：当合金相的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时，这种相就称为一次固溶体或端际固溶体，简称固溶体。

2、拓扑密堆积：如两种不同大小的原子堆积，利用拓扑学的配合规律，可得到全部或主要由四面体堆垛的复合相结构，形成空间利用率很高、配位数较大(12、14、15、16等)一类的中间相，称为拓扑密堆积。

3、电子浓度：固溶体中价电子数目e与原子数目之比。

4、间隙相：两组元间电负性相差大，且/1≤0.59具有简单的晶体结构的中间相
5、间隙化合物：两组元间电负性相差大，且/≥0.59所形成化合物具有复杂的晶体结构。

6、间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂间隙所形成的固溶体。

7、相图：表示平衡状态下，相组成、物质状态和T、P、成分之间的简明图解
8、相律：反映体系内自由度与组分数和相数间关系的数学表达式。

9、枝晶偏析：合金凝固时一般均以枝晶的形式长大，枝晶的主干(即先凝固部分)含高熔点组元较多，而做枝晶偏析。

10、伪共晶体：成分在共晶点附近的合金自液态快冷时，有可能使液相全部凝固成共晶体而没有初生相，这种共晶体又称伪共晶体；
11、固溶强化：溶质原子加入到溶剂原子中形成固溶体，固溶体在具有较高强度及硬度的同时，
还保持良好的塑性，这一现象叫做固溶强化。

12、相：是合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。

13、珠光体：是铁素体与渗碳体的机械混合物，具有较高硬度与强度，综合机械性能较好。

14、枝晶偏析：合金不平衡凝固时，先凝固的枝杆和后凝固的枝间成分不均匀的现象，可用均匀退火的方法消除枝晶偏析。

15、合金：是指由两种或两种以上的金属、或金属与非金属经熔炼或用其他方法制成的具有金属特性的物质。

第六章材料凝固与气相沉积
1、均匀形核：在过冷液态金属中，依靠液态金属本身的能量变化获得驱动力，由晶胚直接成核过程叫均匀成核：新相晶核在母相中均匀形成。

2、非均匀成核：过冷液体中晶胚依附在其他物质上成核叫非均匀成核，如雨、雪。

形核时
3、形核率：单位时间、单位体积内所形成晶核的数目，n/s·cm³
重合位置点阵：
4、过冷：液相冷却到凝固点T₄以下还保持其亚稳态而不凝固，这一现象叫做过冷。

5、过冷度：液体冷却时凝固点Tv与过冷液相所处温度T之差叫做过冷度(△T=Tm-T）
第七章扩散与固态相变
1、稳态扩散：在扩散过程中各截面上的浓度不随时间改变的扩散叫稳态扩散。

2、Kirkendall效应：对于置换式固溶体中溶质原子的扩散，由于溶质和溶剂原子半径相差不大，原子扩散时和空位交换几率不相等，导致两者扩散速率不同。

能观察到这种实验结果的实验现象称为Kirkendall效应
3、体扩散：通过晶体点阵进行的扩散过程称为体扩散
4、无扩散相变：原子不发生随机走动的相变；
第八章材料的变形与断裂
1、加工硬化：指金属晶体在塑性变形过程中，材料的强度随塑性变形量的增加而增加。

其产生机制是随着冷变形量的增加，位错密度要增加，新产生的位错必然会通过其周围存在的应力场妨碍彼此的运动，位错的这种交互作用产生了加工硬化，使塑性变形的抗力增加；强化实质在于增加位错运动阻力。

2、韧性：是材料在断裂以前能够吸收的能量大小的量度
3、蠕变：当金属承受恒定负荷或恒定应力时、经过一段时间后，它可能进行递增的塑性变形。

这种与时间有关的应变，称为蠕变。

4、固溶强化：指金属中溶质原子的存在，使其强度提高。

固溶强化的根本原因在于溶质原子与位错交互作用，强化实质在于增加位错运动阻力。

5、细晶强化：多晶体的屈服强度随晶粒尺寸的减小而增加。

可以用Hall-patch公式表示：= 0+B12，强化实质在于增加位错运动阻力。

第九章固体材料的电子结构与物理性能
固溶体：以合金中某一组元作为溶剂，其他组元作为溶质，所形成的与溶剂有相同的晶体结构、晶格常数稍有变化的固相称为固溶体
无限固溶：溶质能以任何比例溶入溶剂中，形成完全互溶的固溶体
小角度晶界：晶界两侧晶粒位相差角小于10°的晶界，基本上由位错组成
大角度晶界：相邻两晶粒的位相差大于10度的晶界
珠光体：铁碳平衡相图的共析反应产物，是铁素体与渗碳体的共析混合物
超点阵：溶质原子呈完全有序分布的固溶体为有序固溶体，或称超点阵
全位错：柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错
共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变
多晶型转变：当外界条件改变时，元素的晶体结构可以发生转变，把金属的这种转变称为多晶型转变
离子晶体：由正负离子通过离子键按一定方式堆积起来而形成的晶体
置换固溶体：溶质原子占据了溶剂晶格某些结点位置所形成的固溶体
间隙固溶体：溶质原子进入溶剂晶格的间隙所形成的固溶体
不全位错：柏氏矢量小于点阵矢量的称为不全位错
包晶转变：由一个特定成分的固相和液相生成另一个特点成分固相的转变
固溶强化：由于溶质原子的固溶而引起的强化叫固溶强化
堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏而错排
位错密度：单位体积晶体中所包含的位错线的总长度
柯氏气团：溶质原子与位错交互作用后，在周围偏聚的现象称为柯氏气团
比基体小的置换式原子和空位被吸引到刃位错周围的压缩区，而比基体间隙大的间隙原子和置换原子被吸引到刃位错的扩张区，这种溶质原子偏聚与刃位错产生的弹性交互作用称为Cottrell气团。

超离子导电性：一部分离子晶体的扩散激活能很低，在室温下有较高的导电率
螺位错：柏氏矢量平行于位错线的位错
刃位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错
扩展位错：两个不全位错中间夹一层错的位错组态
全位错：位错的柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍的位错
不全位错：柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错
一次键：结合力较强，在分子内起键合作用的强键。

包括离子键共价键和金属键
二次键：结合力较弱，分子之间的相互作用大都为弱键包括范德瓦耳斯键和氢键
相：结构相同，物理和化学性质完全均匀的部分
交滑移：螺位错在滑移面上滑移受阻后，绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移
组元：材料中基本的、独立的物质，可以是纯元素、也可以是化合物，及金属和非金属元素
合金：由两种或两种以上的金属和非金属组成的、具有金属特性的物质
相变：相与相之间的转变成为相变
吉布斯相律：处于热力学平衡状态的系统中，自由度与组元和相数之间的关系
伪共晶：在不平衡结晶的条件下，不在共晶成分点处的合金，也能全部转变成共晶组织
共析反应：一个特定成分的固相生成另外两个特定成分的固相
过饱和点缺陷：晶体中的点缺陷数量超过了其平衡浓度
位错反应：位错除相互作用外，还可能发生分解或合成
均匀形核：在均一的液相中靠自身的结构起伏和能量起伏形成新相核心的过程
非均匀形核：形核依附于液相中某种固体表面(外来杂质表面或容器壁)上形成的过程
形核率：单位时间、单位体积内液相中形成的晶核数目
平均分配系数：合金平衡凝固时，固相的成分与液相成分的比值
渗碳体：Fe₃C，是铁与碳的间隙化合物，其含碳量为6.69%，是铁碳合金中的重要基本相
滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(滑移面)和晶向(滑移方向)产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式
派-拉力：在理想晶体中位错在点阵周期场中运动时所需克服的阻力
孪生：晶体在切应力作用下，沿一定的晶面(孪晶面)和晶向(孪晶方向)，在一个区域内发生连续的切变，使已变形的晶体部分与未变形的晶体部分保持镜面对称的关系，即产生孪晶的过程
临界切应力：单晶体受拉伸，当拉伸轴沿一定晶向，只有当外应力在某个滑移面的滑移方向上的分切应力达到某一临界值时，晶体开始滑移，产生变形，这一临界应力值就称临界切分应力
形变织构：在塑性变形中，随着变形量的增加，多晶体中原来为向互不相同的晶粒在空间位向上呈现一定程度的一致
组织：各相晶粒的相对含量、尺寸大小、形状分布等形貌特征，有多相组织、单相组织间隙化合物：半径较小的非金属原子(C、N、B、0等)，处于过渡族金属晶体的间隙中，形成的化合物称为间隙化合物
固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高
一次固溶体：溶剂原子为单质(纯元素)的固溶体称为一次固溶体
二次固溶体：溶剂为化合物的固溶体为二次固溶体
同素异构：同种组分金属在不同的温度和压力下具有不同的晶体结构的现象
攀移：刃位错在垂直于滑移面是方向上的运动
有序化：有序固溶体在某一温度以上可以转变成无序固溶体，重新冷却到该温度以下时又转变成有序固溶体，这一转变过程为有序化。