材料科学概论考点总结
材料概论知识点总结

材料概论知识点总结1.材料学纲要结合键离子键、共价键、金属键(化学键)、分子键和氢键1)几种结合键的区别?离子键是以正负离子间的相互作用力形成的结合。
离子键材料由两种以上的电负性相差很大的原子构成。
离子晶体的特性:(1)离子晶体是最密堆积的面心立方或六方密填结构,离子晶体的这种结构特征体现了离子键的各向同性。
(2)对可见光透明,吸收红外波长。
离子震动能级吸收。
共价键不易失去价电子的原子倾向于与邻近原子共有价电子、成为8电子稳定结构。
共价键以拉手结合。
金属键具有方向性,价电子位于共价键附近的几率高于其他处。
共价键形成的条件:原子具有相似的电负性、价电子之和为8。
共价键材料的特性:(1)高硬度、高熔点、导电性差、低膨胀系数,这体现了共价键是强化和键。
(2)性脆,延展性很差,这体现了共价键的方向性。
陶瓷和聚合物;或完全、或部分是共价键。
金属键金属原子失去价电子成为正离子、价电子成为自由电子,离子骨架浸泡在电子的海洋。
本质:是离子、电子间的库仑相互作用。
特性:无方向性,不易被破坏。
使金属具有良好的延展性和导电性,是良好的导体。
分子键由分子之间的作用力(范德华力)而形成的,由于分子键很弱,故结合成的晶体具有低熔点、低沸点、低硬度、易压缩等特性。
氢键氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢去为媒介,生成X-H...Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,成为氢键。
1)结合键对材料性能的影响。
金属材料金属材料的结合键主要是金属键。
金属特性:导电性、导热性好;正电阻温度系数;好的延展性;金属光泽等。
陶瓷材料陶瓷材料是包含金属和非金属元素的化合物,其结合键主要是离子键和共价键,大多数是离子键。
离子键赋予陶瓷相当高的稳定性,所以陶瓷材料通常具有极高的熔点和硬度,但同时陶瓷材料的脆性也很大。
高分子材料高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键。
其中,组成分子的结合键是共价键和氢键,而分子间的结合键是范德华键。
材料概论知识点

材料概论知识点材料概论这门课呀,那可真是个有趣又充满奥秘的领域!咱们先来说说什么是材料。
材料就像是我们生活中的各种“小伙伴”,无处不在。
比如说,你每天坐的椅子,可能是木头做的,这木头就是一种材料;你喝水用的杯子,有玻璃的、塑料的,玻璃和塑料也是材料。
从小学到高中的教材里,材料的知识那是逐渐深入的。
小学的时候,可能就是让咱们简单认识一些常见的材料,像金属啦、塑料啦、纸啦。
比如说,老师会带着小朋友们做个小实验,把一块铁放到水里,看看它会不会浮起来,这就是在初步感受材料的性质。
到了初中,知识就更丰富一些啦。
会讲到材料的物理性质和化学性质。
物理性质包括密度、硬度、导电性等等。
就拿导电性来说吧,为啥电线要用铜丝而不用铁丝呢?这就是因为铜的导电性比铁好呀。
还记得我上初中那会,有一次物理课,老师拿来各种材料的导线,让我们自己动手连接电路,看看哪种材料能让灯泡更亮。
我当时特别兴奋,手忙脚乱地摆弄着那些导线,结果不小心把电池装反了,灯泡愣是没亮,把周围同学都逗乐了。
高中阶段,材料的知识就更深入和复杂啦。
会涉及到材料的结构和性能之间的关系。
比如说,金属材料的晶体结构会影响它的强度和韧性。
还会讲到新型材料,像纳米材料、复合材料这些高大上的东西。
咱们就拿纳米材料来说吧,这可是个神奇的玩意儿。
纳米材料的颗粒特别特别小,小到只有几个纳米。
因为尺寸小,所以它们就有了一些特殊的性质。
比如说,纳米银可以杀菌,纳米二氧化钛可以用来做自清洁的表面。
我曾经看过一个报道,说有一种纳米衣服,不仅防水还透气,简直太酷了!再来说说复合材料。
复合材料就是把两种或两种以上不同的材料组合在一起,发挥它们各自的优点。
像碳纤维增强复合材料,又轻又结实,在航空航天领域可是大有用处。
总之,材料概论这门课的知识点就像是一个大宝藏,等着我们一点点去挖掘。
从生活中常见的材料,到高科技领域的新型材料,每一个知识点都充满了惊喜和探索的乐趣。
只要咱们用心去学,就能发现材料的世界是多么的精彩!希望大家都能在材料的知识海洋里畅游,发现更多的奇妙之处!。
材料科学基础考研知识点总结

材料科学基础考研知识点总结第一章原子结构和键合1.原子键合●金属键●离子键●共价键●氢键●范德华力:静电力诱导力色散力第二章固体结构1.晶体学基础●空间点阵和晶胞●七个晶系14种点阵2.金属的晶体结构●晶体结构和空间点阵的区别3.合金的相结构●晶相指数和晶面指数●晶向指数●晶面指数●六方晶系指数●晶带●晶面间距●晶体的对称性●宏观对称元素●极射投影●金属的晶体结构●三种典型的金属的晶体结构●多晶型性●置换固溶体●间隙固溶体●固溶体的围观不均匀性●影响固溶度的主要因素●固溶体的性质●中间相●正常价化合物●电子化合物●与原子尺寸因素相关的化合物●超结构(有序固溶体)4.常见离子晶体结构●离子晶体配位规则(鲍林规则)●负离子配位多面体规则(引入临界离子半径比值)●电价规则(整体不显电性)●负离子多面体共顶,棱和面规则(由于共用顶,棱和面间距下降,导致库仑力上升,稳定性下降)●不同种类正离子配位多面体规则(能量越高区域越分散)●节约规则(【俄罗斯方块原理】)●典型离子晶体结构●AB型化合物【CsCl结构 NaCl结构 ZnS型结构】●AB2型化合物结构【CaF2 萤石 TiO2金红石型结构】●硅酸盐的晶体结构●孤岛状硅酸盐●组群状硅酸盐●链状硅酸盐●层状硅酸盐●架状硅酸盐5.共价晶体结构第三章晶体中的缺陷1.点缺陷●点缺陷形成●点缺陷的平衡浓度2.位错●刃型位错●螺型位错●混合位错●伯氏矢量●位错运动●位错弹性性质(认识)●位错生成与增值●实际位错中伯氏矢量3.面缺陷●外表面与内表面(了解)●晶界和亚晶界●晶界的特性●孪晶界●相界第四章固体中的扩散1.扩散的表象理论●菲克第一定律●菲克第二定律●扩散方程●置换固溶体扩散(柯肯达尔效应)2.扩散热力学●扩散的热力学分析(上坡扩散)3.扩散的微观理论与机制●扩散机制●晶界扩散及表面扩散●扩散系数4.扩散激活能5.影响扩散的因素●温度●晶体结构●晶体缺陷●化学成分●应力作用6.反应扩散7.离子晶体中的扩散第五章材料的变形1.弹性变形●弹性的不完整性●包申格效应●弹性后效●弹性滞后2.黏弹性变形3.塑性变形●单晶体塑性变形●滑移●孪生●扭折●多晶体的塑性变形●晶粒取向的影响●晶界的影响●合金的塑性变形●单相固溶体塑性变形●影响因素●曲服现象●应变实效●多相合金的塑性变形●弥散分布型合金的塑性变形●塑性变形对组织性能影响●显微组织变化●亚结构变化●性能变化●形变织构●残余应力4.回复与再结晶●冷变形金属在加热时组织与性能的变化●回复●再结晶●晶粒的长大5.热加工●动态回复●动态再结晶●蠕变●超塑性第六章凝固1.相平衡和相率●吉布斯相律2.纯晶体的凝固●液态结构●晶体凝固的热力学条件●形核●晶粒长大●结晶动力学及凝固组织●凝固理论应用3.合金的凝固●正常凝固●区域熔炼●合金成分过冷4.铸锭组织与凝固技术●铸锭的宏观组织●铸锭的缺陷第七章相图1.二元相图基础●2.二元相图●匀晶相图●共晶相图●包晶相图●铁碳相图3.三元相图基●基本特点●表示方法●杠杠定律及重心定律第八章材料的亚稳态1.纳米材料2.准晶3.非晶态4.固态相变形成亚稳相●固体相变形成的亚稳相●固溶体脱溶分解产物●脱熔转变●连续脱溶●不连续脱溶●脱溶过程亚稳相●脱溶分解对性能影响●马氏体转变●特征●形态●贝氏体转变●钢中贝氏体转变特征●贝氏体转变的基本特征。
材料科学基础基础知识点总结

第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式2 原子结合键(1)离子键与离子晶体原子结合:电子转移,结合力大,无方向性和饱和性;离子晶体;硬度高,脆性大,熔点高、导电性差。
如氧化物陶瓷。
(2)共价键与原子晶体原子结合:电子共用,结合力大,有方向性和饱和性;原子晶体:强度高、硬度高(金刚石)、熔点高、脆性大、导电性差。
如高分子材料。
(3)金属键与金属晶体原子结合:电子逸出共有,结合力较大,无方向性和饱和性;金属晶体:导电性、导热性、延展性好,熔点较高。
如金属。
金属键:依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。
(3)分子键与分子晶体原子结合:电子云偏移,结合力很小,无方向性和饱和性。
分子晶体:熔点低,硬度低。
如高分子材料。
氢键:(离子结合)X-H---Y(氢键结合),有方向性,如O-H—O(4)混合键。
如复合材料。
3 结合键分类(1)一次键(化学键):金属键、共价键、离子键。
(2)二次键(物理键):分子键和氢键。
4 原子的排列方式(1)晶体:原子在三维空间内的周期性规则排列。
长程有序,各向异性。
(2)非晶体:――――――――――不规则排列。
长程无序,各向同性。
第二节原子的规则排列一晶体学基础1 空间点阵与晶体结构(1)空间点阵:由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。
图1-5特征:a 原子的理想排列;b 有14种。
其中:空间点阵中的点-阵点。
它是纯粹的几何点,各点周围环境相同。
描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。
空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。
(2)晶体结构:原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。
特征:a 可能存在局部缺陷;b 可有无限多种。
2 晶胞图1-6(1)――-:构成空间点阵的最基本单元。
(2)选取原则:a 能够充分反映空间点阵的对称性;b 相等的棱和角的数目最多;c 具有尽可能多的直角;d 体积最小。
(3)形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。
材料学概论复习知识点

材料学概论复习知识点
材料?材料的分类及类型?
固溶体?
断裂韧度?
沿晶断裂?穿晶断裂?
磨损的定义及分类?
结构材料的失效及其常见的失效形式?
材料在国民经济中的地位及作⽤?
Fe-C相图有什么⽤?
铁素体?
奥⽒体?
渗碳体?
退⽕?淬⽕?
钢铁的常规热处理⼯艺种类及特点?
合⾦钢牌号的命名规则是什么?
不锈钢的特点及“不锈”原理是什么?
传统陶瓷、特种陶瓷的概念与分类?
特种陶瓷与普通陶瓷的区别?
陶瓷材料的晶体缺陷具体有哪些?
提⾼陶瓷材料强度及减轻脆性的途径?
⽣物陶瓷的定义、种类、优点及⽣物材料的发展趋势?耐⽕材料?不定形耐⽕材料定义及分类?
耐⽕度?荷重软化温度?
共聚物?
⽴体异构?
⾼分⼦材料的定义以及三⼤合成⾼分⼦材料?
⾼分⼦材料的近程结构和远程结构的内容?
纤维增韧?
复合材料的分类?
复合材料的性能特点?
颗粒增韧陶瓷基复合材料的韧化机理?ZrO2马⽒体相变增韧的机理及使⽤条件?考试题型选择:10分,共10⼩题
名词解释:24分,共8个
简答:42分,共6道
论述:24分,共2道。
材料科学基础知识点总结(1)

金属学与热办理总结一、金属的晶体构造要点内容:面心立方、体心立方金属晶体构造的配位数、致密度、原子半径,八面体、四周体空隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特征、晶界具的特征。
基本内容:密排六方金属晶体构造的配位数、致密度、原子半径,密排场上原子的堆垛次序、晶胞、晶格、金属键的观点。
晶体的特色、晶体中的空间点阵。
晶格种类fcc(A1)bcc(A2)hcp(A3)空隙种类正四周体正八面体四周体扁八面体四周体正八面体空隙个数84126126原子半径2a3a a442r A空隙半径32a22a53a23a62a21a 444442r B晶胞:在晶格中选用一个能够完整反应晶格特色的最小的几何单元,用来剖析原子摆列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。
金属键:失掉外层价电子的正离子与洋溢此间的自由电子的静电作用而联合起来,这类联合方式称为金属键。
位错:晶体中原子的摆列在必定范围内发生有规律错动的一种特别构造组态。
位错的柏氏矢量拥有的一些特征:①用位错的柏氏矢量能够判断位错的种类;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路程径没关;③位错的柏氏矢量个部分均同样。
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混淆型呈随意角度。
晶界拥有的一些特征:①晶界的能量较高,拥有自觉长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋向;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐化和氧化;⑥常温下晶界能够阻挡位错的运动,提升资料的强度。
二、纯金属的结晶要点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法,铸锭三晶区的形成体制。
基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质办理的观点。
铸锭的缺点;结晶的热力学条件和构造条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不停变化着的近程规则摆列的原子公司。
材料概论总结

材料概论总结材料概论总结材料概论总结一、名词解释1、能源材料:能源开发、转换、运输、储存所需的材料。
2、信息材料:信息的接收、处理、储存和传播所需的材料。
3、结构材料:以力学性能为基础,用以制造各种以受力为主的构件材料。
4、功能材料:主要利用物质独特的物理性质、化学性质或生物功能等而形成的一类材料。
5、碳素钢:含碳量小于2%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。
6、合金钢:为了改善钢的某些性能而加入一定量的某种或几种合金元素的钢。
7、调质钢:经过调质处理后使用的碳素结构钢和合金结构钢。
8、工具钢:用以制造各种工具用的高~中碳优质钢。
9、铸铁:铸造用生铁经重新熔炼~浇注后铸造机器零件的金属材料。
10、粉末冶金:将金属粉末经过成型和烧结制成金属材料或机械零件的一种工艺方法。
11、灰口铸铁:因其断口的外貌呈暗灰色。
12、蠕墨铸铁:将低碳低硅的铁水经过硅铁或硅钙孕育处理而得。
13、球墨铸铁:用灰口成分的铁水经过球化处理和孕育处理而得。
二、填空1、从材料的使用性能考虑,将材料分为结构材料和功能材料两类。
2、我国河南安阳殷墟出土的商代晚期的司母戊鼎,是使用锡青铜材料铸造的,主要是Cu和Sn的合金。
3、元素周期表中,有84种元素是金属元素。
4、金属材料通常分为黑色金属和有色金属,其中黑色金属主要指铁及其合金。
5、按化学成分分类,钢分为碳素钢和合金钢。
6、按冶炼设备和方法的不同,工业用钢可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。
7、根据冶炼时脱氧程度的不同,钢可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。
8、按退火后的金相组织,钢可以分为亚共析钢、共析钢、和过共析钢。
9、按正火后的金相组织,钢可以分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。
10、低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为0.04%~0.25%C、0.25%~0.60%C和0.60%~1.35%C。
11、强碳化物形成元素有钒、锆、铌、钛、钽等。
(举三例即可,中文名称或元素符合均得分。
材概总结yqq

第一章绪论1.材料科学与工程四大要素及其相互联系P5The four basic aspects of materials science and technology are: manufacturing processing(合成与加工,制造过程), structure(组成结构), properties (材料的性质)and performances (使用性能)2.晶体与不定形的性质差异P16Crystalline state(晶态):①definite melting point(固定熔点);②anisotropy(各向异性)【the properties of crystals aredifferent in various crystallographic directions ,whichare associated with an ordered arrangement ofatoms in space.】;③ordered structure(有序结构);④more stable(更稳定)。
Amorphous is just the opposite。
第二章Metallic Materials(金属材料)1.碳对碳素钢(carbon steels)的影响P41①Becomes more expensive to produce②Becomes less ductile(柔软的,可延展的),i.e,more brittle(易碎的)③Becomes harder(更坚固)④Loses machinability⑤Has a higher tensile strength(抗张强度)⑥Has a lower melting point(熔点)⑦Becomes easier to harden,and⑧Becomes harder to weld(焊接)2.青铜(Bronze)和黄铜(Brass)的组分差异P55青铜:the copper-tin alloys (铜锡合金)黄铜:the copper-zinc alloys(铜锌合金)3.金属的性质特点、防腐蚀(corrosion)措施性质特点:①Strong②Soft: Cutting, Machining, Shaping③Melting and casting④Heat conductive⑤Electric conductive⑥Light-Reflective【或者说:①金属最显著的特性:good conductors of heat and electricity (热导性,电导性) ②性能:are opaque to visible light; are hard, rigid; can undergo plastic deformation; have a high melting temperature】防腐蚀措施P72:①coating(涂层)②design considerations(设计考虑;设计要素)③environmental control(环境控制)④alloying(合金化处理)4.铸铁(cast iron)的定义(definition)种类定义:cast iron, essentially an alloy of iron, carbon and silicon, is composed of iron and from2 to 6.67 percent carbon, plus manganese, sulfur, and phosphorus, and shaped by being castin a mold.种类:The types of cast iron ;white cast iron (白口铸铁), gray cast iron(灰口铸铁), alloy cast iron(合金铸铁), nodular or ductile cast iron (结节性或球墨铸铁,), malleable cast iron(可锻铸铁)5.熟铁(wrought iron)的定义P47/35Wrought iron is a commercial iron consisting of slag(iron silicate) fibers entrained in a ferrite matrix.It contains approximately 2% slag but very little carbon,and is easily shaped by hot-forming operations such as forging.锻造铁是一种商业品种,由产生于铁氧体中的矿渣(硅酸铁)纤维组成。
材料基础-第一章材料科学概论

第 四,不同类型的材料是可以相互替代和 补充,充分发挥各种材料特有的优异性能。 例如,通过对不同材料之间的复合,可以 获得结构与性能明显优于原组分材料的性能。 此外,金属材料、高分子材料和 陶瓷材料 如果一直自成体系,缺乏沟通,互不了解,就 不利于学科的协调发展和创新,更不利于集各 个单一材料的优异性能于一体,研制出性能更 为优越的新型复合材料。 正是在这样的背景下,一门新的综合性学 科-材料科学诞生了。
1.4. 2 材料科学与工程 1. 材料科学 材料科学是研究材料的组成、结构与材 料性质之间关系的一门学科。 简言之,材料科学是研究材料的组织、 结构与性质的相互关系。 它是从化学的角度,研究材料的化学组 成、原子结构、原子结合键、物相及合成方 法; 从晶体学和固体物理学的角度,分析和 讨论材料的形态、结构及其性能。
2. 材料科学与工程 材料科学与工程是研究有关材料的组成、 结构、制备工艺与其性能及使用效能以及它们 之间相互关系的技术开发及其应用的科学。 材料科学与工程的研究内容可用四面体图 来表示(图1-1), 即材料科学与工程四要素的 相互关系: 合成与制备(synthesis-preparation)、 组成与结构(composition - structure)、 性质(property) 性能(performance)以及它们之间的关系。
1.2 材料的分类 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是 社会进步文明程度的标志,是一切科学技术与工 程技术的物质基础。它与世界科技发展、国家经 济建设和日常生活密切相关。 在20世纪70年代,人们已把信息、材料和能 源列为现代文明的三大支柱;20世纪80年代以高 新技术为代表的新技术革命,把新材料、信息技 术和生物技术列为重要标志;21世纪,美国把与 材料密切相关的四大技术:纳米技术、生物技术、 信息技术和认知技术列为发展的重中之重。 材料不仅非常重要,而且种类繁多,目前主 要有如下几种分类方法:
材料科学基础知识总结-辽宁科技大学金材10-1

第0章 绪论1.材料的分类①金属材料 ②无机非金属材料 ③高分子材料 ④复合材料2.无机非金属材料分类①水泥 ②玻璃 ③耐火材料 ④陶瓷(器)第一章 固体结构1.要求掌握的内容⑴晶体、晶体结构、空间点阵、对称、配位数、配位多面体、合金、固溶体、置换固溶体⑵晶体结构与空间点阵的关系和区别、点阵几何元素表示法、球体的最紧密堆积、金属的晶体结构、固溶体、鲍林规则、用鲍林规则分析离子晶体结构.⑶重点:晶体结构与空间点阵的关系和区别、点阵几何元素表示法、典型离子晶体的结构.⑷ 难点:空间点阵,点阵几何元素表示法,鲍林规则,硅酸盐晶体结构2.⑴晶体:内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体,即晶体是具有格子构造从理想晶体结构中抽象出来,相当于晶体结构中结构⑶晶体结构与空间格子晶体结构:客观实体,有实际内容,质点代表原子、离子、分子等。
空间格子:抽象几何图形,结点为几何点。
⑷根据6个点阵参数间的相互关系,可将全部空间点阵归属于7种类型,即7个晶系。
⑸布拉菲点阵:用数学方法推导出能够反映空间点阵全部特征的单位平面六面体只有14种,这14种空间点阵也称布拉菲点阵。
⑹晶胞-能代表整个晶体全部结构特征的最小单位。
(与单位平行六面体(单位空间格子)相对应,从实际晶体选取的这种最小单位。
)单位平行六面体(单位空间格子):能代表整个空间点阵全部特点的最小单位。
晶体结构:晶体内部质点在三维空间作周期性重复排列构成。
晶胞与平行六面体比较:区别:点的意义不同相同:晶胞与平行六面体的大小、形状、参数相同,“点”排列规律相同2.晶向符号①符号[212] ②符号[]210晶向符号不仅代表一根直线方向,而且代表所有平行于这根直线的直线方向。
3.晶面指数X C A ZO AX Z OXm 面: ()233 晶面符号代表了一组平行等距的晶面。
P 面: ()2334.晶带:⑴晶带:所有平行或相交于某一直线的这些晶面构成一个晶带,此直线称为晶带轴。
材料科学复习重点及技巧

03
材料科学考试应对策略
熟悉考试形式与题型
熟悉不同题型的解题方法和 技巧,如选择题、填空题、 简答题等
了解考试大纲和要求,明确 考试形式和题型
针对不同题型进行练习,提 高解题能力和应试技巧
注意考试时间分配,避免因 时间不足而影响成绩
合理安排答题时间与顺序
合理分配时间: 根据题目难易 程度和分值大 小,将时间分 配给每个题目, 确保每道题都 有足够的时间
了解材料的环保 性能和可持续发 展
02
材料科学复习技巧
制定复习计划,分阶段进行
第一阶段:梳理知识点,建立知识框架 第二阶段:重点突破,深入理解难点 第三阶段:模拟考试,查漏补缺 第四阶段:调整心态,保持状态
注重理论与实践相结合
理论学习:掌握基本概念和原 理
实践应用:通过实验和项目将 理论知识应用于实际情境
多做习题,巩固知识点
习题是巩固知识点的有效手段,通过多做习题可以加深对知识点的理解和记忆。 做习题的过程中可以发现自己的薄弱环节,从而有针对性地进行复习和提高。 通过做习题可以培养自己的解题思路和应试能力,提高考试成绩。 适当的习题量可以保证复习的全面性和深度,帮助自己更备与加工方法
掌握各种材料制备与加工的基本原理和技术 理解材料性能与制备加工工艺之间的关系 熟悉各种材料的物理和化学性质以及应用场景 了解材料制备与加工的最新进展和趋势
了解材料应用与性能优化
掌握材料的基本 性质和应用领域
理解材料的物理 和化学性能及其 优化方法
熟悉材料的生产 工艺和制造技术
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材料科学复习重点及技巧
汇报人:XXX
目录
01 02 03
材料科学复习重点 材料科学复习技巧 材料科学考试应对策略
材料概论知识点大全总结

材料概论知识点大全总结一、材料的概念和分类1. 材料的概念(1)材料的定义(2)材料的特征(3)材料的作用2. 材料的分类(1)按物质性质分类(2)按用途分类(3)按加工方式分类二、材料的组织结构和性能1. 材料的组织结构(1)晶体结构(2)非晶结构(3)晶格缺陷2. 材料的性能(1)力学性能(2)物理性能(3)化学性能(4)热学性能(5)电子性能三、金属材料1. 金属的晶体结构(1)立方晶系(2)六方晶系(3)其他晶系2. 金属的性能(1)金属的导电性(2)金属的导热性(3)金属的塑性(4)金属的硬度(5)金属的磁性3. 金属的加工(1)锻造(2)轧制(3)焊接(4)铸造四、非金属材料1. 陶瓷材料(1)硅酸盐陶瓷(2)氧化铝陶瓷(3)碳化硅陶瓷2. 高分子材料(1)塑料(2)橡胶(3)纤维3. 复合材料(1)金属基复合材料(2)陶瓷基复合材料(3)高分子基复合材料五、材料的表面处理1. 材料的腐蚀(1)金属的腐蚀(2)非金属的腐蚀2. 材料的涂层(1)阳极氧化(2)电镀(3)喷涂3. 材料的改性(1)表面强化(2)表面合金化(3)表面改性涂层六、材料的选用和设计1. 材料的选用原则(1)机械性能(2)化学性能(3)物理性能(4)经济性能2. 材料的设计方法(1)静态设计方法(2)疲劳设计方法(3)蠕变设计方法七、材料的应用1. 金属材料的应用(1)建筑领域(2)交通领域(3)电子领域2. 非金属材料的应用(1)航空航天领域(2)医疗器械领域(3)环保领域八、材料的新发展1. 新材料(1)纳米材料(2)功能材料(3)生物材料2. 材料工艺(1)3D打印(2)激光焊接(3)快速凝固以上是关于材料概论的知识点大全总结,材料是现代科学技术的基础,它的发展和应用对于各个领域都具有重要意义。
希望能够通过本文的总结,对材料概论有更加全面的了解和认识。
山东省考研材料科学重点考点梳理

山东省考研材料科学重点考点梳理材料科学作为一门综合性学科,对于研究和应用材料的结构、性质和性能具有重要意义。
在山东省考研中,材料科学也是备受关注的学科之一。
为了帮助考生们更好地备考,本文将对山东省考研材料科学重点考点进行详细梳理。
一、金属材料金属材料在材料科学中占据重要地位,以下是山东省考研中金属材料的重点考点:1. 金属的晶体结构:包括晶体的几何形状,晶格的构成和晶体结构的性质等。
2. 金属材料的力学性能:主要包括强度、塑性和韧性等。
3. 金属的热处理:包括固溶处理、时效处理等热处理工艺以及对材料性能的影响。
4. 金属的腐蚀与保护:主要介绍金属腐蚀的模式、腐蚀的机理以及常用的腐蚀保护方法。
二、陶瓷材料陶瓷材料在材料科学中应用广泛,以下是山东省考研中陶瓷材料的重点考点:1. 陶瓷材料的种类和特点:包括传统陶瓷和先进陶瓷的分类以及其特点和应用领域。
2. 陶瓷材料的制备工艺:包括干法、湿法等陶瓷的制备工艺和工艺参数的选择等。
3. 陶瓷的性能测试和评价:主要介绍陶瓷的力学性能、热性能、电性能等测试方法和评价标准。
4. 先进陶瓷的应用:介绍先进陶瓷在电子、光学、生物医药等领域的应用及其相关技术。
三、高分子材料高分子材料在现代工程和生活中具有广泛应用,以下是山东省考研中高分子材料的重点考点:1. 高分子材料的结构与性能:包括高分子的化学结构、分子量和分子量分布对高分子的性能的影响。
2. 高分子材料的加工与成型:主要介绍高分子材料的加工工艺和成型方法,如挤出、注塑等。
3. 高分子材料的改性与应用:包括添加剂的选择和添加对高分子材料性能的影响以及高分子材料的应用领域。
4. 高分子材料的老化与稳定性:介绍高分子材料的老化机理和老化过程,以及相关的稳定性评价方法。
四、复合材料复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用,以下是山东省考研中复合材料的重点考点:1. 复合材料的分类和组成:主要介绍复合材料的分类及各种组成材料的选择和性能要求。
大二材料科学基础知识点

大二材料科学基础知识点材料科学是一门研究材料的性质、结构、制备和应用的学科,它在现代科学技术中起着重要的作用。
作为大二学生,了解材料科学基础知识点对于深入学习相关专业课程和未来的职业发展至关重要。
本文将介绍大二材料科学基础知识点,帮助读者建立起对这门学科的初步认识。
一、材料分类在材料科学中,根据材料的性质和组成,可以将材料分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
1.金属材料:金属材料具有良好的导电和导热性能,常见的金属材料有铁、铝、铜等。
金属材料通常具有较高的强度和硬度,可广泛应用于建筑、交通工具制造等领域。
2.无机非金属材料:无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等,其硬度较高、耐磨性好,同时具有较好的绝缘性能。
无机非金属材料广泛应用于陶瓷制品、玻璃器皿等产业。
3.有机高分子材料:有机高分子材料由大分子有机化合物构成,包括塑料、橡胶、纤维素等。
有机高分子材料通常具有较低的密度和良好的加工性能,广泛应用于包装、塑料制品等领域。
二、材料结构了解材料的结构可以帮助我们理解其性能和制备工艺。
在材料科学中,常见的结构有晶体结构和非晶体结构。
1.晶体结构:晶体是由大量原子或分子周期性排列组成的固体。
晶体结构具有规则的几何形状和周期性性质。
根据晶体结构的不同,可以将晶体分为金属晶体、离子晶体和共价晶体等。
2.非晶体结构:非晶体是指没有规则的排列结构,也被称为无定形材料。
与晶体相比,非晶体结构没有明确的晶格,具有更高的熵和较低的密度。
非晶体常见于玻璃等材料中。
三、材料性能材料的性能决定了其在特定应用中是否适合使用。
材料科学的研究中,常关注材料的力学性能、热学性能、电学性能和化学性能等。
1.力学性能:力学性能描述了材料在受力作用下的变形和破坏行为。
常见的力学性能指标包括强度、硬度、韧性等。
不同材料的力学性能差异很大,我们需要根据实际需求选择合适的材料。
2.热学性能:热学性能研究材料在温度变化下的热传导、膨胀等性质。
材料科学基础基础知识点总结

第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式2 原子结合键(1)离子键与离子晶体原子结合:电子转移,结合力大,无方向性和饱和性;离子晶体;硬度高,脆性大,熔点高、导电性差。
如氧化物陶瓷。
(2)共价键与原子晶体原子结合:电子共用,结合力大,有方向性和饱和性;原子晶体:强度高、硬度高(金刚石)、熔点高、脆性大、导电性差。
如高分子材料。
(3)金属键与金属晶体原子结合:电子逸出共有,结合力较大,无方向性和饱和性;金属晶体:导电性、导热性、延展性好,熔点较高。
如金属。
金属键:依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。
(3)分子键与分子晶体原子结合:电子云偏移,结合力很小,无方向性和饱和性。
分子晶体:熔点低,硬度低。
如高分子材料。
氢键:(离子结合)X-H---Y(氢键结合),有方向性,如O-H—O(4)混合键。
如复合材料。
3 结合键分类(1)一次键(化学键):金属键、共价键、离子键。
(2)二次键(物理键):分子键和氢键。
4 原子的排列方式(1)晶体:原子在三维空间内的周期性规则排列。
长程有序,各向异性。
(2)非晶体:――――――――――不规则排列。
长程无序,各向同性。
第二节原子的规则排列一晶体学基础1 空间点阵与晶体结构(1)空间点阵:由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。
图1-5特征:a 原子的理想排列;b 有14种。
其中:空间点阵中的点-阵点。
它是纯粹的几何点,各点周围环境相同。
描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。
空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。
(2)晶体结构:原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。
特征:a 可能存在局部缺陷;b 可有无限多种。
2 晶胞图1-6(1)――-:构成空间点阵的最基本单元。
(2)选取原则:a 能够充分反映空间点阵的对称性;b 相等的棱和角的数目最多;c 具有尽可能多的直角;d 体积最小。
(3)形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。
材料科学重要知识点

金属的特性:延展性,导电性,正的电阻温度系数,导热性,金属光泽。
晶体结构的基本特征:原子(或分子、离子)在三维空间呈周期性重复排列,即存在长程有序性。
阵点:将晶体中的原子(分子、离子或原子团)抽象为在空间规则排列的几何点,叫做阵点空间点阵:所有的阵点在三维空间呈周期性的规则排列晶胞:在空间点阵中取一个最具代表性的基本小单元(最小平行六面体)作为点阵的组成单元。
选取晶胞的原则:Ⅰ) 要充分反映整个空间点阵的周期性和对称性;Ⅱ)平行六面体内相等的棱和角的数目应最多;Ⅲ)以上两点的基础上,直角的数目应最多;Ⅳ)在满足上条件,晶胞应具有最小的体积。
7种晶系;立方,四方,六方,三斜,单斜,棱方,正交。
能够反映这7种晶系中空间点阵全部特征的单位平行六面体共有14种类型晶向;任意两个原子之间连线构成的原子列及所指的方向.用晶向指数来描述;晶面: 由原子所组成的平面.晶面用晶面指数来描述。
晶向族:晶向上原子排列规律相同但空间方位不同的晶向属于同一晶向族,具有等同性质的晶向,用<uvw>表示。
排六方结构(hcp或A3)。
配位数:距任一原子最近邻且等距离的原子个数致密度:晶体中原子体积占总体积的百分比。
fcc、hcp结构的致密度0.74和配位数12相同,为什么却具有两种晶体结构?主要是因为:1.原子的“密排晶面”不同;2. 密排晶面的“堆垛次序”不同。
缺陷:点缺陷;线缺陷;面缺陷空位:由于某种原因,原子脱离正常格点,在原来的位置上留下原子空位,或者说空位就是未被占领的原子位置。
肖脱基缺陷: 离位原子进入其它空位或迁移至晶界或表面(只形成空位而不形成等量的间隙原子。
弗兰克尔缺陷:离位原子进入晶体间隙(形成等量的间隙原子)。
位错:是一种线缺陷,它是晶体中某处一列或若干列原子发生了有规律错排现象;错排区是细长的管状畸变区,长度可达几百至几万个原子间距,宽仅几个原子间距。
位错分为刃位错、螺位错和混合位错刃位错;晶体在大于屈服值的切应力 作用下,以ABCD面为滑移面发生滑移。
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材料科学概论考点总结1·材料: 材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品的物质(Materials is the stuff from which a thing is made for using.)2·材料的分类及类型:按服役领域分类:结构材料 (受力,承载),功能材料 (半导体,超导体以及光、电、声、磁等)按化学组成分:金属材料,无机非金属材料,高分子材料,复合材料按材料尺寸分:零维材料,一维材料,二维材料,三维材料按结晶状态分:晶态材料,非晶态材料,准晶态材料3·材料科学:是一门以实体材料为研究对象,以固体物理,热力学,动力学,量子力学,冶金,化工为理论基础的交叉型应用基础学科。
4·材料的发展要素:材料的成分、组织结构、合成加工、性质与使用性能5·材料的力学性能:弹性模量,强度,塑性,断裂韧性,硬度6·塑性变形:材料在外力作用下产生去除外力后不能恢复原状的永久性变形称为塑性变形。
塑性变形具有不可逆性7·能带:满带,空带,价带,禁带8·磁性的分类:磁滞回线: Hc :矫顽力 Hm:饱和磁场强度Br :剩余磁感应强度 Bs:饱和磁感应强度9·不同材料的热导率特性:金属材料有很高的热导率,无机陶瓷或其它绝缘材料热导率较低,半导体材料的热传导,高分子材料热导率很低10·固溶体:合金的组元以不同的比例相互混合混合后形成的固相的晶体结构与组成合金的某一组元的相同这种相就称为固溶体.11·断裂韧度:是衡量材料在裂纹存在的情况下抵抗断裂的能力12·影响断裂失效的因素:(1)材料机械性能的影响(2)零件几何形状的影响(3)零件应力状态的影响(4)加工缺陷的影响(5)装配、检验产生缺陷的影响13·穿晶断裂:裂纹在晶粒内部扩展,并穿过晶界进入相邻晶粒继续扩展直至断裂(即蠕变)的抗力;以7001000/2.σ表示700℃下经1000h产生0.2%残余变形量的最大应力23·材料的持久强度:材料在高温长期载荷下对断裂的抗力;以50010000σ表示在500℃下经10000h发生断裂的应力值。
24·提高材料热强性的途径:固溶强化:加入基体固溶强化元素Cr、Ni、W、Mo等析出相强化:加入第二相沉淀强化元素V、Ti、Nb等晶界强化:加入微量晶界强化元素硼(B)与稀土(RE)元素,起净化晶界或填充晶界空位的作用。
25·耐磨钢的性能及成分特点:有很高的耐磨性和韧性。
高锰钢是目前最主要的耐磨钢;(1)高碳保证钢的耐磨性和强度,(2)高锰它和碳配合,保证完全获得奥氏体组织,(3)一定量的硅硅可改善钢水的流动性,并起固溶强化的作用26·铁素体:碳与α相(BCC)铁形成的间隙固溶体,Ferrite。
奥氏体:碳与γ相(FCC)铁形成的间隙固溶体,Austenite渗碳体:碳与铁一起形成的化合物用Fe3C表示,一般含碳6.67%。
27·退火:把钢加热到适当温度,保温一定时间,然后在退火炉中缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。
正火:将钢件加热到A3(或A cm)以上30~50℃,保温适当的时间后,在静止的空气中冷却,得到珠光体组织的热处理工艺。
淬火:将钢加热至奥氏体化后,迅速置于水中或机油中快速冷却,使组织转变为马氏体的热处理工艺。
钢材经淬火后,强度和硬度提高,脆性增大,塑性和韧性明显降低回火:将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后,以适当方式冷却到室温的热处理工艺28·钢铁的常规热处理工艺种类及特点29·合金钢牌号的命名规则:在牌号之首用数字标明碳的质量分数。
结构钢用碳的平均质量分数的万分数来表示(两位数);工具钢和特殊性能钢用碳的平均质量分数的千分数来表示(一位数),而工具钢的碳的质量分数超过1%时,就不再标出。
在之后用元素符号表明钢中的主要合金元素,质量分数由其后缀的数字标明,平均质量分数小于1.5%时不标,平均质量分数为1.5%-2.49%、2.5%-3.49%时,相应标出2、3等。
30·不锈钢的特点及“不锈”原理:(1)耐腐蚀性能越高,碳的含量要越少。
因为C的存在增加阴极相(碳化物),特别是与Cr能形成碳化物在晶界析出。
(2)Cr能提高基体的电极电位,Cr在氧化性介质中极易钝化,生成致密的氧化膜,使钢的耐蚀性大大提高。
(3)加入Mo、Cu等,可提高钢在非氧化性酸中的耐蚀能力。
(4)加入Ti、Nb等,能比Cr优先与C形成稳定的碳化物。
(5)加入Mn、N等,部分替代Ni,提高在有机酸中的耐蚀性。
铬含量大于12%,碳含量可高达1.2%,具有足够高的耐蚀性31·影响金属表面腐蚀的因素:化学不均匀性,能量不均匀性,化学成分,压力,温度32·防止金属表面腐蚀的方法:①改变金属的内部结构。
例如,把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。
②在金属表面覆盖保护层。
例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。
③电化学保护法。
还有加缓蚀剂33·金属表面改性的方法:激光表面改性;离子注入表面改性;化学热处理表面改性金属表面涂塑,气相沉积硬涂层技术34·传统陶瓷、特种陶瓷的概念与分类:传统陶瓷:主要指黏土制品,以天然的硅酸盐矿物为原料经粉碎、成形、烧结制成的产品。
包括日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、化工陶瓷等,产量大,用途广特种陶瓷:是以高纯化工原料和合成矿物为原料,沿用传统陶瓷的工艺流程制备的陶瓷,是具有特殊力学、物理或化学性能的陶瓷。
也称为现代陶瓷、新型陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷等。
按性能和应用可分为:电子陶瓷、光学陶瓷等;按化学成分可分为:氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷最常用的分类方法:结构陶瓷材料(工程陶瓷材料)和功能陶瓷材料;35·陶瓷材料的相组成:大致可分为3种:晶体相、玻璃相和气相(气孔)。
36·陶瓷材料生产过程三大步骤:原料配制、坯料成形和制品烧成37·粉末制备方法:1)固相法:还原法、热分解法、自蔓延高温合成法等。
2)气相法:气相合成法、气相热分解法。
3)液相法:直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法、醇盐水解法、溶胶-凝胶法。
4)机械法:球磨、振动球磨、搅动球磨、气流粉碎等方法。
5)溶剂蒸发法。
38·影响Al2O3陶瓷烧结的因素:成形方法的影响;烧结制度的影响(烧结温度,升温速率,压力);烧结气氛的影响39·特种陶瓷与普通陶瓷的区别:在原料上,突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的局限,特种陶瓷一般以纯度较高的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物等为主要原料;在制备上,突破了传统陶瓷以炉窑为主要烧结设备的界限,广泛采用真空烧结、保护气氛烧结,采用热压、热等静压等手段;在性质上,特种陶瓷有不同的特殊性质和功能。
40·陶瓷材料的晶体缺陷:点缺陷、线缺陷和面缺陷41·提高陶瓷材料强度及减轻脆性的途径:制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷,提高晶体的完整性是陶瓷发展的重要方向。
把陶瓷制成截面细小的纤维及晶须,减少缺陷存在的几率,强度可提高1-2数量级通过适当工艺在陶瓷表面造成一层残余压应力,以部分抵消外加拉应力,可提高其强度复合强化是发挥陶瓷材料优势的重要途径。
纤维增强的陶瓷基复合材料可有效地改善材料的强韧性42·材料内部热应力产生的原因:1、机械约束;2、均质材料中出现温度梯度;3、非均质固体中各相之间的热膨胀系数的差别;4、单相多晶体中热膨胀系数各向异性。
43·耐火材料制备时原料煅烧目的:(1)去除原料中易挥发的杂质和夹杂物;(2)使原料的颗粒致密化及结晶长大;(3)促使完成同质异晶的晶型转化。
44·生物陶瓷的定义:用于人体器官替换,修补及外科矫形等的陶瓷材料种类:生物惰性陶瓷;生物活性陶瓷优点:1)具有良好的力学性能,并且极其稳定;在体内难于溶解,不易氧化,不易腐蚀变质,热稳定性好,便于消毒;2)耐磨,有一定润滑性,不易产生疲劳现象,而且和人体组织的亲和性好;3)组成范围比较宽,可以根据实际应用的要求设计组成,以调节性能;45·生物材料的发展趋势:展望未来,随着生物材料学和其他学科发生着越来越频繁的交叉,新的材料的发现,以及旧的材料的改造与改良,生物材料在21世纪将会大量的应用于临床医学,将会有越来越多的性能优异,功能多样的生物材料造福人类。
46·耐火材料:耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料47·不定形耐火材料定义、特点及分类:不定形耐火材料是由合理级配的颗粒料、粉状料、结合剂与外加剂共同组成的不经成型和烧成而直接使用的耐火材料。
分类:1)按耐火骨料品质分类:硅质、粘土质、高铝质、镁质等等2)按所用结合剂分类:水泥结合、粘土结合、水玻璃结合、超微粉结合等等按热工设备或使用部位命名:转炉镁质喷补料、钢包永久层浇注料、高炉出铁沟浇注料等等;3)按施工和使用方法分类: 耐火浇注料:一般借助振动器施工;耐火捣打料:借助风镐或人工捣打;耐火喷涂、喷补、涂抹料:借助喷补机或人工涂抹;耐火泥(浆):人工砌筑耐火砖的填缝材料;耐火投射料:以投射方式施工;特点:1)工厂占地面积小,投资少,能耗低;2)生产过程简便,劳动强度低; 3)供货周期短;适用性强,可制成任何形状的构筑物; 4)施工简便,直接使用或调配后使用;5)使用方便,可进行在线或离线修补48·耐火度:耐火材料在高温作用下而不熔化的性质称为耐火度;多相体达到某一特定软化程度的温度荷重软化温度:耐火材料在规定的升温条件下,受恒定载荷产生规定变形时的温度;是耐火材料以恒荷重、持续升温法所测定的高温力学性质;表示制品对高温和荷重同时作用的抵抗能力;表示耐火材料呈现明显塑性变形的软化范围。
49·石灰的特性及应用:1)生可塑性和保水性好;2)石灰水化时水化热大,体积增大;3)硬化缓慢;4)硬化时体积收缩大:硬化过程中,蒸发大量的游离水而引起显著收缩,促使制品开裂 5)硬化后强度低;6)耐水性差:氢氧化钙晶体易溶于水。
应用:1)建筑砂浆和石灰乳;2)无熟料水泥石灰+火山灰活性材料3)三合土灰+粘土+砂+水4)材制品的原料如:硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。
5)地基加固50·石膏凝结硬化的影响因素:石膏的组成;膏浆体的用水量;外加剂;细度51·硅酸盐水泥的生产:两磨一烧黏土,石灰石和调节原节原料一起粉磨得到生料生料煅烧得到熟料熟料,石膏和混合材一起粉得到水泥52·共聚物:两种或更多种的小分子一个接一个地连接成链状或网状结构的高分子,称为共聚物。