材料科学基础要背知识总结

2010级材料科学基础复习参考材料

一、名词解释

第二章

2-1 Crystalline and Non-crystalline 结晶态与非晶态

Crystalline: The state of a solid material characterized by a periodic and repeating three-dimensional array of atoms,ions,or molecules.

Non-crystalline:The solid state wherein there is no long-range atomic order.sometimes the terms amorphous,glassy,and vitreous are used synonymously.

2-2 Single crystalline materials and polycrystalline materials 单晶与多晶材料

Single crystalline materials:A crystalline solid for which the periodic and repeated atomic pattern extends throughout its entirety without interruption.

polycrystalline materials:Referring to crystalline materials that are composed of more than one crystal or grain.

2-3 Crystal structure, point lattice and unit cell 晶体结构、空间点阵、单位晶胞

Crystal structure:For crystalline materials,the manner in which atoms or ions are arrayed in space.It is defined in terms of the unit cell geometry and the atom positions within the unite cell.

point lattice:The regular geometrical arrangement of points in crystal space.

unit cell:The basic structural unit of a crystal structure.It is generally defined in terms of atom(or ion) positions within a parallelepiped volume.

2-4点群与空间群

点群：是指宏观晶体中对称要素的集合。它包含了宏观晶体中全部对称要素的总和以及它们相互间的组合关系。

空间群：晶体内部结构中全部对称要素的集合。

2-5 Direction indices and plane indices 晶向指数与晶面指数

晶向指数：晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点直线组，质点等距离地分布在直线上。位于一条直线上的质点构成一个晶向。用表示，其中u v w是晶向矢量在参考坐标系X Y Z轴上的矢量分量等比例化简而得到。

晶面指数：可将晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面，即晶面，用表示,h l k是晶面在三个坐标轴（晶轴）上截距倒数的互质整数比。

2-6 Coordination number and coordination polyhedron配位数与配位多面体

配位数：一个原子（或离子）周围同种原子（或异号离子）的数目为原子或离子的配位数

配位多面体：由原子（或离子）与其配位原子（或异号离子）组成的多面体结构为配位多面体。

2-7 Isotropic and anisotropic 各向同性与各向异性

Isotropic：Having identical values of a property in all crystallographic directions.

anisotropic:Exhibiting different values of a property in different crystallographic directions

2-8 Polymorphism and isomorphism同质多晶和类质同晶像

同质多晶：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下形成结构不同的晶体的现象称为同质多晶现象。类质多晶：化学组成相似或相近的物质，在相同的热力学条件下，形成的晶体具有相同的结构，这种现象叫做类质量同晶现象。

2-9 萤石型结构与反萤石型结构

萤石（CaF2）型结构：萤石属于立方晶系，Ca2+位于立方晶胞的顶点及面心位置，形成面心立方堆积，F-填充在八个小立方体的体心。Ca2+配位数是8，形成立方配位多面体[CaF8], F-配位数是4，形成立方配位多面体[FCa4]，F-占据Ca2+堆积形成的四面体空隙的100%

反萤石型结构：碱金属元素的氧化物R2O、硫化物R2S、硒化物R2Te等A2X型化合物为反萤石型结构，它们的正负离子位置刚好与萤石结构中的相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-或其他负离子占据Ca2+的位置。

2-10 尖晶石型结构与反尖晶型结构

尖晶石型结构：尖晶石（MgAlO3）结构属于立方晶系，尖晶石晶胞中O2-作面心立方最紧密堆积，晶胞分为两块，A块Mg2+占据四面体空隙，B块Al3+占据八面体空隙。在尖晶石结构中如果A离子占据四面体空隙，B离子占据八面体空隙，则称为正尖晶石，反之，如果半数的B离子占据四面体空隙，A离子和另外半数B离子占据八面体空隙，则成为反尖晶石。

第三章

3-1 热缺陷，杂质缺陷，非化学计量化合物

热缺陷：当晶体温度高于0K时，由于晶格内原子的热振动，原子能量是涨落的，总有一部分原子获得足够能量离开平衡位置，造成原子缺陷，这种缺陷称为热缺陷。

杂志缺陷：由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。这样形成的固体称为固体溶液（固溶体）。

非化学计量化合物：化合物不符合定比定律，正负离子比值并不是固定的比例关系。这种化合物称为非化学计量化合物。

3-2 Schottky defect and Frenkel defect弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷

Schottky defect：In an ionic solid,a defect consisting of a cation-vacancy and anion-vacancy pair.

Frenkel defect: In an ionic solid,a cation-vacancy and cation-interstitial pair.

3-3 Interstitial solid solution and substitutional solid solution间隙型固溶体和置换型固溶体

Interstitial solid solution：A solid solution wherein relatively small solute atoms occupy interstitial positions between the solvent or host atoms.

substitutional solid solution: A solid solution wherein the solute atoms replace or substitute for the host atoms.

3-4 Limited solid solution and complete solid solution连续固溶体(无限固溶体，完全互溶固溶体)与有限固溶体（不连续固溶体，部分互溶固溶体)