材料科学基础要背知识总结

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材料科学基础考研知识点总结

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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。

材料科学基础重点知识

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第5章 纯金属的凝固1、金属结晶的必要条件:过冷度-理论结晶温度与实际结晶温度的差;结构起伏-大小不一的近程有序排列的此起彼伏;能量起伏-温度不变时原子的平均能量一定,但原子的热振动能量高低起伏的现象;成分起伏-材料内微区中因原子的热运动引起瞬时偏离熔液的平均成分,出现此起彼伏的现象。

结晶过程:形核和长大过程交替重叠在一起进行2、过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。

从热力学看,没有过冷度结晶就没有趋动力。

根据T R k ∆∝1可知当过冷度T ∆=0时临界晶核半径R *为无穷大,临界形核功(21T G ∆∝∆)也为无穷大,无法形核,所以液态金属不能结晶。

晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。

孕育期:过冷至实际结晶温度,晶核并未立即产生,结晶开始前的这段停留时间3、均匀形核和非均匀形核均匀形核:以液态金属本身具有的能够稳定存在的晶胚为结晶核心直接成核的过程。

非均匀形核:液态金属原子依附于固态杂质颗粒上形核的方式。

临界晶核半径:ΔG 达到最大值时的晶核半径r *=-2γ/ΔGv 物理意义:r<rc 时, ΔGs 占优势,故ΔG>0,晶核不能自动形成。

r>rc 时, ΔGv 占优势,故ΔG<0,晶核可以自动形成,并可以稳定生长。

临界形核功:ΔGv *=16πγ3/3ΔGv 3 形核率:在单位时间单位体积母相中形成的晶核数目。

受形核功因子和原子扩散机率因子控制。

4、正的温度梯度:靠近型壁处温度最低,凝固最早发生,越靠近熔液中心温度越高。

在凝固结晶前沿的过冷度随离界面距离的增加而减小。

纯金属结晶平面生长。

负的温度梯度:过冷度随离界面距离的增加而增加。

纯金属结晶树枝状生长。

5、光滑界面即小平面界面:液固两相截然分开,固相表面为基本完整的原子密排面,微观上看界面光滑,宏观上看由不同位向的小平面组成故呈折线状的界面。

粗糙界面即非小平面界面:固液两相间界面微观上看高低不平,存在很薄的过渡层,故从宏观上看界面反而平直,不出现曲折小平面的界面。

材料科学基础复习要点

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材料科学基础复习要点第一章工程材料中的原子排列1、晶体中的原子键合方式?各种原子结合键的特点2、原子核外电子的能级排列?遵循的规律3、晶体和非晶体的区别?晶体的各向异性及各向同性4、晶体结构和空间点阵的联系及区别5、晶向指数和晶面指数的确定及表示方法,重点为面心立方晶体和体心立方晶体中密排面和密排方向的指数及其表示6、三种常见的晶体结构的特点,包括晶胞中的原子数、点阵常数与原子半径的关系、致密度、配位数、晶体中的间隙、原子堆垛方式、密堆程度、晶体的多晶型性7、铁的三种同素异构体的晶体结构类型8、空位的类型:肖脱基空位、弗兰克尔空位,空位浓度对晶体物理性能的影响9、位错的类型,刃位错、螺位错位错线与柏氏矢量间的关系,画图表示,位错密度对材料强度的影响10、位错环中位错类型的确定(如课本27页,图1-38,33页,图1-47)11、位错柏氏矢量的确定、柏氏回路与柏氏矢量的关系12、柏氏矢量的表示方法、柏氏矢量的模的计算13、柏氏矢量的守恒性及其推论14、作用在位错上的力的大小及方向15、位错的运动方式?刃、螺位错分别能如何运动,运动方向与位错线、柏氏矢量间的关系16、刃、螺位错应力场的特点?应变能与柏氏矢量的关系,不同类型位错应变的大小比较17、平行同号位错间的相互作用18、常见金属晶体中的位错:全位错、不全位错,位错稳定性的判定19、位错反应的判定20、晶界的类型及其位错模型,界面能与晶界位向差间的关系21、相界面的类型22、课后作业51页习题1、3、11,复习思考题1、2、9、10、12第二章固体中的相结构1、相的定义2、固溶体的晶体结构特点、分类及影响固溶体固溶度的因素3、金属原子间形成无限固溶体的条件4、间隙固溶体和间隙化合物的区别5、固溶体的性能特点6、金属间化合物的结构特点、分类、特性7、课后习题79页1、复习思考题1、2第三章凝固1、金属凝固的微观过程及宏观现象2、过冷现象与过冷度3、金属结晶的热力学条件、驱动力及其与过冷度间的关系4、金属结晶的结构条件5、晶核的形成方式6、均匀形核过程中系统能量的变化、临界晶核半径、形核功、临界晶核表面积、临界晶核体积间的关系推导7、均匀形核的条件8、均匀形核的形核率的受控因数、有效过冷度及其与熔点间的关系9、非均匀形核的形核功与均匀形核功间的比较10、晶体长大的条件、动态过冷度11、液固界面的微观结构及其宏观表象、常见金属的界面结构12、不同界面结构下晶体的长大方式13、液固界面的温度梯度与晶体长大形态间的关系14、铸态晶粒大小的控制措施15、课后习题109页1、6,复习思考题第四章相图1、相平衡及相律,相平衡的热力学条件,相率的表达式及其应用2、杠杆定律的计算3、固溶体非平衡凝固中固相、液相的成分变化规律,晶内偏析及其消除方法4、成分过冷的定义、表达式含义及成分过冷对固溶体生长形态及组织的影响5、典型二元共晶相图的分析,如Pb-Sn相图,包括典型合金的结晶过程分析、室温下组成相及组织组成的分析、相的相对含量、组织相对含量的计算(室温下)、非平衡凝固组织组成的分析6、伪共晶、离异共晶的定义,组织特征7、铁碳合金相图的基本相组成及其结构、性能特点8、铁碳合金相图中重要的点、线的含义、3个典型转变的方程式及其转变产物的相组成、组织名称。

材料科学基础基础知识点总结

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材料科学基础基础知识点总结Revised as of 23 November 2020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。

材料科学基础复习资料整理

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一.名词解释塑性韧性强度弹性比功分子键(空间)点阵固溶体间隙固溶体固溶强化位错多晶体单晶体反应扩散柯肯达尔效应二次结晶共晶转变包晶转变共析转变铁素体(非)均匀形核结构起伏成分过冷过冷度加工硬化再结晶淬透性(过)时效回火脆性调幅分解二. 需掌握的知识点1. 延性断裂和脆性断裂的区分标准—断裂前有无明显塑性变形。

2. 原子核外电子分布规律遵循的三个原则。

3. 金属键、离子键、共价键、分子键的特点。

4. 混合键比例计算与电负性差的关系。

5. fcc、bcc、hcp的常见金属、一个晶胞内原子数、配位数、致密度、常见滑移系等。

6. 固态合金相分为两大类:固溶体(间隙固溶体与置换固溶体)和中间相(区别点)。

7.影响固溶体溶解度的因素。

8.间隙相和间隙化合物的区别。

9. 晶体缺陷几何特征分类-点、线、面缺陷。

10. 点缺陷的种类及其区别(肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷)。

11.获得过饱和点缺陷的方法及原因。

12. 各类位错运动方向与柏氏矢量、切应力、位错线的位向关系。

13. 位错的主要运动方式;常温下金属塑性变形的方式。

14. 位错的增殖机制:F-R位错增殖机制、双交滑移增殖机制的主要内容。

15.说明柏氏矢量的确定方法。

掌握利用柏氏矢量和位错线的位向关系来判断位错类型。

16.两根平行的螺型位错相遇时的相互作用情况。

17.刃型位错和螺型位错的不同点。

18. 大小角度晶界的位向差、常见类型、模型描述、能量等。

19. 扩散第一定律、第二定律的数学表达式及其字母的物理含义。

20. 体扩散的主要机制、适用对象、扩散激活能大小等;短路扩散等;反应扩散与原子扩散;多晶材料的三种扩散途径—晶内、晶界、表面扩散。

21.柯肯达尔效应的含义及说明的问题(重要意义)。

22. 上坡扩散:物质由低浓度→高浓度,说明扩散的真正原因是化学势梯度而非浓度梯度。

23. 反应扩散定义、特点、扩散层增厚速度的决定因素。

24. 影响扩散的主要因素简述及分别叙述。

材料科学基础(笔记)

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第一章原子结构与键合概述:了解物质由原子组成,而组成材料的各元素的原子结构和原子间的键合是决定材料性能的重要因素。

第一节原子结构1.物质的组成物质是由无数微粒按一定方式聚集而成的,这些微粒可能是原子、分子或离子;分子是能单独存在且保持物质化学特性的一种微粒;原子是化学变化中的最小微粒。

2.原子的结构质子m=1.67×10-24g原子核(10-15m)原子(10-10m)中子核外电子m=9.11×10-28ge=1.6022×10-19C3.原子的电子结构电子的状态和在某处出现的机率可用薛定谔方程的解/波函数来描述,即原子中每个电子的空间位置和能量可用四个量子数来确定:a主量子数(n):决定原子中电子的能量及与核的平均距离,即表示电子所处的量子壳层。

如 K、L、M…;b轨道角动量量子数(l):表示电子在同一壳层内所处的能级,与电子运动的角动量有关。

如 s、p、d、f…;c磁量子数(m):给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数,为2l+1,决定电子云的空间取向;d自旋角动量量子数(s):反映电子不同的自旋方向,其值可取±1 2。

核外电子的排布规则:a能量最低原理:电子的排布总是尽可能使体系的能量最低;b Pauling 不相容原理:在一个原子中,不可能有上述运动状态完全相同的两个电子;c Hund 规则:在同一个亚层中的各个能级中,电子的排布尽可能分占不同的能级,而且自旋方向相同;4.元素周期表元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称;元素的外层电子结构随着原子序数的递增而呈周期性的变化规律称为元素周期律;元素周期表是元素周期律的表现形式;元素的性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者之间有着密切的关系。

第二节原子间的键合金属键化学键(主价键)离子键结合键氢键共价键1.金属键物理键(次价键)范德瓦尔斯力由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称金属键。

(完整版)材料科学基础基础知识点总结

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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。

材料科学基础总结

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材料基础一、名词解释1、塑形变形:2、滑移:晶体一部分相对另一部分沿着特定的晶面和晶向发生的平移滑动。

滑移后再晶体表面留下滑移台阶,且晶体滑移是不均匀的。

3、滑移带:单晶体进行塑性变形后,在光学显微镜下,发现抛光表面有许多线条,称为滑移带。

4、滑移线:组成滑移带的相互平行的小台阶。

5、滑移系:一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个滑移系,表示晶体滑移是可能采取的一个空间方向。

滑移系越多,晶体的塑形越好。

6、单滑移:当只有一组滑移系处于最有利的取向时,分切应力最大,便进行单系滑移。

7、多滑移:至少有两组滑移系的分切应力同时达到临界值,同时或交替进行滑移的过程。

8、交滑移:至少两个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移,这种滑移叫交滑移。

(会出现曲折或波纹状滑移带\最易发生交滑移的是体心立方晶体\纯螺旋位错)9、孪生变形:在切应力作用下,晶体的一部分沿一定晶面和一定的晶向相对于另一部分作均匀的切变所产生的变形。

(相邻晶面的相对位移量相等)10、孪晶:孪生后,均匀切变区的取向发生改变,与未切变区构成镜面对称,形成孪晶。

11、晶体的孪晶面和孪生方向:体心,{112}【111】,面心立方{111}【112-】,密排六方{101-2} 【1-011】。

12、软取向,硬取向:分切应力最大时次取向是软取向;当外力与滑移面平行或垂直时,晶体无法滑移,这种取向称为硬取向。

13、几何软化、硬化:在拉伸时,随着晶体的取向的变化,滑移面的法向与外力轴的夹角越来越远离45度时滑移变得困难的这种现象是几个硬化;当夹角越来愈接近45度,使滑移越来越容易进行的现象叫做几何软化。

14、细晶强化:晶体中,用细化晶粒来提高材料强度的方法为细晶强化。

也能改善晶体的塑形和韧性。

15、固熔强化:当合金由单相固熔体构成时,随熔质原子含量的增加,其塑性变形抗力大大提高,表现为强度,硬度的不断增加,塑性、韧性的不断下降,的这种现象称为固熔强化。

全的大学材料科学基础复习要点

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第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式1 原子结构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。

(2)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。

(3)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(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。

(4)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。

材料科学基础知识点

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1. 结晶学:研究晶体的形成、结构和性质。

包括晶体生长、晶体结构分析、晶体缺陷等。

2. 材料力学:研究材料的力学性质,包括材料的强度、韧性、塑性、蠕变等。

3. 材料热学:研究材料的热传导、热膨胀、热稳定性等热学性质。

4. 材料电学:研究材料的电导率、介电性质、磁性等电学性质。

5. 材料化学:研究材料的化学成分、结构和化学反应。

包括材料的合成方法、表面改性、材料的腐蚀与防护等。

6. 材料物理学:研究材料的物理性质,包括光学性质、磁性、声学性质等。

7. 材料加工:研究材料的加工方法、工艺和性能改善。

包括材料的铸造、焊接、锻造、热处理等。

8. 材料性能测试:研究材料的各种性能指标的检测和测试方法。

9. 材料选择:根据工程要求和材料性能,选择最合适的材料。

10. 材料应用:研究材料在各种实际应用中的性能和适用范围,包括材料的耐久性、可靠性等。

材料科学基础知识点

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材料科学基础知识点材料科学基础重点梳理第一章1.1原子的结合有哪些?1.2工程材料可分为哪几类?1.3晶向指数、晶面指数能画图,给图能写出。

1.4金属常见的晶格类型、配位数、致密度、原子密排面、密排晶向、结构中的间隙。

1.5晶体中缺陷的种类。

1.6位错的种类、位错方向与柏氏矢量的关系、位错的运动方式。

1.7位错反应条件及计算。

1.8晶界的种类,界面能与晶界的关系。

第二章2.1影响置换固溶体溶解度有哪些因素?有何规律?1、原子尺寸因素:溶质和溶剂的尺寸差别越小越容易形成置换固溶体2、晶体结构因素:同一种间隙原子在fcc的固熔度大于bcc的3、负电性因素;负电性相差很大时,即亲和力很大,往往比较容易形成比较稳定的化合物; 负电性差不大时,随负电性值增加,有利于增大固溶度4、电子浓度因素:溶质元素的原子价越高,形成固溶体的极限固溶度越小。

2.2间隙固溶体与间隙相之间的关系。

间隙固熔体式固熔体的一种,间隙相是一种金属间化合物两者的晶体结构也各不相同。

2.3金属间化合物的种类及特点金属间化合物分为正常价化合物,电子价化合物和间隙化合物;正常价化合物:电负性差值越大,稳定性越高;电子价化合物:间隙化合物:主要受组元的原子尺寸因素控制。

通常是由渡族金属与原子半径很小的非金属元素组成,分为简单间隙化合物与复杂间隙化合物,非金属元素处于化合物晶格的间隙中。

第三章3.1金属结晶的热力学条件是什么?热力学第二定律:在等温等压条件下物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变,就是说只有伴随着自由能降低的过程才能自发的进行。

3.2金属结晶的能量条件是什么?能量起伏(详细看书P85-86)固态金属自由能低于液态金属自由能。

当温度低于Tm时液态的自由能Gl高于固态的自由能,由液态转为固态时,将释放出那份能量而是系统自由能降低,所以过程才能够自动进行。

凝固过程一定要在低于熔点温度时才能进行。

3.3金属结晶的结构条件是什么?结构起伏 (详细看书P86-87)3.4金属结晶时的形核有哪些方式?均匀形核、非均匀形核3.5根据凝固理论,如何细化晶粒?单位体积中的晶粒数取决于两个因素:形核率N和长大速度V;增加过冷度;小制件:增加冷却速度,大制件:采用形核剂;振动。

材料科学基础知识点总结

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一、基本知识点 1.结合键与晶体学基础(1)化学键包括离子键:静电吸引作用共价键金属键:金属正离子与自由电子之间的相互作用构成的金属原子间的结合力。

没有方向性和饱和性。

(理论包括自由电子模型和能带理论)物理键包括范德华键:包括3种,静电力、诱导力、色散力。

特点有:1、存在于分子或原子间的一种较弱的吸引力 2、作用能约为几十个kj/mol,比化学键小1-2数量级 3、一般没有方向性和饱和性。

氢键:存在于含氢的物质,与范德华健不同的是,氢键是有方向性和饱和性的较强的分子间力。

(2)晶体:是内部质点(原子、分子或离子)在三维空间以周期性重复方式作有规则的排列的固体,即晶体是具有格子构造的固体(1、有确定的熔点2、各向异性,即不同方向性能不同)。

非晶体:原子散乱分布或仅有局部区域的短程规则排列。

玻璃相:相:材料中均匀而具有物理特性的部分,并和体系的其他部分有明显界面的称为“相”(3)空间点阵:把由一系列在三维空间周期性排列的几何点阵成为一个空间点阵晶胞:组成各种晶体构造的最小体积单位晶面:在晶体结构内部中,由物质质点所组成的平面晶向:穿过物质的质点所组成的直线方向晶格:晶系:晶向族晶面族:在晶体中有些晶面上原子排列和分布规律是完全相同的,晶面间距相同,而晶面在空间的位向不同,这样一组等同晶面称为一个晶面族同素异构(4)八面体间隙四面体间隙配位数:指在晶体结构中,该原子或离子的周围与其直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数致密度:一个晶胞中原子所占体积与晶胞体积的比值晶胞中的原子数 2、材料的结构固溶体:将外来组元引入晶体结构,占据主晶相质点位置一部分或间隙位置一部分,仍保持一个晶相,这种晶体称为固溶体(即溶质溶解在溶剂中形成固溶体)。

根据外来组元在主晶相中所处位置,可分为置换固溶体和间隙固溶体。

按外来组元在主晶相中的固溶度,可分为有限固溶体和无限固溶体。

置换固溶体:溶质取代了溶剂中原子或离子所形成的固溶体聚合度(等规度):在聚合物中的有规立构聚合的百分含量 3、晶体结构缺陷肖脱基缺陷:离位原子迁移到外表面或内界面处,这种空位称肖脱基空位弗兰克尔缺陷(空位):离位原子迁移到晶体点阵的间隙中,则称为弗兰克尔空位间隙原子:形成弗兰克尔空位的同时将形成等量的间隙原子,间隙原子可以是晶体本身固有的同类原子(称自间隙原子),也可以是外来的异类间隙原子。

材料科学基础知识总结-辽宁科技大学金材10-1

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。

材料科学基础知识点总结

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一、金属的晶体结构重点内容: 面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。

基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。

晶体的特征、晶体中的空间点阵。

晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。

金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。

位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。

位错的柏氏矢量具有的一些特性:①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。

刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。

晶界具有的一些特性:①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;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晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度。

二、纯金属的结晶重点内容: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,铸锭三晶区的形成机制。

基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。

铸锭的缺陷;结晶的热力学条件和结构条件,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,不断变化着的近程规则排列的原子集团。

过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。

过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。

从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。

材料科学基础期末复习知识点(可缩印)

材料科学基础期末复习知识点(可缩印)

1、菲克第一定律:当系统中物质的扩散达到稳定状态时(即物质在各处的质量浓度不随时间而变化),扩散通量(单位时间内通过垂直于扩散方向单位横截面的物质的质量)与物质的浓度梯度(扩散方向上单位距离物质的浓度差)成正比。

2、菲克第二定律:描述了非稳态扩散系统中扩散原子的分布与时间及所处位置的相互关系,根据应用条件的不同,对此偏微分方程进行求解,可得到一定条件下不同时刻、不同位置处的扩散原子的浓度分布状况。

3、柯肯达尔效应:多元系统中由于各组元扩散速率不同而引起的扩散偶原始界面向扩散速率快的一侧移动的现象称为柯肯达尔效应。

说明在扩散系统中每一种组元都有自己的扩散系数。

4、反应扩散:当某种元素通过扩散自金属表面向内部渗透时,该元素含量超过基体金属的溶解度以后会在金属表层形成新相(中间相或固溶体)的现象。

N元反应扩散的渗层组织中只有N-1相能够共存,并且相界面浓度是突变的。

5、高分子构象:由于单键内旋导致原子排布方式的不断变换,使分子在空间呈现的不同形态。

6、高分子链的柔顺性:链段长度和整个分子长度的比值。

7、滑移系:一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来称为一个滑移系。

8、取向因子(软取向和硬取向):分切应力与轴向正应力的比值,可表示为取向因子越大,分切应力越大,越接近临界分切应力,容易使金属滑移,称为软取向。

9、加工硬化:金属材料经冷变形后,强硬度显著提高,塑性很快下降的现象。

10、固溶强化:随着溶质原子固溶度的增加,基体金属的变形抗力随之提高的现象。

11、柯氏气团:溶质原子与位错的交互作用,溶质原子更倾向于聚集在位错的周围,使位错可动性下降,类似形成了一个溶质原子气团。

12、应变时效:将经过少量变形的试样放置一段时间,或经过短时间低温热处理后再进行拉伸,则屈服点又重新出现,且屈服应力提高的现象。

13、Hall-petch定律:多晶体的强度随着晶粒的细化(晶界面积增大)而增加,屈服强度与晶粒尺寸d-12之间存在线性关系。

材料科学基础基础知识点总结

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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,无方向性与饱与性;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,有方向性与饱与性;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,无方向性与饱与性;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,无方向性与饱与性。

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):分子键与氢键。

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。

它就是纯粹的几何点,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 相等的棱与角的数目最多;c 具有尽可能多的直角;d 体积最小。

(3)形状与大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。

第三版胡赓祥材料科学基础的知识点总结及课后答案

第三版胡赓祥材料科学基础的知识点总结及课后答案

第三版胡赓祥材料科学基础的知识点总结及课后答案第一章材料科学基础概念知识点总结1. 材料的定义与分类:材料是制造各种结构和器件的物质基础,可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。

2. 材料的性能:包括力学性能、热性能、电性能、磁性能等,是评价材料性能好坏的重要指标。

3. 晶体结构:晶体是由原子、离子或分子按照一定的空间点阵排列成的周期性结构,常见的晶体结构有金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。

4. 材料的制备方法:包括合成、加工、处理等,如熔炼、铸造、轧制、挤压、拉伸、热处理、腐蚀等。

5. 材料的设计与性能调控:根据材料的使用性能要求,进行结构、组成和制备工艺的设计,以实现性能的优化。

课后答案1. 材料是什么?请举例说明。

答案:材料是制造各种结构和器件的物质基础,如钢铁、水泥、塑料、玻璃等。

2. 材料的性能有哪些?它们对材料的用途有何影响?答案:材料的性能包括力学性能、热性能、电性能、磁性能等,不同的性能影响材料在不同领域的应用。

例如,塑料的具有良好的柔韧性和耐腐蚀性,广泛应用于包装、建筑等领域;金属材料具有良好的导电性和导热性,广泛应用于电子、能源等领域。

3. 晶体结构有哪些类型?请简要介绍。

答案:晶体结构有金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等类型。

金属晶体是由金属原子按照一定的空间点阵排列成的结构,具有较高的强度和韧性;离子晶体是由正负离子按照一定的空间点阵排列成的结构,具有较高的熔点和硬度;共价晶体是由共价键连接的原子按照一定的空间点阵排列成的结构,具有较高的硬度和脆性;分子晶体是由分子按照一定的空间点阵排列成的结构,具有较低的熔点和脆性。

4. 材料的制备方法有哪些?它们对材料性能有何影响?答案:材料的制备方法包括合成、加工、处理等,如熔炼、铸造、轧制、挤压、拉伸、热处理、腐蚀等。

不同的制备方法对材料的性能有不同的影响。

例如,熔炼法制备的金属材料具有较高的纯度和均匀性;热处理工艺可以改变金属材料的组织结构和性能,如提高硬度和强度等。

材料科学基础基础知识点总结

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堇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:空间点阵中的点一阵点。

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。

大学期末总复习——材料科学基础知识点汇总

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大学期末总复习——材料科学基础知识点汇总一、名词解释1、空间点阵:表示晶体中原子规则排列的抽象质点。

2、配位数:直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。

3、对称:物体经过一系列操作后,空间性质复原;这种操作称为对称操作。

4、超结构:长程有序固溶体的通称。

5、固溶体:一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶,其结构一般保持和母相一致。

6、致密度:晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。

7、正吸附:材料表面原子处于结合键不饱和状态,以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态,当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附。

8、晶界能:晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来,引起晶界附近区域内晶格发生畸变,与晶内相比,界面的单位面积自由能升高,升高部分的能量为晶界能。

9、小角度晶界:多晶体材料中,每个晶粒之间的位向不同,晶粒与晶粒之间存在界面,若相邻晶粒之间的位向差在10°~2°之间,称为小角度晶界。

10、晶界偏聚:溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集,也称内吸附,有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。

11、肖脱基空位:脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。

12、弗兰克耳空位:晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。

13、刃型位错:柏氏矢量与位错线垂直的位错。

螺型位错:柏氏矢量与位错线平行的位错。

14、柏氏矢量:用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。

15、单位位错:柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错。

16、派—纳力:位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。

17、过冷:凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。

18、过冷度:实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。

19、均匀形核:在过冷的液态金属中,依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。

20、过冷度:实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。

材料科学基础基础知识点总结[整理]

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20XXKnowledge Points常识点汇编榜首章材猜中的原子摆放榜首节原子的结合办法2 原子结合键(1)离子键与离子晶体原子结合:电子搬运,结合力大,无方向性和饱满性;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,有方向性和饱满性;原子晶体:强度高、硬度高(金刚石)、熔点高、脆性大、导电性差。

如高分子资料。

(3)金属键与金属晶体原子结合:电子逸出共有,结合力较大,无方向性和饱满性;金属晶体:导电性、导热性、延展性好,熔点较高。

如金属。

金属键:依托正离子与构成电子气的自在电子之间的静电引力而使诸原子结合到一同的办法。

(3)分子键与分子晶体原子结合:电子云偏移,结合力很小,无方向性和饱满性。

分子晶体:熔点低,硬度低。

如高分子资料。

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。

如复合资料。

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 原子的摆放办法(1)晶体:原子在三维空间内的周期性规矩摆放。

长程有序,各向异性。

(2)非晶体:――――――――――不规矩摆放。

长程无序,各向同性。

第二节原子的规矩摆放一晶体学根底1 空间点阵与晶体结构1.空间点阵:由几许点做周期性的规矩摆放所构成的三维阵列。

图1-5特征:a 原子的抱负摆放;b 有14种。

其间:空间点阵中的点-阵点。

它是朴实的几许点,各点周围环境相同。

描绘晶体中原子摆放规矩的空间格架称之为晶格。

空间点阵中最小的几许单元称之为晶胞。

2.晶体结构:原子、离子或原子团依照空间点阵的实践摆放。

特征:a 或许存在部分缺点; b 可有无限多种。

2 晶胞图1-6(1)――-:构成空间点阵的最根本单元。

(2)选取准则:a 能够充沛反映空间点阵的对称性;b 持平的棱和角的数目最多;c 具有尽或许多的直角;d 体积最小。

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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 directions2-8 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)按溶质原子在溶剂晶体中的溶解度分类连续固溶体是指溶质和溶剂溶剂可以按任意比例相互固溶。

因此,在连续固溶体中溶剂和溶质都是相对,如Al2O3-Cr2O3等。

有限固溶体表示溶质只能以一定的限量溶入溶剂,超过这一限度即出现第二相。

如MgO Al2O3, MgO-CaO 等3-5 Edge dislocation and screw dislocation刃位错和螺位错Edge dislocation:A linear crystalline defect associated with the lattice distortion produced in the vicinity of the end of an extra halfplane of atoms within a crystal.The Burgers vector is perpendicular to the dislocation line.Screw dislocation: A linear crystalline defect associated with the lattice distortion created when normally parallel planes are joined together to form a helical ramp.The Burgers vector is parallel to the dislocation line.3-6 位错滑移与位错攀移位错滑移是指在外力作用下,位错线在其滑移面(即位错线与伯格斯矢量b构成的晶面)上的运动,结果导致晶体永久变形。

位错攀移:在热缺陷或外力的作用下,位错沿垂直滑移面方向的移动。

结果导致晶体中空位或间隙质点的增殖或减少。

第四章4-1 Bridge oxygen and non- bridge oxygen 桥氧与非桥氧硅氧四面体中与两个Si4+相连的氧称为桥氧,与一个Si4+相连的氧称为非桥氧4-2 Net-former and net-modifier 网络形成体和网络改性体网络形成体:其中正离子为网络形成离子,其单键>335kJ/mol。

这类氧化物能单独形成玻璃。

网络改性体:正离子称为网络变性离子,单健强度<250kJ/mol。

这类氧化物不能形成玻璃,但能改变网络结构,从而使玻璃性质改变。

4-3 硼反常现象当数量不多的碱金属氧化物同B2O3一起熔融时,碱金属所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作为非桥氧出现在结构中,而是使硼氧三角体转变为由桥氧组成的硼氧四面体,致使B2O3玻璃从原来两度空间的层状结构部分转变为三度空间的架状结构,从而加强了网络结构,并使玻璃的各种物理性能变好。

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