材科基
材科基名词解释
材科基名词解释材科基是指材料科学与工程专业基础课程的一部分。
材料科学与工程是一个综合性的学科领域，涵盖了材料的成分、结构、性能以及制备、加工、改性、表征等方面的知识。
材科基是学生在学习材料科学与工程专业的核心课程之前所需要掌握的基础知识，是为了帮助学生打好基础，建立对材料科学与工程的整体框架和全局认识而设置的。
材科基的主要内容包括以下几个方面：1. 无机材料基础：无机材料是指非金属材料中的无机化合物，如金属氧化物、金属硫化物等。
无机材料基础主要包括无机化学基础知识，如元素周期表、化学键、晶体结构等。
此外，还会涉及无机材料的组成原理、物理化学性质以及制备和改性等基本知识。
2. 有机材料基础：有机材料是指含有碳-碳键或碳-氢键的化合物，如塑料、橡胶、纤维素等。
有机材料基础主要包括有机化学基础知识，如有机化合物的命名规则、有机合成反应等。
此外，还会涉及有机材料的结构与性能关系、制备和改性等基本知识。
3. 物理学基础：材料科学与工程中的物理学基础主要包括固体物理学和凝聚态物理学。
固体物理学主要研究固体材料的结构和性质，包括晶体结构、晶体缺陷、晶体的力学性能等。
凝聚态物理学则更加注重研究材料的电学、磁学、光学和热学性质等方面的知识。
4. 化学工程基础：材料科学与工程中的化学工程基础主要包括化学过程原理以及材料的制备和加工过程。
化学过程原理主要涉及物质的转化、分离和提纯等方面的基本原理。
材料的制备和加工过程则包括常见的材料加工工艺，如冶金工艺、陶瓷工艺、高分子材料的加工等。
通过学习材科基，学生可以建立起对材料科学与工程的整体框架和全局认识，为进一步深入学习专业课程打下坚实基础。
此外，材科基的内容广泛涵盖了物理学、化学学、化工学等多个学科的知识，为学生提供了更加全面的科学素养和跨学科的学习能力。
材科基的学习也为学生未来从事材料科学与工程相关研究和工作打下坚实基础。
材科基_笔记_71页
4
IC [1 e 0.25(x A x B)2]100% 式中 xA、xB 分别为 A、B 元素的电负性。 第三节 高分子链☆
构造
高分子结构
链结构
近程结构（一次结构/化学结构） 远程结构（二次结构）
构型
聚集态结构（三次结构）
“构造”：研究分子链中原子的类型和排列，高分子链的化学结构分类，结构单元 的键接顺序，链结构的成分，高分子的支化、交联与端基等内容；
2
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：
第一节 晶体学基础
1.空间点阵与晶胞
空间点阵：将理想晶体中的质点抽象为几何点，这些几何点在空间
周期性排列所组成的阵列；
6
晶胞：由空间点阵中选取的基本单元即为晶胞，但必须服从一定的选
取规则；
晶胞选取规则：1.选取的平行六面体应能反映出点阵的最高对称性；
2.平行六面体中棱和角相等的数目应最多；3.当棱边夹角存在直角时，
4. 范德瓦尔斯力
静电力：固有偶极间的相互作用，
F
∝
T
1
*r
7
分子间力
诱导力：固有偶极与诱导偶极间的作用 F ∝ 1
r7
色散力：诱导偶极间的相互作用 F ∝ 1
r7
特点：次价键、无方向性、无饱和性
5.氢键 属于极性分子键，存在于 HF、H2O、NH3 等分子间，有饱和性和方
材科基实验显微照相技术及材料显微组织的体视学定量析
材科基实验显微照相技术及材料显微组织的体视学定量析材料科学是研究材料结构与性能之间关系的学科，而显微照相技术是材料科学中常用的一种分析工具。
通过显微镜观察和摄影，可以获取材料的微观结构信息，并通过图像分析来定量化研究各种显微组织参数。
首先，显微照相技术的原理和方法有多种。
其中，光学显微镜是应用最广泛的一种显微镜，它通过聚焦、放大和投射来实现对样品的观察。
由于光学显微镜对样品的需求较低，使用方便且成本较低，因此它是最主要的显微照相技术之一、此外，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）是常用的高分辨率显微照相技术，它们能够提供材料的更高分辨率和更详细的信息。
然后，材料显微组织的体视学定量分析是通过对显微照相图像进行数字图像处理来实现的。
首先，需要对显微图像进行预处理，包括图像增强、噪声去除以及边缘检测等步骤，以提高图像的质量和清晰度。
接下来，可以使用图像分割技术将图像中的不同组织区域分离出来，以便进一步的定量分析。
常用的图像分割方法包括阈值分割和基于边缘检测的分割等。
分割完成后，可以利用图像特征提取技术来获取各种显微组织参数，比如颗粒尺寸分布、颗粒形状、晶粒尺寸和晶界角等。
最后，通过对显微组织参数的分析，可以得到对材料性能的一些定量判断。
例如，颗粒尺寸的分布可以反映材料的颗粒大小均匀性；颗粒形状的分析可以评估材料的颗粒形貌特征；晶粒尺寸和晶界角等参数则可以标示材料的晶粒变化和晶界性质。
这些显微组织参数对于材料的性能和制备有着重要的影响，因此，通过显微照相技术的定量分析可以帮助我们更深入地研究和了解材料的微观结构与性能之间的关系。
综上所述，材料科学中的显微照相技术及材料显微组织的体视学定量分析是一门非常重要的技术。
它通过对显微照相图像的处理和分析，可以获得材料的微观结构信息，进而揭示材料性能与结构之间的关系，对于材料研究和工程应用都具有重要的意义。
材科基名词解释
《材料科学基础》名词解释晶体原子、分子或离子按照一定的规律周期性排列组成的固体。
非晶体原子没有长程的周期排列，无固定的熔点，各向同性等。
空间点阵指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是人为的对晶体结构的抽象。
晶族依据晶体结构中高次轴（n>2）的数目，将晶体划分为低级（无高次轴）、中级（一个高次轴）和高级（多于一个高次轴）晶族。
晶带轴定律所有平行于同一方向的晶面（hkl）构成的一个晶带，该方向[uvw]就称为晶带轴，则有hu+kv+lw=0，这就是晶带轴定律。
空间群晶体结构中所有对称要素（含微观对称要素）的组合所构成的对称群。
布拉菲点阵除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。
晶胞在点阵中取出一个具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。
中间相两组元A和B组成合金时，除了形成以A为基或以B为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。
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。
致密度晶体结构中原子体积占总体积的百分数。
金属键自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
共价键相邻原子由于共享电子对所形成的价键，具有饱和性和方向性。
固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶剂原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持溶剂的晶体结构类型。
间隙相当非金属(X)和金属(M)原子半径的比值rX/rM<0.59 时，形成的具有简单晶体结构的相，称为间隙相。
肖脱基空位（肖脱基缺陷）在个体中晶体中，当某一原子具有足够大的振动能而使振幅增大到一定程度时，就可能克服周围原子对它的制约作用，跳离其原来位置，迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上而使晶体内部留下空位，称为肖脱基空位。
弗兰克尔空位（弗兰克尔缺陷）当晶格热振动时，一些能量足够大的原子离开其平衡位置，而挤到晶格的间隙中，形成间隙原子，并在原正常格点上留下空位。
夏尔公式材科基
夏尔公式材科基
夏尔公式是材料科学中的重要理论之一，它描述了材料的力学性能与其微观结构之间的关系。
通过夏尔公式，我们可以深入了解材料的力学行为，为材料的设计和应用提供指导。
夏尔公式最早由法国科学家夏尔提出，他认为材料的力学性能与其晶粒尺寸和晶界数量有关。
夏尔公式的核心思想是，晶粒尺寸越小，晶界数量越多，材料的强度就越高。
这是因为晶界是材料中的弱点，它们会阻碍位错的移动，从而增加材料的强度和硬度。
夏尔公式可以用以下方程表示：
σ = k * d^(-1/2)
其中，σ是材料的屈服强度，k是夏尔常数，d是晶粒尺寸。
夏尔公式的这种反比关系说明了晶粒尺寸对材料性能的重要影响。
除了晶粒尺寸，夏尔公式还可以用来研究其他材料参数对力学性能的影响。
例如，夏尔公式可以用来探究晶界角的变化对材料强度的影响。
晶界角是晶界的角度，它可以影响晶界的稳定性和位错的运动。
夏尔公式可以帮助我们了解晶界角对材料性能的影响，并为材料的优化设计提供依据。
夏尔公式的应用不仅局限于金属材料，它也可以用于其他材料的研究。
例如，夏尔公式可以应用于陶瓷、塑料等非金属材料的力学性能研究。
在这些材料中，晶界的存在也会对材料的力学性能产生影
响，因此夏尔公式对于非金属材料的研究同样具有重要意义。
夏尔公式是材料科学中的重要理论工具，它能够帮助我们深入了解材料的力学性能与微观结构之间的关系。
通过夏尔公式的应用，我们可以优化材料的设计，提高材料的力学性能，为材料的应用提供科学依据。
材料科学基础材料科学概述资料讲解
材料和生活用品
钛结构自行车：“自行车发烧友” 选择钛合金制自行 车。钛合金的应用场合很特殊。通常用于需要抗腐蚀 ，耐疲劳，高弹性的场合
生命科学材料 原来使用专用的汞合金，为防止金属合金的分解已经
开发出一种可以满足口腔中特殊的物理及化学环境的新 型陶瓷。具体来讲，它需要满足下列要求：耐口腔中的 酸；低热导率（这对你吃冷饮有好处）；尽得住数年的 咀嚼力；耐骤冷骤热；当然还要口感舒适
spatial orientationof anelectroncloud
自旋角动量量子数si：表示电子自旋（spin
moment）的方向，取值为＋1或-1 22
核外电子的排布（electron configuration)规律
能量最低原理（Minimum Energy principle)电子总是占据能量最低的壳层
二、材料结构简述
1.原子结构 2.结合键 3.固体结构 4.结构缺陷
1原子结构 （Atomic Structure ）
一、物质的组成（Substance Construction） 物质由无数微粒（Particles）聚集而成 分子（Molecule）：单独存在 保存物质化学特性
dH2O=0.2nm M(H2)为2 M（protein）为百万 原子（Atom）： 化学变化中最小微粒
第一章材料科学概述
一、材料与材料科学 二、材料结构简述 三、材料的性能 四、材料工艺及其与结构和性能的关系 五、材料的强化机制
一、材料与材料科学
1.《材料科学基础》的基本概念 2.《材料科学基础》的地位 3. 学习《材料科学基础》的意义
1. 《材料科学基础》的基本概念
材料是指人类社会能接受地，经济地的制造有用物品的物质。 材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺、加工工艺、 材料的性能与材料应用之间的相互关系的科学。材料科学是当代 科学技术发展的基础、工业生产的支柱，是当今世界的带头学科 之一。纳米材料科学与技术是20世纪80年代发展起来的新兴学科 ，成为21世纪新技术的主导中心。 材料科学基础是进行材料科学研究的基础理论，它将各种材料（ 包括金属、陶瓷、高分子材料）的微观结构和宏观结构规律建立 在共同的理论基础上，用于指导材料的研究、生产、应用和发展 。它涵盖了材料科学和材料工程的基础理论。
材料科学基础ppt课件
• 这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的， 因主链带极性，易水解，醇解或酸解
• 优点：耐热性好，强度高 • 缺点：易水解
• 这类聚合物主要用作工程塑料
12
元素高分子
➢主链中不含碳原子，而是由Si 、B 、As等元素和O元 素组成，但在侧链上含有有机取代基团。这类高分 子兼具无机和有机高分子特性，如有机硅高分子。
• 支化高分子的形式：星形(Star)、 梳形 (Comb)、无规(Random)
23
网状(交联)大分子
• 缩聚反应中有三个或三个以上官能 度的单体存在时，高分子链之间通 过支链联结成一个三维空间网形大 分子时即成交联结构
• 交联与支化有本质区别 支化(可溶，可熔，有软化点) 交联(不溶，不熔，可膨胀)
2
•
3-1 材料组成和结构的基本内容
Principal Contents of Materials Composition and Structures
• 材料的组成： 构成材料的基本单元的成分及数目
• 材料的结构： 材料的组成单元(即原子或分子)之间相互吸引 和相互排斥作用达到平衡时在空间的几何排列。
(2)
结构单元 的键接方式 ( 几何构型 Geometric
Configuration) (链节)
16
加聚
缩聚
• 由以上知：
• 由于高分子是链状结构，所以把简单重复(结构)单元称为“链节”(chains) • 简单重复(结构)单元的个数称为聚合度DP(Degree of Polymerization1
28
无 规 共 聚 ( random)
• 两种高分子无规则地平行联结
ABAABABBAAABABBAAA
材科基名词解释
1、晶体原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。
2、中间相两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B 两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。
3、亚稳相亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。
4、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。
5、再结晶冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。
（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）6、伪共晶非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。
7、交滑移当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。
8、过时效铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP 区，θ”，θ’，和θ。
在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将析出θ’，这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。
9、形变强化金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化。
10、固溶强化由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。
11、弥散强化许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。
12、不全位错柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。
13、扩展位错通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。
14、螺型位错位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。
材科基概念总结
晶界偏析：一般来说，晶界结构比晶内松散，具有一定的表面效应，溶质原子处在晶内的能量比处在晶界的能量要高，所以溶质原子有自发向晶界偏聚的的趋势，这就会发生晶界偏析。
是系统能量降低。
螺型位错：螺型位错;螺旋位错;screw dislocation;Burgers dislocation又称螺旋位错。
一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升一个晶面间距。
在中央轴线处即为一螺型位错。
围绕位错线原子的位移矢量称为滑移矢量或伯格斯(Burgers)矢量，对于螺型位错，位错线平行于伯格斯矢量。
刃型位错：在金属晶体中，由于某种原因，晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。
这个多余的半原子面又如切入晶体的刀片，刀片的刃口线即为位错线。
这种线缺陷称为刃型位错。
半原子面在上面的称正刃型位错，半原子面在下面的称负刃型位错。
晶胚：是人尚未成形时在子宫的生命形式。
科学家过去研究干细胞，都必须在晶胚上大动手脚，但是这样做牺牲了晶胚，间接牺牲了一个未来的小生命，所以惹来了很多伦理上的反对和斥责。
热过冷:对纯金属而言,当界面液相一侧形成负的温度梯度时,才能在界面前方熔体内获得超过动力学过冷度的过冷,这种仅由熔体实际温度分布所决定的过冷状态称为热过成分过冷：当界面前沿液体内实际温度是正梯度时就可以形成圆缺型的过冷区，这种与液体内溶质浓度相关的过冷称为成分过冷，其过冷度称为“成分过冷度”。
产生“成分过冷”，必须具备两个条件：第一是固——液界面前沿溶质的富集而引起成分再分配；第二是固——液界面前方液相的实际温度分布，或温度分布梯度必须达到一定的值。
凝固：定义1、物质从液态转化为固态的相变过程。
定义2：物质从液态转变为固态的相变现象。
定义3：金属或合金由液态转变为固态的过程。
结晶：液态金属转变为固态金属形成晶体的过程。
再结晶：指经冷塑性变形的金属，超过一定温度加热时，通过形核长大形成等轴无畸变新晶粒的过程点缺陷：是最简单的晶体缺陷，它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。
材料科学基础知识点
材料科学基础第零章材料概论该课程以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象，从材料的电子、原子尺度入手，介绍了材料科学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。
核心是介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系。
主要内容包括：材料的原子排列、晶体结构与缺陷、相结构和相图、晶体及非晶体的凝固、扩散与固态相变、塑性变形及强韧化、材料概论、复合材料及界面，并简要介绍材料科学理论新发展及高性能材料研究新成果。
材料是指：能够满足指定工作条件下使用要求的，就有一定形态和物理化学性状的物质。
按基本组成分为：金属、陶瓷、高分子、复合材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主，通过冶炼方法制成的一类晶体材料，如、、等。
原子之间的键合方式是金属键。
陶瓷材料是由非金属元素或金属元素与非金属元素组成的、经烧结或合成而制成的一类无机非金属材料。
它可以是晶体、非晶体或混合晶体。
原子之间的键合方式是离子键，共价键。
聚合物是用聚合工艺合成的、原子之间以共价键连接的、由长分子链组成的髙分子材料。
它主要是非晶体或晶体与非晶体的混合物。
原子的键合方式通常是共价键。
复合材料是由二种或二种以上不同的材料组成的、通过特殊加工工艺制成的一类面向应用的新材料。
其原子间的键合方式是混合键。
材料选择：密度弹性模量:材料抵抗变形的能力强度:是指零件承受载荷后抵抗发生破坏的能力。
韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力功能成本结构()性质()加工()使用性能()在四要素中，基本的是结构和性能的关系，而“材料科学”这门课的主要任务就是研究材料的结构、性能及二者之间的关系。
宏观结构←显微镜下的结构←晶体结构←原子、电子结构重点讨论材料中原子的排列方式（晶体结构）和显微镜下的微观结构（显微组织）的关系。
以及有哪些主要因素能够影响和改变结构，实现控制结构和性能的目的。
第一章材料结构的基本知识.引言材料的组成不同，性质就不同。
同种材料因制备方法不同，其性能也不同。
材科基
1、晶体原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。
2、中间相两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B 两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。
3、亚稳相亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。
4、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。
5、再结晶冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。
（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）6、伪共晶非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。
7、交滑移当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。
8、过时效铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP 区，θ”，θ’，和θ。
在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将析出θ’，这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。
9、形变强化金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化。
10、固溶强化由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。
11、弥散强化许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。
12、不全位错柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。
13、扩展位错通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。
14、螺型位错位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。
材科基复习总结BIT.doc
材科基总结习武的书生版第一章原子结构与键合第二章固体结构一.晶体特性特性：原子排列（周期性、规则排列）、固定的熔点（熔化热一破坏晶格）、各向异性、自限性（一封闭几何多面体）、对称性、均匀性（均一性）二•点阵概念：无数几何点（原子、离子）在三维空间规则排列而成的阵列三.晶胞＞晶格：用直线连接阵点构成的空间格子。
＞原胞：在完整晶体中，晶格在空间的三个方向上都具有一定的周期对称性，这样可以取一个以结点为顶点，边长等于这三个方向上的周期的平行六面体作为最小的重复单元，來概括晶格的特征，这样的重复单元称为初基原胞或简称原胞。
（最小，不i定反映对称性）＞晶胞：晶格中代表晶体中原子等排列特点和规律性的最小体积单元（平行六面体）O简单阵胞一阵胞只含有一个阵点，复杂阵胞一阵胞包含有一个以上的阵点＞选取晶胞的原则：1）选取的平行六面体应完整反映宏观晶体的对称性;2）棱和角相等的数目应最多;3）肓角的数目应最多;4）晶胞应具有最小的体积。
＞晶体结构（具体排列）=空间点阵（几何抽象）+结构基元四.七大晶系五.布拉菲点阵六.晶向指数、晶向族＞晶向：晶体中由原子列构成的方向。
晶向指数：[u V w]＞晶向族(等价晶向):原子排列规律完全相同，仅空间位向关系不同的一组晶向。
晶向族：〈U V w＞七.晶面指数、晶面族晶而：晶体中由原子构成的平而。
(hkl)注：求米勒指数过程中一取截距的倒数晶而族(等价晶面)：原子排列规律、而间距完全相同,仅空间位向关系不同的一组晶而。
{hkl}八.四轴坐标系晶向[uvtw] u+v+t=O 晶面(hk订)h+k+i=O行走法，Z轴？投影法？解析法：①晶面指数转换:由(hkl)转为(hkil),加上一个指数i=-(h+k),反之去掉i;②晶向指数转换：U = u-t V = v-t W=w2U-V 2V-U z 、 u = ---- v = --------------- t = -(u + v)33九. 晶带晶带：所有相交或平行于某一直线［uvw ］的晶面称为一个晶带,此直线一晶带轴, 与晶带轴平行的晶面一晶带面。
材科基交割对材料的影响
材科基交割对材料的影响摘要：一、材料基础知识简介1.材料的定义与分类2.材料的重要性二、材科基交割概述1.材科基交割的定义2.材科基交割的分类三、材科基交割对材料的影响1.价格波动2.市场供需关系3.产业政策调整4.技术进步和创新四、应对策略与建议1.提高行业自律2.加强政策引导和监管3.推动产业升级和转型4.提高企业竞争力正文：材料是构成各种产品的物质基础，对于人类社会的发展具有重要意义。
材料可以分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料等，广泛应用于工业、建筑、交通、电子、航空航天等领域。
随着经济全球化的发展，材科基交割在材料市场中占据着重要地位，对材料产业产生着深远的影响。
材科基交割是指在材料市场中，以某种材料为标的物进行买卖的行为。
它分为两种类型：实物交割和现金交割。
实物交割是指在合约到期时，交易双方按照约定进行实物交割；现金交割是指在合约到期时，交易双方按照约定进行现金结算。
材科基交割对材料产业的影响主要体现在以下几个方面：1.价格波动：材科基交割市场的价格波动会直接影响材料的现货价格。
当交割价格上升时，材料需求商会增加采购，从而刺激材料价格上涨；反之，当交割价格下降时，材料需求商会减少采购，从而导致材料价格下跌。
2.市场供需关系：材科基交割市场的交易活动会影响材料市场的供需关系。
当交割量增加时，表明市场需求旺盛，可能引发材料市场供不应求的局面；反之，当交割量减少时，表明市场需求疲软，可能加剧材料市场的供过于求。
3.产业政策调整：材科基交割市场的交易活动受到国家政策的影响。
政府会根据交割市场的状况，对材料产业进行政策调整，以维护市场稳定和产业发展。
例如，当材料价格出现过度波动时，政府可能会出台平抑物价的政策措施。
4.技术进步和创新：材科基交割市场的竞争激励企业加大技术研发投入，推动材料产业的技术进步和创新。
企业通过提高生产效率、降低成本、开发新型材料等途径，以获得更高的市场份额和利润。
材料科学基础PPT课件
第35页/共52页
Y-Sialon
材料观-结构
宏观结构 微观结构
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结构的含义
宏观结构（眼睛观察范围-0.1mm） 显微结构（晶粒尺寸、分布、100m-0.1
m) 晶体结构（晶胞、晶格、Angstron） 原子结构（电子+质子+中子）
第37页/共52页
结构分析的工具
第38页/共52页
性能
材料性能：材料对外界作用的响应 力学性质：形变与断裂 热学性质：热容量、热导率、热膨胀 电学性质：电导率，介电性质 磁学性质：磁化率等 光学性质：折射或反射 劣化：材料的化学活性
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组成-工艺过程-结构-性质之间关系 材料科学核心内 容
组成+加工工艺
微观组织结构
性能
大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、 菱镁矿、白云母等）为原料制造的
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3. 有机高分子材料（高聚物）
高聚物是由一种或几种简单 低分子化合物经聚合而组成 的分子量很大的化合物
高聚物的种类繁多，性能各 异，其分类的方法多种多样
按高分子材料来源分为天然
高分子材料和合成高分子材
℃，具有良好的塑性，能承受冷热加工 第27页/共52页
工艺过程－结构（显微结构）
aluminium before refinement
aluminium after refinement
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不同加工方法的工件组织与性能
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结构的含义
宏观结构（眼睛观察范围0.1mm）
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金属材料
在103种元素中，除6种惰性元素和16种非金属元素 外，81种为金属元素。
材科基中名词解释扭折
材科基中名词解释扭折稿子一嘿，亲爱的小伙伴们！今天咱们来聊聊材科基里一个有趣的名词——扭折。
它可不是随随便便就出现的哦。
当材料受到外部的力量挤压或者拉伸的时候，内部的结构承受不住啦，就会产生这种扭折。
就好像我们被压得太紧，也得找个地方“弯一弯”来缓解压力。
扭折出现后，会对材料的性能产生影响呢。
比如说，原本材料的强度可能会下降，因为这个小弯儿让它变得不那么结实了。
而且哦，不同的材料出现扭折的情况还不太一样。
有的材料可能比较“坚强”，不容易有扭折；有的材料就比较“脆弱”，稍微一受力，就扭折了。
在实际应用中，我们得特别注意扭折这个现象。
要是在关键的地方出现扭折，那可就麻烦大啦！所以，研究扭折对于材料科学来说，真的超级重要！怎么样，小伙伴们，是不是对扭折这个名词有了点新的认识呀？稿子二哈喽呀！今天来给大家讲讲材科基里的扭折。
扭折呀，就像是材料的一个小“脾气”。
你想想看，材料好好地在那，突然有一部分就“拐了个弯”，这就是扭折在捣乱。
为啥会有扭折呢？这就得怪那些外界的作用力啦。
比如说大力的挤压、使劲的拉扯，材料实在受不了，就只能通过扭折来“妥协”一下。
扭折可不光是让材料形状变了，它还会影响材料的好多性质。
就像一个人的性格变了，行为也会跟着变一样。
材料有了扭折，硬度可能就没以前那么好了，韧性也可能下降。
还有哦，不同种类的材料面对扭折的反应也不同。
有的材料就像“硬骨头”，很难出现扭折；有的呢，就是“软柿子”，轻轻一弄就扭折了。
在制造各种东西的时候，我们得清楚材料会不会容易扭折。
不然做出来的东西质量不好，可就糟糕啦。
所以说呀，了解扭折对于搞材料科学的人来说，那是必须的！咱们可不能小瞧了这个小小的扭折哟！好啦，今天关于扭折就说到这，大家是不是都明白了呢？。
材科基趁热打铁的原理
材科基趁热打铁的原理材科基趁热打铁的原理是指在工作过程中，通过利用材料在高温下的可塑性来进行加工，使其得到更好的成型效果。
这种加工方式广泛应用于金属加工工业中，如铁匠打铁、铜匠锤铜等。
下面将详细讨论材科基趁热打铁的原理及其应用。
材科基趁热打铁的原理主要基于金属在高温状态下的可塑性。
金属在高温条件下会发生固态变形，即金属晶体结构发生位移和重组。
当金属受到外力作用时，晶体内部的金属原子会发生位移，并且会在新位置上重新结合形成新的晶体结构。
这种变形过程可由斯耐德-侯马尔定律来描述，该定律认为金属材料在高温下的变形主要取决于塑性应变速率和温度。
在材科基趁热打铁的过程中，金属材料通常处于高温状态下。
高温使金属的原子具有较大的热运动能量，有利于金属原子的位移和重组。
此外，高温还可以使金属晶体的界面能发生改变，从而促进金属的塑性变形。
当金属材料加热至适当温度时，工人会将其放置在专用的工具上，并用锤子等工具进行敲打。
通过施加外力，金属材料发生塑性变形，从而改变其形状。
同时，由于材料处于高温状态下，金属原子在重组后形成新的晶体结构。
这种重组使金属得以更好地适应外界形状要求，从而使加工过程更加高效且成型效果更好。
材科基趁热打铁的原理在金属加工工艺中具有广泛应用。
这种加工方式可以用于制作各种金属工件，如工艺品、零部件等。
通过材科基趁热打铁，可以加工出复杂形状的金属工件，满足不同行业的需求。
此外，材科基趁热打铁还可以提高金属材料的机械性能。
在加工过程中，金属材料会经历塑性变形，使其晶体结构得到改善。
这种改善使金属材料的硬度、强度和韧性等性能得到提升。
总结来说，材科基趁热打铁的原理是利用金属在高温状态下的可塑性进行加工，通过外力施加使金属材料发生塑性变形，从而改变其形状和结构。
这种加工方式在金属加工工业中具有重要的应用价值，可以制作出各种复杂形状的金属工件，并提高金属材料的机械性能。
材科基概念总结
晶界偏析：一般来说，晶界结构比晶内松散，具有一定的表面效应，溶质原子处在晶内的能量比处在晶界的能量要高，所以溶质原子有自发向晶界偏聚的的趋势，这就会发生晶界偏析。
是系统能量降低。
螺型位错：螺型位错;螺旋位错;screw dislocation;Burgers dislocation又称螺旋位错。
一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升一个晶面间距。
在中央轴线处即为一螺型位错。
围绕位错线原子的位移矢量称为滑移矢量或伯格斯(Burgers)矢量，对于螺型位错，位错线平行于伯格斯矢量。
刃型位错：在金属晶体中，由于某种原因，晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。
这个多余的半原子面又如切入晶体的刀片，刀片的刃口线即为位错线。
这种线缺陷称为刃型位错。
半原子面在上面的称正刃型位错，半原子面在下面的称负刃型位错。
晶胚：是人尚未成形时在子宫的生命形式。
科学家过去研究干细胞，都必须在晶胚上大动手脚，但是这样做牺牲了晶胚，间接牺牲了一个未来的小生命，所以惹来了很多伦理上的反对和斥责。
热过冷:对纯金属而言,当界面液相一侧形成负的温度梯度时,才能在界面前方熔体内获得超过动力学过冷度的过冷,这种仅由熔体实际温度分布所决定的过冷状态称为热过成分过冷：当界面前沿液体内实际温度是正梯度时就可以形成圆缺型的过冷区，这种与液体内溶质浓度相关的过冷称为成分过冷，其过冷度称为“成分过冷度”。
产生“成分过冷”，必须具备两个条件：第一是固——液界面前沿溶质的富集而引起成分再分配；第二是固——液界面前方液相的实际温度分布，或温度分布梯度必须达到一定的值。
凝固：定义1、物质从液态转化为固态的相变过程。
定义2：物质从液态转变为固态的相变现象。
定义3：金属或合金由液态转变为固态的过程。
结晶：液态金属转变为固态金属形成晶体的过程。
再结晶：指经冷塑性变形的金属，超过一定温度加热时，通过形核长大形成等轴无畸变新晶粒的过程点缺陷：是最简单的晶体缺陷，它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。
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第六章、扩散与固相反应
பைடு நூலகம்
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第三章、非晶体固体
1、熔体的概念：不同聚合程度的各种聚合物的混合物 硅酸盐熔体的粘度与组成的关系 2、非晶态物质的特点 3、玻璃的通性（4个） 4、 Tg 、Tf ,相对应的粘度和特点 5、网络形成体、网络变化体、网络中间体
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第一章、晶体结构基础
1、晶体的基本概念 晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列 晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、 最小内能性 2、对称的概念 物体中的相同部分作有规律的重复 对称要素：对称面、对称中心、对称轴（对称轴的类型和特点） 4次倒转轴不能被其他的对称要素及其组合取代 （L1、L2、L3、L4、L6、C、P、 L4i ） 对称操作:借助对称要素，使晶体的相同部分完全重复的操作 对称要素的组合必须满足晶体的整体对称要求，不是无限的
一、是非题（正确的打“√”，错误的打“×”）
1. 在宏观晶体中所存在的对称要素都必定通过晶体的中心。 2. 等轴晶系的对称特点是具有4根3次轴。 3. 微观对称要素的核心是平移轴。
二、选择题：
1. 在等轴晶系中，可能存在的空间格子类型为 。 (a) P，I，C (b) P，I，F (c) P，C，F (d) F，I，C 2. 晶体结构中一切对称要素的集合称为 。 (a) 对称型 (b) 点群 (c) 微观对称的要素的集合 (d) 空间群 3. 在各种层状硅酸盐结构中，晶胞参数相近的是 。 (a) a0和b0 (b) a0和c0 (c) c0和b0 (d) c0
第五章、相平衡
1、相律以及相图中的一些基本概念 相、独立组分、自由度等 2、自由度与相图座标系统的关系 3、等含量规则、等比例规则、杠杆规则、三角形规则、 连线规则、切线规则、重心规则等。 4、可逆与不可逆多晶转变的特点 5、一致熔和不一致熔化合物的特点 6、三元相图析晶路径的分析 判断化合物的性质 划分副三角形（与无变量点的关系） 标出界线上的温度走向和界线的性质 确定无变量点的性质 分析具体的析晶路程
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9、固相反应的定义、泰曼温度 10、固相反应的转化率 11、固相反应的一般动力学关系（反应的总阻力=各个分阻力之和） 12、固相反应的特点 （化学反应动力学范围、扩散动力学范围） 13、杨德尔方程 G＜0.3 14、金斯特林格方程 G＜0.8
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3、对称型（点群）：宏观晶体中只存在32种对称型 对称型的概念（所具有的宏观对称要素以一定的顺序组合起来） 4、晶体的分类 、晶族分类的依据 5、晶面的取向关系 、晶面指数的含义和计算（举例） 6、空间点阵的概念、 14种布拉维格子（ P、I、F、C格子） 7、晶胞的概念 、晶胞参数（计算） 8、微观对称要素的特征、空间群的概念（只存在230种空间群） 在微观对称操作中都包含有平移动作 9、球体紧密堆积原理 （六方密堆、立方密堆） 10、鲍林规则（离子晶体） 11、决定晶体结构的因素：化学组成、质点相对大小、极化性质 12、同质多晶
第七章、相变
1、相变的概念 2、相变的分类 3、一级相变、二级相变 4、固态相变 马氏体相变的概念与特征、有序－无序相变的概念 5、相变过程中的亚稳态与形成亚稳区的原因 6、晶核的形成条件、临界晶核半径rk、成核位垒（要有△T）
7、均匀成核速率，影响成核速率的因素：核坯的数目、质点加到核坯 上的速率 Iv=P· D
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8、缺陷反应方程和固溶式
CaCl2 KCl Ca .K ClCl Cli '
CaCl2 KCl Ca .K VK '2ClCl
9、固溶体的研究与计算 写出缺陷反应方程 固溶式、算出晶胞的体积和重量 理论密度（间隙型、置换型） 和实测密度比较 10、位错概念 刃位错：滑移方向与位错线垂直，伯格斯矢量b与位错线垂直 螺位错：滑移方向与位错线平行，伯格斯矢量b与位错线平行
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8、均匀成核、非均匀成核（非均匀成核速率） 9、晶体生长速率 10、成核与晶体生长相比，需要更大的△T 11、分相现象、分相的概念及判断 12、玻璃析晶热处理分析
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第八章、烧结
1、烧结的概念、定义 2、烧结与烧成、烧结与熔融、烧结与固相反应 3、烧结的推动力（过剩的表面能G） 4、烧结的模型 5、固态烧结的类型、特点、公式。在扩散传质中质点由什么地方向什 么地方扩散？ 6、液态烧结的类型、特点、公式 7、液态烧结与固态烧结的异同点 8、晶粒生长的概念、公式、计算：D2-Do2=kt 晶粒生长与再结晶是在烧结的中、后期进行的 晶粒生长不是小晶粒之间的相互粘结，而是晶界移动的结果
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13、典型的晶体结构（晶体结构的描述方法） CaF2结构、金刚石结构、金红石结构、刚玉结构、 CaTiO3、尖晶石结构、NaCl结构 14、硅酸盐晶体结构、硅酸盐晶体结构分类的依据 15、层状硅酸盐晶体的结构特点，（晶胞参数a和b值相近） 16、石英、磷石英、方石英的结构特点
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三、填充题：
1. 晶胞是 (1) 。 2. 空间群为Fm3m的晶体结构属于 （2） 晶族， （3） 晶系。 (1) 能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元；（2）高级；（3）立方；
四、计算题： 1. 试计算Na2O· CaO· Al2O3· 3SiO2玻璃的四个结构参数 Z、R、X 和 Y。 Z=4、R=2.2、Y=3.6、X=0.4。 五、论述分析题
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9、二次再结晶的概念、晶粒生长与二次再结晶的区别 10、造成二次再结晶的原因以及防止二次再结晶的方法 11、在有杂质（或烧结添加剂存在下）的晶粒生长：G3-Go3=kt 12、在晶粒的正常生长过程中，晶粒的极限尺寸；并分析烧结过程中 的晶粒大小。
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第四章、表面与界面
1、晶体的表面双电层与表面能的关系 2、润湿的概念、定义 改善润湿的方法：去除表面吸附膜（提高固体表面能）、 改变表面粗糙度、降低固液界面能 3、表面粗糙度对润湿的影响 4、吸附膜对润湿的影响 5、弯曲表面的效应与开尔文公式 6、晶界的概念、晶界的分类与特点 7、晶界构型，以及决定晶界构型的因素 8、晶界应力（与热膨胀系数差、温度差、晶粒直径成正比，与晶粒长 度成反比；细而长的针状晶粒的强度和抗冲击性能好）
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第二章、晶体结构缺陷
1、缺陷的概念（凡是造成晶体点阵的周期性势场发生畸变的一切因素） 2、热缺陷 （弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷）及计算 热缺陷是一种本征缺陷、高于0K就存在， 影响热缺陷浓度的因数：温度和热缺陷形成能（晶体结构） 3、杂质缺陷、固溶体（晶态固体） 固溶体、化合物、混合物之间的比较 4、非化学计量化合物结构缺陷 种类、形成条件、特点，缺陷的计算等 5、连续置换型固溶体的形成条件 6、影响形成间隙型固溶体的因素 7、组分缺陷（补偿缺陷）：不等价离子取代 形成条件、特点（浓度取决于掺杂量和固溶度） 缺陷浓度的计算、与热缺陷的比较
1. 固相烧结与液相烧结的主要传质方式？固相烧结与液相烧结之间有何相同 与不同之处？
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三、主要参考书
《材料科学基础》 张联盟主编，武汉理工大学出版社 《无机材料科学基础》 张其土主编，华东理工大学出版社 或其他《无机材料科学基础》的教材
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9、粘土荷电的原因 10、粘土与水的作用、粘土泥浆属于塑性流动 11、电动电位的概念，以及影响因素 12、泥浆胶溶的机理与条件 13、泥浆发生触变的原因 14、粘土的可塑性 15、瘠性料的悬浮与塑化
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6、玻璃形成的热力学观点（结晶化、玻璃化、分相） 7、玻璃形成的动力学条件 3T图---临界冷却速率 ( dT ) c Tn
dt
n
8、玻璃形成的结晶化学条件（键强、键型） 9、玻璃的结构学说（二种玻璃结构学说的共同之处和不同之处） 10、玻璃的结构参数 （注意给出的条件） Z可根据玻璃类型定，先计算R，再计算X、Y 11、硼的反常现象