14.位错密度
14.金属的塑性变形习题
金属的塑性变形习题1.名词解释塑性是指固体材料在外力作用下发生永久变形，而不破坏其完整性的能力。
塑性指标为了衡量金属塑性的高低，需要有一种数量上的指标变形速率金属塑性加工时单位时间内工件的平均变形程度变形抗力塑性变形时，变形金属抵抗塑性变形的力超塑性材料在一定内部条件下和外部条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。
交滑移在晶体中，出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移孪生变形晶体特定晶面（孪晶面）的原子沿一定方向（孪生方向）协同位移（称为切变）的结果包辛格效应在金属塑性加工过程中正向加载引起的塑性应变强化导致金属材料在随后的反向加载过程中呈现塑性应变软化（屈服极限降低）的现象。
残余应力引起附加应力的外因去处后，在物体内仍残存的应力叫残余应力，残余应力是弹性应力，不超过材料的屈服应力，也是相互平衡成对出现的。
最小阻力定律当物体各质点有在不同方向移动的可能时，变形物体内的每一个质点都将沿其最小阻力方向移动。
2.影响金属塑性的内因和外因有哪些？答案：影响金属塑性高低的主要因素有两方面：内因，金属本身的化学成分、组织结构等；外因，变形温度、变形速度、变形程度、应力状态、变形状态、尺寸以苏、周围介质等。
3.改善金属材料的工艺塑性有哪些途径，怎样才能获得金属材料的超塑性？答案：（1）途径：①控制化学成分、改善组织结构，提高材料的成分和组织的均匀性；②采用合适的变形温度-速度制度；③选用三向压应力较强的变形过程，减小变形的不均匀性，尽量造成均匀的变形状态；④避免加热和加工时周围介质的不良影响。
（2）获得金属材料超塑性的方法：①超细等轴晶粒组织在一定温度区间和一定的变形速度条件可以获得恒温超塑性；②材料具有固态相变的特性，并在外加载荷作用下，在相变温度上下循环加热与冷却，诱发产生发福的组织结构变化时金属原子；发生剧烈运动而呈现出相变超塑性。
③有些材料在消除应力退火过程中，在应力作用下也可以得到超塑性。
材料科学基础2复习题与参考答案
材料科学基础2复习题及部分参考答案一、名词解释1、再结晶：指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。
2、交滑移：在晶体中，出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移。
3、冷拉：在常温条件下，以超过原来屈服点强度的拉应力，强行拉伸聚合物，使其产生塑性变形以达到提高其屈服点强度和节约材料为目的。
（《笔记》聚合物拉伸时出现的细颈伸展过程。
）4、位错：指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。
（《书》晶体中某处一列或者若干列原子发生了有规律的错排现象）5、柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别）,形成所谓的“柯氏气团”。
（《书》溶质原子与位错弹性交互作用的结果，使溶质原子趋于聚集在位错周围，以减小畸变，降低体系的能量，使体系更加稳定。
）6、位错密度：单位体积晶体中所含的位错线的总长度或晶体中穿过单位截面面积的位错线数目。
7、二次再结晶：晶粒的不均匀长大就好像在再结晶后均匀、细小的等轴晶粒中又重新发生了再结晶。
8、滑移的临界分切应力：滑移系开动所需要的最小分切应力。
（《书》晶体开始滑移时，滑移方向上的分切应力。
）9、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，又称冷作硬化。
（《书》随塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象。
）10、热加工：金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称。
（《书》使金属在再结晶温度以上发生加工变形的工艺。
）11、柏氏矢量：是描述位错实质的重要物理量。
反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。
（《书》揭示位错本质并描述位错行为的矢量。
）反映由位错引起的点阵畸变大小的物理量。
12、多滑移：晶体的滑移在两组或者更多的滑移面（系）上同时进行或者交替进行。
13、堆垛层错：晶体结构层正常的周期性重复堆垛顺序在某二层间出现了错误，从而导致的沿该层间平面（称为层错面）两侧附近原子的错排的一种面缺陷。
金属学与热处理重要名词解释
7、弹性模量与刚度：金属在弹性范围内，应力与应变的比值σ/ε称为弹性模量E，也称为杨氏模量。
E标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。
14、断裂韧性：金属材料阻止裂纹失稳扩散的属性或材料的韧性。
1、金属特性：金属在固态下具有以下特征：①具有良好的导电性和导热性；②具有正的电阻温度系数；③具有良好的反射能力、不透明性和金属光泽；④具有良好的塑性变形能力。
4、晶体与晶体特性：原子（或分子）在三维空间呈有规则的周期性排列的一类物质称为晶体。
晶体特性：①晶体中的原子（或分子）在三维空间呈有规则的周期性排列；②具有确定的熔点；③具有各向异性；④具有规则的几何外形。
5、空间点阵：将刚球模型中的刚球抽象为纯粹的几何点，得到一个由无数几何点在三维空间规则排列而成的列阵，称之为空间点阵。
6、晶格与晶胞：描述原子（离子、分子）或原子团在晶体中排列方式的几何空间格架称为结晶格子，简称晶格。
从晶格选取一个能够完全反映晶体特征的最小几何单元。
这个有代表性的最小几何单元称为晶胞。
7、晶面与晶向：在晶体中，有一系列原子所组成的平面称为晶面；任意两个原子之间的连线称为原子列，其所指方向称为晶向。
8、晶面指数与晶向指数：为确定晶面和原子列在晶体中的空间位向所采用的统一符号，分别称为晶面指数与晶向指数。
9、晶面族（或晶向族）：某些晶面（或晶向）上的原子排列相同但空间位向不同，它们在晶体学上属等同晶面（或晶向），可归并为一个晶向族称为晶面族（或晶向族）。
10、配位数与致密度：晶格中任一原子周围与其最近邻且等距离的原子数目称为配位数；一个晶胞内原子所占体积与晶胞体积之比称为致密度。
12、多晶型转变或同素异构转变：具有多晶型的金属在温度或压力变化时，由一种晶体结构变为另一种晶体结构的过程叫多晶型转变或同素异构转变。
14、点缺陷：在三维尺度上都很小的晶体缺陷，一般不超过几个原子间距。
点缺陷主要有空位、间隙原子和置换原子等。
15、线缺陷：在二维尺度上很小，而在三维尺度上很大的晶体缺陷，包括刃型位错、螺型位错、混合位错。
材料科学基础笔记1
第一章原子结构与键合此章主要掌握概念1.金属键（1）典型金属原子结构的特点是其最外层电子数很少，极易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，并在整个晶体内运动,及弥漫于金属正离子组成的晶格之中而形成电子云。
这种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为金属键。
（2）绝大多数金属均以金属键方式结合，它的基本特点是电子的共有化，而且无方向性,无饱和性.（3）金属一般具有良好的到点和导热，以及良好的延展性的原因：自由电子的存在。
2.离子键大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，靠静电引力结合在一起。
3。
共价键共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子通过共用电子对而形成的化学键。
共价键又分为非极性键和极性键两种.有方向性和饱和性。
4．范德瓦耳斯力是借助这种微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原来具有稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合，没有方向性和饱和性.5．氢键氢键是一种极性分子键，存在于HF、H2O、NF3等分子间，它的键能介于化学键与范德瓦耳斯力之间。
第二章固体结构重点:晶面指数和晶向指数、配位数以及致密度等一些概念、合金相结构的几种类型、间隙固溶体和间隙化合物和间隙相的异同点.主要是简答题按照原子或分子排列的特征可将固态物质分为两大类：晶体和非晶体.1.晶体结构的基本特征是，原子或分子或离子在三维空间呈周期性重复排列，即存在长程有序。
（各向异性）2.空间点阵：阵点在空间呈周期性规则排列，并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵。
（概念题）3.晶格:为了便于描述空间点阵的图形，可用许多平行的直线将所有阵点连接起来，构成了一个三维几何架子。
（概念题)4。
晶胞:可在点阵中取出一个具有代表性的基本单元，作为点阵的组成单元。
（概念题)5。
选取晶胞的原则：a.选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性。
b.平行六面体内的棱和角相等的数目应最多。
c。
当平行六面体的棱边夹角存在直角时，直角数目应最多。
材料科学基础名词解释
材料科学基础名词解释第一章固体结构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。
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。
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、晶体点阵：由实际原子、离子、分子或各种原子集团，按一定几何规律的具体排列方式称为晶体结构或晶体点阵。
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、晶格：描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。
6、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。
7、空间点阵：由周围环境相同的阵点在空间排列的三维列阵成为空间点阵。
8、晶向：在晶格中，穿过两个以节点的任一直线，都代表晶体中一个原子列在空间的位向，称为晶向。
9、晶面：由节点组成的任一平面都代表晶体的原子平面，称为晶面。
10、晶向指数（晶面指数）：为了确定晶面、晶向在晶体中的相对取向、就需要一种符号，这种符号称为晶面指数和晶向指数。
国际上通用的是密勒指数。
一个晶向指数并不是代表一个晶向，二十代表一组互相平行、位向相同的晶向。
11、晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族，以<uvw>表示。
12、晶面间距：相邻两个平行晶面之间的垂直距离。
低指数晶面的面间距较大，而高指数晶面的面间距较小。
晶面间距越大，则该晶面上原子排列越紧密，该原子密度越大。
13、配位数：每个原子周围最近邻且等距离的原子数目，称为配位数。
14、多晶型性：有些金属固态在不同温度或不同压力范围内具有不同的晶体结构，这种性质称为晶体的多晶型性。
15、多晶型性转变：具有多晶型性的金属在温度或压力变化时，由一种结构转变为另一种结构的过程称为多晶型性转变，也称为同素异构转变。
14.位错密度
()四位错密度应用一些物理的和化学的实验方法可以将晶体中的位错显示出来1. 如用浸蚀法可得到位错腐蚀坑，由于位错附近的能量较高，所以位错在晶体表面露头的地方最容易受到腐蚀，从而产生蚀坑。
位错腐蚀坑与位错是一一对应的。
2. 此外用电子显微镜可以直接观察金属薄膜中的位错组态及分布3. 还可以用X 射线衍射等方法间接的检查位错的存在位错的形态特点：● 由于位错是已滑移区和未滑移区的边界，所以位错线不能中止在品体内部，而只能中止在晶体的表面或晶界上。
● 在品体内部，位错线一定是封闭的，或者自身封闭成一个位错圈，或者构成三维位错网图1.42是晶体中三维位错网络示意图图1.43是晶体中位错的实际照片位错密度的概念:● 在实际晶体中，经常会含有大量的位错，通常把单位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度即VL =ρ。
式中，V 是晶体体积，L 为该晶体中位错线的总长度，ρ的单位为2-m 。
● 位错密度的另一个定义是：穿过单位截面积的位错线数目，单位也是2-m 。
位错密度有多大一般在经过充分退火的多晶体金属中，位错密度达2121010~10-m ，而经过剧烈冷塑性变形的金属，其位错密度高达2161510~10-m ，即在31cm 的金属内，含有千百万公里长的位错线。
金属材料的强度和位错密度之间的关系：1. 不含位错的金属强度：⏹ 如果金属中不含位错，那么它将有极高的强度，目前采用一些特殊方法已经能制造出几乎不含位错的结构完整的小晶体—直径约为m μ2~05.0、长度为mm 10~2的晶须，其变形抗力很高⏹ 例如直径m μ6.1的铁晶须，其抗拉强度竟高达213400m MN ，而工业上应用的退火纯铁，抗拉强度则低于2300m MN ，两者相差40多倍。
⏹ 不含位错的晶须，不易塑性变形，因而强度很高，而工业纯铁中含有位错，易于塑性变形，所以强度很低。
2. 如果采用冷塑性变形等方法使金属中的位错大大提高，则金属的强度也可以随之提高。
材料科学基础名词解释
原子结构与结合键 + 材料的结构1、第一电离能气态原子失去一个电子成为气态一价正离子所需要的最低能量称为第一电离能。
2、第二电离能气态A+再失去一个电子成为气态二价正离子所需要的最低能量称为第二电离能。
3、结合键原子间的结合力，主要表现为原子间的吸引力和排斥力的合力结果。
4、离子键通过两个或多个原子失去或获得电子而成为离子后形成，本质上可以归结为静电吸引作用，主要存在于晶体化合物中。
5、共价键由两个或多个电负性相差不大的原子共用电子对所形成的化学键，有方向性、饱和性。
6、金属键金属正离子和自由电子之间的相互作用所构成的结合力，无方向性、饱和性7、范德华键由瞬间偶极矩和诱导偶极矩产生的分子间引力所构成的物理键，属于分子间作用力，无方向性和饱和性。
8、氢键已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力，具有方向性和饱和性。
9、晶体指内部质点(原子、分子或离子)在三维空间按周期性重复排列的固体，即晶体是具有格子构造的固体。
10、晶胞能充分反映晶体的晶体结构特征的最小体积单位（平行六面体）。
11、阵胞在三维方向上两两平行且相等的六面体，是空间点阵中的体积单元。
12、晶格原子在晶体中排列规律的空间格架。
13、空间点阵由一系列在三维空间按周期性排列的几何点称为一个空间点阵。
空间点阵四要素：阵点、阵列、阵面、阵胞)14、晶族依据晶体中高次轴（n>2）的数目，将晶体分为低级（无高次轴），中级（一个高次轴）和高级（多于一个高次轴）晶族。
15、空间群晶体结构中所有对称要素的组合所构成的对称群，晶体微观结构中共存在230种空间群。
16、晶面/晶向在晶体内部构造中，由物质质点所组成的平面/穿过物质质点所组成的直线方向。
17、晶带所有相交于某一直线或平行于此直线的所有晶面的组合(此直线称为晶带轴)。
18、晶面间距一组平行晶面中，最近邻的两个晶面间距称为晶面间距。
晶面间距越大，晶面上原子排列的密度越大，反之越小。
【材料科学基础经典习题及答案】考试试题2
13.设面心立方晶体中的 为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为 。
1)在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。
2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。
14.判断下列位错反应能否进行。
1) 2)
3) 4)
2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。
12.设所示立方晶体中的滑移面ABCD平行于晶体的上、下底面。晶体中有一条位错线 段在滑移面上并平行AB， 段与滑移面垂直。位错的柏氏矢量b与 平行而与 垂直。
试问：
1)欲使 段位错在ABCD滑移面上运动而 不动，应对晶体施加怎样的应力？
15.若面心立方晶体中有b= 的单位位错及b= 的不全位错，此二位错相遇产生位错反应。
1)问此反应能否进行？为什么？
2)写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的类型。
16.若已知某晶体中位错密度 。1)由实验测得F-R位错源的平均长度为 ，求位错网络中F-R位错源的数目。2)计算具有这种F-R位错源的镍晶体发生滑移时所需要的切应力。已知Ni的 Pa， 。
7．1.6l×l013个原子/mm2；1.14X1013个原子/mm2；1.86×1013个原子/mm2。
8．(1) 5.29×1028个矽原子/m3；(2) 0.33。
9．9. 0.4×10-18/个原子。
10．1.06×1014倍。
11．(1)这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。位错环的柏氏矢量为b，故其相对滑移了一个b的距离。(2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。
材料科学基础 名词解释
1、化学键：组成物质整体的质点（原子、分子或离子）间的相互作用力叫做化学键。
共价键：有些同类原子，例如周期表IV A、V A、VIA族中大多数元素或电负性相差不大的原子相互接近时，原子之间不产生电子的转移，此时借共用电子对所产生的力结合，形成共价键。
离子键：当两种电负性相差大的原子相互靠近时，其中电负性小的原子失去电子，成为正离子，电负性大的原子获得电子成为负离子，两种离子靠静电引力结合在一起形成离子键。
范德瓦尔键（分子键）：分子的一部分往往带正电荷，而另一部分往往带负电荷，一个分子的正电荷部位和另一分子的负电荷部位间，以微弱静电力相吸引，使之结合在一起，称为范德瓦尔键，也叫分子键。
金属键：由金属正离子和自由电子之间互相作用而结合称为金属键。
2、晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质叫晶体。
单晶体：由一个晶粒组成的晶体。
准晶：原子在晶体内部是长程有序的具有准周期性的具有五次对称轴的介于晶体与非晶体之间的一类晶体，叫做准晶。
玻璃体：液体冷却时，尚未转变为晶体就凝固了，它实质是一种过冷的液体结构，称为玻璃体。
非晶态金属（金属玻璃）：在特殊的冷却条件下金属可能不经过结晶过程而凝固成保留液体短程有序结构的非晶态金属。
非晶态金属又称作金属玻璃。
微晶合金：晶粒尺寸达微米（μm）的超细晶粒合金材料，称为微晶合金。
纳晶合金：晶粒尺寸达纳米（nm）的超细晶粒合金材料，称为纳晶合金。
3、空间点阵（点阵）：代表原子（分子或离子）中心的点的空间排列，称为空间点阵，简称点阵。
阵点：代表原子（分子或离子）中心的点。
晶格：将阵点用一系列平行直线连接起来，构成一空间格架叫晶格。
晶胞：点阵中能保持点阵特征的最基本单元叫晶胞。
晶体结构：是指晶体中实际质点（原子、分子或离子）的具体排列情况，它们能组成各种类型，因此实际存在的晶体结构是无限多的。
4、晶向：晶体中某些原子在空间排列的方向叫晶向。
名词解释
1.阵点：晶体中的质点抽象位规则排列于空间的几何点。
2.空间点阵：阵点在空间呈周期性规则排列，并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵。
3.空间格子：用来描述空间点阵的三维几何格架。
4.简单晶胞：只有在平行六面体每个顶角上有一阵点的晶胞。
5.复杂晶胞：除在顶角外，在体心、面心或底心上有阵点。
6等同点：晶体结构中物质环境和几何环境完全相同的点。
7.合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成，并具有金属特性的物质。
8.组元：组成合金的基本的、独立的物质。
9.相：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。
10.单相合金：有一种相组成的合金。
11.多相合金：由几种不同的相组成的合金。
12.固溶体：以某一组元位溶剂，在其晶体点阵中融入其他组元原子（溶质原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持着溶剂的晶体结构类型。
13.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。
14.中间相的分类：正常价化合物、电子化合物、与原子尺寸因素有关的化合物（间隙相和间隙化合物、拓扑密堆相）固溶体根据溶质原子在溶剂点阵中所处位置，分为置换固溶体和间隙固溶体。
按固溶度分类：有限固溶体和无限固溶体。
按各组元原子分布的规律性分类：无序固溶体和有序固溶体。
15.置换固溶体：溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子的固溶体。
16.极限电子浓度：最大溶解度时的电子浓度数值接近位1.4。
17.间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体。
18间隙相：当非金属X和金属M原子半径的比值r x/r M<0.59时，形成具有简单的晶体结构的相。
19.间隙化合物：当r x/r M>0.59时，形成具有复杂的晶体结构的相。
材料科学基础2复习题及参考答案(20210216173100)
材料科学基础 2 复习题及部分参考答案、名词解释1、再结晶： 指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶 粒的过程。
2、交滑移 ：在晶体中，出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移。
3、冷拉： 在常温条件下，以超过原来屈服点强度的拉应力，强行拉伸聚合物，使其产生塑性变形以达到提高其屈服点 强度和节约材料为目的。
（《笔记》聚合物拉伸时出现的细颈伸展过程。
）4、位错： 指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。
（《书》晶体中某处一列或者若干列原子发生了有规律的错排现象）5、柯氏气团 ： 金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位 置有差别） ,形成所谓的 “柯氏气团 ”。
（《书》溶质原子与位错弹性交互作用的结果，使溶质原子趋于聚集在位错周 围，以减小畸变，降低体系的能量，使体系更加稳定。
）6、位错密度 ： 单位体积晶体中所含的位错线的总长度或晶体中穿过单位截面面积的位错线数目。
7、二次再结晶 ：晶粒的不均匀长大就好像在再结晶后均匀、细小的等轴晶粒中又重新发生了再结晶。
8、滑移的临界分切应力： 滑移系开动所需要的最小分切应力。
（《书》 晶体开始滑移时，滑移方向上的分切应力。
）9、加工硬化： 金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，又称冷作硬 化。
（《书》随塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象。
）10、热加工： 金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称。
（《书》使金属在再结晶温度以上发生加工变形的工艺。
）11、柏氏矢量： 是描述位错实质的重要物理量。
反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。
（《书》揭示位错本质并描述位错行为的矢量。
） 反映由位错引起的点阵畸变大小的物理量。
12、多滑移 ：晶体的滑移在两组或者更多的滑移面（系）上同时进行或者交替进行。
材料科学与工程基本概念及其应掌握的内容
基本概念再结晶退火、再结晶、动态再结晶、二次再结晶、晶体、点阵、空间点阵、点阵畸变、晶胞、晶族、同质多晶、同质异构体、晶粒生长、一级相变、二级相变、珠光体相变、相图中的自由度、相平衡、连线规则、共晶转变、中间相、伪共析转变、共析转变、包晶转变、离异共晶、晶界偏聚、金属键、共价键、离子键、配位数、费米能级、能带、储存能、形变组织、临界变形量、形变织构、网络形成体、网路变性体、尖晶石结构、反尖晶石结构、线缺陷、组分缺陷、福伦克尔（Frenker）缺陷、肖特基缺陷、位错、位错滑移、交滑移、螺位错、全位错、弗兰克尔空位、非化学计量结构缺陷、孪生、空间群、点群、电子化合物、稳态扩散、上坡扩散、反应扩散、弛豫、时效、均相成核、异相成核、固溶体、索氏体、珠光体、配位多面体、高分子的数均相对分子质量（Mn）、高分子链的构型、间同立构、平衡分凝系数、热力学势函数、活性氧、调幅分解、金属玻璃、金属间化合物、润湿、.独立组分、烧结填空题1. 材料的组织结构包括：、、和。
2. 在描述原子中电子的空间位置和能量的4个量子数中，其中决定体系角动量和电子几率分布的空间对称性的是第量子数。
3. 派生键合包括和4. 组合成分子轨道的条件是、、和。
5. 晶体结构= +。
6. 晶胞的基本要素：和。
7. 固体的表面特性包括、和。
8. 最紧密堆积的晶体结构有两种：一种是，每个晶胞中有个原子；另外一种是，每个晶胞中有个原子。
9. 金刚石结构中，C是链连接，配位数为。
10. 固态相变的驱动力是，阻力是和。
11. 金属材料常用的强化手段有、、和。
12. 在离子晶体结构中，正离子构成，正负离子间的距离取决于，配位数取决于正负离子的。
13. 高分子链中由于而产生的分子在空间的不同形态称为构象，高分子能够改变构象的性质称为。
14. 形成置换固溶体的影响因素有、、和。
15. 马氏体相变的两个基本特点是和。
16. 多晶体材料塑性变形至少需要独立滑移系开动。
厦门理工材料考题5
一、填空题：1、晶体产生Frankel缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty缺陷时，晶体体积_________,晶体密度_________。
一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大时，_________是主要的。
2、晶体缺陷按照其几何特征可将其分为、和三种类型。
位错属于缺陷，分为位错、位错、位错三种类型。
、是位错运动的两种方式。
5、螺位错线与伯氏矢量的位置关系是，刃位错线与伯氏矢量的位置关系是，位错线与伯氏矢量斜交的位错为。
6、根据界面上原子排列结构不同，可把固体中的相界面分为、和界面。
7、小角度晶界由位错构成，其中对称倾转晶界由位错构成，扭转晶界由位错构成。
9、位错在滑移面上的运动称为，做垂直滑移面的运动称为。
螺位错不能进行。
10、多晶体中的晶界有大角度与小角度晶界之分，通常大角度与小角度晶界的鉴定角度是，其角度的含义是。
对于小角度晶界，按其特征又划分为、和等多种类型。
11、晶体在外力作用下内部运动着的位错会产生交截现象，即产生割阶与扭折，其长度与相交截位错的相同，而如果割阶的滑移与主位错线的滑移不一致，主位错线会拖曳割阶产生攀移运动，从而产生。
12、对于刃型位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量，其攀移运动方向于柏氏矢量，其滑移运动方向于柏氏矢量；对于螺旋位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量，其交滑移运动方向于柏氏矢量；对于混合位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量。
二、判断题：1、位错的密度可以用柏氏矢量表示。
（）2、刃型位错的柏氏矢量与其位错线垂直，螺旋位错的柏氏矢量与其位错线平行。
（）3、金属中点缺陷的存在使其电阻率增大。
（）4、在晶体滑移过程中，由于位错不断移出滑移面，位错密度随形变量的增加而减少。
（）5、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。
（）6、螺位错可以攀移。
材料科学基本试题目整合(内附部分自己整编答案解析)
《材料科学基础》试题库一、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中__C___。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于__B___。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_A____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_B____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为__C___。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_B____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为__A___。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及__A___。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。
（其中Ko是平衡分配系数）A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。
A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的___B__。
A、1/3B、2/3C、3/412、金属结晶过程中（ C ）：a、临界晶核半径越大，形核越易；b、临界晶核形成功越大，形核越易；c、过冷度越大，形核越易；d、均质形核比非均质形核容易。
13、三元相图中（）：a、垂直截面图上可应用杠杆定律；b、垂直截面图上三相区域为直边三角形；c、四相共晶反应平面在成份投影图上为曲边四边形；d、四相反应为等温反应。
14、三、判断正误(每小题1分，共10分)正确的在括号内画“√”，错误的画“×”1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
金属学与热处理专题复习 (考研复习)专题一 名词解释
专题一名词解释第一章1.金属键：处于聚集状态的金属原子，全部或大部分将他们的价电子贡献出来，为其整个原子集体所公有，称之为电子气或电子云。
这些价电子或自由电子已不在只围绕自己的原子核转动，而是与所有的价电子一起在所有的原子核周围按量子力学的规律运动着，贡献出价电子的原子则变为正离子，沉浸在电子云中，他们依靠运动与其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式叫金属键。
没有饱和性和方向性。
2.熔点：晶体向非结晶状态的液体转变的临界温度。
3。
晶体结构：晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
4.阵点：将构成晶体的原子抽象为纯粹的几何点，称之为阵点。
5.空间点阵：阵点有规律的周期性重复排列所形成的三维空间阵列称之为6.晶格：认为的将阵点用直线连接起来形成空间格子，称之为晶格。
他的实质是空间点阵。
7.晶胞：能够完全反应晶格特性的最小几何单元称之为晶胞。
8晶格常数、轴间夹角：晶胞的棱边长度一般称为晶格常数，晶胞的棱间夹角称为轴间夹角。
9.配位数：是指晶体结构中与任一原子最近邻、等距离的原子数目。
10.晶面、晶向：在晶体中，由一系列原子所组成的平面称之为晶面。
任意两原子之间连线所指的方向叫晶向。
11.晶粒：组成固态金属的结晶颗粒叫晶粒12.多晶体：有二颗以上晶粒所组成的晶体称为多晶体。
13.伪等向性：由于多晶体中的晶粒位向是任意的，晶粒的各向异性被互相抵消，因此在一般情况下整个晶粒不显示各向异性，称之为伪等向性。
14：多晶型：具有两种或几种晶体结构。
15:多晶型转变或同素异构转变：金属内部有一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称之为多晶型转变或同素异构转变。
16晶体缺陷：一些原子偏离规则排列的不完整性区域。
17：空位：在某一温度下的某一瞬间，总有一些原子具有足够高的能量，以克服周围原子对他的约束，脱离开原来的平衡位置迁移到别处，于是在原来的位置上出现了空结点，这就是空位。
18.晶格畸变：19：间隙原子：处于晶格间隙中的原子叫20：置换原子：占据在原来基体原子上的异类原子21：位错：在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距，宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
大连理工大学名词解释
第一章原子结构与结合键电离能：基态原子失去最外层的一个电子所需的能量。
电子亲和能: 基态中性原子获得一个电子成为负离子所释放出的能量。
电负性：代表原子获得电子的能力，这个电子是元素原子自身以外的电子，而这种能力决定于原子结构。
离子键：原子间通过电子转移产生正离子和负离子，两者相互吸引所形成的化学键称为离子键共价键：两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键金属键：由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。
范德瓦尔斯键：一个分子中的带正电部分会吸引另一个分子中的带负电部分，这种结合力称为范德瓦尔斯键。
极化：分子中共价电子的非对称分布，使分子的某一部分比其他部分更偏于带正电或带负电的现象。
第二章晶体结构晶体：物质的基元在三维空间呈有规律的周期性重复排列所形成的物质。
长程有序：原子在三维空间呈有规律的周期性重复。
各向异性：材料的物理，化学或力学性能随方向的不同表现出一定差异的特性。
结点：为了便于分析晶体的周期性排列规律，将一个或一组刚性球抽象成一个点，这些点称为结点。
基元：被抽象的一个或一组原子。
空间点阵：结点在三维空间作周期性排列所形成的三位阵列。
晶格：为了便于描述空间点阵的模型，用3套平行的直线将所有结点连接起来，所形成的三维空间格架。
晶胞：从晶格中抽取具有代表性的基础单元。
点阵常数（晶格常数）：以晶胞角上的某一结点为原点，以该晶胞上过原点的三个棱边为坐标轴x，y，z，则晶胞的形状和大小即可由这三条棱边a，b，c和棱边夹角α、β、γ这六个点阵参数来表示。
布拉维点阵：根据每个结点的周围环境相同，用数学分析方法证明晶体中的空间点阵只有14种。
晶向：空间点阵中各结点列的方向代表晶体中原子排列的方向。
晶面：空间点阵中任意一组阵点的平面代表晶体中的原子平面。
晶向指数：晶列通过轴矢坐标系原点的直线上任取一格点，把该格点指数化为互质整数，称为晶向指数，表示为[h,k,l]。
材料科学基础-名词解释
材料科学基础名词解释（上海交大第二版）第一章原子结构结合键结合键分为化学键和物理键两大类，化学键包括金属键、离子键和共价键；物理键即范德华力。
化学键是指晶体内相邻原子（或离子）间强烈的相互作用。
金属键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为金属键。
离子键阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫作离子键共价键由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
范德华力是借助临近原子的相互作用而形成的稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
氢键氢与电负性大的原子（氟、氧、氮等）共价结合形成的键叫氢键。
近程结构高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构。
它是构成高分子聚合物最底层、最基本的结构。
又称为高分子的一级结构远程结构由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构第二章固体结构1、晶体：原子在空间中呈有规则的周期性重复排列的固体物质。
晶体熔化时具固定的熔点，具有各向异性。
2、非晶体：原子是无规则排列的固体物质。
熔化时没有固定熔点，存在一个软化温度范围，为各向同性。
3、晶体结构：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。
4、空间点阵：阵点在空间呈周期性规则排列，并具有完全相同的周围环境，这种由它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵，简称点阵。
5、阵点：把实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体，并将其中的每个质点抽象为规则排列于空间的几何点，称之为阵点。
6、晶胞：为了说明点阵排列的规律和特点，在点阵中取出一个具有代表性的单基本元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。
7、晶系：根据六个点阵参数间的相互关系，将全部空间点阵归属于7中类型，即7个晶系，分别为三斜、单斜、正交、六方、菱方、四方和立方。
13、晶带轴：所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带，此直线称为晶带轴。
属于此晶带的晶面称为共带面。
14、晶面间距：晶面间的距离。
《金属学与热处理》名词解释汇总
金属学与热处理名词解释汇总1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，具有良好的导电性、导热性、延展性和金属光泽。
2.金属键：金属原子贡献出价电子，形成正离子，沉浸在电子云中，他们依靠运动于其中的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称之为金属键3.晶体：原子在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质。
4.晶体结构：晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
5.空间点阵：将构成晶体的原子或原子团抽象成纯粹的几何点，由这些几何点有规则地周期性重复排列形成的三维空间阵列。
6.晶格：用一系列平行直线将阵点连接起来所形成的三维空间格架。
7.晶胞：从晶格中选取的能够反映晶格特征的最小几何单元。
8.配位数：晶体结构中与任一原子最近邻、等距离的原子数目。
9.致密度：晶胞中原子所占体积与晶胞体积的比值，用来表示原子排列的紧密程度。
10.晶向：在晶体中，任意两原子之间的连线所指的方向称为晶向。
11.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向。
12.晶面：在晶体中，由一系列原子所组成的平面称为晶面。
13.晶面族：原子排列情况完全相同的所有晶面。
14.各向异性：不同方向上晶体的各性能（导电性、导热性、强度等）不相同的特性。
15.多晶型性：某些金属在不同条件下具有不同晶体结构的特性。
16.多晶型转变（同素异构转变）：当外部条件（温度或压强）改变时，金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变。
17.强度：指金属材料抵抗塑性变形和断裂的能力。
18.硬度：金属材料抵抗其它更硬物体压入表面的能力。
19.塑形：指材料在载荷作用下发生不可逆永久变形的能力。
20.冲击韧性：材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。
21.晶体缺陷：在实际的金属材料中存在的一些原子偏离规则排列的不完整性区域。
22.点缺陷：在三个方向上尺度都很小，相当于原子尺寸，如空位、间隙原子、置换原子。
23.线缺陷：在两个方向上尺度很小，另一个方向上尺度很大，主要是位错。
材料科学基础试题库1
《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火，正火，淬火，回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应二、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中_____。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为_____。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及_____。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。
（其中Ko是平衡分配系数）A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。
A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的_____。
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()四位错密度
应用一些物理的和化学的实验方法可以将晶体中的位错显示出来
1. 如用浸蚀法可得到位错腐蚀坑，由于位错附近的能量较高，所以位错在晶体表面露头的地方最容易受到腐蚀，从而产生蚀坑。
位错腐蚀坑与位错是一一对应的。
2. 此外用电子显微镜可以直接观察金属薄膜中的位错组态及分布
3. 还可以用X 射线衍射等方法间接的检查位错的存在
位错的形态特点：
● 由于位错是已滑移区和未滑移区的边界，所以位错线不能中止在品体内部，而只能中止在晶体的表面或晶界上。
● 在品体内部，位错线一定是封闭的，或者自身封闭成一个位错圈，或者构成三维位错网
图1.42是晶体中三维位错网络示意图
图1.43是晶体中位错的实际照片
位错密度的概念:
● 在实际晶体中，经常会含有大量的位错，通常把单位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度即V
L =ρ。
式中，V 是晶体体积，L 为该晶体中位错线的总长度，ρ的单位为2-m 。
● 位错密度的另一个定义是：穿过单位截面积的位错线数目，单位也是2-m 。
位错密度有多大
一般在经过充分退火的多晶体金属中，位错密度达2121010~10-m ，而经过剧烈冷塑性变形的金属，其位错密度高达2161510~10-m ，即在31cm 的金属内，含有千百万公里长的位错线。
金属材料的强度和位错密度之间的关系：
1. 不含位错的金属强度：
⏹ 如果金属中不含位错，那么它将有极高的强度，目前采用一些特殊方法
已经能制造出几乎不含位错的结构完整的小晶体—直径约为
m μ2~05.0、长度为mm 10~2的晶须，其变形抗力很高
⏹ 例如直径m μ6.1的铁晶须，其抗拉强度竟高达213400m MN ，而工业上应用的退火纯铁，抗拉强度则低于2300m MN ，两者相差40多倍。
⏹ 不含位错的晶须，不易塑性变形，因而强度很高，而工业纯铁中含有位
错，易于塑性变形，所以强度很低。
2. 如果采用冷塑性变形等方法使金属中的位错大大提高，则金属的强度也可以
随之提高。
3. 金属强度与位错密度之间的关系如图1.44所示。
图中位错密度m ρ处，晶体的
抗拉强度最小，相当于退火状态下的晶体强度，当经过加工变形后，位错密度增加，由于位错之间的相互作用和制约，晶体的强度便又上升。