材料物理复习题

材料物理复习题

一、名词解释

晶带轴：同一晶带中所有晶面与其他面的交线互相平行，其中通过坐标原点的那条平行直线称为晶带轴。

致密度：致密度是指晶胞中原子本身所占的体积百分数，即晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积的比值。

配位数：配位数(coordination number) 是中心离子的重要特征。直接同中心离子(或原子) 配位的原子数目叫中心离子(或原子) 的配位数。

相：相(phase) 是系统中结构相同、成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分固溶体：固溶体指的是矿物一定结晶构造位置上离子的互相置换，而不改变整个晶体的结构及对称性等。

中间相：两组元A和B组成合金时，除了可形成以A为基体或以B为基体的固溶体外(端际固溶体)外，还可能形成晶体结构与A,B两组元均不相同的新相。柏氏矢量：柏氏矢量(Burgers vector) 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。

刃位错：刃型位错有一个额外的半原子面。一般把多出的半原子面在滑移面上边的称为正刃型位错，记为“┻”；而把多出在下边的称为负刃型位错，记为“┳”。其实这种正、负之分只具相对意义而无本质的区别。

螺位错：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。

肖克莱不全位错：面心立方晶体中，柏氏矢量为1/6<112>的不全位错。弗拉克不全位错：面心立方晶体中，伯格斯矢量为1/3<111> 的纯刃形不全位错。肖脱基空位：晶体结构中的一种因原子或离子离开原来所在的格点位置而形成的空位式的点缺陷。

弗兰克尔空位：当晶体中的原子由于热涨落而从格点跳到间隙位置时，即产生一个空位和与其邻近的一个间隙原子，这样的一对缺陷-- 空位和间隙原子，就称为弗兰克尔缺陷。

反应扩散：通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断形成新相的

扩散过程，称为反应扩散或相变扩散。

上坡扩散：转变时会发生浓度低的向浓度高的方向扩散，产生成分的偏聚而不是成分的均匀化，这种扩散现象通常称为上坡扩散。

均匀形核：是指在均匀单一的母相中形成新相结晶核心的过程。

非均匀形核：是指体系在外来质点，容器壁或原有晶体表面上形成的核。

过冷度：指物质（如金属、合金、晶体）的理论结晶温度Tcyrstalize 与实际给定的结晶现场温度Tcurrent 的差值，即△T=Tcyrstalize-Tcurrent 。

成分过冷：在固溶体合金凝固时，在正的温度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差别，导致固液界面前沿的熔体的温度低于实际液相线温度，从而产生的过冷称为成分过冷。

平衡凝固：平衡凝固是在接近平衡凝固温度的低过冷度下进行的凝固过程。其凝固组织几乎完全按照平衡相图预测的规律变化，溶质也可以充分的扩散。

非平衡凝固：在液体结晶并析出固体的过程中，由于降温速度过快，使得液体中所析出固体分子扩散不均匀，导致结晶中固体分子各处浓度不均匀，当温度降到固相线时，仍存在液相的非均匀结晶现象。

枝晶偏析：由于冷却速度较快，使液相中的原子来得及扩散而固相中的原子来不及扩散。以至于固溶体先结晶中心和后结晶部分成分不同，成为晶内偏析。而金属的结晶多以枝晶方式长大，所以这种偏析多呈树枝状，先结晶的枝轴与后结晶的枝间成分不同，又称为枝晶偏析。

共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变。

伪共晶：在不平衡的结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部转变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织称为伪共晶。

离异共晶：有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶数量较多，共晶数量很少，共晶中与初晶相同的依附初晶长大，共晶中另外一个相呈现单独分布，使得共晶组织失去其特征有组织特征的现象

滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。

单滑移：单滑移是指只有一个滑移系进行滑移。滑移线呈一系列彼此平行的直线多滑移：多滑移是指有两组或两组以上的不同滑移系同时或交替地进行

滑移。它们的滑移线或者平行，或者相交成一定角度。

滑移变形：位错的滑移使材料内部已发生拉伸、压缩、强度已经疲劳、组织结构发生蠕动材料的韧性强度减弱，晶体组织发生改变。

孪生变形：孪生变形是晶体特定晶面（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，但是不同的层原子移动的距离也不同。临界分切应力：把滑移系开动所需要的最小分切应力称为临界分切应力。

固溶强化：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化

弥散强化：弥散强化指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段。是指用不溶于基体金属的超细第二相（强化相）强化的金属材料。细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细化晶粒以提高材料强度。

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。它标志金属抗塑性变形能力的增强。

应变时效：应变力作用下，材料的组织性能随时间发生变化

脆性断裂：脆性断裂是材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形，没有明显预兆，往往表现为突然发生的，快速断裂过程。

韧性断裂：材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。

回复：回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。经塑性变形的材料具有自发恢复到变形前低自由能状态的趋势。

再结晶：再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；

二、简答题

1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？金属键：电子共有化，既无饱和性又无方向性离子键：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性，无饱和性。

共价键：共用电子对；饱和性；配位数较小，方向性

物理键如范德华力：系次价键，不如化学键强大氢键：分子间作用力，介于化学键与物理键之间，具有饱和性

2.简述晶体中产生位错的主要来源。①由于熔体中杂质原子在凝固过程中不