材料学基础知识

合集下载

材料科学基础考研复习

材料科学基础考研复习材料科学基础是材料科学与工程学科中的一门基础课程，其内容涉及材料科学的基本理论、基本原理和基本方法，是进行材料科学研究和工程应用的基础。

考研复习材料科学基础需要系统地学习和理解相关知识点，加深对材料科学的理论和实践应用的认识。

1.材料工程基础知识：包括材料科学的发展历史、材料分类与特性等知识。

这些知识对于理解和掌握材料科学的基础概念和原理非常重要。

2.结构与性能关系：掌握材料的微观结构与宏观性能之间的关系。

了解材料的结构特点，如晶体结构、非晶态结构等，并能够解释材料性能改善的原因。

3.材料制备技术：学习不同材料的制备方法与工艺，如液相法、气相法、固相法等。

了解各种制备方法的特点及其对材料性能的影响。

4.材料测试与分析技术：包括材料的物理性能、化学性能和机械性能等测试方法与技术。

学习各种常用测试仪器和分析方法，如扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等。

5.材料性能与应用：了解材料的各种性能指标，如强度、硬度、导电性、磁性等，并能够解释不同材料的性能应用特点。

在复习材料科学基础时，可以通过以下几个途径进行：1.整理笔记：将课堂上的重点内容进行整理和归纳，形成自己的复习笔记。

可以通过制作思维导图、总结重要公式和推导过程等方式，帮助加深对知识点的记忆和理解。

2.刷题巩固：通过解答一些典型的习题和试题，巩固所学知识。

可以选择一些综合性的考研试题进行模拟考试，提高解题能力和应试技巧。

3.参考教材和相关资料：选择几本优质的教材和参考书进行阅读和学习。

可以参考一些考研辅导资料和复习指南，了解相关知识点的掌握程度和考点分布。

4.学习小组讨论：可以与其他考研学生组成学习小组，一起讨论和解答问题。

通过讨论和交流，加深对知识点的理解和运用，并及时纠正和改进自己的思路和方法。

在复习材料科学基础时，还需要注意以下几点：1.提前规划：合理安排复习时间和目标，制定合理的学习计划。

根据自己的掌握情况和考试时间，合理安排每一阶段的复习内容和进度，保证复习进程的顺利进行。

材料科学基础考研知识点总结

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。

材料科学基础知识

材料科学基础知识一、概述材料科学是一门涉及材料的结构、性能、制备和应用的学科。

在现代科学技术发展中，材料科学起着重要的作用。

材料科学的发展涉及多个学科领域，如物理学、化学、工程学等。

本文将介绍材料科学的基础知识，包括材料分类、结构与性能关系、制备方法等。

二、材料分类根据材料的组成和性质，可以将材料分为金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料四大类。

1. 金属材料：金属材料具有良好的导电性和导热性，常见的金属材料有铁、铝、铜等。

金属材料的特点是强度高、可塑性好。

2. 陶瓷材料：陶瓷材料具有较高的熔点和硬度，常见的陶瓷材料有瓷器、玻璃等。

陶瓷材料的特点是脆性大、电绝缘性好。

3. 聚合物材料：聚合物材料是由高分子化合物组成的，常见的聚合物材料有塑料、橡胶等。

聚合物材料的特点是具有良好的可塑性和耐腐蚀性。

4. 复合材料：复合材料是由两种或多种不同种类材料组合而成的材料，常见的复合材料有纤维增强复合材料、金属基复合材料等。

复合材料的特点是综合性能优良。

三、结构与性能关系材料的结构对其性能有着重要的影响。

以下是常见的结构与性能关系。

1. 晶体结构：晶体是由离子、原子或分子按照一定规律排列而成的有序结构。

晶体的结构确定了材料的硬度、导电性等性能。

2. 硬度与强度：材料的硬度和强度与其原子、分子的排列有关。

晶体结构和材料的晶粒大小会影响材料的硬度和强度。

3. 导电性与绝缘性：材料的导电性与其电子的运动有关。

金属材料具有良好的导电性，而陶瓷材料则具有较好的绝缘性。

4. 磁性与非磁性：材料的磁性与其原子或分子的磁矩有关。

铁、镍等金属具有磁性，而大部分非金属材料则是非磁性的。

四、材料制备方法材料的制备方法经过了长期的发展和探索，现在已经有许多成熟的制备方法。

以下是常见的材料制备方法。

1. 熔融法：熔融法是通过加热材料使其熔化，然后再进行浇铸、凝固等操作来制备材料。

熔融法广泛应用于金属和玻璃等材料的制备过程。

2. 沉积法：沉积法利用化学反应、物理吸附等方法，将原料分子沉积到基材上，形成所需的材料。

材料学基础知识(口腔材料学课件)

5.天然聚合物有专门名称
➢ 蛋白质、纤维素、淀粉、天然橡胶、脂肪
聚合成的高分子化合物
➢ 均聚物：一种单体 ➢ 共聚物：两种或两种以上的单体
➢ 聚甲基丙烯酸甲酯为均聚物
➢ 丁苯橡胶为共聚物
----( CH2--CH=CH--CH2 -)x--(-CH2--CH-y)--n--
（二）高分子材料分类
材料的微观结构
课程标准
➢ 能描述口腔常用材料的基本知识 ➢ 知道口腔材料的微观结构的基本概念
一、原子间结合键
结合键类型离子键
实例
LiCl NaCl KCl RbCl
共价键
金属键
金刚石 Si Ge Sn
Li Na K Rb
分子键(范德华键)
Ne Ar
氢键
H2O
HF
结合能 ev/mol
8.63 7.94 7.20 6.90
➢ 晶格畸变 ➢ 强度、硬度增加 ➢ 韧性、延展性、塑性下降
2.金属间化合物
➢ 晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同
➢ 可用分子式表示组成，如银汞合金
➢ 高熔点
➢ 硬度、脆性、强度、硬度和耐磨性提高
➢ 塑性降低
金属化合物MgCu2晶体结构
二、金属的熔融与凝固熔融凝固、体积收缩
（一）金属的凝固——结晶
➢ 口腔潮湿环境中耐腐蚀、耐氧化的金属，包括金 (Au)、铂 (Pt)、铱(Ir)、锇（Os)、钯(Pd)、铑(Rh)和钌(Ru),不包括银
➢ 贵金属合金（noble metal alloy)和非贵金属合金（base-
metal alloy）
➢ 一种或几种贵金属元素总含量≥25wt%
五、金属的形变与热处理
三、高分子的分子结构

工程材料学基础知识

Zn<30-32%:则溶解于铜内﹐塑性好﹐并随Zn增加其强度和塑性都提高﹐当Zn>45%后﹐强度和塑性急剧降低。
编号﹕ H80
铜含量黄的拼音
3.青铜(Cu-Sn﹐ Cu-Al﹐ Cu-Be等合金)﹕
以Cu-Sn为例﹕其机械性能受其Sn含量影响。并随Sn增加其强度和塑性都提高﹐当Sn >5-6%后﹐塑性急剧降低﹐工业用锡青铜的Sn含量一般在3-14%之间。
放入金属模中﹐经加热﹐加压后使其固化成型。也可采用此法﹐将浸有树脂的薄片材料﹐迭加起来﹐经加热﹐加压后﹐制成塑料层压板﹐称为层压法。
5.浇铸成型﹕将含有固化剂或催化剂和其它添加剂的熔融树脂浇入模具中﹐树脂经过固化反应﹐便固化成型。
8.聚碳酸脂(PC) ﹕抗拉﹐抗弯强度高﹐并有较高的透光率(85%)﹐可以制作齿轮﹐大型灯罩﹐防护玻璃等。
9.聚四氟乙烯(F-4)﹕不受任何化学药品的腐蚀﹐此化学稳定性优于金属﹐陶瓷。被称为“塑料王”。有毒﹐黏度高﹐所以只能采用类似粉末冶金的模压﹐烧结成型工艺。
塑料材料名词释义
二.热固性材料﹕ 1.酚醛塑料(PF)﹕以粉状供应﹐是常用的
三.塑料的成型方法﹕
1.注塑成型﹕将粉状或粒状塑料放在注塑机的料简内﹐加热融化后﹐用很高的速度将其注入合的模具内﹐冷却后脱模﹐获得所需形状的塑料制品。
2.挤压成型﹕又称挤出成型﹐将塑料粉末或颗粒﹐通过料斗加入挤压筒内﹐经加热使塑料熔融呈流动状态﹐并随着螺杆的转动不断向前推进﹐然后将塑料在压力下通
5.ABS塑料﹕A代表丙烯蜻﹐B代表丁二烯﹐S代表丙乙烯。冲击强度高﹐硬度高﹐ 良好的耐磨性﹐尺寸稳定。用途广泛﹕机械中可以制作齿轮﹐设备外科﹐化工设备的各种容器﹐管道等。电器工业中的仪表﹐设备的各种配件等。

材料学基础知识

材料学基础知识1. 材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性。

2. 材料在弹性范围内，应力与应变的比值εσ/称为弹性模量E （单位MPa ）。

E 标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。

3. 强度是指材料在外力作用下抵抗永久变形和破坏的能力。

4. 塑性是材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力。

5. 韧性是材料在塑性应变和断裂全过程中吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现。

6. 硬度是指材料对局部塑性变形、压痕或划痕的抗力。

7. 应力场强度因子I K ，这个I K 的临界值，称为材料的断裂韧度，用C K I 表示。

换言之，断裂韧度C K I 是材料抵抗裂纹失稳扩展能力的力学性能指标。

8. 晶体是指原子在其内部沿三维空间呈周期性重复排列的一类物质。

9. 非晶体是指原子在其内部沿三维空间呈紊乱、无序排列的一类物质。

10. 把原子看成空间的几何点，这些点的空间排列称为空间点阵。

用一些假想的空间直线把这些点连接起来，就构成了三维的几何格架称为晶格。

从晶格中取出一个最能代表原子排列特征的最基本的几何单元，称为晶胞。

11. 体心立方晶格（bcc ）；面心立方晶格（fcc ）；密排六方晶格（hcp ）12. 在晶体中，由一系列原子所组成的平面称为晶面。

任意两个原子的连线称为原子列，其所指的方向称为晶向。

立方晶系中，凡是指数相同的晶面与晶向是相互垂直的。

13.在晶体中，不同晶面和晶向上原子排列方式和密度不同，则原子间结合力的大小也不同，因而金属晶体不同方向上性能不同，这种性质叫做晶体的各向异性。

14.所谓位错是指晶体中一部分晶体沿一定晶面与晶向相对另一部分晶体发生了一列或若干列原子某种有规律的错排现象。

位错的基本类型有两种，即刃型位错和螺旋位错。

15.由于塑性变形过程中晶粒的转动，当形变量达到一定程度（70%以上）时，会使绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，形成特殊的择优取向。

择优取向的结果形成了具有明显方向性的组织，称为织构。

材料学基础

材料学基础材料学基础是指关于材料科学与工程领域中一些基本概念和原理的学习，包括材料的组成、结构、性能和应用等方面的知识。

以下是材料学基础的一些重要内容。

首先，材料的组成是指材料的构成成分。

材料可以分为金属、非金属和复合材料等多种类型。

金属材料主要由金属元素构成，具有良好的导电性、导热性和可塑性等特点。

非金属材料主要由非金属元素构成，包括陶瓷、塑料和高分子材料等，具有绝缘性和耐高温性等特点。

复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料，具有多种材料的优点，如轻质、高强度和耐腐蚀性等。

其次，材料的结构是指材料的内部组织。

晶体结构是最基本的材料结构，材料中的原子、离子或分子按照一定规律排列而成的结晶体。

晶体结构的类型有很多，如立方晶系、六方晶系和四方晶系等。

除了晶体结构，还有非晶体结构，即无定型结构，原子、离子或分子的排列没有规则性。

再次，材料的性能是指材料在不同条件下表现出来的特点。

材料的力学性能包括强度、硬度和韧性等，用来描述材料的抗压、抗剪和抗拉等方面的性能。

材料的物理性能包括密度、导热性和热膨胀系数等，用来描述材料在物理方面的特性。

材料的化学性能包括腐蚀性和耐磨性等，用来描述材料在化学性质和耐久性方面的特点。

最后，材料的应用是指材料在实际工程中的使用。

不同类型的材料具有不同的特点和应用领域。

金属材料广泛应用于汽车制造、飞机制造和建筑工程等领域。

非金属材料广泛应用于电子器件、塑料制品和建筑装饰等领域。

复合材料广泛应用于航空航天、体育器材和高速运输工具等领域。

综上所述，材料学基础是学习材料科学与工程领域中一些基本概念和原理的过程，包括材料的组成、结构、性能和应用等方面的知识。

掌握材料学基础对于深入理解材料科学和工程领域具有重要意义，并为进一步研究和应用材料提供了基础。

材料科学基础基础知识点总结

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。

(完整版)材料科学基础基础知识点总结

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108个重要知识点

材料科学基础108个重要知识点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。

材料科学基础知识点

材料科学基础知识点
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总结

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。

材料学基础知识

晶型转变
应力亚稳态四方晶型氧化锆 → 单斜晶型氧化锆
镍钛合金晶型转变—镍钛合金丝的超弹性
奥氏体相 (面心立方)
降温受力
升温卸载
马氏体相 (体心立方)
弹性模量大刚性强
弹性模量小刚性弱，柔软
超弹性：
非晶体
是从一种过冷状态液体中得到的
一、金第属二的结节构金属材料基本知识
腐蚀：与周围介质发生化学或电化学反应而破坏的现象。
1. 化学腐蚀金属和介质直接反应（化学）使金属损坏。
2.电化学腐蚀金属与电解质溶液接触，形成原电池而发生腐蚀损坏现象。
容易形成电化学腐蚀的情况:
(1) 不同金属或合金间的接触; (2) 金属化学成分、组织结构和物理状态的不均匀性等。
如：合金内有两种不同组成的合金相; (3) 表面裂纹、铸造缺陷、污物覆盖等，降低该处唾液中氢离子浓度而成为正极。
第三节陶瓷材料基本知识一、陶瓷的概念及分类
陶瓷的定义：以黏土、长石、石英为主要原料，经过粉碎、混炼、成型、煅烧等制作的产品。
广义陶瓷：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料。
粉体
成型
坯体
烧结
陶瓷
53
分类：
❖ 普通陶瓷(传统陶瓷) ❖ 特种陶瓷(精细陶瓷、高技术陶瓷)
二、陶瓷的结构通常由晶相、玻璃相和气相组成
获得具有一定形状和尺寸锻件的加工方法。
（三）机械切削
（四）粉末冶金特点：适合于难熔金属，具有多孔结构。
粉料压制成型
烧结
金+铂+有机赋形剂
（五）电铸
知道电镀吗？
成型产品
(六) 激光选择性快速烧结成型
(selective Laser sintering)

材料科学基础知识点总结

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。

材料科学基础知识点汇总

材料科学基础第零章材料概论该课程以金属材料、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、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Fe、Cu、Ni等。

原子之间的键合方式是金属键。

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(Structure)性质(Properties)加工(Processing)使用性能(Performance)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。

材料科学基础知识点大全

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。

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。

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。

材料科学基础知识点整理

材料科学与基础第一章晶体结构第一节晶体学基础一、空间点阵晶体中原子或分子的空间规则排列，阵点周围环境相同，在空间的位置一定。

（一）晶胞点阵中取出的一个反映点阵对称性的代表性基本单元。

通过晶胞角上的某一阵点，沿其三个棱边作坐标轴X、Y、Z（称为晶轴），则此晶胞就可由其三个棱边的边长a、b、c（称为点阵常数）及晶轴之间的夹角α、β、γ六个参数表达出来。

事实上，采用三个点阵矢量a、b、c来描述晶胞更方便。

（二）晶系（三）布拉菲点阵只能有14种空间点阵，归属于7个晶系。

（四）晶体结构与空间点阵最简单的空间格子，又叫原始格子，以P表示。

对称性高的为高级晶族。

二、晶向指数和晶面指数（一）晶向指数1.以晶胞的晶轴为坐标轴X、Y、Z，以晶胞边长作为坐标轴的长度单位。

2.从晶轴系的原点O沿所指方向的直线取最近一个阵点的坐标u、v、w。

3.将此数化为最小整数并加上方括号，即为晶向指数。

[100],[110],[111̅]晶向指数表示所有相互平行、方向一致的晶向。

晶体中因对称关系而等同的各组晶向可并为一个晶向族，用<uvw>表示。

（二）晶面指数1.对晶胞作晶轴X、Y、Z以晶胞的边长作为晶轴上的单位长度。

2.求出待定晶面在三个晶轴上的截距（如该晶面与某轴平行，则截距为∞）。

3.取这些截距数的倒数。

4.将上述倒数化为最小的简单整数，并加上圆括号，即表示该晶面的指数，记为（hkl ）晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着一组相互平行的晶面。

（化简相等）在晶体中，具有等同条件而只是空间位向不同的各组晶面，可归并为一个晶面族，用｛hkl ｝表示。

在立方晶系中，具有相同指数的晶向和晶面必定是相垂直的。

即[hkl ]⊥{hkl} （三）六方晶系指数晶面指数以（hkil ）四个指数来表示，有h +k +i =0；晶向指数以[uvtw]表示，有u +v +t =0。

六方晶系按两种晶轴系所得的晶面指数和晶向指数可相互转换如下：对晶面指数来说，从（hkil ）转换成（hkl ）只需去掉i ；对晶向指数，[UVW]与[uvtw]的关系为：U =u −t; V =v −t; W =w 。