材料科学与工程基础第二版考试必备宝典
材料科学与工程基础复习知识点
材料复习知识点第二章物质结构基础原子中电子的空间位置和能量1、电子的统计形态法描述四个量子数n, 第一量子数:决定体系的能量n = 1, 2, 3…（整数），n=1时为最低能级K, L, M…l, 第二量子数:决定体系角动量和电子几率分布的空间对称性l = 0, 1, 2, 3, 4 (n-1) n = 1，l = 0s p d f g 状态 n = 2，l = 0，1 (s, p) m l, 第三量子数:决定体系角动量在磁场方向的分量m l = 0，±1，±2，±3 有（2l+1）个m s, 第四量子数：决定电子自旋的方向 +l/2，-l/22、电子分布遵从的基本原理：（1）泡利不相容原理：在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子，即同一原子中，最多只能有两个电子处于同样能量状态的轨道上，且自旋方向必定相反。
n=1时最多容纳2个电子n=2时最多容纳8个电子主量子数为n的壳层中最多容纳2n2个电子。
（2）能量最低原理：原子核外的电子是按能级高低而分层分布，在同一电子层中电子的能级依s、p、d、f的次序增大。
（3）洪特规则：简并轨道（相同能量的轨道）上分布的电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。
请写出Fe和Cu原子的外层电子排布Fe:(26)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2Cu:(29)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1结合方式基本结合：离子键、金属键、共价键------化学键合派生结合：分子间作用力、氢键-------物理键合基本结合：1. 离子键合离子键：原子核释放最外层电子变成的正离子与接收其放出电子而变成的负离子相互之间的吸引作用（库仑引力）所形成的一种结合。
典型的离子化合物有NaCl、MgCl2等。
特点：①电子束缚在离子中；②正负离子吸引，达到静电平衡，电场引力无方向性和饱和性----产生密堆积，取决于正负离子的电荷数和正负离子的相对大小。
材料工程基础考试复习内容提纲
考试复习内容提纲本课程考试由3个班一起进行，由其他老师出题，几个班共同考试。
内容涵盖了本学期所讲的各部分内容。
知识点相对比较广，所以应认真复习，熟悉和巩固所学知识，不要只想考前突击！题型包括：填空、单项选择题、判断题和简答题。
1. 固态相变与热处理亚共析钢、过共析钢，共析钢的正火、淬火温度范围，回火的分类及一般各得到什么组织；等温冷却转变曲线上，以不同冷却方式冷却时（即冷却速度不同），所处理工艺的名称，以及过冷奥氏体转变后得到的组织是什么？！淬透性、淬硬性的概念和区别；钢铁渗碳和渗氮的基本工艺和区别2. 金属材料（包括钢铁和有色金属）一、钢铁材料钢铁材料方面种类较多，要掌握常见的钢铁牌号所表示哪一类钢，主要成分大致是多少，一般何种热处理工艺后，主要做什么用！①结构钢，如Q235，Q345等知道这是什么钢，主要成分大概范围，一般在何种热处理状态下，有何用途②调质钢，如40Cr，40MnVB等知道这是什么钢，主要成分大概范围，一般在何种热处理状态下，有何用途③弹簧钢，如65Mn，60Si2Mn等...........（同上）④轴承钢，如GCr15，GCr9等……. （同上）⑤工具钢，如W18Cr4V，3Cr2W8V等……（同上）⑥高锰钢性能特点和热处理的组织⑦不锈钢，奥氏体1Cr18Ni9Ti，马氏体9Cr18，以及铁素体1Cr17等，这些不同组织的不锈钢有防腐上给有什么特点，适合做什么设备或器件。
二、有色金属有色金属主要为Al、Cu、Ti。
相对于钢铁，它们的主要性能特点。
它们的分类，以及在有色金属中，如Al，常用到的热处理和强化方法。
有色金属如Cu合金牌号的表示方法和含义三、铸铁C在铸铁中的存在形式，石墨在铸铁中的形态？以铸铁断口颜色来分，铸铁有哪几类？铸铁相对于钢铁来说有哪些性能优点，常可以用于做什么零件铸铁常见的牌号表示的含义，如HT200，QT400-15等3. 高分子、陶瓷及复合材料高分子相关的部分内容另外两个班这学期才上，我们这个班在上学期已经讲了大部分内容，所以讲课时要求大家回顾和自己再复习。
材料科学基础复习资料
材料科学基础复习资料材料科学基础是各个工程领域的基本学科，是各个领域的基础。
材料科学基础涵盖了材料的结构、物理与化学性质、制备工艺等方面内容，是材料科学领域学习过程中必须掌握的知识。
因此，为帮助有需要的人顺利复习材料科学基础知识，本文整理了一些相关的复习资料。
一、材料基础知识1. 基本的物理性质：包括化学成分、密度、电导率、热导率等基本参数，通常在每种材料的材料数据表中都可查到。
2. 结构相关：晶体结构：晶体结构指材料中原子、离子、分子排布的类型和规律，常用的晶体结构有：立方晶系、四方晶系、六方晶系、等轴晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系等。
非晶态：非晶态作为一种新兴的材料类型，其分子呈无序排列，在某些情况下可能拥有更好的性能。
3. 材料特性：热膨胀系数：在温度变化时，材料线膨胀的速度大小，通常用公式ΔL/L0 = αΔT 表示，其中α为热膨胀系数。
韧性：材料在受到剪切力或拉伸力时的弹性变形程度，是一种考量材料性能的指标，通常可以通过材料变形曲线进行查看。
4. 金属与合金相关：金属材料通常具有良好的导电、导热等特性，同时在高温、高压等环境下具有较强的稳定性。
合金则通常是由多个金属或者非金属元素组成的混合物，其性质与材料组分、配比等有关。
二、材料治理、工艺及应用1. 材料的处理：常用材料的处理包括固化、焊接、框架处理、表面处理以及高压工艺等，其中固化的过程包括了煅烧、烧结等过程。
2. 材料配方：通常材料的配方根据材料的成分、目的等进行确定，其中分子键长、键能以及分子排列等指标都可能用来确定最终配方。
3. 材料的加工工序：通常材料加工工序包括切削、钣金、打压成形等过程，每个工序都会影响材料的性质和特性。
三、材料的主要分类1. 材料的物理分类：主要涉及到材料的形态、密度以及各种物理性质，通常有固体、液体、气体以及等离子体等分类方式。
2. 材料的化学分类：不同的元素应用于不同的方案分类，这种分类通常依据材料的化学成分。
材料工程基础全复习资料
材料工程基础复习资料一、绪论1、概念：科学：对于现象的观察、描述、确认、实验研究及理论解释。
技术：泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
工艺：使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。
工程：将科学原理应用到实际目标，如设计、组装、运转经济而有效的结构、设备或系统。
材料工程：是工程的一个领域，其目的在于经济地，而又为社会所能接受地控制材料的结构、性能和形状。
2、材料科学与工程的任务？材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们的性能与用途之间有关的知识和应用的科学。
3、传统材料加工包括哪几个方面？①传统的金属铸造②塑性加工③粉末材料压制、烧结或胶凝固结为制品④材料的焊接与粘接材料的切除，材料的成型，材料的改性，材料的连接二、材料的熔炼1、钢铁冶金1）、高炉炼铁生产过程：①还原：矿石中的铁被还原；②造渣：高温下石灰石分解形成的氧化钙与酸性脉石形成炉渣；③传热和渣底反应：被还原的矿石降落使温度升高加速反应将全部氧化铁还原成氧化亚铁，风口区残余的氧化亚铁还原成铁，与炉渣一起进入炉缸。
2）、炼钢过程中的理化过程：①脱碳：碳被氧气直接氧化：→2CO在温度高于1100℃条件下 2C＋O2间接氧化:在温度低于1100℃条件下 2Fe＋O→2FeO2C＋FeO→Fe＋CO②硅、锰的氧化：a.直接氧化反应：Si＋O2 → Si022Mn＋O2 → 2MnOb.间接氧化，但主要是间接反应：＋2FeSi＋2FeO → Si02Mn＋FeO → MnO＋Fe③脱磷：磷是以磷化铁(Fe2P)形态存在，炼钢利用炉渣中FeO及CaO与其化合生成磷酸钙渣去除 Fe2P＋5FeO＋4CaO→(CaO)4·P2O5＋9Fe④脱硫：硫是以FeS形式存在，利用渣中足够的CaO，把其中FeS去除。
反应式为 FeS + CaO-->FeO + CaS⑤脱氧（再还原）：通常采用的脱氧剂有：锰铁、硅铁和铝等。
工程材料及其应用(第二版)复习资料.docx
1、原子结合键的类型。
答：金屈键共价键离子键分子键（范徳瓦尔键）。
2、材料的性能的分类包括。
答：使用性能：力学性能物理性能化学性能工艺性能：铸造性可锻造性焊接性切削加工性力学性能的指标:弹性强度教性硬度冲击韧度疲劳特性耐磨性3、纯金属常见的晶体结构体心立方品胞（b.c.c） N=2 ffil'心立方晶胞（f.c.c） N-4密排六方品胞（c.p.h） N-64、晶胞中的缺陷答1.点缺陷是指在三维空间各方向的尺寸都很小、不超过儿个原子直径的缺陷。
（1）空位（2）间隙原子（3）置换原子无论是哪一种点缺陷，都会使晶体中的原子平衡状态受到破坏，造成晶格的歪扭（称晶格的畸变），从而使金属的性能发生变化。
如随着点缺陷的增加，电丁在传导时的散射增加，导致金属的电阻率增大；当点缺陷与位错发生交互作用时，会使强度提高，塑性下降。
2•线缺陷乂称一维缺陷，这种缺陷在三维空间一个方向上的尺寸很人，另外两个方向上的尺寸很小，其具体形式就是品格中的位错。
位错：晶体中某处-列或若干列原子有规律的错排。
金屈晶体中不含位错或含有大量位错都会使强度提高，3.面缺陷面缺陷乂称二维缺陷，这种缺陷在三维空间两个方向上的尺寸较大。
另一个方向上的尺寸较小。
面缺陷的具体形式是晶界、亚晶界及相界。
缺陷使得金属塑性、硬度以及抗拉压力显著降低等等5、什么是过冷度？答：液体材料的理论结晶温度TO与其实际温度TnZ差。
因为只有过冷，才具备G固＜G液的能量条件才能有液态金属|'|发结晶成为固态金属的驱动力。
6、结晶的过程形核一长大7、影响晶粒大小的因素：1.形核率2长大速度8、如何控制晶粒的大小？答：控制过冷度，难熔杂质的影响，金属流动与振动。
生产小常利用菲自发形核的原理來获得细小的品粒，提高金属纯度。
加入某种物质（变质剂）増人形核率N减小晶体的生长速率G叩变质处理。
9、为什么铸件常选用靠近共晶成分的合金生产，压力加工件则选用单相固溶体合金生产？答：靠近共晶成分的合金因其固相线与液相线的温度间隔小，故流动性好，乂不易产生分散的缩孔，所以易做铸件；而在生产压力加工时，合金的组织为两相组成时，其压力加工性不如单相I占I溶体好，这主要是因为不同的两相其型性变形性能不同, 引起两相变形不均匀，将会产生比单相固溶体人得多的应力，导致合金开裂或破断。
材料科学与工程基础考试资料
材料与科学工程基础复习资料第二章重点1物体的三种状态：固态、液态和气态（至于怎么形成的在课本P12页）2根据电子围绕原子的分布方式，可以将结合键分为5类，即离子键、共价键、金属键、分子间作用力和氢键。
结合方式有两大类型：即基本结合（也叫化学结合，包括离子结合，共价结合和金属结合）和派生结合（也叫物理结合包括分散效用，分子极化和氢键）离子键概念：离子键是有原子核释放出最外壳层的电子变成正电荷的原子（正离子），与接收其放出电子变成带负电荷的原子（负离子）相互之间的吸引作用（库仑力）所形成的一种结合，分子间作用力包括取向力，诱导力和色散力，（具体形成原因在课本25页至32页）3在课本P53页。
晶体是由原子（或离子、分子）在空间周期排列构成的固体物质。
在晶体中，原子（或离子、分子）按照一定的方式空间做周期排列，隔一定的距离重复出现，具有三维空间的周期性。
非晶态物质（玻璃体）：在他们的内部原子像液体那样杂乱无章地分布，没有周期性排列的规律，可以看作过冷液体。
玻璃、塑料和松香晶体的特点：1）熔点一定；•2）能自发地形成规则的多面体外形；•3）稳定性，即晶体中的化学成分处于热力学上的能量最状态•4）各向异性，即在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质；•5）均匀性，即一块晶体各部分的宏观性质相同。
晶体是一种均匀而各向异性的结构稳定性固体晶体的类型：离子晶体，共价晶体，金属晶体，分子晶体4在P77至81页外来组分（离子，原子或分子）分布在基质晶体晶格内，类似溶质溶解在溶剂中一样，并不破坏晶体的结构，仍然保持一个晶相，称为固溶体(1)按溶质原子在点阵中所占位置分为：置换固溶体：溶质原子置换了溶剂点阵中部分溶剂原子。
间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙中。
(2)按固溶体溶解度大小：有限固溶体：在一定条件下,溶质原子在溶剂中的溶解量有一个上限,起过这个限度就形成新相。
无限固溶体：溶质原子可以任意比例溶入溶剂晶格中形成的。
材料科学与工程基础第二版考试必备宝典
材料科学与⼯程基础第⼆版考试必备宝典第1章绪论1.材料科学与⼯程的四个基本要素解:制备与加⼯、组成与结构、性能与应⽤、材料的设计与应⽤2.⾦属﹑⽆机⾮⾦属材料﹑⾼分⼦材料的基本特性解:①⾦属材料的基本特性:a、⾦属键;b、常温下固体,熔点较⾼;c、⾦属不透明,具有光泽;d、纯⾦属范性⼤、展性、延性⼤;e、强度较⾼;f、导热性、导电性好;g、多数⾦属在空⽓中易氧化。
②⽆机⾮⾦属材料的基本性能:a、离⼦键、共价键及其混合键;b、硬⽽脆;c、熔点⾼、耐⾼温,抗氧化;d、导热性与导电性差;e、耐化学腐蚀性好;f、耐磨损;g、成型⽅式:粉末制坯、烧结成型。
③⾼分⼦材料的基本特性:a、共价键,部分范德华键;b、分⼦量⼤,⽆明显熔点,有玻璃化转变温度(Tg)与粘流温度(Tf);c、⼒学状态有三态:玻璃态、⾼弹态与粘流态;d、质量轻,⽐重⼩;e、绝缘性好;f、优越的化学稳定性;g、成型⽅法较多。
第2章物质结构基础1. 在多电⼦的原⼦中,核外电⼦的排布应遵循哪些原则？解:泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则2.电离能及其影响电离能的因素解:电离能:从孤⽴原⼦中,去除束缚最弱的电⼦所需外加的能量。
影响因素:①同⼀周期,核电荷增⼤,原⼦半径减⼩,电离能增⼤;②同⼀族,原⼦半径增⼤,电离能减⼩;③电⼦构型的影响,惰性⽓体;⾮⾦属;过渡⾦属;碱⾦属;3.混合键合实例解:⽯墨:同⼀层碳原⼦之间以共价键结合,层与层之间以范德华⼒结合; ⾼分⼦:同⼀条链原⼦之间以共价键结合,链与链之间以范德华⼒结合。
4、将离⼦键,共价键,⾦属键按有⽆⽅向性进⾏分类,简单说明理由有⽅向性:共价键⽆⽅向性:离⼦键,⾦属键③⾦属键: 正离⼦排列成有序晶格,每个原⼦尽可能同更多的原⼦相结合, 形成低能量的密堆结构,正离⼦之间相对位置的改变不破坏电⼦与正离⼦间的结合⼒,⽆饱与性⼜⽆⽅向性。
②共价键:共⽤电⼦云最⼤重叠,有⽅向性③离⼦键:正负离⼦相间排列,构成三维晶体结构,⽆⽅向性与饱与性5、简述离⼦键,共价键,⾦属键的区别6、为什么共价键材料密度通常要⼩于离⼦键或⾦属键材料⾦属密度⾼的两个原因:第⼀,⾦属有较⾼的相对原⼦质量。
材料科学与工程基础-复习提纲-终极版
材料科学与工程基础-复习提纲-终极版《材料科学与工程基础》课程考试要求1、名词解释（1）各向异性（各向同性）：在不同的方向上测量其性能时，表现或大或小的差异；非晶体在不同方向上的性能则是一样的，不因方向而异，称之为各项同性。
P4（2）马氏体：碳在α-Fe中过饱和的间隙固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。
P249（3）淬透性：钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力,其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布来表示。
P289（4）加工硬化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度，硬度增加，而塑性，韧性下降，这一现象为加工硬化或形变增强。
P183 （5）回复：回复是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
P196（6）再结晶：冷变形后的金属加热到一定的温度或保温足够时间后，在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒，位错密度显著降低，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平。
P199（7）过冷现象：金属的实际结晶温度要小于理论结晶温度。
P32 （8）间隙（置换）固溶体：间隙固溶体指溶质原子不是占据溶剂晶格的正常节点，而是填入溶剂原子间的一些间隙中；置换固溶体指溶质原子位于溶剂晶格的某些节点位置所形成的固溶体，犹如这些结点上的溶剂原子被溶质原子所置换一样。
P63（9）偏析：固溶体的在结晶时，沿一定方向结晶过程中，在一个较大区域范围内也会出现成分差异，这称为宏观偏析。
先结晶的部分含高熔点组员较多，后结晶的部分含低熔点组员较多，在晶粒内部存在着浓度差别，这种在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象，称为晶内偏析。
（10）奥氏体：碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，为面心立方结构。
P109（11）形变织构：由于金属塑性变形使晶粒具有择优取向的组织叫做形变织构。
P181（12）TTT图（CCT图）：TTT:共析钢过冷奥氏体等温转变图。
材料工程基础考试重要知识点
材料工程基础考试重要知识点材料工程基础考试重要知识点 (1)第一章、材料的性能及应用 (2)第二章、原子结构和结合键 (4)第三章、晶体结构 (4)第四章、晶体缺陷 (7)第五章、固体材料中原子的扩散 (8)第六章、相平衡与相图原理 (9)第七章、材料的凝固 (10)第八章、材料的变形与回复再结晶 (12)第一章、材料的性能及应用1、常用的力学性能：（屈服点和屈服强度）：在外力作用下，材料产生屈服现象的极限应力值即为屈服点C 0（抗拉强度）：材料在受力过程中，所能承受的最大载荷Fb时所对应的应力值。
（弹性极限）：是指在完全卸载后不出现任何明显的微量塑性变形的极限应力值。
（比例极限）：在弹性形变阶段，应力与应变关系完全符合胡克定律的极限应力。
弹性模量E及其主要影响因素：1、原子结构的影响；2、温度的影响；3、变形的影响；4、合金元素的影响。
刚度：材料对弹性变形的抵抗能力。
强度：材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。
塑性：指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
硬度：是指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力。
塑性指标的意义：塑性指标有伸长率和断面收缩率1、消减应力峰、缓和应力集中，防止零件出现未能预测的早期破坏；2、遭受不可避免的偶然过载时，发生塑性变形和随之而引起的形变强化可保证零件的安全以避免断裂，即具有抵抗过载的能力；3、零件遭受意外过载时，零件可以发生塑性变形过渡而不至于发生突然断裂，即使最终要断裂，但在此之前也要吸收大量的能量（即塑性变形功）4、材料具有一定塑性可保证某些成形工艺和修复工艺的顺利进行；5、塑性指标还能反映材料的冶金质量的好坏。
不同材料所适用的硬度（HB、HR、HV）测量方法：布氏硬度：优点：测量误差小；缺点：压痕面积大。
洛氏硬度：优点：压痕小，操作简洁，缺点：数据分散度大。
维氏硬度：可采用统一的硬度指标，测量从很软到很硬的材料的硬度，但测量麻烦。
第二章、原子结构和结合键1、结合键的类型（主要为金属键、离子键、共价键）及其主要特点，它们对材料性能的主要影响金属键：没有饱和性和方向性。
材料科学与工程基础复习知识点.doc
第二章物质结构基础原子中电子的空间位置和能量1、电子的统计形态法描述四个量子数n,第一量子数:决定体系的能量 n = 1, 2, 3…（整数）,n=l 时为最低能级K, L, M-1, 第二量子数:决定体系角动量和电子几率分布的空间対称性1 = 0, 1, 2, 3, 4（n-1） n 二 1, 1 二 0 s p d f g 状态n = 2, 1 = 0, 1 （s, p ）m t ,第三量子数:决定体系角动量在磁场方向的分量mi = 0, ±1, ±2, ±3 有（21+1）个ms,第四量子数：决定电子自旋的方向 +1/2, -1/2 2、电子分布遵从的基本原理：（1） 泡利不相容原理：在一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子，即同一原子中，垠多只能有两个电子处于同样能量状态的轨道上，口自旋方向必定相反。
n=l 吋最多容纳2个电子n 二2吋最多容纳8个电子主量子数为11的壳层中最多容纳2『个电子。
（2） 能量最低原理：原子核外的电子是按能级高低而分层分布，在同一电子层中电子的能级依s 、p 、d 、f 的次序增大。
（3） 洪特规则：简并轨道（柑同能量的轨道）上分布的电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。
请写出Fe 和Cu 原子的外层电子排布 Fe:(26)Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2Cu:(29)Is" 2s" 2p" 3s 2 3p° 3d"J 4s'结合方式材料复习知识点粘接性 粘接性耐热性及刚性基本结合：1.离子键合离子键：原子核释放最外层电子变成的止离子与接收其放出电子liij变成的负离子相互之间的吸引作用（库仑引力）所形成的一种结合。
典型的离子化合物有NaCl. MgCL等。
特点：%1电子束缚在离子中；%1正负离子吸引，达到静电平衡，电场引力无方向性和饱和性一一产生密堆积，取决于止负离子的电荷数和止负离子的相对大小。
材料工程基础考试点
X射线产生必须具备的三个基本条件：(Ⅰ) 产生自由电子、(Ⅱ) 使电子作定向高速运动、(Ⅲ) 有障碍物使其突然减速X射线的性质：①是电磁波，具有波粒二象性，会产生干涉、衍射、光电效应。
②具有很强的穿透能力，通过物质时可被吸收使其强度减弱，能杀伤生物细胞。
连续X射线谱：具有连续变化波长的X射线，也称白色X射线。
连续X射线谱的特点：1、管压、靶材固定时，连续光谱强度l和i 成正比2、管流、靶材固定时，连续光谱强度l和U2成正比3、管压、管流固定时，连续光谱强度l和z 成正比特征X射线：具有特定波长的X射线，也称单色X射线。
光电效应：当入射X射线能量做够大，将内层电子击出，产生光电子，被打掉内层电子的原子发生外层电子想内层跃迁，辐射出一定波长的特征X射线的过程。
俄歇效应：以X射线产生X射线，但该射线不辐射出而是再激发其它电子的过程。
光电效应与俄歇效应关系：俄歇电子与荧光X射线在同一过程中产生，几率之和为一；真吸收；轻元素易产生俄歇电子，重元素易产生荧光X射线。
吸收限(吸收边)：一个特征X射线谱系的临界激发波长，即μm突变点对应的波长。
在元素的X射线吸收光谱中，μm 发生突变；呈现非连续性；上一个谱系的吸收结束，下一个谱系的吸收开始。
能级(M→K)↓, 吸收限(波长)↓，激发需要的能量↑。
阳极靶的选择：尽可能少地激发样品的荧光辐射。
Z靶≤Z试+1，或Z靶＞＞Z试。
滤波片的选择：选择原则：λKβ﹤λK滤﹤λKα、Z滤= Z靶－1 （Z靶＜40) 、Z滤= Z靶－2 （Z靶＞40）相干散射(经典散射，弹性散射，汤姆逊散射)X射线→碰撞→新振动波源群→相干散射当χ射线通过物质时，物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动，受迫振动产生交变电磁场，其频率与入射线的频率相同，这种由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。
轴上像散：简称像散由于透镜磁场不是理想的旋转对称磁场而引起的像差。
材料科学基础第二版答案
材料科学基础第二版答案材料科学基础是材料科学与工程专业的入门课程，它为学生提供了材料科学的基本概念、原理和知识体系。
本文档将为您提供材料科学基础第二版的答案，希望能够对您的学习和教学有所帮助。
第一章，材料科学基础概论。
1. 什么是材料科学？材料科学是研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，它涉及金属、陶瓷、高分子材料等各种材料的研究和开发。
2. 材料的分类有哪些？材料可以分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类，每一类又可以进一步细分。
3. 材料的性能指标有哪些？材料的性能指标包括力学性能、物理性能、化学性能、热学性能等多个方面。
第二章，晶体结构。
1. 什么是晶体？晶体是由原子或分子按一定的规则排列而成的固体，具有规则的几何形状和周期性的结构。
2. 晶体结构的分类有哪些？晶体结构可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体四种类型，每一种类型都有其特定的结构特点和性质。
3. 晶体缺陷对材料性能有何影响？晶体缺陷会对材料的机械性能、热学性能、电学性能等产生影响，了解晶体缺陷对材料设计和制备具有重要意义。
第三章，材料的物理性能。
1. 材料的密度如何影响其性能？材料的密度直接影响其质量和体积，对材料的力学性能、热学性能等有重要影响。
2. 材料的热膨胀系数是什么？材料的热膨胀系数是材料在温度变化时长度变化的比例，对材料的热胀冷缩性能有重要影响。
3. 材料的导热性能和电导率有何关系？材料的导热性能和电导率都与材料内部的电子、原子结构密切相关，了解二者之间的关系对材料的应用具有指导意义。
第四章，材料的力学性能。
1. 材料的弹性模量是什么？材料的弹性模量是材料在受力时表现出的弹性变形能力，是衡量材料刚度的重要参数。
2. 材料的屈服强度和抗拉强度有何区别？材料的屈服强度是材料在受力时开始产生塑性变形的应力值，而抗拉强度是材料在拉伸断裂时所承受的最大应力值。
3. 材料的硬度测试方法有哪些？材料的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等多种方法，每种方法都有其适用的范围和特点。
材料工程基础复习要点及知识点整理(全)
材料工程基础复习要点第一章粉体工程基础粉体：粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。
＊粉末：最大线尺寸介于0.1~500μm的质粒。
*粒度与粒径：表征粉体质粒空间尺度的物理量.粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法：1.网目值表示——(目数越大粒径越小）直接表征，如果粉末颗粒系统的粒径相等时可用单一粒度表示.2.投影径——用显微镜测试，对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。
①法莱特(Feret）径D F:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离②马丁(Martin）径D M：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径③克伦贝恩(Krumbein）径D K：在一定方向上颗粒投影的最大尺度④投影面积相当径D H：与颗粒投影面积相等的圆的直径⑤投影周长相当径D C：与颗粒投影周长相等的圆的直径3.轴径—-被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T.①二轴径长L与宽B②三轴径长L与宽B及高T4.球当量径—-把颗粒看做相当的球，并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。
(容易处理）＊粉体的工艺特性：流动性、填充性、压缩性和成形性。
＊粉体的基本物理特性：1.粉体的能量—-具备较同质的块状固体材料高得多的能量。
2.分体颗粒间的作用力-—高表面能,固相颗粒之间容易聚集（分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力）。
3.粉体颗粒的团聚。
第二章粉体加工与处理粉体制备方法：1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。
①脆性大的材料:捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法②塑性较高材料：切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法③超细粉与纳米粉:气流喷射粉碎法、高能球磨法2.物理化学法①物理法（雾化法、气化或蒸发—冷凝法)：只发生物理变化，不发生化学成分的变化，适于各类材料粉末的制备②物理—化学法:用于制备的金属粉末纯度高,粉末的粒度较细③还原法：可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料，制的粉末的成本低④电解法：几乎可制备所有金属粉末、合金粉末,纯度高3.化学合成法--指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细颗粒的方法①固相法：以固态物质为原始原料（热分解反应法、化合反应法、水热法等）②液相沉淀法：最常见的方法沉淀法（直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法）、溶胶—凝胶法影响颗粒粉碎的因素：易碎性、碰撞速度（碎料例子碰撞速度、粉碎介质碰撞速度）粉体的分级：把粉体材料按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作。
材料工程基础复习要点及知识点整理全
材料工程基础复习要点及知识点整理全材料工程是工科的一个重要领域，它研究材料的特性、性能和结构，以及材料的制备、改性和应用。
在材料工程的学习和研究中，掌握基础的知识和复习要点是非常重要的。
本文将从材料的分类、性能和结构、制备方法以及常见材料的特点等方面进行全面的整理，帮助读者回顾和巩固材料工程的基础知识。
一、材料的分类材料可以根据其组成和性质的不同进行分类。
常见的材料分类有金属材料、非金属材料和复合材料。
1. 金属材料金属材料具有良好的导电性、导热性和可塑性。
常见的金属材料有铁、铜、铝等。
金属材料常用于制造机械、汽车等工业产品。
2. 非金属材料非金属材料分为有机材料和无机材料。
有机材料具有较高的灵活性和可塑性，如塑料、橡胶等；无机材料具有较高的硬度和稳定性，如陶瓷、玻璃等。
非金属材料广泛应用于建筑、电子等领域。
3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成，具有优异的综合性能。
常见的复合材料有纤维增强复合材料、层状复合材料等。
复合材料在航空航天、汽车等领域得到了广泛应用。
二、材料的性能和结构材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和热性能等。
1. 力学性能力学性能是材料的力学特征。
常见的力学性能有强度、韧性、硬度等。
强度表示材料抗拉、抗压、抗弯等载荷作用下的能力；韧性表示材料的抗断裂性能；硬度表示材料抵抗表面形变和划伤的能力。
2. 物理性能物理性能描述材料在物理方面的特性。
常见的物理性能有导电性、导热性、磁性等。
导电性表示材料传导电流的能力；导热性表示材料传导热量的能力；磁性表示材料受磁场作用的特性。
3. 化学性能化学性能是材料对外界化学物质的反应特性。
常见的化学性能有耐腐蚀性、稳定性等。
耐腐蚀性表示材料抵抗酸碱等侵蚀的能力；稳定性表示材料在不同条件下的性能变化情况。
4. 热性能热性能描述材料在温度变化下的特性。
常见的热性能有热导率、热膨胀系数等。
热导率表示材料传导热量的能力；热膨胀系数表示材料在温度变化下的膨胀程度。
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总课件
912℃结构变化时,体积变化率为:
ΔV/ V0＝（0.0486- 0.0493/0.0493＝-0.014＝-1.4% ( 2分)
从室温加热铁到912℃时，体积逐渐增大；
( 1分)
912℃时，铁从bcc转变为fcc，体积减小；
( 1分)
912℃到1000℃，体积逐渐增大；
( 1分)
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总
6 归纳总结3种典型金属结构（bcc、fcc 和hcp）的晶体学特点 （配位数、每个晶胞中的原子数、点阵常数、致密度和最近的 原子间距）。
体心立方（bcc）：8；2；a；0.68；
面心立方（fcc）: 12；4；a； 0.74；
密排六方（hcp）: 12；6；a，c，c/a =1.633；0.74；a
5mm的金属铂板的氢原子质量。假设在稳定条件下氢原子的扩
散系数为1.0×10-8m2/s，铂板高低压两侧氢浓度分别为
2.4kg/m3和0.6kg/m3。 公式- 代入数据- 结果
(6分)
解：稳定条件下，由菲克第一定律可得： ；
(3分)
每小时通过面积为0.20m2金属铂板的氢原子质量为： (3分)
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总
7
5.628Ǻ
2.8148Ǻ
a
b
c
NaCl晶体的微观结构（a、b）及等 同点分布（c）
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总
8
面心立方化合物氧化镁, 氯化钠的致密度为：
4（4ЛR3/3）+4（4Лr3/3）/（2 R+2 r）3＝
原子相同时，致密度与原子大小无关；
当不同种类的原子出现时，其原子的相对大小必然影响致密
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章绪论1．材料科学与工程的四个基本要素解：制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用2．金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性解：①金属材料的基本特性：a.金属键；b.常温下固体，熔点较高；c.金属不透明，具有光泽；d.纯金属范性大、展性、延性大；e.强度较高；f.导热性、导电性好；g.多数金属在空气中易氧化。
②无机非金属材料的基本性能：a.离子键、共价键及其混合键；b.硬而脆；c.熔点高、耐高温，抗氧化；d.导热性和导电性差；e.耐化学腐蚀性好；f.耐磨损；g.成型方式：粉末制坯、烧结成型。
③高分子材料的基本特性：a.共价键，部分范德华键；b.分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度（Tg）和粘流温度（Tf）；c.力学状态有三态：玻璃态、高弹态和粘流态；d.质量轻，比重小；e.绝缘性好；f.优越的化学稳定性；g.成型方法较多。
第2章物质结构基础1．在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？解：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则2．电离能及其影响电离能的因素解：电离能：从孤立原子中，去除束缚最弱的电子所需外加的能量。
影响因素：①同一周期，核电荷增大，原子半径减小,电离能增大；②同一族，原子半径增大，电离能减小；③电子构型的影响，惰性气体；非金属；过渡金属；碱金属； 3．混合键合实例解：石墨：同一层碳原子之间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合；高分子：同一条链原子之间以共价键结合，链与链之间以范德华力结合。
4.将离子键，共价键，金属键按有无方向性进行分类，简单说明理由有方向性：共价键无方向性：离子键，金属键③金属键：正离子排列成有序晶格，每个原子尽可能同更多的原子相结合，形成低能量的密堆结构，正离子之间相对位置的改变不破坏电子与正离子间的结合力，无饱和性又无方向性。
②共价键：共用电子云最大重叠，有方向性③离子键：正负离子相间排列，构成三维晶体结构，无方向性和饱和性5.简述离子键，共价键，金属键的区别6.为什么共价键材料密度通常要小于离子键或金属键材料金属密度高的两个原因：第一，金属有较高的相对原子质量。
第二，金属键没有方向性，原子趋于密集排列。
7.影响原子(离子)间距的因素：（1）温度升高, 原子间距越大, 热膨胀性；（2）离子价负离子的半径 > 其原子半径 > 正离子的半径（3）键能增强，原子距离缩短，键长减少（ C-C 单, 双, 叁键）；（4）相邻原子的数目 (配位数)配位数增加，相邻原子的电子斥力越大, 原子间距增大。
相邻原子的数目越多，原子间距（结合原子或离子有效半径）越大。
8.原子的电子排布式按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。
解：N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 Si:1s22s22p63s23p 2Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1Br:1s22s22p63s23p63d104s24p59．比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料在结合键上的差别。
解：①金属材料：简单金属（指元素周期表上主族元素）的结合键完全为金属键，过渡族金属的结合键为金属键和共价键的混合，但以金属键为主。
②陶瓷材料：陶瓷材料是一种或多种金属同一种非金属（通常为氧）相结合的化合物，其主要结合方式为离子键，也有一定成分的共价键。
③高分子材料：高分子材料中，大分子内的原子之间结合方式为共价键，而大分子与大分子之间的结合方式为分子键和氢键。
④复合材料：复合材料是由二种或者二种以上的材料组合而成的物质，因而其结合键非常复杂，不能一概而论。
10．比较键能大小，简述各种结合键的主要特点，简述结合键类型及键能大小对材料的熔点﹑密度﹑导电性﹑导热性﹑弹性模量和塑性有何影响。
解：键能大小：化学键能 > 物理键能共价键≥离子键 >金属键 >氢键 >范德华力共价键中：叁键键能 >双键键能 >单键键能结合键的主要特点：①金属键，由金属正离子和自由电子，靠库仑引力结合，电子的共有化，无饱和性，无方向性；②离子键以离子为结合单元，无饱和性，无方向性；③共价键共用电子对，有饱和性和方向性；④范德华力，原子或分子间偶极作用，无方向性，无饱和性；⑤氢键，分子间作用力，氢桥，有方向性和饱和性。
结合键类型及键能大小对材料的熔点﹑密度﹑弹性模量和塑性的影响：①结合键的键能大小决定材料的熔点高低，其中纯共价键的金刚石有最高的熔点，金属的熔点相对较低，这是陶瓷材料比金属具有更高热稳定性的根本原因。
金属中过渡金属具有较高的熔点，这可能是由于这些金属的内壳层电子没有充满，是结合键中有一定比例的共价键。
具有二次键结合的材料如聚合物等，熔点偏低。
②密度与结合键类型有关，金属密度最高，陶瓷材料次之，高分子材料密度最低。
金属的高密度有两个原因：一个是由于金属原子有较高的相对原子质量，另一个原因是因为金属键的结合方式没有方向性，所以金属原子中趋向于密集排列，金属经常得到简单的原子密排结构。
离子键和共价键结合时的情况，原子排列不可能非常致密，所以陶瓷材料的密度比较低。
高分子中由于是通过二次键结合，分子之间堆垛不紧密，加上组成的原子质量比较小，所以其密度最低。
③弹性模量是表征材料在发生弹性变形时所需要施加力的大小。
结合键的键能是影响弹性模量的主要因素，键能越大，则弹性模量越大。
陶瓷250~600GPa，金属70~350GPa，高分子0.7~3.5GPa。
④塑性是一种在某种给定载荷下，材料产生永久变形的材料特性。
材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共价键的材料的塑性变形困难，所以陶瓷材料的塑性很差，高分子材料具有一定的塑性。
11.晶体的共同性质1）确定的熔点温度升高到某一值，排列方式解体，原子成无规则堆积，呈现液体；2）自发形成规则多面体外形的能力；3) 稳定性（能量最低状态）；4) 各向异性（不同方向, 物理性能不同）；5) 均匀性 (一块晶体各部分的宏观性质相同)12.名词解释：致密度：晶胞中原子体积的总和与晶胞体积之比。
13．同素异构转变，并举例说明。
解：同素异构转变：改变温度或压力等条件下，固体从一种晶体结构转变成另一种晶体结构。
例：铁在不同温度下晶体结构不同， < 906℃体心立方结构，α- Fe 906～1401℃面心立方结构，γ－ Fe 1401℃～熔点（1540 ℃）体心立方结构，δ- Fe 高压下(150kPa) 密排六方结构，ε－Fe14．按键合类型，晶体分哪几类？各自的键合类型和主要特点如何？解：按键合类型，晶体分为：金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体。
①金属晶体：金属键结合；失去外层电子的金属离子与自由电子的吸引；无方向性和饱和性；低能量密堆结构。
（大多数金属晶体具有面心立方，体心立方和密排六方结构，金属晶体的原子排列比较紧密，其中面心立方和密排六方结构的配位数和致密度最高。
）②离子晶体：离子键结合，无方向性和饱和性；正离子周围配位多个负离子，离子的堆积受邻近质点异号电荷及化学量比限制；堆积形式决定于正负离子的电荷数和正负相对大小。
（硬度高、强度大、熔点和沸点高、热膨胀系数小、脆性大、绝缘高等特点。
）③共价晶体：共价键结合，具有方向性和饱和性；配位数和方向受限制，晶体的配位数为（8-N）。
N表示原子最外层的电子数。
（强度高、硬度高、脆性大、熔点高、沸点高、挥发性低、导电能力较差和结构稳定等特点。
配位数比金属晶体和离子晶体低）④分子晶体：范德华键合氢键结合；组元为分子，仅有范德华键时，无方向性和饱和性，趋于密堆，分子对称性较低以及极性分子永久偶极相互作用，限制了堆砌方式；有氢键时，有方向性和饱和性。
15.2-1516书中各例题18.已知916℃时，γ-Fe（面心立方）的点阵常数为0.365 nm，分别求（100） ,（111）,（112）的晶面间距。
属于立方晶系d=a/√h2+k2+l2，面心立方j、k、l不全为奇数或不全为偶数时d=a/2√h2+k2+l2∴（100）面，d=a/2√h2+k2+l22=0.1825nm（111）面，d=a/√h2+k2+l2=0.2107nm（112）面，d=a/2√h2+k2+l2=0.4470nm19. 2-39在温度为912℃，铁从bcc转到fcc。
此温度时铁的两种结构的原子半径分别为0.126nm和0.129nm，（1）求其变化时的体积变化V/O。
从室温加热到铁1000℃，铁的体积变化？解：（1） bcc N1=2 fcc N2=4ρ1=(N1/Na)M Fe/a31，ρ2=(N2/Na)M Fe/a32∴ρ1/ρ2= N1a32/ N2a31=0.986VO = (V1−V2)/V1=1−V2/ V1∴Vo =1−0.986=0.014 ∴其变化时的体积变化为0.014。
（2）912℃时，由bcc转变为fcc，体积减小；912℃-1000℃，受热膨胀，体积增大20. 计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度21. 计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r(Na+)=0.097,r(Cl-)=0.181）;（c）由计算结果，可以引出什么结论？（c）结论：原子大小相同时，致密度与原子的大小无关；当有不同种类的原子出现时，其原子的相对大小必然影响致密度。
22．有序合金的原子排列有何特点? 这种排列和结合键有什么关系？解：特点：各组元质点分别按照各自的布拉菲点阵排列，称为分点阵，整个固溶体由各组元的分点阵组成的复杂点阵，称为超点阵或超结构。
23 2-5724.如何根据固溶体密度判断固溶体类型ρc<ρe间隙式固溶体ρc=ρe置换式固溶体ρc<ρe缺位式固溶体25.举例说明非化学计量化合物判断其正负离子空缺情况组分偏移化学式的化合物即为非化学计量化合物如FeO中Fe2+氧化成Fe3+则形成阳离子空位26.书上各例题27.铝为面心立方晶体，摩尔质量为26.97原子半径为0.143nm，求铝的密度？ρc=N*M/Na*V28．晶体缺陷的分类。
肖脱基缺陷(Schottky Defect) 弗仑克尔缺陷(Frenkel Defect)：点缺陷对晶体性质的影响解：肖脱基缺陷：有空位，无间隙原子，原子逃逸到晶体外表面或内界面（晶界）。
弗仑克尔缺陷：同时形成等量的空位和间隙原子，空位和间隙原子对其数量远少于肖脱基（空位）缺陷。
点缺陷对晶体性质的影响：点缺陷存在和空位运动，造成小区域的晶格畸变。
1）使材料电阻增加定向流动的电子在点缺陷处受到非平衡力，使电子在传导中的散射增加； 2）加快原子的扩散迁移空位的迁移伴随原子的反向运动； 3）使材料体积增加，密度下降 4）比热容增大附加空位生成焓 5）改变材料力学性能间隙原子和异类原子的存在，增加位错运动阻力,使强度提高，塑性下降。