材料科学与工程基础知识重点
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。
材料科学与工程专业知识

材料科学与工程专业知识
材料科学与工程专业知识涵盖了多个领域,主要包括:
1. 材料科学基础理论:这是材料科学与工程的核心,包括材料的结构、性质、相变和缺陷等。
2. 材料制备与加工技术:这涉及到材料的合成、加工和成型等工艺技术,是实现材料科学与工程应用的重要环节。
3. 材料性能测试与表征:这涉及到对材料的各种性能进行测试、分析和表征的方法和技术,是评估材料科学与工程产品质量的重要手段。
4. 材料应用:这涉及到材料在不同领域的应用,如航空航天、汽车、能源、电子、生物医学等。
5. 环境友好材料:这涉及到材料的可持续发展和环保,包括绿色材料、可降解材料等。
6. 新材料技术:这涉及到新型材料的研发和应用,如纳米材料、超导材料、智能材料等。
7. 计算材料学:这涉及到利用计算机模拟和计算的方法来研究材料的性质和应用。
8. 材料科学与工程的交叉学科:这涉及到材料科学与工程与其他学科的交叉,如物理学、化学、生物学等。
总之,材料科学与工程专业知识涉及的领域非常广泛,是一个综合性和应用性都非常强的学科。
工程材料学知识点总结

工程材料学知识点总结一、材料的基本性质1. 密度:材料的密度是指单位体积内的质量。
密度越大,材料的质量就越大,密度越小,材料的质量就越小。
2. 弹性模量:材料的弹性模量是指材料在受力时产生弹性变形的能力。
弹性模量越大,材料的刚度就越大,抗压抗弯能力就越强。
3. 强度:材料的强度是指材料在受力时承受拉伸、压缩、剪切等力的能力。
强度越大,材料的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度就越大。
4. 韧性:材料的韧性是指材料在受外力作用下能够吸收能量的能力。
韧性越大,材料的抗冲击性就越好。
5. 硬度:材料的硬度是指材料的抗划伤、抗刮伤能力。
硬度越大,材料就越难被划伤或刮伤。
6. 热膨胀系数:材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时产生体积膨胀或收缩的程度。
热膨胀系数越大,材料在温度变化时的变形就越大。
二、金属材料1. 铁素体和奥氏体:铁素体是铁碳合金中的烤饼组织,具有较低的强度和硬度;奥氏体是铁碳合金中的馒头组织,具有较高的强度和硬度。
2. 钢的分类:钢可以按照成分分为碳钢、合金钢和特种钢;按照用途分为结构钢、工具钢和耐磨钢。
3. 铸铁的分类:铸铁可以按照形态分为白口铸铁和灰口铸铁;按照成分分为白口铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁。
4. 不锈钢的特性:不锈钢具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化等特性,适用于化工、食品加工、医疗器械等领域。
5. 铝合金的应用:铝合金具有轻质、耐腐蚀、导热性好的特性,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
三、非金属材料1. 水泥混凝土:水泥混凝土应用广泛,常见于建筑、桥梁、水利工程等领域。
它具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。
2. 砖瓦:砖瓦是建筑材料的重要组成部分,主要用于墙体、地面、屋面的施工。
它们具有隔热、隔音、防潮等特性。
3. 玻璃:玻璃具有透明、坚硬、抗腐蚀等特点,广泛应用于建筑、家具、日用品等领域。
4. 塑料:塑料具有轻质、耐腐蚀、可塑性好的特性,广泛应用于包装、日用品、建筑材料等领域。
5. 纤维素材料:纤维素材料主要包括木材、纸张、纺织品等,具有可再生、易加工、环保等特点。
材料科学与工程大一课程

材料科学与工程大一课程摘要:1.材料科学与工程大一课程简介2.材料科学与工程大一课程的主要内容3.材料科学与工程大一课程的学习方法和建议正文:一、材料科学与工程大一课程简介材料科学与工程是一门研究材料的性质、结构、制备和应用的学科,其领域涉及金属、陶瓷、聚合物和复合材料等。
作为一门重要的工程学科,材料科学与工程在航空航天、电子信息、新能源等众多领域中具有广泛的应用。
大一课程作为材料科学与工程专业的基础阶段,为学生提供了必要的理论知识和实践技能,为后续学习打下坚实的基础。
二、材料科学与工程大一课程的主要内容1.基础理论知识(1)材料力学:研究材料在外力作用下的形变、内部应力分布和破坏等现象,为材料设计和工程应用提供理论依据。
(2)材料物理:研究材料的导电、导热、光学等物理性能,以及与材料结构和组成之间的关系。
(3)材料化学:研究材料的化学组成、结构、性质及其变化规律,为材料制备和性能优化提供理论支持。
2.实践技能(1)材料实验技术:培养学生掌握常见材料实验方法,如金相显微镜观察、硬度测试等。
(2)材料制备与性能测试:通过实验让学生了解不同材料的制备工艺和性能测试方法,提高实际操作能力。
三、材料科学与工程大一课程的学习方法和建议1.注重理论学习,强化基础知识学生应重视课堂学习和课后复习,加强对基础理论知识的掌握,为后续学习和实践打下坚实基础。
2.动手实践,培养实验技能学生应主动参加实验课程,掌握实验操作技巧,提高实验技能。
同时,要关注实验结果的分析与处理,培养自己的分析问题和解决问题的能力。
3.拓宽学术视野,了解学科前沿学生可以通过阅读专业书籍、学术论文等,了解材料科学与工程领域的研究动态和前沿技术,拓宽自己的学术视野。
4.加强团队合作与交流学生应学会与同学、老师进行有效沟通,分享学习心得和实践经验,提高自己的团队合作能力。
同时,可以积极参加学术竞赛、实践活动等,锻炼自己的实际工程能力。
总之,材料科学与工程大一课程为学生提供了丰富的理论知识和实践技能,为学生后续学习和发展奠定了坚实基础。
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。
材料工程基础知识点总结

材料工程基础知识点总结
第一章、材料的性能及应用
1、常用的力学性能,如:σS,σb,σe,σP 等所表示的含义,弹性模量E及其主要影响因素、塑性指标的意义。
不同材料所适用的硬度(HB、HR、HV)测量方法。
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
第三章、晶体结构
1、晶面与晶向的标注和识别
2、BCC、FCC、HCP三种常见金属晶体结构中所含的原子数、它们的致密度。
3、相、固溶体、中间相、固溶强化的概念、固溶体的分类、中间相的分类以及固溶体和中间相的主要区别。
第四章、晶体缺陷
1、晶体缺陷的分类、位错的含义和分类及特点。
位错(及点缺陷)密度的变化对材料性能(主要是力学性能)的影响。
2、晶界原子排列?的特点及其分类,晶界的特性;相界的分类、润湿
第五章、固体材料中原子的扩散
1、Fick第一定律的含义、非稳态扩散的误差函数解的应用计算
2、扩散的机制及影响扩散的主要因素以及在工业上的应用(如:工业渗碳为何在奥氏体状态下进行)
第六章、相平衡与相图原理
1、Gibbs相律含义,二元匀晶、共晶相图分析,杠杆定律的应用计算;相图与合金使用性(强度、硬度)和工艺性(铸造)的关系
2、铁碳相图(简化版)及其标注上面主要的成分点和温度及相;不同含碳量的合金从高温到室温下组织的变化,利用杠杆定律计算组织或相组成物的含量(主要针对C%<2.11%的合金,即钢)第七章、材料的凝固
1、液态合金结构的特点,过冷度及其与冷却速率的关系?。
材料导论--第二章--材料科学与工程的四个基本要素

□ 多学科交叉 □ 密切结合实际应用 □ 发展中的学科
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§2.1 材料科学与工程的形成与内涵
2.1.2 材料科学与工程的形成
材料科学的核心内容,在于研究材料的成分、组织结构与 性能的关系,具有科学的性质,其目的是解决“为什么”。
材料工程的核心内容,在于研究材料在制备、成形、处理 和加工过程中的工艺技术问题,其目的是解决“怎样做”。
面上会发生突变,但有界面分开的不一定都是两相,例 如,如果材料是由成分、结构均相同的同种晶粒构成的, 尽管各晶粒之间有晶界隔开,但它们仍属于同一种相。
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§2.2 材料的结构与性能
●组织:材料内部的微观形貌称为材料的组织。 在光学显微镜或电子显微镜下可观察到,能反映各
组成相形态、尺寸及分布的图像。
●材料的使用依赖于材料的性 能,而其性能都是由其化学组 成和结构决定的。 ●只有从微观上了解材料的组 成、结构与性能的关系,才能 有效地选择制备和使用材料。
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§2.2 材料的结构与性能
材料的结构
键合结构 晶体结构
组织结构
定义: 组成材料的原子或分子之间的空间分布。 材料的结构决定材料的性能。
内涵:包含化学成分、晶体结构和缺陷、相组成、形貌等。
在“材料科学”概念出现以前,金属、陶瓷和高分子都 已自成体系,但它们之间存在颇多相似之处,不同材料之间 可以相互借鉴,促使了该学科的发展。
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§2.1 材料科学与工程的形成与内涵
3)不同材料测试技术及工艺技术的交叉融合也促进了材料 科学的形成
虽然不同类型的材料各有其专用的生产设备和测试手段, 但它们在许多方面是相同或相近的。
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§2.1 材料科学与工程的形成与内涵 材料的结构层次
材料科学与工程基础

材料科学与工程基础材料科学与工程基础是材料科学与工程专业学生的一门重要基础课程,也是其后续专业课程的基础。
材料科学与工程基础课程主要涉及材料结构、性能与应用三个方面的内容。
首先,材料结构是材料科学与工程基础课程的核心内容之一。
它主要包括晶体结构、非晶态结构、晶体缺陷等。
晶体结构是研究晶体材料内部原子排列方式的科学,晶体结构的不同会直接影响材料的性质与应用。
非晶态结构是研究非晶态材料内部原子排列方式的科学,非晶态材料具有无定形的特点,其性质与晶体材料有很大差异。
晶体缺陷是指晶体中存在的各种类型的缺陷,缺陷的特点会直接影响材料的性能与应用。
其次,材料性能是材料科学与工程基础课程的另一个重要内容。
材料性能指的是材料在一定条件下所表现出来的特征与行为。
材料的性能可以分为物理性能、化学性能、力学性能等。
物理性能主要包括热性能、电性能、磁性能等,研究材料在不同温度、压力等条件下的表现。
化学性能主要包括耐腐蚀性、氧化性等,研究材料在化学环境中的表现。
力学性能主要包括强度、硬度、韧性等,研究材料在外力作用下的变形行为。
最后,材料应用是材料科学与工程基础课程的另一个重点。
材料应用主要包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等在不同领域的应用。
金属材料广泛应用于工业领域,如汽车、航空、航天等;陶瓷材料主要应用于电子、光学等领域;聚合物材料主要应用于塑料、橡胶等领域。
材料科学与工程基础课程通过介绍不同材料的应用,帮助学生了解材料的特性与工程应用。
综上所述,材料科学与工程基础是一门涵盖材料结构、性能与应用的重要课程。
学生通过学习材料结构,了解材料内部原子排列方式的差异;通过学习材料性能,了解材料在不同条件下的特性与行为;通过学习材料应用,了解不同材料在各个领域的应用情况。
这些知识为学生进一步深入学习材料科学与工程专业课程奠定了坚实的基础。
材料专业考研知识点总结

材料专业考研知识点总结一、材料科学基础知识1. 材料的结构与性能材料的结构与性能是材料科学基础知识中的重要内容,包括晶体结构、非晶体结构、晶体缺陷、晶体生长、固溶体、晶体取向和晶体生长等。
材料的结构与性能直接影响着材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等。
2. 材料的工艺与制备材料的工艺与制备是材料科学基础知识中的另一个重要内容。
包括材料加工技术、材料成形工艺、材料表面处理工艺、材料热处理工艺、材料连接工艺等。
材料的工艺与制备直接决定了材料的结构和性能,对材料的性能起着至关重要的作用。
3. 材料性能测试与分析材料性能测试与分析是材料科学基础知识中的另一个重要内容。
包括材料性能测试方法、材料性能测试仪器、材料性能测试标准、材料性能测试结果分析以及材料性能测试结果的评价等。
材料性能测试与分析对材料的选择、设计和应用起着重要的指导作用。
4. 材料科学基础理论材料科学基础理论是材料科学基础知识中的核心内容,包括材料的微观结构与宏观性能的关系、材料的相变规律、材料的热力学、材料的动力学以及材料的物理学、化学学和力学学等。
材料科学基础理论对材料的研究、开发和应用起着重要的理论支撑与指导作用。
二、材料工程专业知识点1. 材料结构与性能材料结构与性能包括晶体结构、非晶体结构、晶体缺陷、晶体生长、固溶体、晶体取向、晶体生长以及材料性能的测试、分析和评价等。
材料结构与性能是材料工程专业知识点中的核心内容,对材料的应用性能起着至关重要的作用。
2. 材料工艺与制备材料工艺与制备包括材料加工技术、材料成形工艺、材料表面处理工艺、材料热处理工艺、材料连接工艺等。
材料工艺与制备是材料工程专业知识点中的另一个重要内容,对材料的结构和性能具有重要的影响。
3. 材料应用与设计材料应用与设计包括材料选择、材料设计、材料应用技术、材料选择原则、材料的优化设计以及材料的工程应用等。
材料应用与设计是材料工程专业知识点中的另一个重要内容,对材料的工程应用具有重要的指导作用。
材料科学基础知识点

材料科学基础知识点第一章1.1原子的结合有哪些?1.2工程材料可分为哪几类?1.3晶向指数、晶面指数能画图,给图能写出。
1.4金属常见的晶格类型、配位数、致密度、原子密排面、密排晶向、结构中的间隙。
1.5晶体中缺陷的种类。
1.6位错的种类、位错方向与柏氏矢量的关系、位错的运动方式。
1.7位错反应条件及计算。
1.8晶界的种类,界面能与晶界的关系。
第二章2.1影响置换固溶体溶解度有哪些因素?有何规律?1、原子尺寸因素:溶质和溶剂的尺寸差别越小越容易形成置换固溶体2、晶体结构因素:同一种间隙原子在fcc的固熔度大于bcc的3、负电性因素;负电性相差很大时,即亲和力很大,往往比较容易形成比较稳定的化合物; 负电性差不大时,随负电性值增加,有利于增大固溶度4、电子浓度因素:溶质元素的原子价越高,形成固溶体的极限固溶度越小。
2.2间隙固溶体与间隙相之间的关系。
间隙固熔体式固熔体的一种,间隙相是一种金属间化合物两者的晶体结构也各不相同。
2.3金属间化合物的种类及特点金属间化合物分为正常价化合物,电子价化合物和间隙化合物;正常价化合物:电负性差值越大,稳定性越高;电子价化合物:间隙化合物:主要受组元的原子尺寸因素控制。
通常是由渡族金属与原子半径很小的非金属元素组成,分为简单间隙化合物与复杂间隙化合物,非金属元素处于化合物晶格的间隙中。
第三章3.1金属结晶的热力学条件是什么?热力学第二定律:在等温等压条件下物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变,就是说只有伴随着自由能降低的过程才能自发的进行。
3.2金属结晶的能量条件是什么?能量起伏详细看书P85-86固态金属自由能低于液态金属自由能。
当温度低于Tm时液态的自由能Gl高于固态的自由能,由液态转为固态时,将释放出那份能量而是系统自由能降低,所以过程才能够自动进行。
凝固过程一定要在低于熔点温度时才能进行。
3.3金属结晶的结构条件是什么?结构起伏详细看书P86-873.4金属结晶时的形核有哪些方式?均匀形核、非均匀形核3.5根据凝固理论,如何细化晶粒?单位体积中的晶粒数取决于两个因素:形核率N和长大速度V;增加过冷度;小制件:增加冷却速度,大制件:采用形核剂;振动。
材科基知识点范文

材科基知识点范文材料科学与工程(Materials Science and Engineering,简称MSE)是一门研究材料的基本原理、性能、结构和制备工艺的学科。
在现代科学技术中,材料科学与工程的研究内容十分丰富和广泛,包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料等。
以下是关于材料科学与工程的一些基本知识点。
1.材料的分类:-金属材料:如钢、铝等。
具有良好的导电性、导热性和机械性能。
-无机非金属材料:如陶瓷、玻璃等。
具有高温耐性、绝缘性等特点。
-有机高分子材料:如塑料、橡胶等。
具有良好的可塑性和可拉伸性。
-复合材料:由两种或两种以上的材料组合而成,具有优异的力学性能。
2.结构与性能:-结晶结构:材料中的原子按照一定的顺序排列形成有序的晶格结构。
晶格结构的不同对材料的性能有重要影响。
-缺陷结构:包括点缺陷、面缺陷和体缺陷,是材料中的非正常原子或原子排列方式。
-物理性能:包括力学性能(如强度、硬度等)、热学性能(如导热性、热膨胀系数等)和电学性能(如导电性、绝缘性等)等。
-化学性能:材料的化学稳定性、耐腐蚀性等。
3.材料制备工艺:-熔炼:将原材料加热至液体状态,使其均匀混合,再通过冷却凝固,得到所需形状和尺寸的材料。
-粉末冶金:通过机械粉碎,将金属或非金属制成细小颗粒,然后通过压制、烧结等工艺获得材料。
-涂覆技术:通过把材料表面涂覆上其他材料,提高材料的性能和耐用性。
-复合制备:通过将两种或两种以上具有不同性能的材料组合在一起,形成新的复合材料,发挥各材料的优点。
4.特种材料:-高温材料:能在高温环境下保持稳定性能的材料,如高温合金等。
-磁性材料:具有磁性质的材料,如铁、钴、镍等。
-光学材料:对光的传播和反射有特殊性能的材料,如玻璃、晶体等。
-生物材料:用于医学和生物领域的材料,如人工关节、植入材料等。
5.材料测试与表征:-X射线衍射:通过测量X射线的衍射图案,确定材料的晶体结构和晶格参数。
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知识

材料科学与工程基础知识材料科学与工程是一门涵盖材料的结构、性能、制备、应用及其相关科学原理和工程技术的学科。
在现代科技领域,材料科学与工程发挥着重要的作用,其知识基础涵盖了许多领域,包括材料结构和性能、固态物理、化学、能源、机械、电子、环境等。
以下是关于材料科学与工程的基础知识:1.材料的分类材料可以根据其组成、性质和应用分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料等。
金属材料具有良好的导电性和导热性,适用于制造结构件、导热元件和电子器件等。
陶瓷材料具有优良的耐高温、耐磨损和绝缘特性,主要应用于制造电子陶瓷、建筑陶瓷和磁性材料等。
高分子材料具有较好的可塑性和绝缘性能,广泛应用于塑料、橡胶和纤维等领域。
复合材料是由两种或多种材料按一定比例混合而成,具有优异的性能,例如碳纤维增强复合材料具有高强度和轻质的特点。
2.材料的晶体结构材料的晶体结构是由原子或离子按照一定的空间排列规则而构成的。
晶体被分为晶格和晶胞,晶格是由原子或离子堆积而成的三维结构,而晶胞是晶格中最小的重复单元。
常见的晶体结构有立方晶系、六方晶系、正交晶系、四方晶系等。
材料的晶体结构直接影响着其力学性能、热学性能和电学性能等。
3.材料的性能材料的性能包括力学性能、热学性能、电学性能、化学性能等。
力学性能包括强度、韧性、硬度等,这些性能能够反映材料在外力作用下的抗变形和抗破坏能力。
热学性能包括热传导性、线膨胀系数等,这些性能决定了材料的热稳定性和导热性。
电学性能包括导电性、绝缘性等,这些性能决定了材料在电子器件中的应用。
化学性能决定了材料在不同环境下的耐腐蚀性能和反应活性。
4.材料的制备与加工材料的制备包括化学合成、物理制备和机械制备等多种方法。
化学合成是通过化学反应来制备材料,如溶胶-凝胶法、溶液法、气相沉积等。
物理制备是通过物理方法改变材料的结构和性质,如溅射法、激光熔凝法、热处理等。
机械制备是通过机械加工方法来制备材料,如铸造、锻造、挤压等。
材料科学基础第三版知识点总结

材料科学基础第三版知识点总结材料科学基础是材料科学与工程领域的基础课程,它涵盖了材料科学的基本概念、原理和应用。
本文将对材料科学基础第三版的知识点进行总结,包括材料分类、材料结构与性能、材料加工与制备、材料表征与测试等方面。
一、材料分类材料可以根据其组成、结构和性能特点进行分类。
常见的材料分类包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。
金属材料具有良好的导电性和导热性,常用于制造结构件和电子器件;陶瓷材料具有优异的耐高温、耐磨损和绝缘性能,常用于制造陶瓷制品和电子陶瓷;聚合物材料具有轻质、柔韧和绝缘性能,常用于制造塑料制品和纤维材料;复合材料由两种或多种不同类型的材料组成,具有综合性能优异的特点,常用于制造飞机、汽车和船舶等。
二、材料结构与性能材料的结构决定了其性能。
材料的结构包括晶体结构、非晶态结构和纳米结构等。
晶体结构是由原子或分子按照一定的规则排列而成的,具有周期性和有序性;非晶态结构则是无序的,原子或分子的排列没有规律;纳米结构是指材料中存在纳米级别的微观结构。
材料的性能包括力学性能、热学性能、电学性能和光学性能等。
力学性能包括强度、硬度、韧性和延展性等;热学性能包括热膨胀系数、热导率和热容量等;电学性能包括电导率、介电常数和磁导率等;光学性能包括透光性、反射率和折射率等。
三、材料加工与制备材料加工是指通过物理、化学或机械方法改变材料的形状、结构和性能的过程。
常见的材料加工方法包括铸造、挤压、锻造、焊接、切削和表面处理等。
铸造是将熔化的金属或合金注入模具中,经冷却凝固后得到所需形状的方法;挤压是将金属坯料通过模具挤压成型的方法;锻造是通过对金属坯料施加压力使其变形成型的方法;焊接是将两个或多个金属部件加热至熔化状态并连接在一起的方法;切削是通过刀具对材料进行削减和切割的方法;表面处理是对材料表面进行改性和涂装的方法。
四、材料表征与测试材料表征与测试是对材料进行分析和评估的过程。
常见的材料表征与测试方法包括显微镜观察、X射线衍射、热分析、电子显微镜和拉伸试验等。
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第一章弹性比功:弹性比功又称弹性比能、应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
金属拉伸时的弹性比应力- 应变曲线上弹性变形阶段下的面积表示,等于最大弹性应力和最大弹性应变乘积之半。
滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。
循环韧性(内耗):金属材料在交空载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫金属的内耗。
应力状态软性系数:冲击韧性:指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,常用标准试样的冲击吸收能量K 表示(原标准为冲击吸收功A k)。
疲劳:金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下,由于累积损伤而引起的断裂现象称为疲劳。
疲劳极限:当循环应力水平降低到某一临界值时,低应力段变为水平线段,表明试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂,故将对应的应力称为疲劳极限磨损:机件表面相接触并作相对运动时,表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑,使表面材料逐渐流失、造成表面损伤的现象即为磨损。
热震断裂:由热震引起的瞬时断裂热震损伤:在热冲击循环作用下,材料先出现开裂,随之裂纹扩展,导致材料强度降低、最终整体破坏,称为热震损伤。
退火低碳钢在拉伸力作用下的变形过程有哪几个阶段?弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形和断裂弹性模量主要取决于什么因素,为什么它是对组织不敏感的力学性能指标?弹性模量主要取决于原子本性和晶格类型;因为合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对金属材料的弹性模量的影响较小。
屈服现象及产生屈服现象的原因?屈服现象:外力不增加(保持恒定),试样仍能继续伸长;或外力增加到一定数值时突然下降,随后,在外力不增加或上下波动情况下,试样继续伸长变形。
产生原因:位错增殖和运动的结果金属在发生变形前可动位错很少,为了满足一定的塑性变形应变速率,需提高位错的运动速率,则需提高应力的大小,这就是上屈服强度;随着塑性变形的发生,可动位错密度增大,则位错的运动速率下降,相应的应力就会降低,从而产生屈服现象。
影响金属屈服强度的因素(要详细分析)内在因素:金属本性及晶格类型:屈服强度值由位错运动所受的各种阻力决定。
这些阻力有晶格阻力、位错间交互作用产生的阻力等。
不同的金属及晶格类型,位错运动所受的各种阻力并不相同。
晶格阻力与位错宽度及柏氏矢量有关,位错间交互作用产生的阻力:正比于(切变模量)G、b 而反比于位错间距离L。
晶粒大小和亚结构:晶粒大小的影响是晶界影响的反映,因为晶界是位错运动的障碍,减小晶粒尺寸将增加位错运动障碍的数目,减小晶粒内位错塞积群的长度,使屈服强度提高。
溶质元素:在纯金属中加入溶质原子(间隙型或置换型)形成固溶合金(或多相合金中的基体相),将显著提高屈服强度,此即为固溶强化。
通常,间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体。
第二相:除基体产生固溶强化外,第二相对屈服强度也有影响。
第二相质点的强化效果与质点本身在屈服变形过程中能否变形有很大关系。
第二相的强化效果还与其尺寸、形状和数量,以及第二相与基体的强度、塑性和应变硬化特性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关。
金属材料的屈服强度是多种强化机理共同作用的结果,是一个对成分、组织极为敏感的力学性能指标。
外在因素:一般,升高温度金属材料的屈服强度降低,应变速率增大,金属材料的屈服强度增加,且屈服强度随应变速率的变化较抗拉强度的变化要明显得多。
应力状态也影响屈服强度,切应力分量越大,越有利于塑件变形,屈服强度则越低,所以扭转比拉伸的屈服强度低.拉伸要比弯曲的屈服强度低。
韧性断裂和脆性断裂的区别;韧性断裂宏观断口特征三要素;脆性断裂的宏观断口形貌;解理断裂的微观断口特征;微孔聚集断裂的微观断口特征。
区别:韧性断裂在发生前会发生宏观塑性变形,是一个缓慢撕裂的过程;脆性断裂是突然发生的断裂,断裂工作应力低于材料的屈服强度,不发生塑性变形。
特征三要素(韧性断裂宏观断口):纤维区、放射区、剪切唇脆性断裂的宏观断口形貌:断裂面一般与正应力垂直,断口平直而光亮,常呈放射状或结晶状。
许多情况会出现人字纹花样。
人字纹花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行,但其尖顶指向裂纹源。
解理断裂微观断口特征:解理台阶、河流花样,还有舌状花样微孔聚集断裂微观断口特性:有韧窝的存在。
疲劳宏观断口的特征具有三个形貌不同的区域:疲劳源、疲劳区及瞬断区疲劳源区的光亮度最大;疲劳区的宏观特征是断口比较光滑并分布有贝纹线;瞬断区是裂纹最后失稳快速扩展所形成的断口区域。
按磨损机理分类,通常有哪些磨损?对我们所讲述的磨损的摩擦面的形貌特征要知道。
黏着磨损、磨粒磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损、疲劳磨损。
黏着磨损:摩擦副一方表面常黏附一层很薄的转移膜,并伴有化学成分的变化。
磨粒磨损:摩擦面上有明显犁皱形成的沟槽。
冲蚀磨损:表面冲蚀坑(鱼鳞状)和短程沟槽变形层,有微小裂纹。
腐蚀磨损(氧化磨损):在摩擦面上沿滑动方向呈匀细磨痕,其磨损产物或为红褐色的Fe2O3 ,或为灰黑色Fe3O4聚合物的主要物理和力学性能特点;线型非晶态聚合物力学行为随温度不同而变化,分别可处于哪几种力学状态?在不同力学状态下的变形有什么特点?特征:与金属材料相比,聚合物在外力或能量载荷作用下强烈地受温度和载荷作用时间的影响,因此其力学性能变化幅度较大。
其力学性能的特点是:高弹性、弹性模量小、黏弹性明显。
力学状态:玻璃态、高弹态和黏流态玻璃态链段运动被冻结,形变小,可逆,模量高;高弹态链段运动被激活,形变大,可逆,模量低;黏流态分子整链运动被激活,形变很大且不可逆,模量很小,处于黏性流动状态。
陶瓷材料的弹性变形与金属材料相比有什么特点?抗热震断裂参数及抗热震损伤参数。
弹性模量大;陶瓷材料的弹性模量不仅与结合键有关,还与其组成相的种类、分布比例及气孔率有关;陶瓷材料的压缩弹性模量高于拉伸弹性模量。
抗热震断裂参数:表征材料承受温度骤变而不瞬时断裂的能力抗热震损伤参数:各种力学性能指标的符号分别表示什么? 如ReL(表示下屈服强度);Rr0.2 ;A;Z;Rm;bb;K等等,同学自己总结W:最大弯矩M: 抗弯截面系数第二章了解各种磁学参量及意义磁化(Magnetize ):物质在磁场中,受磁场作用而呈现一定宏观磁性的现象。
磁矩(Momen)t :磁矩是表征磁性物体磁性大小的物理量,磁矩愈大.磁性愈强,即物体在磁场中所受的力也大。
磁矩只与物体本身有关,与外磁场无关。
其大小由闭合环形回路中电流强度与该回路所包围的面积的乘积,即m=IS,单位为A·m2磁化强度(Magnetization ):单位体积物质内所具有的磁矩的矢量和,表示一物质在外磁场中被磁化的程度,描述宏观物质磁性强弱。
单位为A/mM m/V磁场与磁场强度(H):磁场是导体中的电流或永磁体在其周围所产生的作用,磁场强度H 是描述磁极周围空间或电流周围空间任一点磁场作用大小的物理量,单位是A/m。
磁感应强度(B):是指物质内垂直于磁场方向单位面积中通过的磁力线数,是描述磁极周围任一点磁场力大小.或磁极周围磁场效应的物理量;反应外加磁场H和磁介质磁化后M的综合作用效应。
单位T 或Wb/m2。
磁化率和磁导率(H/m)及M、H、B 之间关系:磁化率是指单位磁场强度H 所感生出的磁化强度M大小的物理量.它是表明物质被磁化能力的大小和性质的物理量(磁化难易程度,可取正,可取负)。
磁导率是指单位磁场强度H 在物质中所感生出的磁感应强度B 大小的物理量。
磁力和力矩:将磁矩m放入磁感应强度为B 的磁场中,将受磁场力的作用而产生力矩T=m×B,此力矩力图使磁矩处于位能最低的方向。
处于磁场中某方向的磁矩,所具静磁能为U=-m·B。
磁矩m在不均匀磁场中还要受到一净力,在一维情况下,Fx=mdB/dx造成畴壁可逆与不可逆壁移的临界磁场强度即为矫顽力。
Hc磁晶各向异性:沿铁磁晶体(单晶体)的各个晶向磁化的难易程度不同(磁化功不同)铁磁体的形状各向异性:实际应用的铁磁体由于形状不同,表现出不同的磁化行为,这一现象称为形状各向异性。
磁致伸缩:铁磁体在磁场中磁化,其形状和尺寸都会发生变化(伸长或缩短),这种现象称为磁致伸缩自发磁化:在未加外磁场时,铁磁金属内部的自旋磁矩已经自发地排向了同一方向。
技术磁化:铁磁金属在外加磁场作用下产生的磁化(畴壁的迁移与磁畴的旋转)材料磁性的来源及材料磁性分类物质的磁性来源于原子磁矩。
原子磁矩包括电子轨道磁矩、电子自旋磁矩、原子核磁矩。
抗磁性,顺磁性, 反铁磁性, 铁磁性, 亚铁磁性产生铁磁性的条件?1.原子固有磁矩不为零,即要求原子中必须有未填满电子的内层。
2. 自旋磁矩自发地排列在一个方向:点阵常数(原子间距)R ab 与未填满的内壳层半径r 之比值>3,但不能太大。
铁磁性材料在技术磁化过程中的三个不同阶段的描述起始磁化阶段:磁化强度M随外加磁场的增大缓慢增大,宏观上表现为较弱的磁化强度,锐角磁畴扩大,钝角磁畴减小,畴壁的位移不大,为可逆壁移。
急剧磁化阶段:所有钝角磁畴瞬时转变为锐角磁畴,磁化强度随外磁场的增加急剧上升,磁畴发生了不可逆壁移及磁矩不可逆转向。
缓慢磁化并趋于磁饱和阶段:磁化强度随外加磁场的增加而缓慢增加并趋于磁饱和,对应的为锐角磁畴进一步转向外磁场方向的过程。
磁性测量的应用(如淬火钢中残余奥氏体的含量;高合金钢;淬火钢回火中的相变情况等)自己研究第三章热容:在一定的过程中,质量为m的物体,在没有相变、没有化学反应的条件下,温度升高一度所吸收的热量。
热焓:等压过程中,质量为m的物体从0K升高到T 时所需的热量热膨胀:物体的体积或长度随温度的变化而变化的现象称为热膨胀。
热传导:由于材料自身温度不均匀或不同温度的材料间互相接触,而发生的热量自高温区向低温区迁移与传播的现象。
一级相变:当系统发生相变时,化学势相等,而化学势的一级偏微商不相等,称为一级相变。
二级相变:当系统发生相变时,化学势相等,且化学势的一级偏微商也相等,而化学势的二级偏微商不相等称为二级相变。
Seeback(塞贝克)效应:在两种不同材料(导体或半导体)组成的回路中,当两个接触点处于不同温度时,回路中就有电流通过,产生这种电流的电动势称为热电势。
Peltier (珀耳帖)效应:当两种不同金属组成一回路并有电流在回路中通过时,将使两种金属的其中一接头处放热,另一接头处吸热(除了焦耳热外额外的热效应)热容的物理意义固体热容与晶格振动相关,反映了原子热振动能量改变时所需的热量。
一级相变和二级相变概念及它们在热学性质上的差异,对哪些属一级相变哪些属二级相变要清楚热力学性质上的差异:一级相变时发生体积突变的同时还发生熵的突变、焓突变、热容无限大、相变潜热发生。