LY材料物理化学

1.

2.

3.电子排布遵循：能量最低原理，洪特规则，泡利原理

原子核外电子排布：一低三不超：能量最低，最外层不超过8个，此外层不超过18个，倒数第三层不超过32个

4.晶体中原子的结合方式：

（1）原子与原子间以金属键形式结合

（2）共价键：方向性和饱和性，硬度大，高强度，高熔点，脆性大，SiO2,陶瓷，钻石等。（3）离子键，硬度大，高强度，高熔点，脆性大。

（4）范德华力作用力较弱，但数量多，决定材料的宏观性能。

5.材料中不同结合键的特点：

（1）化学键结合的多重性。如石墨平面六边形为共价键，层与层之间为准金属键。（2）化学键有主次之分。

（3）不同化学键有强弱之分。离子键共价键金属键范德华力

6.合金：将两种或两种以上的金属元素或以金属为基添加其他非金属元素通过合金化工艺

（熔炼、机械合金化、烧结、气相沉积等等）而形成的具有金属特性的金属材料叫做合金。但合金可能只含有一种金属元素，如钢。

组元：组成合金的最简单，最基本，且能独立稳定存在的物质。

合金相：相：同一聚集态，同一结构和性质完全相同的均匀组成部分。

合金相分类：（1）固溶体：一种或多种溶质原子溶入主组元(溶剂组元)的晶格中且仍保持溶剂组元晶格类型的一类固态物质(固体相)。分为置换式固溶体和间隙式固溶体。

（2）化合物类两种或以上的组元按一定比例混合形成新的点阵。

固溶度：溶质固溶于溶剂内所形成的饱和固溶体内溶质的浓度。

准晶区：在排列有序的晶体区域中出现的排列不整齐的区域，很大程度上决定材料的性质。固溶体的特征：（1）溶质和溶剂占据同一点阵结构。

（2）固溶体有一定成分的范围，组元在一定浓度范围内改变而不会改变固溶体点阵类型。（3）具有明显的金属性质。

固溶体的分类：（1）按溶质原子在晶格中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体。

（2按固溶度来分类：可分为有限固溶体和无限固溶体。无限固溶体只可能是置换固溶体。（3）按溶质原子与溶剂原子的相对分布来分；可分为无序固溶体和有序固溶体。

固溶体的性能特点：

（1）固溶体的点阵中存在着畸变现象。

（2）固溶体的强度和硬度发生变化，一般往固溶增强的方向变化。

（3）固熔体的物理性质随着成分连续变化，不是线性变化。

7.陶瓷的晶体结构：陶瓷的晶体结构是不连续的，晶体结构不完美，是由离子键和共价键作

用，具有高熔点，脆性，不导电，不导热性，是一种无机非金属材料的范畴。

陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。

陶瓷由结晶相，玻璃相，气相组成。性能主要由主晶体决定。

加玻璃相的作用：

（1）粘结作用（2）降低烧结温度

（3）填充空隙，使胚体致密化（4）抑制晶体长大，防止多晶转变。

气相的作用：（1）改变透光率，应力集中点（2）降低介电损耗，降低抗电击穿强度（3）使热电导率下降。

晶态与玻璃态的区别：

（1）晶体结构：原子在空间有序的空间排列

（2）玻璃态: 原子在空间无序的空间排列

（3）晶态结构有强衍射峰，玻璃态结构无衍射峰

8.高分子材料的近程结构

高分子材料结构：无规则卷曲状态，低能稳定态。

分为聚集态结构（分子间相互堆砌，高分子整体聚集态，非晶态结构，晶态结构，取向结构，液晶态结构）

高分子链结构（结构：构造形状，连接，组成构型：排列排布形态：构象远程结构二级结构）

近程结构：指结构单元等化学组成，键结方式，空间构型，支化和交联，序列结构

高分子材料的远程结构

研究高分子链的大小和形态，柔顺性和构象

柔顺性：内旋转构象由一种热力学稳定构象到另一种热力学稳定构象的难易程度，是改变其构象性质的能力。

相关因素：主链结构取代基的影响支化和交联分子链的长短分子间作用力

分子链的规整性

9.高分子的聚集态结构

晶态结构（单晶，球晶，串晶），非晶态结构，取向态结构，液晶态结构

液晶：物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性，但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序，在物理性质上表现出各向异性。这种兼有晶体和液体部分性质的状态称为液晶态，处于这种状态下的物质叫液晶。

液晶的特点：分子有序排列，分子间作用力变强，具有一定的刚性

液晶态高分子材料的特点：具有高强度，高能量。热膨胀系数很小。微波吸收系数小，耐热性好。铁电性。

液晶的分类：溶质型液晶和热致型液晶近晶型液晶，向列型液晶以及胆甾型液晶

10复合材料的细微观结构

（1）定义：由异质、异性、异形的有机聚合物、无机非金属、金属等材料作为基体或增强体，通过复合工艺组合而成的材料。除具备原材料的性能外，同时能产生新的性能。

（2）复合材料与简单混合材料的区别：

复合材料不但保证组分原有的特性，而且通过各组分相互补充和关联，获得原组分没有的新性能。复合材料具有可设计性，根据材料的性能要求进行组元设计，更重要的是可以调整增强体的比例分布和排列取向。

（3）复合材料的组成部分：

基体材料（将增强体连接在一块，如高分子粘合剂），增强体（有机高分子，无机高分子，起到增强改性作用，如炭黑，纤维），两者之间的界面

分类：聚合物基复合材料（热固型和热塑型），金属基复合材料，陶瓷基复合材料等

11.材料的表面与界面

（1）界面：两个或多个不同相之间的分界面。

表面：固体表层一个或数个原子层的区域。

表面能：由于物质表面积改变而引起的内能的改变。

表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。表面张力(surface tension)是物质的特性，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。

表面张力与分子间作用力密切相关，分子间相互作用力增大，表面张力增大。

固体材料表面形态是由固体材料中原子相互作用力以及外力作用决定的，液体则由表面张力决定，高分子由链段决定。

形成界面的方式：机械作用界面化学作用界面液相与气相沉积界面凝固共生界面粘结界面

（3）固体表面自由能和表面张力

特点：固体表面的原子总数是不变的（原子间力强，不能自由移动），表面自由能包含弹性能，表面张力与自由能不相等。固体表面的组成和排列存在各向异性。实际固体表面绝大多数处于非平整状态，形成表面的过程决定了固体表面的形态。固体的表面自由能和表面张力的测定困难。

（2）固体界面与粘附

结构与组成成分中存在两相，两相的过渡区称为界面。

粘附：粘附是指以刻蚀法去除牺牲层时，微细的结构体附着于底板和其他结构体的现象。粘附现象的本质和吸附一样，都是两种物质之间表面力作用的结果。粘附作用可通过两固相相对滑动时的摩擦、固体粉末的聚集和烧结等现象表现出来。

（3）高聚物的表面张力和界面张力

表面张力的特点：表面张力总是力图缩小材料表面积的趋势，并趋向稳定，表面张力平行表面方向，使表面原子张开的力。

表面张力：物体表面的原子或分子是处于不对称的力场，表面分子只受于面分子的作用力，于是表面分子就会向两边，增大表面分子距离，相当于有一种力使表面分子间的距离增大了，称为表面张力。

（4）高聚物表面张力的影响因素：

温度的影响相度对V的影响分子量对表面张力的影响结构改变对表面张力的影响12.复合体的界面特性

（1）界面相的形成与作用

a.靠增强体与基体层的原子或官能团通过化学反应形成的反映产物层。

b.靠两者表面原子的扩散形成的扩散结合层。

c.成分过度层。由于增强体和基体参数不同形成的残余应力层。

d.人为引入用于控制复合材料的涂层。

E．基体与增强体之间的间隙形成间隙层。

作用：a.是材料称为完美的整体。b,传递作用，在基体与增强体之间搭起桥梁，使力从基体传到增强体。C.阻断作用，减少应力集中d.保护作用界面保护增强体受环境的侵蚀破坏。

13.树脂复合材料的界面结构和界面理论

界面结构：界面结合力，界面区域（界面厚度），界面的微观结构