东南大学材料科学基础复习知识点整理
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。
材料科学基础期末复习总汇.doc
1•空间点阵一把原子或原子团按某种规律抽象成三维空间排列的点，这些有规律排列的点称为空间点阵。
2.金属间化合物一由不同的金属或金属与亚金属组成的一类合金相，其点阵既不同于溶剂的点阵，也不同于溶质的点阵，而是属于一种新的点阵。
3.过冷度一理论熔点与实际结晶温度的差值。
4.相一体系中具有相同的物理化学性质的均匀部分。
5.上坡扩散一在化学位梯度的推动下，溶质由低浓度的地方向高浓度的地方扩散的现象。
1.原子配位数一晶体中与任何一原子最临近并且等距离的原子数，它表示晶体中原子的密堆程度以及原子的化学键数。
2.固溶体一在合金相中，组成合金的异类原子以不同比例均匀混合，混合后形成的合金相的点阵与组成合金的溶剂组元结构相同。
3.成分过冷一合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀，使其实际温度低于其理论熔点而所造成的一种特殊过冷现象。
4去应力退火一冷变形金属通过加热使内应力得到很大程度的消除，同时又能保持冷变形强化状态的工艺。
5.柯肯达尔效应〜在置换固溶体中由于两组元的原子以不同速率相对扩散而引起标记面漂移的现象。
1. 晶体缺陷一晶体中原子排列的不完全区域，按几何特征分为点、线、面、体晶体缺陷。
2. 多滑移一晶体在外力的作用滑移时，由于晶体的转动，将使多个滑移系同时达到临界分切应力，从而使这些滑移系同时或交替进行滑移，多滑移也称复滑移。
3. 再结晶一冷变形金属加热到再结晶温度以上时，通过重新形核和长大的方式使变形晶粒转变为无畸变等轴晶粒，位错密度和空位浓度完全恢复到冷变形之前的状态，加工硬化也完全消失，这种转变过程称为再结晶。
再结晶过程不发生晶体结构的变化。
5.复合界面一通过物理和化学作用把两种或两种以上异质、异形和异性的材料复合起来所形成的界面称为复合界面。
1. 同素异构体一相图成分相同的化学物质在不同热力学条件下形成的各种不同结构的物质。
2. 微观偏析一是在一个晶粒范围内成分不均匀的现象。
根据凝固时晶体生长形态的不同，可分为枝晶偏析、胞状偏析和晶界偏析。
【东南大学】第1章 晶体学基础——【材料科学基础】
几种晶体结构及其空间点阵与结构基元：
金刚石
几种晶体结构及其空间点阵与结构基元： NaCl
几种晶体结构及其空间点阵与结构基元： CaF2
几种晶体结构及其空间点阵与结构基元： ZnS
1.2 布拉菲点阵 一、单胞(Unit cell)
单胞：在空间点阵中选取的一个具有代表性的基本小单元，这 个基本小单元是一个平行六面体，整个点阵可以看作是由这样一 个平行六面体在三维空间周期重复排列堆砌而成。
二、空间点阵 结构基元、排列规则、周期性实际晶体结构繁多 空间点阵：将晶体中的原子抽象为一些几何点，每个点
代表原子的中心或是原子的振动中心，这些几何点的空间简 称为点阵。
构成空间点阵的每个点称为阵点或结点。 阵点是构成空间点阵的基本要素，它的排列具有严格的 周期性，因此每个阵点都具有完全相同的周围环境。
1、以晶胞的某一阵点O为原点，三基矢为坐标轴，并以点阵基 矢的长度作为三个坐标的单位长度；
2、过原点作一直线OP，使其平行于待标定的晶向AB，这一直 线必定会通过某些阵点；
3、在直线OP上选取距原点O最近的一个阵点P，确定P点的坐标 值；
4、将此值简化成三个互质整数u、v、w，加上方括号，[uvw] 即为AB晶向的晶向指数。
微晶和液晶等。那么什么是晶体？ 晶体有何特点？
晶体是由结构基原（原子、分子、离子、原子团 等）在三维空间按长程有有序排列的物质。
金刚石
NaCl
水晶
CaF2 (萤石）
MoS2 (辉钼矿 )
ZnS (闪锌矿)
高分辨率电镜－High Resolution Electron Microscopy (HREM)
第一章 晶体学基础
➢ 为什么要学习晶体结构？ ➢ 什么是晶体？ 晶体有何特点？ ➢ 什么是晶体学？ ➢ 什么是晶体结构与空间点阵？ ➢ 什么是布拉菲点阵？ ➢ 描述晶体点阵结构的晶面指数和晶向指数是如何建立的？ ➢ 什么是晶带定理？
大学期末复习—材料科学基础知识点汇总 (1)
大学期末复习—材料科学基础知识点汇总材料科学基础复习1、正尖晶石，反尖晶石；萤石结构，反萤石结构；位移型转变，重建型转变；⼆⼆面体，三⼆面体；同质多晶，异质同晶。
（1）正尖晶石：在尖晶石AB2O4型结构中，如果A离子占据四面体空隙，B离子占据⼆面体空隙，则称为正尖晶石。
(A)[B2]O4。
（2）反尖晶石型结构如果半数的B离子占据四面体空隙，A离子和另外半数的B离子占据⼆面体空隙，则称为反尖晶石。
(B)[AB]O4。
（3）萤石结构:Ca2+作立方紧密堆积,F-充填于全部的四面体空隙,⼆面体空隙全部空着，因此在⼆个F-之间存在有较大的空洞，为阴离子F-的扩散提供条件。
（4）反萤石结构：晶体结构与萤石完全相同，只是阴、阳离子的位置完全互换。
如：Li2O、Na2O、K2O等。
其中Li+、Na+、K+离子占有结构中F-离子的位置，而O2-或其它离子占有Ca2+离子的位置。
叫做反同形体。
（5）位移型转变：同一系列（即纵向）之间的转变不涉及晶体结构中键的破裂和重建，仅是键长和键角的调整，转变迅速且可逆。
（6）重建型转变：不同系列（即横向）之间的转变，如α-石英和α-磷石英，α-磷石英和α-方石英之间的转变都涉及键的破裂和重建，转变速度缓慢。
（7）⼆⼆面体：⼆面体以共棱方式相连，但⼆面体中的O2-离子只被两个其它阳离子所共用，这种⼆面体称为⼆⼆面体。
（8）三⼆面体：⼆面体仍共棱方式相连，但⼆面体中的O2-离子被其它三个阳离所共用，称为三⼆面体。
（9）同质多晶：化学组成相同的物质，在不同的热⼆学条件下形成不同的晶体的现象。
（10）异质同晶：答：化学组成相似或相近，在相同的热⼆学条件下，形成的晶体具有相同的结构，这种现象称为类质同晶现象。
2、架状结构，层状结构，岛状结构。
岛状结构:硅酸盐晶体结构中的硅氧四面体以孤立状态存在,它们之间通过其它正离子的配位多面体连结。
层状结构:硅氧四面体通过三个共同氧连接，在⼆维平面内延伸成一个硅氧四面体层。
材料科学基础复习要点
材料科学基础复习要点第一章工程材料中的原子排列1、晶体中的原子键合方式？各种原子结合键的特点2、原子核外电子的能级排列？遵循的规律3、晶体和非晶体的区别？晶体的各向异性及各向同性4、晶体结构和空间点阵的联系及区别5、晶向指数和晶面指数的确定及表示方法，重点为面心立方晶体和体心立方晶体中密排面和密排方向的指数及其表示6、三种常见的晶体结构的特点，包括晶胞中的原子数、点阵常数与原子半径的关系、致密度、配位数、晶体中的间隙、原子堆垛方式、密堆程度、晶体的多晶型性7、铁的三种同素异构体的晶体结构类型8、空位的类型：肖脱基空位、弗兰克尔空位，空位浓度对晶体物理性能的影响9、位错的类型，刃位错、螺位错位错线与柏氏矢量间的关系，画图表示，位错密度对材料强度的影响10、位错环中位错类型的确定（如课本27页，图1-38，33页，图1-47）11、位错柏氏矢量的确定、柏氏回路与柏氏矢量的关系12、柏氏矢量的表示方法、柏氏矢量的模的计算13、柏氏矢量的守恒性及其推论14、作用在位错上的力的大小及方向15、位错的运动方式？刃、螺位错分别能如何运动，运动方向与位错线、柏氏矢量间的关系16、刃、螺位错应力场的特点？应变能与柏氏矢量的关系，不同类型位错应变的大小比较17、平行同号位错间的相互作用18、常见金属晶体中的位错：全位错、不全位错，位错稳定性的判定19、位错反应的判定20、晶界的类型及其位错模型，界面能与晶界位向差间的关系21、相界面的类型22、课后作业51页习题1、3、11，复习思考题1、2、9、10、12第二章固体中的相结构1、相的定义2、固溶体的晶体结构特点、分类及影响固溶体固溶度的因素3、金属原子间形成无限固溶体的条件4、间隙固溶体和间隙化合物的区别5、固溶体的性能特点6、金属间化合物的结构特点、分类、特性7、课后习题79页1、复习思考题1、2第三章凝固1、金属凝固的微观过程及宏观现象2、过冷现象与过冷度3、金属结晶的热力学条件、驱动力及其与过冷度间的关系4、金属结晶的结构条件5、晶核的形成方式6、均匀形核过程中系统能量的变化、临界晶核半径、形核功、临界晶核表面积、临界晶核体积间的关系推导7、均匀形核的条件8、均匀形核的形核率的受控因数、有效过冷度及其与熔点间的关系9、非均匀形核的形核功与均匀形核功间的比较10、晶体长大的条件、动态过冷度11、液固界面的微观结构及其宏观表象、常见金属的界面结构12、不同界面结构下晶体的长大方式13、液固界面的温度梯度与晶体长大形态间的关系14、铸态晶粒大小的控制措施15、课后习题109页1、6，复习思考题第四章相图1、相平衡及相律，相平衡的热力学条件，相率的表达式及其应用2、杠杆定律的计算3、固溶体非平衡凝固中固相、液相的成分变化规律，晶内偏析及其消除方法4、成分过冷的定义、表达式含义及成分过冷对固溶体生长形态及组织的影响5、典型二元共晶相图的分析，如Pb-Sn相图，包括典型合金的结晶过程分析、室温下组成相及组织组成的分析、相的相对含量、组织相对含量的计算（室温下）、非平衡凝固组织组成的分析6、伪共晶、离异共晶的定义，组织特征7、铁碳合金相图的基本相组成及其结构、性能特点8、铁碳合金相图中重要的点、线的含义、3个典型转变的方程式及其转变产物的相组成、组织名称。
东南大学考研材料科学基础108个重要知识点
东南大学---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。
(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。
材料科学基础课程期末复习要点.doc
《材料科学基础》课程期末复习要点第一章晶体几何基础1、基本概念：晶体、晶胞、单位平行六面体、点群、空间群2、晶体结构的特点、晶体性能特点（与非晶体的区别）3、晶体的对称性（主要是宏观对称要素，给定几何图形，会找对称要素）、晶体的分类标准，三大晶族与七大晶系，晶体几何常数，常见晶系晶体几何常数特点（如立方晶系、四方晶系等）4、结晶符号（晶面指数、晶棱指数）的求取，如给定指数，能在相应晶胞中找到晶面或晶棱的位置。
第二章晶体化学基础1、基本概念：同质多晶、类质同晶、多晶转变、配位数、配位多面体2、两种球体最紧密堆积方式及其密排面，空隙种类，空隙数量的确定3、空间利用率的计算4、多晶转变的两种类型及各自的特点第三章晶体结构1、离子晶体结构的特点（阴离子作密堆积，阳离子填充空隙）2、硅酸盐晶体结构的特点与分类标准3、硅酸盐晶体结构的基本类型，各种类型的桥氧数4、晶胞参数的计算、晶体密度的计算第四章晶体结构缺陷1、点缺陷的分类2、缺陷反应方程式的书写，固溶式的写法3、位错的分类及其特点第五章固溶体1、固溶体的分类2、影响置换型固溶体中溶质原子溶解度的因素第六章熔体和非晶体1、硅酸盐熔体的结构及其与组成的关系2、熔体的性质（粘度、表面张力）3、玻璃形成条件，原料氧化物的分类（玻璃形成体、中间体、改性体）4、3T图及其应用第七章固体表面与界面1、离子晶体表面双电层的形成，对其表面性能的影响2、弯曲液面附加压力的定义，大小，方向3、润湿：润湿角的计算、润湿能力的判断与改善第八章浆体的胶体化学原理1、粘土的荷电性（荷电类型、荷电原因）2、泥浆胶溶的基本条件3、泥浆的电动性质、胶体性质第十章相平衡1、基本概念：一致熔化合物、不一致熔化合物2、相图中化合物性质的判断方法3、三元相图分析规则：连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则等的内容及其应用4、三元相图中熔体析晶路程分析第十一章扩散1、基本概念：稳定扩散、不稳定扩散、本征扩散、非本征扩散2、扩散的定义、推动力3、菲克定律的应用4、扩散机构5、扩散系数及其与温度的关系6、缺陷对扩散的影响第十二章相变1、基本概念：均匀成核、非均匀成核、玻璃析晶、玻璃分相2、相变推动力3、晶核形成条件第十三章固相反应1、反应截面与转化率2、杨氏方程、金氏方程的推导模型、应用条件3、反应物活性对固相反应的影响4、矿化剂的定义与作用第十四章烧结1、基本概念：烧结、晶粒生长、二次再结晶2、烧结过程中烧结体的结构与性能变化3、几种主要烧结传质方式的产生原因、特点4、烧结推动力5、烧结影响因素。
1东南大学材料科学基础大纲
1、晶体学基础：熟练掌握晶体的周期性和空间点阵、布拉菲点阵、晶向指数和晶面指数、晶面间距、晶面夹角和晶带定理；掌握晶体的对称性、极射投影。
2、固体材料的结构：掌握元素的晶体结构、典型金属的晶体结构、合金相的晶体结构；掌握陶瓷材料的典型结构，了解硅酸盐的结构、玻璃的结构；了解高分子的链结构及聚集态结构、准晶和纳米晶。
3、固体中的扩散：掌握扩散第一及第二定律及其应用、扩散微观理论与机制、柯肯达尔效应、达肯方程；了解扩散的热力学分析、及影响扩散的因素；了解反应扩散。
4、凝固：了解液体（含高分子溶液）的性能与结构；掌握金属的凝固与结晶。
5、相图：掌握相图的表示和测定方法；掌握二元匀晶相图、二元共晶相图、二元包晶相图、二元相图的分析与使用；了解部分实际二元相图；掌握两相平衡的三元相图、三相平衡的三元相图、四相平衡的三元相图、形成稳定化合物的三元相图；了解部分实际三元相图。
6、相变的基本原理：了解相变热力学、固态相变的分类与特征、扩散型相变、非扩散型相变。
7、晶体中的缺陷：掌握点缺陷形成、点缺陷的平衡浓度、点缺陷的移动；了解过饱和点缺陷、点缺陷对材料性能的影响；掌握位错概念、位错类型和柏氏矢量、位错的滑移和攀移；掌握位错的弹性应力场、位错的应变能、位错的线张力、作用在位错上的力、位错间的相互作用、位错的塞积、位错的交割、位错与点缺陷的交互作用；了解位错的生成与增殖；掌握实际晶体结构中的位错、堆垛层错、不全位错、位错反应；了解FCC中位错反应的Thompson四面体表示方法。
8、表面与界面：掌握晶体中的界面类型与结构、界面能量；掌握晶体中界面的迁移驱动力，了解影响界面迁移的因素；了解界面与组织形貌。
9、材料的变形与再结晶：掌握单晶体的塑性变形、多晶体的塑性变形、合金的变形与强化、变形后的组织与性能；掌握冷变形晶体的回复、冷变形金属的再结晶、再结晶后的晶粒长大；了解金属的热变形、蠕变与超塑性。
材料科学基础1-3章复习
7/4=21/12
密排六方 （c/a约为1.55~1.58 ）
•间隙化合物
RX/RM=0.23，
占据四面体间隙， CN=4
RX/RM=0.41~0.59， 占据八面体间隙， CN=6
晶体结构 bcc hcp
fcc
六方P
间隙化合物/金属
Ti, Zr, Hf
V, Nb, Ta
Gr, Mo, W
V2C, Nb2C, Ta2C Nb2N, Ta2N Mo2C, W2C TiC, ZrC, HfC
空间点阵的定义：
单胞的三个矢量（三个棱）a，b，c的长度a，b，c以及 三个棱之间的夹角α(b∧c)，β(c∧a)，γ(a∧b)这6个参数称为 点阵常数(Lattice Parameter)，它们是描述单胞特征的基本参 数。
1.3 对称性
1.3.1 对称变换(操作) 对称变换实际上就是一种对称操作。从几何意义考察 物体的对称性就是考察变换前后物体是否自身重合，如 果重合了，这种变换就是一种对称操作。
/Re
/RuOs /Fe
Mo2N, W2N VC,NbC,TaC
/Co, Rh, Ir
TiN, ZrN, HfN
VN, NbN0.94 WC, NbN
/Ni, Pd, Pt
电子浓度
4 5 6 7 7.5 8 8 8.5 9 9 10 10
3.5.1.3有序固溶体（超结构） 1. Cu3Au型
结构符号是LI2，Pearson符号是cP4
α=β=90° , γ =120 °
α=β=γ≠90 °
十 四 种 布 喇 菲 点 阵
1.4.5 晶带（Zone）及晶带(WEISS)定律
1.4.3 方向指数,平面指数
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。
材料科学基础复习提纲
材料科学基础复习提纲一、介绍材料科学基础A. 定义材料科学基础B. 材料科学的重要性C. 材料科学的发展历程二、材料分类与结构A. 材料的分类1. 金属材料2. 陶瓷材料3. 高分子材料4. 复合材料B. 材料的结构1. 晶体结构2. 非晶体结构3. 结晶缺陷三、材料的力学性能A. 弹性力学1. 应变与应力的关系2. 弹性模量B. 塑性力学1. 屈服强度与延展性的关系2. 硬度与韧性的关系C. 断裂力学1. 断裂模式2. 断裂韧性四、材料的热学性能A. 热膨胀性B. 热导性C. 热传导五、材料的电学性能A. 导电材料与绝缘材料B. 电导率与电阻C. 介电材料六、材料的磁学性能A. 磁性材料与非磁性材料B. 磁导率与磁饱和强度C. 磁性材料的应用七、材料的光学性能A. 透明材料与非透明材料B. 折射率与反射率C. 光学材料的应用八、材料的化学性能A. 腐蚀性B. 氧化性C. 降解性九、材料的加工与制备A. 熔融法B. 溶剂法C. 沉淀法十、材料的表面处理与性能改性A. 表面处理技术1. 打磨与抛光2. 镀层与涂料B. 性能改性技术1. 合金化2. 掺杂十一、材料选择与设计A. 功能需求与材料选择B. 材料设计原则C. 材料性能测试与评估结论以上是材料科学基础复习提纲的大致内容，通过对材料科学的分类、结构以及不同性能的介绍，有助于加深对材料科学基础知识的理解与掌握。
在学习和研究材料科学时，还需要了解材料的加工与制备过程、表面处理与性能改性技术，同时掌握材料选择与设计的方法和原则。
材料科学基础的复习与掌握是深入学习材料科学和进行材料研究的重要一步。
大学期末总复习——材料科学基础知识点汇总
大学期末总复习——材料科学基础知识点汇总一、名词解释1、空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。
2、配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。
3、对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。
4、超结构：长程有序固溶体的通称。
5、固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。
6、致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。
7、正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态,以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态,当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附。
8、晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能。
9、小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界。
10、晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。
11、肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。
12、弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。
13、刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。
螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。
14、柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。
15、单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错。
16、派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。
17、过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。
18、过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。
19、均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。
20、过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。
东南大学材料科学基础第4章
4.2.5 凝固动力学
2）动力学曲线
4.1 纯金属的凝固
4.2.5 凝固动力学
4.1 纯金属的凝固
2. 结晶后晶体的形态（形貌 morphology）
影响形态的因素：
界面结构， 温度分布 两种温度分布
正梯度
负梯度
4.2.5 凝固动力学
4.1 纯金属的凝固
(1) 正梯度 此时dT/dz>0
结晶时产生的热量只能从固相散出，晶体生长时界 面以平面的方式推进。
这是因为正梯度前方液相的温度高，界面前沿有凸起时，过冷 度减小，生长速度减慢，所以整个界面是整体进。
界面形貌：微观光滑界面－小平面状 微观粗糙界面－平面状
4.2.5 凝固动力学
(2) 负梯度 界面形貌呈树枝状
4.1 纯金属的凝固
因为：在负梯度下，界面前沿的液相的 温度比界面处低，界面上由于成分起伏 有一处向前凸起时，过冷度加大，凸起 的部分推进速度加快，迅速向前生长， 成为主干（一次轴）。同样主干上有凸 起时，因前沿过冷度大，会形成枝干 （二次轴）。由此类推，形成枝晶。
4.2.3 形核
根据初等几何：
4.1 纯金属的凝固
ALw=Aw=R2=r2(1-cos2) AL＝2r2（1－cos）
又： Lw=Lcos+w,, 代入Gs表达式可得： ｛Gs＝LAL+wAw-LwALw｝ Gs=r2L（2－3cos＋cos3）
代入 G=VGV+GS
得：
G
(
1 3
r
3GV
r2 nL )(2 3cos
4.2.2 凝固（结晶）的热力学条件
过冷现象
4.1 纯金属的凝固
4.2.2 凝固（结晶）的热力学条件
材料科学基础基础知识点总结
精心整理第一章 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。
（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。
（4） 晶胞中点的位置表示（坐标法）。
3 布拉菲点阵 图1－7 14种点阵分属7个晶系。
4 晶向指数与晶面指数 晶向：空间点阵中各阵点列的方向。
晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面。
国际上通用米勒指数标定晶向和晶面。
（1） 晶向指数的标定 a 建立坐标系。
确定原点（阵点）、坐标轴和度量单位（棱边）。
b 求坐标。
u’,v’,w’。
c 化整数。
u,v,w. d 加[ ]。
[uvw]。
说明： a 指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。
b 负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。
b 性质：晶带用晶带轴的晶向指数表示；晶带面//晶带轴； hu+kv+lw=0c 晶带定律 凡满足上式的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带。
推论： (a) 由两晶面(h 1k 1l 1) (h 2k 2l 2)求其晶带轴[uvw]： u=k 1l 2-k 2l 1; v=l 1h 2-l 2h 1; w=h 1k 2-h 2k 1。
(b) 由两晶向[u 1v 1w 1][u 2v 2w 2]求其决定的晶面(hkl)。
H=v 1w 1-v 2w 2; k=w 1u 2-w 2u 1; l=u 1v 2-u 2v 1。