《材料科学基础重要内容和要点》
最全的大学材料科学基础复习要点
第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式1 原子结构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。
（2）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。
（3）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（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。
（4）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》复习大纲(08级)
《材料科学基础》总结及重点第一章 材料的结构与键合1、金属键、离子键、共价键、分子键（范德华力）、氢键的特点，并解释材料的一些性能特点。
2、原子间的结合键对材料性能的影响。
用金属键的特征解释金属材料的性能—①良好的延展性；②良好的导电、导热性；③具有金属光泽。
3、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。
本章重要知识点： 1. 金属键、离子键、共价键、分子键、氢键的特点。
第二章 固体结构1、晶体与非晶体（在原子排列上的区别）2、空间点阵、晶格、晶胞及选取晶胞的的原则、七大晶系及各自的特点，布拉菲点阵（14种） 、晶格常数、晶胞原子数。
3、晶面指数、晶面族、晶向指数、晶向族、晶带和晶带定理、晶面间距、配位数、致密度、八面体间隙、四面体间隙。
各向同性与各向异性、实际晶体的伪各向异性、同素异构转变（重结晶、多晶型性转变） 。
（1）指数相同的晶向.和晶面必然垂直。
如[111]⊥（111）（2）当一晶向[uvw]位于或平行某一晶面（hkl ）时，则必然满足晶带定理：h ·w+k ·v+l ·w =04、能绘出三维的体心、面心立方和密排六方晶胞，根据原子半径计算出金属的体心和面心立方晶胞的晶胞常数。
三种典型晶体结构的特征（包括：晶胞形状、晶格常数、晶胞原子数、原子半径、配位数、致密度、各类间隙尺寸与个数，最密排面（滑移面）和最密排方向的指数与个数，滑移系数目等）；即：bcc 、fcc 、hcp 的晶格特征及变形能力（结合塑性变形一章的内容你必须知道常用金属材料的滑移面与滑移系的指数）。
给画出晶胞指出滑移面和滑移方向。
能标注和会求上述三种晶胞的晶向和晶面指数。
晶向和晶面指数的一些规律。
求晶面间距d （hkl ）、晶面夹角。
5、晶面间距：d （hkl ） 的求法：（1）立方晶系：222)(l k h ad hkl ++= （2）正交晶系：222)(1⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=c l b k a h d hkl （3）六方晶系：2222)()(341⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=c l a k hk h d hkl （4）四方晶系：2222)()/(/)(1c l a k h d hkl ++=以上公式仅适用于简单晶胞，复杂晶胞要考虑其晶面层数的增加。
材料科学基础知识点
材料科学基础知识点材料科学是一门研究材料结构、性能和制备的科学。
下面是材料科学的一些基础知识点：1.材料分类：材料可以根据其组成、结构和性质进行分类。
常见的材料分类包括金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料等。
2.结构性质关系：材料的性能和其结构之间存在密切的关系。
例如，晶体结构的排列方式可以影响材料的力学性能和导电性能，分子链的排列方式可以影响高分子材料的力学性能和热性能。
3.相图：材料的相图描述了材料在不同温度和压力下的相态变化。
相图中标示了材料的相变点、相区以及相图边界。
通过相图分析，可以预测和控制材料的相态和性能。
4.腐蚀与防护：材料在特定环境下可能发生腐蚀，导致材料性能的降低甚至失效。
因此，对于一些金属材料来说，需要进行表面处理或采用防腐涂层来保护材料。
5.材料强度：材料强度是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
材料强度包括拉伸强度、压缩强度、弯曲强度等。
理解材料强度可以帮助设计和改进材料的使用。
6.制备技术：制备技术是指制备材料的方法和工艺。
常见的制备技术包括熔融法、溶液法、气相沉积法等。
选择适当的制备技术可以得到具有特定性能的材料。
7.文献检索和分析：在材料科学研究中，文献检索和分析是非常重要的。
通过检索相关文献可以获取到最新的研究成果，从而指导自己的研究方向和设计实验方案。
8.材料表征：材料表征是指通过实验和仪器对材料进行分析和测试。
常见的表征技术包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等。
通过表征可以获得材料的结构和性能信息。
9.材料性能改进：了解材料的性能限制以及其应用领域的需求，可以启发我们对材料进行改进和优化。
改进材料性能的方法包括添加合金元素、改变组织结构、优化制备条件等。
10.可持续材料：在现代社会中，可持续发展日益重要。
可持续材料是指具有环境友好和可循环利用特性的材料。
这些材料具有低能耗、低污染和长寿命等特点。
综上所述，以上是材料科学的一些基础知识点。
材科基_笔记_71页
4
IC [1 e 0.25(x A x B)2]100% 式中 xA、xB 分别为 A、B 元素的电负性。 第三节 高分子链☆
构造
高分子结构
链结构
近程结构（一次结构/化学结构） 远程结构（二次结构）
构型
聚集态结构（三次结构）
“构造”：研究分子链中原子的类型和排列，高分子链的化学结构分类，结构单元 的键接顺序，链结构的成分，高分子的支化、交联与端基等内容；
2
b 轨道角动量量子数（l）：表示电子在同一壳层内所处的能级，与
电子运动的角动量有关。如 s、p、d、f…；
c 磁量子数（m）：给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数，
为 2l+1,决定电子云的空间取向； d 自旋角动量量子数（s）：反映电子不同的自旋方向，其值可取± 1 。
2
核外电子的排布规则：
第一节 晶体学基础
1.空间点阵与晶胞
空间点阵：将理想晶体中的质点抽象为几何点，这些几何点在空间
周期性排列所组成的阵列；
6
晶胞：由空间点阵中选取的基本单元即为晶胞，但必须服从一定的选
取规则；
晶胞选取规则：1.选取的平行六面体应能反映出点阵的最高对称性；
2.平行六面体中棱和角相等的数目应最多；3.当棱边夹角存在直角时，
4. 范德瓦尔斯力
静电力：固有偶极间的相互作用，
F
∝
T
1
*r
7
分子间力
诱导力：固有偶极与诱导偶极间的作用 F ∝ 1
r7
色散力：诱导偶极间的相互作用 F ∝ 1
r7
特点：次价键、无方向性、无饱和性
5.氢键 属于极性分子键，存在于 HF、H2O、NH3 等分子间，有饱和性和方
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。
《材料科学基础》总复习(完整版)
《材料科学基础》上半学期内容重点第一章固体材料的结构基础知识键合类型（离子健、共价健、金属健、分子健力、混合健）及其特点；键合的本质及其与材料性能的关系，重点说明离子晶体的结合能的概念；晶体的特性（5个）；晶体的结构特征（空间格子构造）、晶体的分类；晶体的晶向和晶面指数（米勒指数）的确定和表示、十四种布拉维格子；第二章晶体结构与缺陷晶体化学基本原理：离子半径、球体最紧密堆积原理、配位数及配位多面体；典型金属晶体结构；离子晶体结构，鲍林规则（第一、第二）；书上表2－3下的一段话；共价健晶体结构的特点；三个键的异同点（举例）；晶体结构缺陷的定义及其分类，晶体结构缺陷与材料性能之间的关系（举例）；第三章材料的相结构及相图相的定义相结构合金的概念：固溶体置换固溶体（１）晶体结构无限互溶的必要条件—晶体结构相同比较铁（体心立方，面心立方）与其它合金元素互溶情况（表３－１的说明）（２）原子尺寸：原子半径差及晶格畸变；（３）电负性定义：电负性与溶解度关系、元素的电负性及其规律；（４）原子价：电子浓度与溶解度关系、电子浓度与原子价关系；间隙固溶体（一）间隙固溶体定义（二）形成间隙固溶体的原子尺寸因素（三）间隙固溶体的点阵畸变性中间相中间相的定义中间相的基本类型：正常价化合物：正常价化合物、正常价化合物表示方法电子化合物：电子化合物、电子化合物种类原子尺寸因素有关的化合物：间隙相、间隙化合物二元系相图：杠杆规则的作用和应用；匀晶型二元系、共晶（析）型二元系的共晶（析）反应、包晶（析）型二元系的包晶（析）反应、有晶型转变的二元系相图的特征、异同点；三元相图：三元相图成分表示方法；了解三元相图中的直线法则、杠杆定律、重心定律的定义；第四章材料的相变相变的基本概念：相变定义、相变的分类（按结构和热力学以及相变方式分类）；按结构分类：重构型相变和位移型相变的异同点；马氏体型相变：马氏体相变定义和类型、马氏体相变的晶体学特点，金属、陶瓷中常见的马氏体相变（举例）（可以用许教授提的一个非常好的问题――金属、陶瓷马氏体相变性能的不同――作为题目）有序-无序相变的定义玻璃态转变：玻璃态转变、玻璃态转变温度、玻璃态转变点及其黏度按热力学分类：一级相变定义、特点，属于一级相变的相变；二级相变定义、特点，属于二级相变的相变；按相变方式分类：形核长大型相变、连续型相变（spinodal相变）按原子迁动特征分类：扩散型相变、无扩散型相变第5章 金属材料的显微结构特征一、纯金属的凝固及结晶1、结晶的热力学条件结晶后系统自由能下降。
材料科学基础知识点
材料科学基础知识点(总61页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--材料科学基础第零章材料概论该课程以金属材料、陶瓷材料、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。
主要内容包括：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、陶瓷、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。
陶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。
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。
《材料科学基础重要内容和要点》综述
《材料科学基础》重要内容和要点
Chap 7 金属及合金的回复与再结晶
基本要求 （1）熟悉回复、再结晶、晶粒长大机制； （2）熟悉回复、再结晶、晶粒长大的驱动力； （3）回复、再结晶、晶粒长大过程的组织和性能变化；
《材料科学基础》重要内容和要点
分的确定方法。 2. 简述晶体结构对自扩散系数的影响；比较fcc、bcc和
hcp结构的晶体的自扩散系数高低。 3. 简述固溶体类型对互扩散系数的影响；说明渗氮在F
中进行，而渗碳在A中进行的原因。 4. 晶体内缺陷对原子的扩散系数的影响；
晶粒内、表面、晶界、相界、线缺陷、点缺陷。
《材料科学基础》重要内容和要点
《材料科学基础》重要内容和要点
熟悉下列概念及述语: 合金、相律、相图; 不平衡凝固 平衡分配系数； 相组成物、组织组成物
《材料科学基础》重要内容和要点
重要简述问题: 1. 简述合金的异分结晶现象。 2. 何为不平衡结晶，简述固溶体的不平衡结晶。 3. 简述合金凝固时，为什么在正梯度下，能够以树枝
《材料科学基础》重要内容和要点
Chap.1 金属的晶体结构 一、 重要知识模块 1 化学健
理解固体物质的化学键是决定材料力学性能和物理、化学性能 的重要因素。
利用双原子模型，解释物质的弹性模量E、熔点、热膨胀系数、 导热性、导电性等性质同组成物质化学键的关系。
2 晶体结构 晶体特征及其描述方法。 根据参考轴间夹角和阵点的周期性，可将晶体分为7种晶系，14 种晶胞。 晶向、晶面的概念及其表示方法(指数)。
共扼线、共扼曲面、共扼三角形、蝴蝶形 • 变化规律、单变量线、液相面、固相面、溶解度曲面、
四相平衡转变温度、投影图、垂直截面图和等温截面 图。
材料科学基础前三章课程要点总结
1.绪论材料科学基础的核心问题：材料结构和性能的关联2. 第一章第1节（1）晶体和非晶体的区别（2）空间点阵和结点的定义（3）点阵的基本特征：周期性和等同性（4）晶胞和晶格常数的定义（5）七大晶系的名称、结构特征和对称性规律（要求记忆）（6）14种布拉维点阵并理解其来源（去掉重复的和保持对称性）（7）布拉维点阵和晶体结构的关系，如何从晶体结构获得点阵信息（熟悉ɑ铀, NaCl, Zn三个例子）（8）掌握密排六方HCP的结构，画出完整的中间层原子结构图，掌握c/a比值（9）晶胞与原胞的区别3. 第一章第2节（1）掌握三种晶体结构FCC，BCC，HCP并记住代表性材料（2）理解钢球模型，掌握原子半径、晶胞原子数、配位数、堆垛密度的计算方法（3）间隙的概念和种类，间隙大小的定义（4）掌握FCC，BCC，HCP三种晶体结构中八面体、四面体间隙的位置（坐标），数量以及尺寸。
4. 第三章第3节（1）晶面指数的标定步骤及立方晶系常见的晶面指数（2）掌握晶面族的概念，能写出{100}，{110}，{111}，{112}, {123}晶面族所包含的晶面（3）掌握晶向指数的标定方法，常见的晶向指数，了解行走法确定晶向指数，能写出<100>, <111>, <110>, <112>晶向族所包括的晶向；（4）六方晶系四指数晶面指数标定方法，能写出底面、侧面、对角面的晶面指数；掌握四指数晶向指数的标定方法，熟记轴向、角二等分线方向的晶向的写法及长度，基于此能够熟练写出特殊晶向的指数。
掌握六方晶系的中由三指数晶向变换为四指数的方法；（5）面密度和线密度的概念及计算方法。
5. 第一章第4节（1）掌握晶体的堆垛方式和堆垛次序的概念；（2）简单立方沿{100}，{110}晶面的堆垛次序；（3）HCP{0001}面的堆垛次序以及错位矢量；（4）FCC{200}面的堆垛次序以及错位矢量，重点掌握{111}面的堆垛次序及错位矢量。
2023年材料科学基础知识点总结
金属学与热处理总结一、金属旳晶体构造重点内容：面心立方、体心立方金属晶体构造旳配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数旳标定；柏氏矢量具旳特性、晶界具旳特性。
基本内容：密排六方金属晶体构造旳配位数、致密度、原子半径，密排面上原子旳堆垛次序、晶胞、晶格、金属键旳概念。
晶体旳特性、晶体中旳空间点阵。
晶胞：在晶格中选用一种可以完全反应晶格特性旳最小旳几何单元，用来分析原子排列旳规律性，这个最小旳几何单元称为晶胞。
金属键：失去外层价电子旳正离子与弥漫其间旳自由电子旳静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。
位错：晶体中原子旳排列在一定范围内发生有规律错动旳一种特殊构造组态。
位错旳柏氏矢量具有旳某些特性：①用位错旳柏氏矢量可以判断位错旳类型；②柏氏矢量旳守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错旳柏氏矢量个部分均相似。
刃型位错旳柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。
晶界具有旳某些特性：①晶界旳能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积旳趋势；②原子在晶界上旳扩散速度高于晶内，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旳富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以制止位错旳运动，提高材料旳强度。
二、纯金属旳结晶基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理旳概念。
铸锭旳缺陷；结晶旳热力学条件和构造条件，非均匀形核旳临界晶核半径、临界形核功。
相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不停变化着旳近程规则排列旳原子集团。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度旳差称为过冷度。
变质处理：在浇铸前去液态金属中加入形核剂，促使形成大量旳非均匀晶核，以细化晶粒旳措施。
过冷度与液态金属结晶旳关系：液态金属结晶旳过程是形核与晶核旳长大过程。
从热力学旳角度上看，没有过冷度结晶就没有趋动力。
根据T R k ∆∝1可知当过冷度T∆为零时临界晶核半径R k 为无穷大，临界形核功（21T G ∆∝∆）也为无穷大。
883 材料科学基础
883 材料科学基础
材料科学基础（Material science foundation）是材料科学领域的学科基础知识和理论体系，涵盖了材料的结构、性质、应用及其与其他学科的关系等内容。
以下是材料科学基础的一些重要内容：
1. 原子结构和晶体结构：研究材料的原子组成和结构特征，包括晶体结构、非晶结构和纳米结构等。
2. 材料的物理性质：研究材料的热学性质、电学性质、光学性质等物理性质，了解材料在不同条件下的行为和性能。
3. 材料的力学性质：研究材料的强度、硬度、韧性、塑性、疲劳性等力学性质，了解材料在力学载荷下的响应和行为。
4. 材料的化学性质：研究材料的化学反应性、腐蚀性、稳定性等化学性质，了解材料与环境和其他物质的相互作用。
5. 材料的加工与制备：研究材料的加工工艺和制备方法，包括熔融、凝固、固相反应、腐蚀等，以及材料的成型、热处理等工艺。
6. 材料的性能与应用：研究材料的性能与应用关系，了解材料在不同领域的应用，包括结构材料、功能材料和生物材料等。
7. 材料的性能测试与表征：研究材料性能的测试方法和表征技
术，包括结构分析、性能测试、显微镜观察等。
材料科学基础是材料科学和工程的重要基础，对于材料的设计、开发和应用具有重要意义。
通过深入了解材料的基本特性和行为规律，可以更好地理解材料的性能和应用，为材料的应用和创新提供科学依据。
大二材料科学基础知识点
大二材料科学基础知识点材料科学是一门研究材料的性质、结构、制备和应用的学科，它在现代科学技术中起着重要的作用。
作为大二学生，了解材料科学基础知识点对于深入学习相关专业课程和未来的职业发展至关重要。
本文将介绍大二材料科学基础知识点，帮助读者建立起对这门学科的初步认识。
一、材料分类在材料科学中，根据材料的性质和组成，可以将材料分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
1.金属材料：金属材料具有良好的导电和导热性能，常见的金属材料有铁、铝、铜等。
金属材料通常具有较高的强度和硬度，可广泛应用于建筑、交通工具制造等领域。
2.无机非金属材料：无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等，其硬度较高、耐磨性好，同时具有较好的绝缘性能。
无机非金属材料广泛应用于陶瓷制品、玻璃器皿等产业。
3.有机高分子材料：有机高分子材料由大分子有机化合物构成，包括塑料、橡胶、纤维素等。
有机高分子材料通常具有较低的密度和良好的加工性能，广泛应用于包装、塑料制品等领域。
二、材料结构了解材料的结构可以帮助我们理解其性能和制备工艺。
在材料科学中，常见的结构有晶体结构和非晶体结构。
1.晶体结构：晶体是由大量原子或分子周期性排列组成的固体。
晶体结构具有规则的几何形状和周期性性质。
根据晶体结构的不同，可以将晶体分为金属晶体、离子晶体和共价晶体等。
2.非晶体结构：非晶体是指没有规则的排列结构，也被称为无定形材料。
与晶体相比，非晶体结构没有明确的晶格，具有更高的熵和较低的密度。
非晶体常见于玻璃等材料中。
三、材料性能材料的性能决定了其在特定应用中是否适合使用。
材料科学的研究中，常关注材料的力学性能、热学性能、电学性能和化学性能等。
1.力学性能：力学性能描述了材料在受力作用下的变形和破坏行为。
常见的力学性能指标包括强度、硬度、韧性等。
不同材料的力学性能差异很大，我们需要根据实际需求选择合适的材料。
2.热学性能：热学性能研究材料在温度变化下的热传导、膨胀等性质。
《材料科学基础》笔记
《材料科学基础》笔记摘要《材料科学基础》的核心内容，从材料的基本概念、发展历史、研究内容，到材料的结构与性能、制备方法、加工技术，再到材料的改性技术及未来发展趋势，进行了深入浅出的探讨。
阐述了材料科学的基本概念及其在人类社会发展中的重要性，接着详细剖析了材料的微观结构及其与性能之间的内在联系。
随后，通过介绍多种材料的制备与加工技术，揭示了制备工艺对材料性能优化的关键作用。
本文还深入探讨了材料的改性技术,展示了如何通过外部干预来调控材料的性能，以满足多样化的应用需求。
展望了材料科学的未来发展趋势，指出了面临的挑战与机遇，为材料科学的持续进步提供了指导。
旨在为材料科学领域的学习者和研究者提供一份详尽的参考指南，助力其深入理解材料科学的本质与精髓，推动材料科学研究的不断深入与发展。
目录摘要 (1)第一章引言 (3)1.1 材料科学的基本概念 (3)1.2 材料科学的发展历史 (4)1.3 材料科学的研究内容 (5)1.4 学习材料科学基础的意义 (6)第二章材料的基本结构与性能 (7)2.1 材料的结构 (7)2.2 材料的分类 (8)2.3 材料的性能特点 (9)第三章材料的制备与加工 (10)3.1 材料的制备方法 (10)3.2 材料的加工技术 (11)3.3 制备与加工对材料性能的影响 (12)第四章材料的改性技术 (13)4.1 材料的改性技术概述 (13)4.2 材料的表面工程技术 (13)4.2.1 热喷涂技术 (13)4.2.2 电镀和化学镀技术 (13)4.2.3 气相沉积技术 (13)4.3 复合材料的制备与应用 (13)4.3.1 复合材料的制备技术 (14)4.3.2 复合材料的应用领域 (14)4.4 纳米材料的制备与性能研究 (14)4.4.1 纳米材料的制备技术 (14)4.4.2 纳米材料的性能特点及应用领域 (14)4.5 改性技术在材料科学领域的应用 (14)4.6 改性技术的发展趋势与挑战 (15)第五章材料的未来发展趋势 (16)5.1 材料科学领域的发展趋势 (16)5.2 材料在人类社会发展中的重要性 (17)5.3 未来的挑战与机遇 (18)第六章结论 (19)6.1 总结全文 (19)6.2 展望未来 (20)第一章引言1.1 材料科学的基本概念材料科学，这一涵盖众多学科领域的综合性科学，其核心在于深入探索材料的本质属性与外在表现。
材料科学基础各章复习要点2021.12
材料科学基础各章复习要点2021.12材料科学基础各章复习要点第一章晶体结构名词解释：（1）同构同质多晶（2）萤石型和反萤石型（3）二八面体和三八面体（4）正尖晶石和反尖晶石主要内容：1.元素金属原子形成晶体的结构差异（A1、A2、A3类型）2、从晶体结构特点说明金属或合金在力学性能上表现出良好的塑性和延展性3、通过8-m规则说明金刚石的晶体结构特点4.NaCl型晶体结构的特征，为什么大多数ax型化合物具有NaCl型结构？在ax型晶体结构中，一般阴离子x的半径较大，而阳离子a的半径较小，所以x做紧密堆积，a填充在其空隙中。
大多数ax型化合物的r+/r-在0.414～0.732之间，应该填充在八面体空隙，即具有nacl型结构；并且nacl型晶体结构的对称性较高，所以ax型化合物大多具有nacl型结构。
5.CSCL型结构特点；立方ZnS和六方ZnS晶体结构的差异；6、金红石和萤石型晶体结构特点。
caf2晶体结构与性能的关系。
7、刚玉（?-al2o3）型结构特点。
8.ABO3（钙钛矿、钛铁矿、碳酸钙）的晶体结构特征；ab2o4尖晶石结构特征9。
钛酸钡的铁电效应，为什么钛酸钙没有自发极化？10.硅酸盐晶体结构的共同特征11、五类硅酸盐晶体结构特点，si/o,典型代表名称和分子式12、绿宝石、堇青石结构与性能关系13.滑石和叶蜡石的晶体结构特征以及结构与性能的关系14。
高岭石和蒙脱石的晶体结构特征及其与性能的关系15-方石英-鳞片石英的晶体结构差异16、o2-作而心立方堆积时，根据电价规则，在下面情况下，空隙内各需填入何种价态的阳离子，并对每一种结构举出一个例子。
(a)所有四面体空隙位置均填满；(b)所有八而体空隙位置均填满；(c)填满一半四面体空隙位置；(d)填满一半八面休空隙位置。
第二章晶体结构缺陷名词解释（1） Frenkel缺陷和肖特基缺陷（2）刃位错和螺位错（3）热缺陷和杂质缺陷（4）置换型固溶体和填隙型固溶体（5）点缺陷和线缺陷主要内容：1.缺陷反应方程的编写方法2、热缺陷浓度计算3.杂质缺陷、固溶体及固溶体分子式4、非化学计量化合物结构缺陷（半导体）种类、形成条件、缺陷浓度、电导率与气体压力的关系。
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。
- 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)。
Chap.1 金属的晶体结构 一、 重要知识模块 1 化学健 理解固体物质的化学键是决定材料力学性能和物理、化学性能 的重要因素。 利用双原子模型，解释物质的弹性模量E、熔点、热膨胀系数、 导热性、导电性等性质同组成物质化学键的关系。 2 晶体结构 晶体特征及其描述方法。 根据参考轴间夹角和阵点的周期性，可将晶体分为7种晶系， 14种晶胞。 晶向、晶面的概念及其表示方法(指数)。
《材料科学基础》重要内容和要点
熟悉下列概念及述语: 合金、相律、相图; 不平衡凝固 平衡分配系数； 相组成物、组织组成物
《材料科学基础》重要内容和要点
重要简述问题: 1. 简述合金的异分结晶现象。 2. 何为不平衡结晶，简述固溶体的不平衡结晶。 3. 简述合金凝固时，为什么在正梯度下，能够以树枝 晶方式生长。 4. 在Fe-C相图中，分析不同成分合金的结晶过程、平 衡结晶过程示意图、分析室温下的相组成物和组织 组成物、用杠杆定律计算相组成物和组织组成物的 相对含量。
《材料科学基础》重要内容和要点
• Chap 5 三元合金相图
熟练掌握以下基本概念和术语: • 浓度三角形、相区相邻规则、直线法则、重心法则、 共扼线、共扼曲面、共扼三角形、蝴蝶形 • 变化规律、单变量线、液相面、固相面、溶解度曲面、 四相平衡转变温度、投影图、垂直截面图和等温截面 图。
《材料科学基础》重要内容和要点
规律运用： 点缺陷：几个原子范围的的弹性畸变区，形成应变场； 位错：运动特性； 面缺陷：表面、界面—涉及原子排列、附加能量。
《材料科学基础》重要内容和要点
• 掌握下列概念和术语: 晶体、金属键。
重要简述问题: 1. 从金属键出发, 解释金属和合金能经受塑性变形而不 断裂。 2. 材料E、熔点等参数与双原子模型之关联。 3. 解释为什么fcc和hcp具有相同的致密度，却具有不同 的晶体结构。 4. 何为亚结构和亚晶界。举例说明。
《材料科学基础》重要内容和要点
• 熟悉下列概念及术语: 滑移、滑移面、滑移方向、 孪生、孪晶、孪晶面、孪 生方向; 柯氏气团; 固溶强化、有序强化、细晶强化，弥散强化、第二相 强化; 胞状亚结构、加工硬化。
《材料科学基础》重要内容和要点
重要简述问题: 1. 三种典型晶体结构的滑移面、滑移方向和滑移系数 目，比较塑性变形能力强弱； 2. 简述决定合金塑性变形能力的主要因素。 3. 何为加工硬化？加工硬化机制。 4. 何为固溶强化？固溶强化机制。 5. 何为柯氏气团，解释柯氏气团的形成原因和对位错 的钉扎机理。 6. 写出霍尔-佩奇(Hall-Petch)公式，简述细晶强化机理。 7. 第二相强化理论中有弥散强化和沉淀强化，简述二 种强化机制。 8. 简述塑性变形对金属组织和性能的影响。
重要简述及分析问题:
教材中习题
《材料科学基础》重要内容和要点
chap 8 扩散
• 基本要求 正确理解菲克定律及其物理实质，并能够较好地运用 菲克定律解决一些较简单的扩散； 熟悉掌握扩散的原子模型，能够根据这一模型分析扩 散问题及各种因素对扩散的影响。
•
《材料科学基础》重要内容和要点
• 了解并掌握以下概念与术语: 扩散、自扩散、互扩散、间隙扩散、空位扩散、上坡 扩散、反应扩散、 扩散系数、互扩散系数、扩散激活能、晶界扩散、表 面扩散、柯肯道尔效应。
《材料科学基础》重要内容和要点
Chap 7 金属及合金的回复与再结晶
基本要求 （1）熟悉回复、再结晶、晶粒长大机制； （2）熟悉回复、再结晶、晶粒长大的驱动力； （3）回复、再结晶、晶粒长大过程的组织和性能变化；
《材料科学基础》重要内容和要点
• 熟悉下列概念及术语:
《材料科学基础》重要内容和要点
《材料科学基础》重要内容和要点
3 典型的三种晶体结构 晶体结构的点阵模型； 晶胞参数：原子半径r 、原子数 、配位数、致密度； 晶体中原子的堆垛方式； 晶体中的间隙
《材料科学基础》重要内容和要点
4 晶体缺陷 认识晶体缺陷的基木类型、基本特征、基本性质； 位错模型； 位错的运动特性了解：位错线、滑移面、滑移方向。 柏氏矢量的物理含义，柏氏矢量与位错滑移大小和方 向的关系。
《材料科学基础》重要内容和要点
• 熟悉下列概念及术语: 结构起伏、能量起伏; 过冷度、理论结晶温度; 均匀形核、非均匀形核; 临界晶核、临界形核功; 树枝状长大;
《材料科学基础》重要内容和要点
重要简述问题: 1. 什么是理论结晶温度？ 纯金属和合金结晶时，为什么一定需要过冷度？ 2. 何为能量起伏，何为结构起伏？简述能量起伏和结 构起伏对结晶过程的作用。 3. 均匀形核时，临界形核功为表面能增加的1/3，系统 的自由能ΔG>0。为什么当晶胚半径大于临界形核半 径r0，形核过程可以自发进行？ 4. 根据凝固理论，简述细化晶粒的基本途径。 5. 简述纯金属在负的温度梯度下，树枝晶的生长过程； 结晶完成后，金相观察能看到树枝状晶粒否？
《材料科学基础》重要内容和要点
• 第三章 二元合金的相结构与结晶
元合金的相结构 基本要求 （1）影响固溶度(摩尔分数)的因素：原子尺寸、 电负性、电子浓度及晶体结构)。 (2)比较间隙固溶体、间隙相及间隙化合物的结构和性 能特点。 (3)熟悉金属间化合物的分类、特点及性能。
《材料科学基础》重要内容和要点
《材料科学基础》重要内容和要点
• 重要简述问题: 1. 简述反应扩散时，相分布特点，分析其原因；相成 分的确定方法。 2. 简述晶体结构对自扩散系数的影响；比较fcc、bcc和 hcp结构的晶体的自扩散系数高低。 3. 简述固溶体类型对互扩散系数的影响；说明渗氮在F 中进行，而渗碳在A中进行的原因。 4. 晶体内缺陷对原子的扩散系数的影响； 晶粒内、表面、晶界、相界、线缺陷、点缺陷。
• chap 6 金属及合金的塑性变形与断裂
• 基本要求 (1)熟悉滑移、孪生变形的主要特点;滑移系统； (2)能用位错理论解释晶体的滑移过程，滑移带和滑移线 的形成，滑移系的特点; (3)理解加工硬化、细晶强化、弥散强化、固溶强化等产 生的原因和它的实际意义; (4)熟悉材料塑性变形后内部组织及性能的变化，这些变 化的实际意义; •
《材料科学基础》重要内容和要点
第二章 纯金属的结晶
基本要求 (1)明确结晶相变的热力学、动力学、能量及结构条件。 (2)了解过冷度在结晶过程中的意义; (3)均匀形核与非均匀形核的成因及在生产中的应用;均匀形核时 临界晶核半径和形核功的计算。 （4)影响接触角θ的因素有哪些?选择什么样的异相质点可以大 大促进结晶过程? （5)明确晶体的长大条件与长大机制。 （6)界面的生长形态取决于液/固界面的结构及界面前沿液相中 的温度梯度。纯金属只有温热过冷，故仅考虑温度梯度的影响。 （7）能用结晶理论说明生产实际问题，如晶粒细化工艺等。Leabharlann 《材料科学基础》重要内容和要点
• 熟悉下列概念及术语: 相、组织、固溶体
重要简述问题: 1. 简述间隙固溶体固溶度远比置换固溶体固溶度小的 原因。 2. 简述间隙固溶体和间隙相的结构和性能差异。 3. 何为金属化合物，简述其结构和性能特点。
《材料科学基础》重要内容和要点
二元相图 基本要求：
《材料科学基础》重要内容和要点
• 基本要求 (1)弄清相、组织、组织组成物等基本概念; (2)熟悉匀晶、共晶、共析、包晶等相图，并能应用它们 分析相应合金的结晶过程; (3)能认识一般的二元相图，利用相图能分析任一合金平 衡态的组织及推断不平衡态可能的组织变化; (4)能利用相图与性能的关系，预测材料性能; (5)理解成分过冷的形成及影响成分过冷的因素;成分过 冷对组织形态的影响? (6)熟悉铁碳合金平衡结晶过程及室温下所得到的组织; (7)说明含碳量的改变怎样影响铁碳合金的组织和性能;