Biamp AudiaFLEX CM VS BSS SOUNDWED LONDON
材料科学基础基本概念
晶体缺陷 单晶体：是指在整个晶体内部原子都按照周期性的规则排列。 多晶体：是指在晶体内每个局部区域里原子按周期性的规则排列，但不同局部区域之间原子的排列方向并不相同，因此多晶体也可看成由许多取向不同的小单晶体（晶粒）组成 点缺陷（Point defects）：最简单的晶体缺陷，在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列。在空间三维方向上的尺寸都很小，约为一个、几个原子间距，又称零维缺陷。包括空位vacancies、间隙原子interstitial atoms、杂质impurities、溶质原子solutes等。 线缺陷（Linear defects）：在一个方向上的缺陷扩展很大，其它两个方向上尺寸很小，也称为一维缺陷。主要为位错dislocations。 面缺陷（Planar defects）：在两个方向上的缺陷扩展很大，其它一个方向上尺寸很小，也称为二维缺陷。包括晶界grain boundaries、相界phase boundaries、孪晶界twin boundaries、堆垛层错stacking faults等。 晶体中点阵结点上的原子以其平衡位置为中心作热振动，当振动能足够大时，将克服周围原子的制约，跳离原来的位置，使得点阵中形成空结点，称为空位vacancies 肖脱基（Schottky）空位：迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置，使晶体内部留下空位。弗兰克尔（Frenkel）缺陷：挤入间隙位置，在晶体中形成数目相等的空位和间隙原子。 晶格畸变：点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，称晶格畸变。从而使强度、硬度提高，塑性、韧性下降；电阻升高，密度减小等。 热平衡缺陷：由于热起伏促使原子脱离点阵位置而形成的点缺陷称为热平衡缺陷（thermal equilibrium defects），这是晶体内原子的热运动的内部条件决定的。 过饱和的点缺陷：通过改变外部条件形成点缺陷，包括高温淬火、冷变形加工、高能粒子辐照等，这时的点缺陷浓度超过了平衡浓度，称为过饱和的点缺陷(supersaturated point defects) 。 位错：当晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移时，滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称作位错 刃型位错：当一个完整晶体某晶面以上的某处多出半个原子面，该晶面象刀刃一样切入晶体，这个多余原子面的边缘就是刃型位错。 刃型位错线可以理解为已滑移区和未滑移区的分界线，它不一定是直线 螺型位错：位错附近的原子是按螺旋形排列的。螺型位错的位错线与滑移矢量平行，因此一定是直线 混合位错：一种更为普遍的位错形式，其滑移矢量既不平行也不垂直于位错线，而与位错线相交成任意角度。可看作是刃型位错和螺型位错的混合形式。 柏氏矢量b: 用于表征不同类型位错的特征的一个物理参量，是决定晶格偏离方向与大小的向量，可揭示位错的本质。 位错的滑移（守恒运动）：在外加切应力作用下，位错中心附近的原子沿柏氏矢量b方向在滑移面上不断作少量位移（小于一个原子间距）而逐步实现。 交滑移：由于螺型位错可有多个滑移面，螺型位错在原滑移面上运动受阻时，可转移到与之相交的另一个滑移面上继续滑移。如果交滑移后的位错再转回到和原滑移面平行的滑移面上继续运动，则称为双交滑移。 位错滑移的特点 1) 刃型位错滑移的切应力方向与位错线垂直，而螺型位错滑移的切应力方向与位错线平行； 2) 无论刃型位错还是螺型位错，位错的运动方向总是与位错线垂直的；（伯氏矢量方向代表
材料科学基础知识点总结
金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容：面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。 位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性： ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型；②柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性： ①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，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的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容：均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系；细化晶粒的方法，铸锭三晶区的形成机制。 基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷；结晶的热力学条件和结构条件，非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非均匀晶核，以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系：液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，
材料科学基础重要概念
晶体，非晶体；晶体结构，空间点阵，晶胞，7 个晶系，14 种布拉菲点阵； 晶向指数，晶面指数，晶向族，晶面族，晶带轴，晶面间距；多晶型性，同素异构体； 点阵常数，晶胞原子数，配位数，致密度，四面体间隙，八面体间隙； 合金，相，固溶体，中间相，短程有序参数a ，长程有序参数S ； 置换固溶体，间隙固溶体，有限固溶体，无限固溶体，无序固溶体，有序固溶体； 正常价化合物，电子化合物，电子浓度，间隙相，间隙化合物，拓扑密堆相； 离子晶体，NaCl 型结构，闪锌矿型结构，纤锌矿型结构 共价晶体，金刚石结构； 玻璃，玻璃化转变温度 点缺陷，线缺陷，面缺陷； 空位，间隙原子，肖脱基空位，弗兰克尔空位； 点缺陷的平衡浓度； 刃型位错，螺型位错，混合位错，全位错，不全位错； 柏氏回路，柏氏矢量，柏氏矢量的物理意义（3种），柏氏矢量的守恒性； 位错的滑移，位错的交滑移，位错的攀移，位错的交割，割阶，扭折； 位错的应力场（滑移面上），位错的应变能，线张力，滑移力，攀移力； 位错密度，位错增殖，弗兰克—瑞德位错源，L-C位错，位错塞积； 堆垛层错，肖克莱不全位错，弗兰克不全位错； 位错反应，几何条件，能量条件； 可动位错，固定位错，汤普森四面体； 扩展位错，层错能，扩展位错束集，扩展位错交滑移； Cottrell气团, Snock 气团 晶界，亚晶界，小角度晶界，对称倾斜晶界，不对称倾斜晶界，扭转晶界； 大角度晶界，“重合位置点阵”模型； 晶界能，孪晶界，相界，共格相界，半共格相界，错配度，非共格相界。 质量浓度，密度，扩散，自扩散，互扩散，间隙扩散，空位扩散，下坡扩散，上坡扩散，稳态扩散，非稳态扩散，扩散系数，互扩散系数，扩散通量，柯肯达尔效应，体扩散，表面扩散，晶界扩散 凝固，结晶，近程有序，结构起伏，能量起伏，过冷度，均匀形核，非均匀形核，晶胚，晶核，亚稳相，临界晶粒，临界形核功，光滑界面，粗糙界面，温度梯度，平面状，树枝状。
材料科学基础基本概念题
材料科学基础（I）基础习题 晶体结构 1. 填空 1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序 是_______致密度为___________配位数是________________晶胞中原子数为 ___________，把原子视为刚性球时，原子的半径是____________；bcc结构的密排方向是_______，密排面是_____________致密度为___________配位数是 ________________ 晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________；hcp结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______，致密度为___________配位数是________________，晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________。 2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是 ________________。 3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是________________。 4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________。 5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________。 6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵。Al 的晶体结构是__________________，-Fe的晶体结构是____________。Cu的晶体结构是_______________， 7 点阵常数是指__________________________________________。
材料科学基础_概念中英文
材料科学基础重要概念（中英文） 晶体学基础 晶体学（crystallography）布喇菲点阵（Bravais lattice） 晶体生成学（crystallogeny）体心化（body centering） 晶体结构学（crytallogy）底心化（base centering） 晶体化学（crystallochemistry）特殊心化（special centering） 晶体结构（crystal structure）晶面（crystal plane） 点阵平移矢量（lattice translation vector）晶（平）面指数（crystal – plane indice） 初级单胞（primitive cell）晶带（zone） 点阵常数（lattice parameter）倒易空间（reciprocal space） 对称变换（symmetry translation）参考球（reference sphere） 主动操作（active operation）经线（longitude） 国际符号（international notation）赤道平面（equator plane） 点对称操作（point symmetry operation）极网（pole net） 旋转操作（rotation operation）结构基元（motif） 二次旋转轴（two - fold axe, diad）晶体几何学（geometrical crystallography） 四次旋转轴（four – fold axe, tetrad）晶体物理学（crystallographysics） 镜像（mirror image）等同点（equivalent point） 对形关系（enantiomorphic relation）点阵（lattice） 反演（inversion）初基矢量（primitive translation vector） 晶系（crystal system）复式初基单胞（multiple – primitive cell） 单斜晶系（monoclinic system）对称元素（symmetry element） 四方晶系（正方晶系）（tetragonal system）对称群（symmetry group） 六方晶系（hexagonal system）被动操作（passive operation） 熊夫利斯符号（Schoenflies notation）点阵有心化（centering of lattice） 恒等操作（单位操作）（identity）面心化（face centering） 旋转轴（rotation axe）单面心化（one – face centering） 三次旋转轴（three – fold axe, triad）晶向（crystal direction） 六次旋转轴（six – fold axe, hexad）晶向（方向）指数（crystal – direction indice）镜面（mirror plane）晶面族（form of crystal - plane） 同宇（congruent）倒易点阵（reciprocal lattice） 旋转反演（rotation - inversion）极射赤面投影（stereographic projection） 三斜晶系（triclinic system）参考网络（reference grid） 正交晶系（斜方晶系）（orthogonal system）纬线（latitude） 立方晶系（cubic system）吴氏网（Wulff net） 菱方晶系（rhombohedral system）标准投影网（standard projection） 晶体结构 晶体结构（crystal structure）鲍林规则（Pauling’s rule） 结构符号（structure symbol）氧化物结构（oxide structure）
2018——803材料科学基础考纲——南京工业大学
803《材料科学基础》复习大纲 一、考试的基本要求 要求学生比较系统地理解和掌握材料科学基础的基本概念和基本理论， 掌握晶体结构、结晶化学、晶体结构缺陷的基本概念和基础理论；掌握玻璃体、表面与界面的基本理论与基本概念；熟悉相平衡图的基本概念，掌握相图的应用，能进行相图的分析，能进行材料配料区的选择；掌握扩散、固相反应、相变和烧结等高温过程动力学的基本理论与基本概念；具备一定的分析和解决实际问题的能力。 二、考试方式和考试时间 闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。 三、参考书目（仅供参考） 《无机材料科学基础》，张其土主编，华东理工大学出版社，2007年 《材料科学基础》，张联盟等编，武汉理工大学出版社，2008年 四、试题类型： 主要包括填空题、选择题、是非题、计算题、论述题、相图分析等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。 五、考试内容及要求 第一部分晶体结构基础 掌握：晶体的基本概念与性质，单位平行六面体的划分原则，晶体的对称要素、点群、结晶符号，晶体化学的基本原理，晶体的宏观对称，晶体的微观对称，晶胞的概念，空间群的概念，球体紧密堆积原理；以及NaCl结构、萤石结构、金红石结构，刚玉结构、钙钛矿结构、尖晶石结构，硅酸盐结构与分类，层状硅酸盐结构等典型的晶体结构类型。 熟悉：晶体的宏观对称，晶体的微观对称，晶胞的概念，空间群的概念，球体紧密堆积原理，NaCl结构、萤石结构、钙钛矿结构、尖晶石结构和层状硅酸盐结构，离子晶体结构中负离子的堆积方式、正离子的配位数、正离子占据的空隙位置。
第二部分晶体结构缺陷 掌握：点缺陷的概念与类型，热缺陷的分类，热缺陷浓度的计算，固溶体的概念与分类，能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶式，形成连续置换型固溶体的条件，组份缺陷的形成原因，非化学计量化合物的概念与分类，间隙型固溶体的形成规律，固溶体的研究方法，位错的基本概念，刃位错与螺位错。 熟悉：点缺陷的概念与类型，固溶体的概念与分类，能熟练书写缺陷化学反应方程式和相应的固溶式，形成连续置换型固溶体的条件，组份缺陷的形成原因，刃位错与螺位错。 第三部分非晶态固体 掌握：熔体的概念，粘度的概念，玻璃的通性，玻璃态物质的形成方法，玻璃形成的热力学观点和动力学手段，形成玻璃的结晶化学条件，玻璃的结构，硅酸盐玻璃的结构特征和玻璃结构参数的计算，硼酸盐玻璃。 熟悉：玻璃的结构，粘度的概念，形成玻璃的结晶化学条件，玻璃结构参数的计算。 第四部分材料的表面与界面 掌握：固体的表面力场、晶体的表面结构，固体表面的双电层对表面能的影响，弯曲表面效应，润湿与粘附的概念与特点，表面粗糙度对润湿的影响，界面行为，晶界结构与分类，多晶体的组织；粘土的荷电性，粘土的离子吸附与交换，粘土胶体的电动性质，粘土泥浆的流动性和稳定性，粘土泥浆发生触变性的条件，粘土具有可塑性的原因。 熟悉：固体表面的双电层对表面能的影响，润湿与粘附的概念与特点，表面粗糙度对润湿的影响，粘土的荷电性，粘土泥浆的流动性和稳定性。 第五部分相图 掌握：相图的基本知识，水型物质与硫型物质，单元系统相图，可逆与不可逆多晶转变的单元相图，二元系统相图的特点，二元相图的分析，三元系统相图的特点、杠杆规则、连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则等，三元相图的分析与析晶路程。 熟悉：可逆与不可逆多晶转变的单元相图，三元系统相图的特点，三元相图的分析与析晶路程。
材料科学基础基本概念-名词解释
材料科学基础基本概念-名词解释 单晶体：是指在整个晶体内部原子都按照周期性的规则排列。 多晶体：是指在晶体内每个局部区域里原子按周期性的规则排列，但不同局部区域之间原子的排列方向并不相同，因此多晶体也可看成由许多取向不同的小单晶体（晶粒）组成 点缺陷（Point defects）：最简单的晶体缺陷，在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列。在空间三维方向上的尺寸都很小，约为一个、几个原子间距，又称零维缺陷。包括空位vacancies、间隙原子interstitial atoms、杂质impurities、溶质原子solutes等。 线缺陷（Linear defects）：在一个方向上的缺陷扩展很大，其它两个方向上尺寸很小，也称为一维缺陷。主要为位错dislocations。 面缺陷（Planar defects）：在两个方向上的缺陷扩展很大，其它一个方向上尺寸很小，也称为二维缺陷。包括晶界grain boundaries、相界phase boundaries、孪晶界twin boundaries、堆垛层错stacking faults等。 空位：晶体中点阵结点上的原子以其平衡位置为中心作热振动，当振动能足够大时，将克服周围原子的制约，跳离原来的位置，使得点阵中形成空结点，称为空位vacancies 肖脱基（Schottky）空位：迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置，使晶体内部留下空位。 弗兰克尔（Frenkel）缺陷：挤入间隙位置，在晶体中形成数目相等的空位和间隙原子。 晶格畸变：点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，称晶格畸变。从而使强度、硬度提高，塑性、韧性下降；电阻升高，密度减小等。 热平衡缺陷：由于热起伏促使原子脱离点阵位置而形成的点缺陷称为热平衡缺陷（thermal equilibrium defects），这是晶体内原子的热运动的内部条件决定的。 过饱和的点缺陷：通过改变外部条件形成点缺陷，包括高温淬火、冷变形加工、高能粒子辐照等，这时的点缺陷浓度超过了平衡浓度，称为过饱和的点缺陷(supersaturated point defects) 。 位错：当晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移时，滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称作位错 刃型位错：当一个完整晶体某晶面以上的某处多出半个原子面，该晶面象刀刃一样切入晶体，这个多余原子面的边缘就是刃型位错。 刃型位错线可以理解为已滑移区和未滑移区的分界线，它不一定是直线 螺型位错：位错附近的原子是按螺旋形排列的。螺型位错的位错线与滑移矢量平行，因此一定是直线 混合位错：一种更为普遍的位错形式，其滑移矢量既不平行也不垂直于位错线，而与位错线相交成任意角度。可看作是刃型位错和螺型位错的混合形式。 柏氏矢量b: 用于表征不同类型位错的特征的一个物理参量，是决定晶格偏离方向与大小的向量，可揭示位错的本质。 位错的滑移（守恒运动）：在外加切应力作用下，位错中心附近的原子沿柏氏矢量b方向在滑移面上不断作少量位移（小于一个原子间距）而逐步实现。 交滑移：由于螺型位错可有多个滑移面，螺型位错在原滑移面上运动受阻时，可转移到与之相交的另一个滑移面上继续滑移。如果交滑移后的位错再转回到和原
材料科学基础b概念
金属键：由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。 离子键：正负离子依靠他们之间的静电引力结合在一起的键合称为离子键。 共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。 分子键：借助这种微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原来具有稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合称为离子键。 晶体：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性规则排列的固体称为晶体。 非晶体：指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。 单晶体：指样品中所含分子（原子或离子）在三维空间呈规则的周期排列的一种固体状态。多晶体：由很多具有相同排列方式但位向不一致的很多小晶粒组成的则称为多晶体。 晶胞：为说明点阵排列的规律和特点，可在点阵中取出一个具有代表性的基本单元作为点阵的组成单元，称为晶胞。 晶体结构：指晶体中时机质点（原子、离子或分子）的具体排列情况。 空间点阵：阵点在空间呈周期性规则排列，并具有完全相同的周围环境，这种由他们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵。（抽象） 晶向族：晶体中因对称关系而等价的各晶向归并为一个晶向族。 晶面族：在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的晶面可归并为同一晶面族。 晶带：所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带。 配位数：配位数是指晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。 致密度：致密度是指晶体结构中原子体积占总体积的百分数。 相：指合金中具有统一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面互相隔开的均匀组成部分。相组成物：把相看成合金组织的基本单元，包括铁素体、奥氏体、渗碳体。 组织组成物：由于形成条件不同，合金中各相结构的晶粒将以不同的数量、形状、大小、和分布等相组合，并在显微镜下可区分的部分，称为组织组成物。（由相组成物构成，如：珠光体【铁素体+渗碳体】、莱氏体【渗碳体+奥氏体】、也可为单相） 位错：位错是晶体原子排列的一种特殊组态。从几何结构看分为刃型位错和螺型位错。 点缺陷：它是在节点上或邻近的围观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子，以及有他们组成的复杂点缺陷。 晶界：属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界。 小角度晶界：相邻晶粒位向差小于10度的晶界。 大角度晶界：相邻晶粒位向差大于10度的晶界。 相界：具有不同结构的两相之间的分界面称为相界。 层错：实质晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排，称为层错。 孪晶：指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就称为孪晶。 合金：指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼，烧结或其他方法组合而成，并具有金属特性的物质。 固溶体：是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子。（溶质原子）所形成的均匀混合的固态熔体。 金属间化合物：在金属元素中由两种或多种组元按一定比例构成一个新的点阵，既不是溶质点阵，也不是溶剂点阵，这种复合物称为金属间化合物。 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。 置换固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体称为置换固溶体。
材料科学基础b概念
离子键：正负离子依靠他们之间地静电引力结合在一起地键合称为离子键. 共价键：由两个或多个电负性相差不大地原子间通过共用电子对而形成地化学键. 分子键：借助这种微弱地、瞬时地电偶极矩地感应作用，将原来具有稳定地原子结构地原子或分子结合为一体地键合称为离子键.文档来自于网络搜索 晶体：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性规则排列地固体称为晶体. 非晶体：指组成物质地分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列地固体. 单晶体：指样品中所含分子（原子或离子）在三维空间呈规则地周期排列地一种固体状态. 多晶体：由很多具有相同排列方式但位向不一致地很多小晶粒组成地则称为多晶体. 晶胞：为说明点阵排列地规律和特点，可在点阵中取出一个具有代表性地基本单元作为点阵地组成单元，称为晶胞.文档来自于网络搜索 晶体结构：指晶体中时机质点（原子、离子或分子）地具体排列情况. 空间点阵：阵点在空间呈周期性规则排列，并具有完全相同地周围环境，这种由他们在三维空间规则排列地阵列称为空间点阵.（抽象）文档来自于网络搜索 晶向族：晶体中因对称关系而等价地各晶向归并为一个晶向族. 晶面族：在晶体内凡晶面间距和晶面上原子地分布完全相同，只是空间位向不同地晶面可归并为同一晶面族. 晶带：所有平行或相交于某一晶向直线地晶面构成一个晶带. 配位数：配位数是指晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离地原子数. 致密度：致密度是指晶体结构中原子体积占总体积地百分数. 相：指合金中具有统一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面互相隔开地均匀组成部分. 相组成物：把相看成合金组织地基本单元，包括铁素体、奥氏体、渗碳体. 组织组成物：由于形成条件不同，合金中各相结构地晶粒将以不同地数量、形状、大小、和分布等相组合，并在显微镜下可区分地部分，称为组织组成物.（由相组成物构成，如：珠光体【铁素体渗碳体】、莱氏体【渗碳体奥氏体】、也可为单相）文档来自于网络搜索 位错：位错是晶体原子排列地一种特殊组态.从几何结构看分为刃型位错和螺型位错. 点缺陷：它是在节点上或邻近地围观区域内偏离晶体结构地正常排列地一种缺陷.包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子，以及有他们组成地复杂点缺陷.文档来自于网络搜索 晶界：属于同一固相但位向不同地晶粒之间地界面称为晶界. 小角度晶界：相邻晶粒位向差小于度地晶界. 大角度晶界：相邻晶粒位向差大于度地晶界. 相界：具有不同结构地两相之间地分界面称为相界. 层错：实质晶体结构中，密排面地正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排，称为层错. 孪晶：指两个晶体（或一个晶体地两部分）沿一个公共晶面构成镜面对称地位向关系，这两个晶体就称为孪晶. 合金：指由两种或两种以上地金属或金属与非金属经熔炼，烧结或其他方法组合而成，并具有金属特性地物质. 固溶体：是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子.（溶质原子）所形成地均匀混合地固态熔体. 金属间化合物：在金属元素中由两种或多种组元按一定比例构成一个新地点阵，既不是溶质点阵，也不是溶剂点阵，这种复合物称为金属间化合物.文档来自于网络搜索 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成地固溶体称为间隙固溶体. 置换固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵地阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵地部分溶剂原子，这种固溶体称为置换固溶体.文档来自于网络搜索
材料科学基础典型习题助解
材料科学基础基本概念及典型习题助解 前言 一结晶学基础 1.1为什么研究晶体结构要使用任意坐标系？ 晶体是构成晶体的物质基元在三维空间重复排列而形成的固态聚集体。在研究某种晶体时，通常把那种晶体的布拉菲晶胞作为晶体的结构基元。用数学方法研究晶体时，需要在晶体中建立坐标系以确定晶体中某指定晶胞的空间方位。 通常，以布拉菲晶胞的某个结点的空间位置来表征该晶胞的空间位置。 确定某个晶胞的一个结点作为坐标原点，以过坐标原点的三条不共面棱边作为三条坐标轴的基矢建立的坐标系，能够保证每一个晶胞的相同结点的坐标值都为整数。这一点很重要，它能保证我们对晶体模型进行数学研究时有一个相对简捷的过程和结果。 自然界中的物质，绝大多数在微米尺度上是有序的，即所谓长程有序。这是我们用晶体模型研究材料结构的前提。 自然界中的物质结构千变万化，用正交等长度坐标系很难甚至不能对晶态结构进行有效的描述和研究，根据每一种晶体结构建立相应的坐标系具有实用价值。这就是我们研究和运用任意坐标系的意义所在。 三维空间可用三轴坐标系描述。三条坐标轴的单位长度各不相同，每两条坐标轴之间的夹角也不相同的坐标系称为任意三轴坐标系。当三条坐标轴的单位长度相等、任意两条坐标之间的夹角都等于90o时，就得到我们常用的三等轴正交坐标系——笛卡尔坐标系。 当用任意坐标系描述空间某点位置时，应该过该点作三条与坐标轴平行的直线，使这三条直线所确定的三个平面与三条坐标轴所确定的三个平面结合构成一个平行六面体。这个平行六面体的三条共点不共面的棱边长除以相应坐标轴的单位长度后就是被描述点的坐标。 更便捷的做法是：要确定某点A在任意坐标系O-xyz中的的z坐标，就通过A点作一条平行于O-xy面的直线，使其与z轴相交，交点处的z值就是A点的z坐标；x、y坐标类推。 需要特别注意的是被描述点的各个坐标轴向长度与相应坐标值的区别。每个坐标轴向长度除以相应的单位长度后才是该轴向的坐标值。譬如：在一个x轴单位长度为1?；y轴单位长度为2?；z轴单位长度为3?的任意坐标系O-xyz中，A（1,1,1）的三个轴向长度分别是1?；2?；3?。 1.2 用Bravais点阵群理论描述晶体结构有何特点？ 空间对称性和周期性是晶体结构的基本特点。 法国晶体学家Bravais于1850年用数学方法（群论）推导出具有一定对称性的空间点阵只有14种，分属于7 大晶系。Bravais点阵群理论有些抽象，一般的材料类教科书上都只给出结论，掌握起来有相当难度。 从概念上理解Bravais点阵群理论要注意以下几点： 1 Bravais点阵是具有一定对称性的空间点阵。即一种点阵结构通过点对称、面对称、滑移反映等对称操作中的一种或几种操作后点阵结构能完全重合。譬如简单三斜点阵没有对称轴和对称面，但有对称点（晶胞中心）；而底心单斜点阵具有1个2度（180°）旋转对称轴和1个对称面。 2 Bravais点阵用点阵基元即Bravais晶胞来表示。Bravais晶胞的选取原则有三条：一是能充分反映空间点阵的对称性；二是晶棱夹角α、β、γ尽可能取直角；三是晶胞体积尽可能取小。其中第三条要以第一条为前提，要能充分反映晶胞的空间对称性，否则所有Bravais晶胞都成了平行六面体了。 3 一种晶体结构可能具有多种Bravais晶胞取法，譬如面心立方点阵的基元可以取面心立方晶胞，也可以取菱方晶胞，还可以取体心正方晶胞。但面心立方的空间对称性表现更充分，因此通常都采用面心立方晶胞作点阵基元。 4 需要强调一点的是，点阵基元的选取还要以晶体材料的理化特性为依据。譬如某种晶体的点阵基元既可取面心立方，也可取体心正方，而又存在各向异性的理化参数时，取体心正方为点阵基元可能更便于研究材料微观结构与宏观特性的联系。 说到这儿，可能有同学觉得理论性不强，有点实用主义。其实，所有理论都是用于解释现实存在的。如果理论不能解释现实存在，就必须进行修正甚至抛弃。这一点对于已习惯于纯理论学习的
材料科学基础名词概念区分
第二章：固体结构 1.晶体与非晶体的区别： 原子规则排列、是否有固定熔点、各向异(同)性。 1.原子规则排列：晶体中原子（分子或离子）在三维空间呈周期性重复规则排列，存在长程有序，而非晶体的原子无规则排列的。 ２.是否有固定熔点：晶体具有固定的熔点，非晶体无固定的熔点，液固转变是在一定温度范围内进行。 3.各向异(同)性：晶体具有各向异性（anisotropy），非晶体为各向同性。 2.晶体结构与空间点阵的区别 空间点阵（space lattice）是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14中类型。 晶体结构（crystal structure）是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。 3.组织和相的区别： 组织：是指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开来的组成部分。 实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或各晶粒的形态、数量、大小和分布。 相:是指构成显微组织的基本单元，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。
4.固溶体和中间相 固溶体(solid solution) ：固溶体的最大特点是保持溶剂的晶体结构。 中间相是合金组元间发生相互作用而形成的一种新相,它可以是化合物,也可以是以化合物为基的固溶体(二次固溶体),一般可以用化学分子式来表示,但不一定符合化合价规律。 5.间隙固溶体和置换固溶体 间隙固溶体间隙固溶体的溶质原子是一些原子半径小于0.1nm的非金属元素 其形成条件是△r>41% 或 r质/r剂<0.59 间隙固溶体只能是有限固溶体,一般溶解度较小。 影响因素：溶质原子的大小；溶剂晶体结构中间隙的形状和大小。 置换固溶体置换固溶体溶质原子位于晶格点阵位置的固溶体。一般在金属元素之间形成，但要有一定条件 6.间隙固溶体和间隙化合物 间隙固溶体间隙固溶体的溶质原子是一些原子半径小于0.1nm的非金属元素 其形成条件是△r>41% 或 r质/r剂<0.59 间隙固溶体只能是有限固溶体,一般溶解度较小。 影响因素：溶质原子的大小；溶剂晶体结构中间隙的形状和大小。 间隙化合物 间隙化合物的晶体结构比较复杂。其表达式有如下类型：M3C、M7C3、M23C6、M6C。间隙化合物中金属元素M常被其它金属元素所代替形成化合物为基的固溶体（二次固溶体）。 在H、N、C、B等非金属元素中,由于H和N的原子半径很小,与所有过渡族金属都满足rx/rm<0.59,所以过渡族金属的氢化物、氮化物都为间隙相；而硼原子半径rB/rm>0.59较大, rB/rm>0.59，硼化物均为间隙化合物；而碳原子半径处于中间,某些碳化物为间隙相,某些为间隙化合物。 间隙化合物的熔点、硬度较高，也是强化相 7间隙相和间隙化合物 间隙相间隙相的晶格类型比较简单且与组元的结构不同。在间隙相晶格中金属原子占据正常位置,非金属原子占据间隙位置,有如下规律： rx/rm<0.414时进入四面体间隙rx/rm>0.414时进入八面体间隙 间隙相的化学式与晶格类型有一定的对应关系。 间隙相具有金属特性如有金属光泽、良好的导电性、极高的硬度和熔点,是合金工具
材料科学基础重点笔记
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。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。 （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。
材料科学基础概念解释
热塑性聚合物这种聚合物当加热时变软冷却时变硬。所以当这种颗粒壮的物质处于软态时能够由模具成型或挤压成型。 热固型聚合物这种聚合物一旦由化学作用固化或硬化，再进行加热时将不能变软或熔化。 合金由两种及以上元素组成的金属材料。 聚合物晶体聚合物中分子链排列呈周期和重复的原子排列，这样的聚合物称为聚合物晶体。 点缺陷一种仅波及一个或数个原子的晶体缺陷。 正常价化合物在离子化合物中，正、负离子的比例严格遵守化学公式定义的化合价关系。 自间隙原子处于自身晶格间隙中的原子或离子。 缺陷对完美性的偏离，在材料科学领域中通常指晶体材料中原子/分子在排列顺序/连续性上的偏离。 弗仑克尔缺陷在离子固体中的阳离子-空位对和阳离子-间隙原子对。 空位扩散一种扩散机制，此时原子的净迁移是从晶格节点位置迁移到相近的空位中。 肖脱基缺陷在离子晶体中的一种缺陷结构，它是由一个阳离子空位和一个阴离子空位组成的空位对。 空位一个缺失原子或离子的晶格节点位置。 固溶体包含两种或两种以上元素的均匀单相，固溶体可以以置换固溶体或间隙固溶体的形式存在。 置换固溶体溶质原子取代或代替溶剂原子而形成的固溶体。 间隙扩散一种扩散机制，此时原子的运动是从晶格间隙位置迁移到另一个相近的间隙位置。 间隙固溶体相对尺寸较小的溶质原子占据溶剂或晶格原子之间间隙位置所形成的固溶体。 柏氏矢量表示位错引起晶格畸变程度和方向的矢量。 固溶体强化由于形成固溶体的合金化过程引起的金属硬化和强化，其机制是异类原子的存在限制了位错的可动性。 固溶处理 (均匀化退火)让沉淀物融解而形成固溶体的热处理过程.通常情况下，从固溶处理温度下快速冷却，形成室温下亚稳态过饱和固溶体。 晶粒长大在多晶体材料中晶粒平均尺寸的增加，对大多数材料来说，这需要在一定温度下进行热处理。 位错晶体材料中的线状缺陷，在其附近，原子发生错排。在外加切应力作用下位错的运动可以导致晶体材料的塑性变形.可能存在的位错类型有刃型位错、螺型位错和混合型位错。 刃型位错一种一维线型晶体缺陷，形态上可是描述为晶体中存在的多余半原子面的末端附近区域所形成的原子错排组态，刃型位错的柏氏矢量垂直与其位错线。 螺型位错一种一维线型晶体缺陷，形态上可是描述为当相互平行的相邻晶面之间依次错粘合在一起形成的螺旋型斜面的中心线区域所形成的原子错排组态，螺型位错的柏氏矢量平行与其位错线。 混合位错同时含有刃型分量和螺型分量的位错。 位错密度在单位体积材料中包含位错的长度，或者说在材料内部任意单位截面上位错线的根数。 晶界把两个相邻具有不同晶体学取向的晶粒分离开的界面。 位错线刃型位错中多余半原子面边缘的连线，或者螺型位错中错排螺旋的中心轴线。 晶粒金属或陶瓷多晶体中的一个单独的小晶体。 显微组织在显微镜下观察到的某合金的结构特征（例如:晶粒和相的组织结构特征）。 显微组织照片在显微镜下拍摄，记录显微组织结构形态的照片。 扩散固体中原子，或分子等，通过热运动而发生长程迁移，或宏观物质传输现象。这里所谈的原子迁移，在是指固体中原子脱离它原来的平衡位置跃迁到另一 平衡位置的位移。从产生扩散的原因来看，原子的迁移主要分为两大类，一类称为化学扩散，它是由于扩散物质在固体中分布不均匀、在化学浓度梯度的推动下产生的扩散；另一类称为自扩散，它是在没有化学浓度梯度情况下，仅仅由于热振动而产生的扩散。 自扩散现象只有采用放射性同位素技术才能察觉。此外，还有应力场、热场和电场等所引起的扩散。 扩散通量单位时间内通过一个垂直与扩散方向上单位横截面积内的通过物质量。 扩散系数 Fick第一定律中，扩散通量和浓度梯度之间的比例系数。其量级表示了原子扩散的速度。 菲克第一定律，扩散第一定律扩散通量与浓度梯度成正比例。这种关系被用于描述稳定态扩散。 菲克第二定律，扩散第二定律浓度对时间的变化率成正与浓度对距离的二阶导数。这种关系被用于描述非稳定态扩散。 稳定态扩散扩散组元既没有净堆积也没有净亏空的扩散过程是稳定态扩散。也可以描述为：扩散通量与时间无关的扩散过程是稳定
材料科学基础复习题纲
第一部分材料的原子结构 1、原子结构与原子的电子结构；原子结构、原子排列对材料性能的影响。 原子结构：原子由质子和中子组成的原子核以及核外的电子所构成。原子核内的中子显电中性，质子带有正电荷。对电子的描述需要四个量子数： 主量子数n：决定原子中电子能量以及与核的平均距离。 角动量量子数l: 给出电子在同一个量子壳层内所处的能级，与电子运动的角动量有关。 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。 自旋角动量量子数s：反映电子不同的自旋方向。 原子排列对材料性能影响： 固体材料根据原子的排列可分为两大类：晶体与非晶体。（有无固定的熔点和体积突变） 晶体：内部原子按某种特定的方式在三维空间呈周期性重复排列的固体。（常考名词解释） 非晶体：指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。（名词解释） 各向异性：晶体的各向异性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性。（名词解释） 2、材料中的结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响，键-能曲线及其应用。(常考简答题或是论述题，很重要)
各结合键对材料性能的影响：一次键 离子键：离子键指正、负离子间通过静电作用形成的化学键。（无方向性和饱和性）共价键：由两个或多个 电负性相差不大的原 子间通过共用电子对 而形成的化学键。（有 方向性和饱和性） 金属键：金属中的自由 电子与金属正离子相 互作用所构成的键合二次键 范德瓦耳斯力：（又称分子间作用力）产生于分子或原子之间的静电相互作用。氢键：与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮等）以共价键结合，若与电负性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的键，称为氢键。（X与Y可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键）
《材料科学基础》知识点问题
《材料科学基础》知识点概括 一、键合与晶体结构 1.在微观层面，材料内部我们最关心的是什么结构？其中又以什么最为重要？ 2.由原子的键合不同，材料可分为哪些种类？ 3.原子间的键合分为化学键、物理键以及氢键，其中化学键主要包括哪些？各自有什么特点？(p4) 4.金属主要是由什么键进行结合的？ 5.根据键合特点，会判断物质的特性。例如，哪一种键结合的材料延展性好？哪一种键结合的材料熔点最高？哪一种键结合的材料的弹性模量最大？ 6.固体物质可分为晶体和非晶体，划分依据是什么？ 7.晶体结构的基本特征是什么？ 8.晶体与非晶体相比，在性质上有什么区别？ 9.什么是空间点阵？(p19) 10.什么是晶格？ 11.什么是晶胞？取晶包的原则由哪些？
(p20) 12.什么是晶胞参数（或晶格参数）？(p20) 13.晶向指数是如何确定的？(p23) 14.晶面指数是如何确定的？ 15.晶胞中的原子数及原子半径与点阵常数的关系。（p37） 16.配位数和致密度。（p38） 17.三种典型金属结构的堆垛方式。（p39） 18.什么是多晶型性，了解常见金属的同素异构转变。（p41） 19.什么是晶面族，什么是晶向族？ 20.何谓晶带？晶带定律是什么？ 21.什么是晶面间距？立方晶系的晶面间距计算公式是什么？ 22.什么是多晶型性？铁有哪几种晶型？ 23.最典型的三种金属晶体结构分别是什么，各自有什么特征？ 24.面心立方、体心立方的密排面、晶胞致密度、晶胞内原子数分别为多少？ 25.合金相晶体结构通常分为哪两类？各自有什么特点？
重要概念： 分子、原子、结合键、金属键、离子键、共价键、晶体、非晶体、晶体结构、空间点阵、阵点、晶胞、晶向指数、晶面指数、晶向族、晶面族、晶带轴、晶面间距、面心立方、体心立方、密排六方、多晶型性、同素异构体、点阵常数、致密度、合金、相、组织、固溶体、中间相 二、晶体缺陷 1．点缺陷包括哪些？ 2．线缺陷表现为什么？包括哪些类型？ 3．面缺陷主要包括哪些？ 4．韧性位错与螺型位错的区别是什么？ 5．什么是正韧型位错，什么是负韧型位错？ 6．什么是位错线？ 7．如何确定柏氏矢量？ 8．柏氏矢量有何物理意义？