200806《材料科学基础》复习大纲(06级)

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1、2006级《材料科学基础》复习大纲第一章材料的结构与键合1、金属键、离子键、共价键、范德华力、氢键、分子键的特点，利用结合键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。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、晶体与非晶体的区别。2、空间点阵、晶格、晶胞、七大晶系及各自的特点，14种布拉菲点阵、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

2、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、三种典型晶体结构（1）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。（2）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（滑移方向）的指数与个数，滑移系数目等]。

3、（3）结合第五章塑性变形的内容判断常见金属的塑性变形能力，能给画出晶胞指出滑移面和滑移方向。（4）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：（2）正交晶系：（3）六方晶系：（4）四方晶系：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。6、在立方晶系中（补充）①两个晶向[u1v1w1]与[u2v2w2]的夹角为α，则有：②两晶面（h1k1l1）与（h2k2l2）的夹角为α，则有：③两晶面（h1k1l1）与（h2k2l2）

4、交线的晶向指数[u、v、w]，可利用下面左边公式计算：④两晶向[u1v1w1]与[u2v2w2]，它们所决定的晶面指数（hkl）可利用上面右边公式计算：7、合金、相、组元、组织（显微、宏观）、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、有序固溶体、无序固溶体、有限固溶体、无限固溶体、间隙相、间隙化合物、电子浓度、电负性、电子化合物、正常价化合物、超结构、单相合金、多相合金、机械混合物。8、固溶体的分类、特点和性质，影响固溶体固溶度的因素；中间相的类型、特点和性能。比较间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的结构和性能。9、离子晶体的结构、硅酸盐晶体的

5、组成及结构特点硅氧骨干。10、共价晶体的特点。本章知识点：1、标注和会求三种晶体晶胞的晶向和晶面指数，立方晶系的晶面间距，致密度、面密度、线密度的计算；叙述三种典型晶体结构的特征（结合第三、五章）；2、合金相结构的基本概念与区别。3、离子晶体的结构第三章晶体缺陷1、各类缺陷的认识（点、线、面缺陷定义和特征）。2、点缺陷、Schottky空位、Frankel空位、间隙原子、置换原子。点缺陷的特征、平衡浓度公式及应用。3、线缺陷、位错、位错线、刃型位错、螺型位错、混合型位错、柏氏矢量、位错运动、滑移、交滑移、双交滑移、多滑移、攀移、交割、割价

6、、扭折、塞积。位错类型（刃型、螺型、混合型位错）的判断及其特征，柏氏矢量的确定方法、特征及表示法。位错线、柏氏矢量、位错运动与作用在位错上的力之间的关系。位错源、位错的增殖（F-R源、双交滑移等）和运动、交割；位错的运动特性、位错反应的条件、线张力。4、位错密度、位错源、位错生成、位错增殖、位错分解与合成、位错反应、全位错、单位位错、不全位错（部分位错）、堆垛层错、Shokley不全位错、Frank不全位错、作用在位错上的力；5、面缺陷、表面、表面能（或表面张力）、界面、界面能、晶界、相界、小角度晶界、大角度晶界、共格相界、非共格相界、半

7、共格相界、错（匹）配度。晶界的特性（大、小角度晶界）、孪晶界、相界的类型。本章知识点：1、点缺陷平衡浓度计算公式；2、位错类型的判断及其特征；柏氏矢量及其特征；柏氏矢量、位错类型、外加切应力、位错运动之间的关系；位错的滑移与位错的增殖（F-R源、双交滑移过程及图示）；位错的滑移所需要的力；位错密度和位错反应；3、晶界与相界、晶界的特征和作用（对材料性能的影响）。第四章固体原子及分子的运动1、固态金属扩散的条件及影响扩散的因素；2、扩散定律（Fick第一、二定律）的方程、稳态扩散、非稳态扩散、扩散通量。扩散定律的内容和表达式、物理意义、适应

8、条件。扩散定律的解及应用，如：渗碳等；3、迁移率、柯肯达尔效应、扩散激活能。4、固相中原子扩散的各种（空位机制、间隙机制、换位机制、晶界扩散机制）机制（原子理论）。扩散的驱动力并用扩散理论分析