材料科学基础复习提纲

1、材料科学基础材料科学基础材料的结合方式材料的结合方式化学键化学键第一章第一章 材料的结构材料的结构共价键共价键离子键离子键金属键金属键分子键（范德分子键（范德瓦尔键）瓦尔键）各种结合键的概念和主要特点。不同材料，金属性质不一样，主要是由于金属键不同材料，金属性质不一样，主要是由于金属键含量不同所致。含量不同所致。金属间化合物金属间化合物金属材料金属材料主要是金属键主要是金属键 高分子材料高分子材料主要是离子键主要是离子键 陶瓷材料陶瓷材料主要是主要是离子键离子键与与共价键共价键 链间是链间是分子键分子键，链内是，链内是共价键共价键质点质点的排列方式的排列方式无序无序短程有序短程有序长程有序长程

2、有序晶体晶体非晶体非晶体二者区别二者区别空间点阵空间点阵基本概念：阵点，空间点阵，晶格，等同点，基本概念：阵点，空间点阵，晶格，等同点，晶胞，晶胞参数晶胞，晶胞参数标定方法（立方晶系）标定方法（立方晶系）晶向族与晶面族晶向族与晶面族晶带晶带晶面间距晶面间距晶体学基础晶体学基础晶向指数与晶面指数晶向指数与晶面指数材料的晶体结构材料的晶体结构典型金属的晶体结构典型金属的晶体结构晶胞中的原子数晶胞中的原子数原子半径原子半径配位数与致密度配位数与致密度晶体中原子的堆垛方式晶体中原子的堆垛方式 晶体结构中的间隙晶体结构中的间隙 (间隙大小，间间隙大小，间隙数隙数) (BCC and FCC)共价晶体的晶

3、体结构共价晶体的晶体结构离子晶体的晶体结构离子晶体的晶体结构两种晶体结构的分析两种晶体结构的分析合金相结构合金相结构固溶体固溶体化合物化合物分类分类性能特点性能特点置换固溶体置换固溶体间隙固溶体间隙固溶体正常价化合物正常价化合物电子化合物电子化合物间隙化合物间隙化合物拓扑密堆相拓扑密堆相影响固溶度的影响固溶度的因素因素基本特点基本特点第二章第二章 晶体缺陷晶体缺陷点缺陷点缺陷线缺陷线缺陷面缺陷面缺陷对晶体性能对晶体性能的影响的影响肖脱基空位肖脱基空位弗仑克尔空位弗仑克尔空位刃型位错刃型位错螺型位错螺型位错基本特点，柏氏基本特点，柏氏矢量的求法矢量的求法外表面外表面晶界与亚晶界晶界与亚晶界孪晶界

4、孪晶界 相界相界共格界面共格界面非共格界面非共格界面半共格界面半共格界面大角度晶界大角度晶界小角度晶界小角度晶界位错位错位错的运动位错的运动位错的弹性性质位错的弹性性质实际晶体中的位错实际晶体中的位错滑移滑移攀移攀移运动方向的判断运动方向的判断位错滑移的切应力，阻力位错滑移的切应力，阻力位错攀移的力位错攀移的力位错应力场位错应力场位错的应变能位错的应变能 外力场中位错所受的力外力场中位错所受的力位错线张力位错线张力位错间的交互作用力位错间的交互作用力单位位错单位位错不全位错不全位错位错反应位错反应扩展位错扩展位错肖克莱不全位错肖克莱不全位错弗兰克不全位错弗兰克不全位错条件条件第三章第三章 纯金

5、属的凝固纯金属的凝固纯金属的结晶过程纯金属的结晶过程形核长大形核长大形核规律形核规律结晶的过冷现象结晶的过冷现象必须具备的条件必须具备的条件与均匀形核的区别与均匀形核的区别长大规律长大规律液液-固界面的微观结构固界面的微观结构晶核的长大机制晶核的长大机制纯金属的生长形态纯金属的生长形态细化金属铸件晶粒的方法细化金属铸件晶粒的方法均匀形核均匀形核非均匀形核非均匀形核柱状晶的制备方法柱状晶的制备方法单晶体的制备方法单晶体的制备方法垂直提拉法垂直提拉法 and尖端形核法尖端形核法下降功率法下降功率法 and 快速逐步凝固法快速逐步凝固法第四章第四章 二元相图二元相图匀晶相图匀晶相图相图分析、平衡和非

6、平衡转变过程分析相图分析、平衡和非平衡转变过程分析区域熔炼区域熔炼成分过冷成分过冷固溶体合金凝固时的生长形态与成分过冷的关系固溶体合金凝固时的生长形态与成分过冷的关系共晶相图共晶相图相图分析、平衡转变过程分析，相对量计算相图分析、平衡转变过程分析，相对量计算共晶的组织形态共晶的组织形态伪共晶伪共晶不平衡共晶体不平衡共晶体离异共晶离异共晶两种共晶形核机制两种共晶形核机制实际上可能存在的几种伪共晶区实际上可能存在的几种伪共晶区包晶转变包晶转变相图分析、平衡和非平衡转变过程分析相图分析、平衡和非平衡转变过程分析转变的不彻底性转变的不彻底性铁碳相图铁碳相图相图分析、平衡转变过程分析，相对量计算相图分析

7、、平衡转变过程分析，相对量计算碳和杂质元素对碳钢组织和性能的影响碳和杂质元素对碳钢组织和性能的影响铸锭的三晶区形成机理铸锭的三晶区形成机理三元系平衡转变的定量法则三元系平衡转变的定量法则第五章第五章 三元相图三元相图 三元匀晶相图三元匀晶相图三元共晶相图三元共晶相图三元相图中的四相平衡转变三元相图中的四相平衡转变 根据投影图判断四相平衡根据投影图判断四相平衡转变的类型转变的类型直线定律直线定律重心定律重心定律相图分析、等温截面图和变温截面图分析相图分析、等温截面图和变温截面图分析根据投影图确定合金冷却过程的相转变及根据投影图确定合金冷却过程的相转变及室温组织室温组织第六章第六章 固体材料的变形

8、与断裂固体材料的变形与断裂塑性变形的方式塑性变形的方式单晶体的塑单晶体的塑性变形性变形 滑移滑移 滑移系滑移系滑移的临界分切应力滑移的临界分切应力 滑移时晶体的转动滑移时晶体的转动-几何硬化和几何软化几何硬化和几何软化多滑移和交滑移多滑移和交滑移单晶体的应力单晶体的应力-应变曲线应变曲线孪生孪生孪生变形特点孪生变形特点 孪生对塑性变形的贡献孪生对塑性变形的贡献 晶体的扭折晶体的扭折滑移、孪生、扭折、扩散蠕变、晶界滑动滑移、孪生、扭折、扩散蠕变、晶界滑动多晶体的塑多晶体的塑性变形性变形 晶粒大小对塑性变形的影响晶粒大小对塑性变形的影响塑性变形对金属组塑性变形对金属组织与性能的影响织与性能的影响力学性能力学性能组织和结构组织和结构形变织构形变织构残余应力残余应力 第七章第七章 回复与再结晶回复与再结晶形变金属及合金在退形变金属及合金在退火过程中的变化火过程中的变化显微组织的变化显微组织的变化储存能的释放与性能变化储存能的释放与性能变化回复回复回复机理回复机理回复退火回复退火去应力退火去应力退火再结晶再结晶再结晶的形核机制再结晶的形核机制影响再结晶的因素影响再结晶的因素再结晶后晶粒大小影响因素再结晶后晶粒大小影响