第一章绪论
钢结构的特点
1、钢结构自重较轻
2、钢结构工作的可靠性较高
3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好
4、钢结构制造的工业化程度较高，施工周期短
5、钢材的塑性，韧性好
6、钢材的密闭性好
7、钢材的强度高
8、普通钢材耐锈蚀性差
9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。钢结构的应用范围：
大跨度结构：用钢结构重量轻。
高层建筑：用钢结构重量轻和抗震性能好。强度高，截面尺寸小，提高有效使用面积。
工业建筑：用钢结构施工周期短，能承受动力荷载。
轻质结构：冷弯薄壁型钢，轻型钢。
高耸结构：轻，截面尺寸小。抗震抗风。
活动式结构：轻。
可拆卸或移动的结构：轻，运输方便，拆卸方便。
容器和大直径管道：密闭性好。
抗震要求高的结构，急需早日交付的结构工程，特种结构。
结构设计的目的：安全性，耐久性，适用性。
影响结构可靠性的因素：荷载效应S和结构抗力R
Z=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数，简称功能函数。Z=0极限状态。
概论极限状态设计方法：
承载能力极限状态：
1.整个结构或结构的一部分失去平衡，如倾覆等.
2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏，包括疲劳破坏，或过度变形不适于继续承载。
3.结构转变为机动体系
4.结构或结构构件丧失整体稳定性。
5.低级丧失承载能力而破坏。
正常使用极限状态：
1.影响正常使用或外观的变形
2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括裂缝）
影响正常使用的振动。影响正常使用的其他特定状态。
可靠度：结构在规定的设计使用年限内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。
第二章钢结构的材料
钢材按照脱氧方法，分为沸腾钢，半镇静钢，镇静钢，脱氧剂硅和锰。
热轧型钢：钢锭加热至1200-1300度，通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。
热处理：淬火，正火，回火。
钢材疲劳：在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂，属脆性破坏原因：焊接结构：应力幅
非焊接结构：应力幅+应力比
1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分？
同种类钢材，随着厚度或者直径的减小，钢材的轧制力和轧制次数的增加，钢材的致密性较好，存在大缺陷的几率较小，故强素会提高，而且钢材的塑性也会提高。
2.碳，硫，磷对钢材的性能有哪些影响？
碳含量增加，强度提高，塑性，韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗腐蚀性。
硫使钢热脆，即高温时钢材变脆。降低钢的塑性韧性，可焊性耐疲劳性能，有害成分。<0.045%
磷使钢冷脆。即低温时使钢变脆。含量应<0.05%但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。<0.12% 氧使钢热脆。
3.促使钢材转脆的主要因素有哪些？
(1) 钢材质量差、厚度大：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等；较厚的钢材辊轧次数较少，材质差、韧性低，可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重；冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用：但荷载在结构上作用速度很快时（如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等），材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
（5）在较低环境温度下工作：当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
4.应力集中对钢材的机械性能有何影响，设计时如何减小应力集中？
在材料断面急剧变化，结构形状急剧变化，材料内部有气孔、夹渣等缺陷，断面开孔等部位，应力比正常值高出许多，这种现象就叫应力集中。应力集中是因为零件的结构设计不合理或加工制造未按设计要求倒角或倒圆所致。主要产生在零件的面面交截处。结果是导致零件材应力集中系数的大小，只与构件形状和尺寸有关，与材料无关。
冷弯实验主要检验钢材的什么性能？
冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。
冷弯试验能反映试件弯曲处的塑性变形，能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。冷弯试验也能对钢材的焊接质量进行严格的检验，能揭示焊件受弯表面是否存在未熔合、裂缝及杂物等缺陷。
冷弯性能也是钢材机性能的一项指标，它是比单向拉伸试验更为严格的一种试验方式。它不仅能验钢材承受规定的弯曲变形能国，还能反映出钢材内部的冶金缺陷，如结晶情况、非金属夹杂物的分布情况等。因此它是判别钢材塑怀性能和质量后个综合性指标，常作为静力拉伸试验和冲击试验等补充试验。对一般结构构件所采用的钢材，可不必通过冷弯试验：只有某些重要结构和需要冷加工的构件，才要求它不仅伸长率合格，而且冷弯试验也要合格。钢材在多轴应力状态下，如何确定他的屈服条件？用折算应力
冲击韧性是指钢材在冲击荷载的作用下断裂时吸收机械能能力，是衡量钢材抵抗可能因低温，应力集中，冲击荷载作用等而导致脆性断裂一项机械性能，脆性断裂总是发生在有缺口高峰应力地方。由冲击韧性值（ak）和冲击功（Ak）表示，其单位分别为J/cm2和J（焦耳）。钢结构设计规范验算疲劳强度的时候，为什么把构件和结构和连接分成8组，依据？
对于一定的疲劳寿命n，不同构件和连接发生疲劳破坏时应力幅大小主要取决于构造形式。应力集中大构造形式，其破坏的时候应力幅值较小。依据是按构造形式引起的应力集中程度。钢材的破坏形式分为塑性破坏与脆性破坏两类。
塑性破坏的特征是：钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形，又称为延性破坏，
其断口呈纤维状，色发暗，有时能看到滑移的痕迹。钢材的塑性破坏可超过采用一种
标准圆棒试件行拉伸破坏试验加以验证。钢材小：发生塑性破坏时变形特征明显，
很存易被发现力：及时采取补救措施，因而不致引起严重后果。而且适度的塑性交形
能起到调整结构内力分布的作用，使原先结构应力不均匀的部分趋于均匀、从而提高
结构的承载能力。
脆性破坏的特征是：钢材秆断裂破坏时没有明显的变形征兆，其断口平齐，呈有
光泽的见粒状。钢材的脆件破坏可通过来用一种比标准圆棒试什更粗，计在其中部
位置车削出小凹槽(凹槽处的净截面积与标淮圆棒相同)的试件进行拉伸破坏试验加
以验证。由于脆性破坏具有突然性，无法预测，故比塑性破坏要危险得多，在钢结构
工程设计、施工与安装中应采取话当措施尽力避免。
钢结构对钢材有哪些要求？
材料的强度高，塑性和韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合；制作简便，施工周期短；质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热，但不耐火；
选用钢材时应该考虑哪些因素？
选用钢材时，考虑:结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度，结构受力性质等，选择合适牌号和质量等级的钢材。要确保结构物的安全可靠，要经济合理。国际上钢号的表示方法一般包括哪几部分？
三个部分。字首符号，钢材的强度值，钢材的质量等级。
第三章钢结构的连接
1.钢结构常用的连接方法有哪些种？各种的特点是什么？
钢结构常用的连接方法有：焊缝连接、螺栓连接、铆接；
焊缝连接：属刚接（可以承受弯矩），除了直接承受动力荷载的结构中、超低温状态下，均可采用焊缝连接。构造简单，节约钢材，加工方便，一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高，焊缝连接刚度大，密封性能好。缺点是脆性增大，产生残余应力及残余变形。螺栓连接：属铰接（弯矩为零）一般情况下均可使用。分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。优点是现场作业快，容易拆除，维修方便；浪费钢材。缺点是增加制造工作量，削弱构件截面，比焊接多费钢材。
铆接：当结构受力较小的情况下使用；优点是塑性和韧性好，传力可靠，易于检查和保证，可以承受动载的重型结构。缺点是工艺复杂，用钢量多。
焊条的选用应该和焊接钢材的性能相适应。
Q235-E43 Q345-E50 Q390,Q420-E55.43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。
电弧焊：产生电弧热，加热金属并融化。电阻焊：利用电流的电阻产生的热量。
焊缝缺陷：焊缝尺寸偏差；咬边；弧坑；未熔合；母材被烧穿；气孔；非金属夹渣；裂纹。以上的缺陷，一般会引起应力集中，削弱焊缝有效截面，降低承载力，尤其裂纹对焊缝受力危害最大，不允许发生。
对接焊缝需进行强度验算的情况：只对有拉应力构件中的三级对接焊缝，才需专门计算
角焊缝
正面角焊缝：平行于焊缝。（端焊缝）
侧面角焊缝：垂直于焊缝。
在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求？为什么？
最大焊脚尺寸：防止焊缝过烧焊件；
最小焊脚尺寸：防止焊缝冷裂；
最大计算长度：防止应力沿焊缝长度不均匀分布；
最小计算长度：防止焊缝沿长度缺陷几率增加。
在计算正面角焊缝时，什么情况需要考虑强度设计值增大系数βf？为什么？
正面角焊缝需要考虑，侧面角焊缝和直接承受动力荷载的情况下不需要考虑。
残余应力与残余变形的成因是什么？如何减少焊接残余应力和焊接残余变形？
焊接应力和变形产生的主要原因是焊接过程中，对焊件的不均匀加热和冷却。
1、焊接位置的合理安排；
2、焊缝尺寸要适当；
3、焊缝数量宜少；
4、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉；
5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。
焊接残余应力对构件的影响是什么？
1对静力强度无影响；刚度降低；构件稳定性降低；疲劳强度降低，更易低温冷脆。
10.螺栓在钢板上和型钢上排列的容许距离有哪些规定，他们是根据哪些要求确定的？
受力要求：端距：以免端部被剪掉。栓距和线距：3d，否则螺孔周围应力集中地相互影响较大，且对钢板的截面削弱过多，从而降低其承载力。
构造要求：螺栓间距不宜过大，尤其是受压板件当栓距过大时，容易发生凸曲现象，板和刚性构件连接时，栓距过大不易紧密接触，潮气容易侵入缝隙锈蚀。
施工要求：栓距应该有足够的距离，以便于转动扳手，拧紧螺母。
普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。
高强度螺栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压紧力，因而板件问存在很大的摩擦力。
螺栓群在扭矩的作用下，在弹性受力阶段的最大的螺栓，其内力值在什么假定下求得的？1，被连接板件为绝对刚性体。2，螺栓时弹性体。3，各螺栓绕螺栓群的形心旋转，使螺栓沿垂直于旋转半径r的方向受剪，各螺栓所受的剪力大小与r成正比。
15.拉剪普通螺栓和拉剪高强度螺栓摩擦型的连接的计算方法有何不同，拉剪高强度螺栓承压型连接的计算方法又有何不同？
高强度螺栓实际上有摩擦型和承压型两种。
摩擦型高强度螺栓承受剪力的准则是设计荷载引起的剪力不超过摩擦力。
承压型高强度螺栓则是以杆身不被剪坏或板件不被压坏为设计准则。
摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计是否考虑滑移。摩擦型高强螺栓绝对不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，设计就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓也承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪坏或钢板压坏）
建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高强螺栓连接。普通螺栓可重复使用，高强螺栓不可重复使用。高强螺栓一般用于永久连接。
高强螺栓是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。普通螺栓只需拧紧即可。
普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。8.8级与8.8S 是相同等级。普通螺栓与高强螺栓的受力性能与计算方法均有所区别的。高强螺栓的受力首先是通过在其内部施加预拉力P，然后在被连接件之间的接触面上产生摩擦阻力来承受外荷载的，而普通螺栓则是直接承受外荷载的。
受剪螺栓达到承载力五种破坏形式：
螺栓剪断：螺栓直径较小钢板较厚。
孔壁挤压坏：螺栓直径过大钢板较薄。
钢板拉断：螺孔削弱过多
端部钢板剪断：短距过小
栓杆受弯破坏：螺栓过于细长。
承压型高强度螺栓受剪连接和普通螺栓相同，受拉连接和摩擦型相同，拉剪连接公式有根号。第四章轴心受力杆件
缀材作用是将各分支连成整体，并承受构件绕虚轴弯曲时的剪力，缀材分为缀条和缀板两类。轴心受力构件的截面选型要求是：用料经济；形状简单，便于制作；便于与其他构件连接。
随遇平衡：外界扰动除去后不能恢复到初始平衡位置，仍能保持新的平衡位置，临界状态。轴心受压构件的承载力，除长细比很小和有孔洞等削弱的构件可能由强度控制外，通常是由整体稳定条件决定承载力。
.轴心受力杆件整体失稳时屈曲形式：弯曲、扭曲、弯扭
双轴对称截面轴心受压构件的屈曲形式一般为弯曲屈曲，当截面的扭转刚度较小的时候，有可能发生扭转屈曲。
单轴对称截面轴心受压构件绕非对称轴屈曲时，为弯曲屈曲，若绕对称轴屈曲，由于轴心压力所通过的截面形心与截面的扭转中心不重合，此时发生的弯曲变形总伴随着扭转变形，属于弯扭屈曲。
截面无对称轴的轴心受压构件，其屈曲形式都为弯扭屈曲。
上述三种失稳的适用条件：理想弹塑性曲线，无残余应力。
轴心受压构件的整体失稳承载力与哪些因素有关，其中哪些因素被称为初始缺陷？
长细比，构件不同方向的长细比λ截面的形状和尺寸、材料的力学性能（强度，塑性）
初始缺陷：
（1）纵向残余应力——纵向残余应力使构件刚度降低，也降低稳定承载力。
（2）初弯曲——由于残余应力的存在，初弯曲使截面更早进入塑性，降低稳定承载力。（3）初偏心——初偏心对稳定承载力的影响本质上同初弯曲。
（4）杆端约束——杆端约束越强（如固定），承载力会越高。
（5）构件几何长度——短柱通常产生强度破坏，长柱、中长柱产生失稳破坏
（6）构件截面几何特征——截面回转半径增大，稳定承载能力提高。
轴心受压构件的整体稳定计算应以极限承载力Nu为依据。
轴心受压截面分类的依据：考虑不同的截面形状和尺寸，不同的加工条件和残余应力的分布及大小、不同的屈曲方向，采用数值分析法来计算构件的Nu值，得到了四类曲线，根据四类曲线分成四种不同的截面形式。
轴心受压构件的整体稳定性计算应使构件承受轴心压力的设计值N不大于构件的极限承载力Nu，引入抗力分项系数R
轴心受压构件的局部稳定：
钢结构中的轴心受压构件大多由若干矩形平面薄板组成，设计时板件的宽度和厚度之比通常都比较大，使截面具有较大的回转半径，获得较高的承载力。
目前关于轴心受压构件的局部稳定计算采用的两种设计原则：
1.不允许出现局部失稳，即板件受到的压应力不超过局部失稳的临界应力。
2.允许出现局部失稳，利用板件屈曲后强度，压应力不超过板件发挥屈曲后强度极限承载力。当工字形或箱型截面轴心受压构件腹板的高厚比不满足上式要求时，可采用纵向加劲肋加强腹板。上述公式中，钢材的屈服强度fy不需要区分钢材厚度。
热轧型钢的工字钢，槽钢，角钢，钢管在确定尺寸时，已考虑局部稳定性要求，可不做局部稳定性验算。但热轧H型钢应进行局部稳定性计算。
加劲板件：两纵边均与其他板件相连接。
部分加劲板件：一纵边与其他板件相连接，另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件。非加劲板件：一纵边与其他板件连接，一纵边自由。
轴心受压构件设计原则：
轴心受压构件需要满足强度，刚度，整体稳定，局部稳定的要求，对于格构式，还应满足分支稳定要求，并对缀材进行设计。
1.截面面积分布应当远离主轴线，即尽量加大截面轮廓尺寸而减小板厚，以增加截面惯性矩。
2.使两个主轴的稳定承载力尽量相等，即两轴稳定，经济效果好。
3.尽量采用对轴对称截面，避免弯扭失稳。
4.构造简单，便于制作。便于与其他构件连接，选择可供应的钢材规格。
实腹式轴心受压构件有型钢构件和组合截面构件两类，型钢构件制作费用低，优先选用。对于轧制H型钢，由于其两个方向长细比比较接近，经济，设计轴心受压实腹柱优先采用。提高轴心压杆钢材的抗压强度设计值能否提高其稳定承载能力？为什么？不能。
因为轴心受压柱正常条件下要满足强度条件外，还必须满足构件受力的稳定性要求。
而且在通常情况下其极限承载力是由稳定条件决定的，而影响轴心受压杆件整体稳定的因素主要有构件的长细比λ，截面形状、钢材种类等因素故仅提高轴心受压柱的钢材抗压强度是不能提高其稳定承载能力的。
轴心受力构件的稳定系数ψ为什么要按截面形式和对应轴分成4类？同一截面关于两个形心主轴方向对承载力的影响有何不同？
由于轴心受压构件稳定承载力和多种因素有关，根据常用截面形式，不同加工所产生残余应力，经过数理统计和可靠度分析按照截面形式、板厚、屈曲方向、和加工条件归纳为4种。轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定计算公式中，λ为什么不取两方向长细比的较小值？考虑板的局部失稳不先于杆件的整体失稳的原则σ≤σcr，杆件整体失稳计算中σcr=ψf，ψ对应的是较大的长细比。
热轧型钢制成的轴心受压构件是否要进行局部稳定性验算？H型钢需要。
轴心受压构件为何要进行刚度计算？计算公式是什么形式？
当构件处于非竖直位置时，自重可使构件产生较大挠曲，在动力荷载作用时会发生较大的振动。因此，构件应具有一定的刚度来满足结构的正常使用要求。
第五章梁
毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。
净截面面积是扣除孔洞的截面面积。
有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。
主要承受弯矩或者弯矩与剪力共同作用的平面结构称为受弯构件，分为实腹式和格构式两类实腹式受弯构件通常称为梁，格构式受弯构件称为桁架。
钢梁按制作方法可分为型钢梁和组合梁两大类。
型钢梁又可分为热轧型和冷成型两大类。
根据梁截面沿长度方向有无变化，分为等截面梁和变截面梁两类。
根据支撑情况分为简支梁，悬臂梁，连续梁，多采用简支梁，制造简单，安装方便，可以避免支座沉陷所产生的内力。
预应力梁：使梁在工作荷载作用前产生反向弯曲，从而提高钢梁在外荷载作用下的承载能力。钢梁在荷载作用下，可在一个主轴平面内受弯，称为单向弯曲梁。
也可在两个主轴平面内受弯，称为双向弯曲梁或斜向弯曲梁。
梁格：主梁和次梁纵横交叉连接组成。分为简单梁格，普通梁格，复式梁格。
设计梁时按照极限承载状态计算，包括强度，整体稳定，局部稳定三方面。
若验算不满足要求，对于固定集中荷载作用，可设置支承加劲肋；
对于移动荷载作用，则需选用腹板较厚的截面。
对于翼缘上承受均布荷载的梁，不需要进行局部承压应力的验算。
梁丧失稳定性总是表现为受压翼缘发生较大的侧向变形和受拉翼缘发生较小的侧向变形的梁不需要计算稳定性的两轴情况：
1.有铺板（各种钢筋混凝土板和钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接。
2.工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过表5-8
上述稳定计算的理论依据是以梁不产生扭转变形为前提的。
为防止扭转变形，可以在梁的支座翼缘处设置侧向支撑，设置加劲肋，或采用箱型截面。加劲肋的种类和作用
横向加劲肋：防止剪应力和局部压应力作用可能引起的腹板失稳，
纵向加劲肋：防止弯曲应力可能引起的腹板失稳。
短加劲肋：主要防止由局部压应力可能引起的腹板失稳。
当集中荷载作用处设有支撑加劲肋，将不再考虑集中荷载对腹板产生的局部压应力作用。截面上通过分支腹板的轴线称为实轴，通过缀材平面的轴线称为虚轴。
简支梁需要哪些条件，才能按部分截面发展塑性计算抗弯强度？
对承受静力荷载或间接承受动力荷载的简支梁，只是有限制地利用塑性发展，取塑性发展总深度不大于截面高度的1/4.
截面塑性发展系数的意义是什么？与截面形状系数（形常数）有什么关系？
有一定塑性发展的截面弯矩与截面边缘刚达到屈服应力时的截面弯矩的比值定义为截面塑性发展系数。截面形状系数是梁截面极限弯矩值与屈服弯矩值的比值。
截面形状系数与截面的几何形状有关，而与材料的性质无关。
提高梁的整体稳定性最有效的方法是什么？
(1)改变梁截面形状。如提高梁的高度或增大翼缘宽度；(2)增加侧向支撑点，这样可以减小梁的在弱轴计算截面内的计算长度；(3)无法增加侧向支撑，就将截面改为箱型截面；(4)改变端部支撑形式，如铰接改为固端，增加梁两端支撑点对梁的约束程度。
最有效而经济的方法是(1)最有效的方法是增大受压翼缘的宽度；（2)在梁的侧向增设支撑点来提高梁的抗扭和侧向抗弯能力。
若考虑截面部分塑性，设计组合梁时，梁的翼缘板应该满足什么条件？宽厚比限值。
组合梁的截面高度由哪些条件确定？是否都必须满足？当he 主要由跨度、荷载大小、板厚等因素决定。经济、刚度和抗弯能力、建筑容许高度。 第六章：拉弯和压弯构件 轴心受力构件：只承受通过截面形心线的轴向作用力构件。分为轴心受拉和轴心受压。 弯矩由形心引起。 拉弯和压弯构件：同时承受弯矩和轴心拉力或轴心压力的构件。压弯构件称为梁——柱 弯矩可由纵向荷载不通过截面形心的偏心所引起。也可由横向荷载引起。或由构件端部的转角约束产生的端部弯矩引起。 只有绕截面一个形心主轴的弯矩时，称为单向拉弯构件或压弯构件。 绕截面两个形心主轴都有弯矩时，称为双向拉弯构件或压弯构件。 截面形式分为实腹式和格构式两大类。 当弯矩较小和正负弯矩的绝对值大致相等或使用有特殊要求时，常采用双轴对称截面。 当构件的正负弯矩绝对值相差较大时，为了节省钢材，常采用单轴对称截面。 破坏形式： 拉弯构件是其强度破坏，以截面出现塑性铰作为其承载力极限。 拉弯构件一般只进行强度和刚度计算，但当弯矩较大而拉力较小时，拉弯构件与梁的受力状态接近，也应考虑和计算构件的整体稳定以及受压板件或分肢的局部稳定。 截面抵抗矩（W）就是截面对其形心轴惯性矩与截面上最远点至形心轴距离的比值。 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是：抗拉强度、屈服强度、伸长率 计算梁的正应力时，应该采用净截面的几何参数。 格构轴心受压柱设横隔的目的a保证柱截面几何形状不变b提高柱抗扭刚度c传递必要剪力 为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布尽可能远离形心 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的提高梁的局部稳定性 钢结构用钢的含碳量一般不大于 0.22% 影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？（1）梁的抗弯刚度；（2）梁的抗扭刚度；（3）端部约束条件；（4）受压翼缘的自由长度；（5）截面形式 何谓受弯构件的整体失稳？ 受弯构件在弯矩作用下上翼缘受压，下翼缘受拉，使其犹如受压构件和受拉构件的组合体。对于受压的上翼缘可沿刚度较小的翼缘板平面外方向屈曲，但腹板和稳定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗弯和抗剪约束，使它不可能在这个方向上发生屈曲。当外荷载产生的翼缘压力达到一定值时，翼缘板只能绕自身的强轴发生平面内的屈曲，对整个梁来说上翼缘发生了侧向位移，同时带动相连的腹板和下翼缘发生侧向位移并伴有整个截面的扭转，这时我们称其发生了整体失稳。 什么是格构式轴心受压构件的换算长细比？ 在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界应力相等的原则，将格构式构件换算为实腹式构件进行计算时对应的长细比或将弯纽及扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。 钢梁强度计算一般包括弯曲正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力计算四个方面。 提高钢梁整体稳定性的有效措施增大受压区高度和增加侧向支撑。 部分T型钢是半个工字型钢。 组合梁的局稳公式是按局部失稳发生在翼板最大应力达屈服之前原则确定。 支承加劲肋应验算的内容是支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性、切角后端部进截面强度、与腹板焊缝连接。 随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为—时效硬化 自动埋弧焊角焊缝焊脚尺寸最小值为（1.5根号t-1）mm。侧面角焊缝最小计算长度应不小于8hf和40mm，最大计算长度在承受静载或间接动荷载时应不大于60hf，承受动荷载应不大于40hf。 钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。 焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。 影响钢梁的整体稳定的主要原因有荷载类型、载作用点位置、梁截面形式、侧向支撑点位置和距离、端部支撑条件。 焊接组合工字型截面钢梁，翼缘的局部稳定是采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的局部稳定则采用配置加筋肋的方法来保证。 钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy除以（分项系数）。 金属和金属材料复习教案 [考点梳理] 考点1 金属材料 1.金属材料包括纯金属（90多种）和合金（几千种）两类。 金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金。 2.金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。 考点2 金属材料的发展史 根据历史的学习，我们可以知道金属材料的发展过程。商朝，人们开始使用青铜器；春秋时期开始冶铁；战国时期开始炼钢；铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前，又开始了铝的使用，因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能，铝的产量已超过了铜，位于第二位。 金属分类：重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等； 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。Fe、Mn、Cr（铬） 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 考点3 金属的物理性质 1.共性：大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性，在室温下除汞为液体，其余金属均为固体。 （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。 （2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） （3）有良好的导热性、导电性、延展性 2.一些金属的特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性和导热性最好，锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。 （1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）（5）铬：硬度最高的金属（6）钨：熔点最高的金属（7）汞：熔点最低的金属 （8）锇：密度最大的金属（9）锂：密度最小的金属 检测一：金属材料(包括和 ) 1、金属的物理性质 高中（人教版）《有机化学基础》必记知识点 目录 一、必记重要的物理性质 二、必记重要的反应 三、必记各类烃的代表物的结构、特性 四、必记烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质 五、必记有机物的鉴别 六、必记混合物的分离或提纯（除杂） 七、必记有机物的结构 八、必记重要的有机反应及类型 九、必记重要的有机反应及类型 十、必记一些典型有机反应的比较 十一、必记常见反应的反应条件 十二、必记几个难记的化学式 十三、必记烃的来源－－石油的加工 十四、必记有机物的衍生转化——转化网络图一（写方程） 十五、煤的加工 十六、必记有机实验问题 十七、必记高分子化合物知识 16必记《有机化学基础》知识点 一、必记重要的物理性质 难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。 苯酚在冷水中溶解度小（浑浊），热水中溶解度大（澄清）；某些淀粉、蛋白质溶于水形成胶体溶液。 1、含碳不是有机物的为： CO、CO2、 CO32-、HCO3-、H2CO3、CN-、HCN、SCN-、HSCN、SiC、C单质、金属碳化物等。2．有机物的密度 （1）小于水的密度，且与水（溶液）分层的有：各类烃、一氯代烃、酯（包括油脂） （2）大于水的密度，且与水（溶液）分层的有：多氯代烃、溴代烃（溴苯等）、碘代烃、硝基苯 3．有机物的状态[常温常压（1个大气压、20℃左右）] 常见气态： ①烃类：一般N(C)≤4的各类烃注意：新戊烷[C(CH3)4]亦为气态 ②衍生物类：一氯甲烷、氟里昂（CCl2F2）、氯乙烯、甲醛、氯乙烷、一溴甲烷、四氟乙烯、甲醚、甲乙醚、环氧乙烷。 4．有机物的颜色 ☆绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体，少数有特殊颜色，常见的如下所示： ☆三硝基甲苯（俗称梯恩梯TNT）为淡黄色晶体； ☆部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色； ☆2，4，6—三溴苯酚为白色、难溶于水的固体（但易溶于苯等有机溶剂）； ☆苯酚溶液与Fe3+(aq)作用形成紫色[H3Fe(OC6H5)6]溶液； ☆淀粉溶液（胶）遇碘（I2）变蓝色溶液； ☆含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热或较长时间后，沉淀变黄色。 5．有机物的气味 许多有机物具有特殊的气味，但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味： ☆甲烷：无味；乙烯：稍有甜味(植物生长的调节剂) ☆液态烯烃：汽油的气味；乙炔：无味 ☆苯及其同系物：特殊气味，有一定的毒性，尽量少吸入。 ☆C4以下的一元醇：有酒味的流动液体；乙醇：特殊香味 ☆乙二醇、丙三醇（甘油）：甜味（无色黏稠液体） ☆苯酚：特殊气味；乙醛：刺激性气味；乙酸：强烈刺激性气味（酸味） ☆低级酯：芳香气味；丙酮：令人愉快的气味 6、研究有机物的方法 质谱法确定相对分子量；红外光谱确定化学键和官能团；核磁共振氢谱确定H的种类及其个数比。 二、必记重要的反应 1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质 道路工程材料知识点考点 绪论 ● 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础，其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结 构形式。 ● 路面结构由下而上有：垫层，基层，面层。 ● 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。 第一章 ● 砂石材料是石料和集料的统称 ● 岩石物理常数为密度和孔隙率 ● 真实密度：指规定条件下，烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 ● 毛体积密度：指在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括空隙（闭口、开口空隙）体积在内的单位毛 体积的质量。 ● 孔隙率：是指岩石孔隙体积占岩石总体积（开口空隙和闭口空隙）的百分率。 ● 吸水性：岩石吸入水分的能力称为吸水性。 ● 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 ● 吸水率：是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 饱和吸水率：是岩石在常温及真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 岩石的抗冻性：是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。 ● 集料：是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料，在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 ● 表观密度：是指在规定条件下，烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质量。 ● 级配：是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 ● 压碎值：用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。1000 1?='m m Q a （1m ：试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量） ● 磨光值：是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层 的关键指标。 ● 冲击值：反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标 对道路表层用料非常重要。 ● 磨耗值：用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 ● 级配参数： ?? ???分率。质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 沥青混合料 水泥混合料 粗集料 ＞2.36mm ＞4.75mm 细集料 ＜2.36mm ＜4.75mm 第一章绪论 ●材料和化学药品 化学药品的用途主要基于其消耗； 材料是可以重复或连续使用而不会不可逆地变成别的物质。 ●材料的分类 按组成、结构特点分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料 按使用性能分：Structural Materials ——主要利用材料的力学性能；Functional Materials ——主要利用材料的物理和化学性能 按用途分：导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、电子信息材料、感光材料等等●材料化学的主要内容：结构、性能、制备、应用 第二章材料的结构 2.1 元素和化学键 ●了解元素的各种性质及其变化规律：第一电离能、电子亲和势、电负性、原子及离子半径 ●注意掌握各种结合键的特性及其所形成晶体材料的主要特点 ●了解势能阱的概念： 吸引能（attractive energy，EA）：源于原子核与电子云间的静电引力 排斥能（repulsive energy，ER）：源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥 总势能（potential energy）：吸引能与排斥能之和 总势能随原子间距离变化的曲线称为势能图（势能阱） 较深的势能阱表示原子间结合较紧密，其对应的材料就较难熔融，并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。 2.2 晶体学基本概念 ●晶体与非晶体（结构特点、性能特点、相互转化） 晶体：原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律呈周期性地排列构成（长程有序） 非晶体：原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成（长程无序、短程有序） 晶态与非晶态之间的转变 ? 非晶态所属的状态属于热力学亚稳态，所以非晶态固体总有向晶态转化的趋势，即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶，转化到稳定性更高的晶体状态。 ? 通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。 ●晶格、晶胞和晶格参数 周期性：同一种质点在空间排列上每隔一定距离重复出现。 周期：任一方向排在一直线上的相邻两质点之间的距离。 晶格（lattice）：把晶体中质点的中心用直线联起来构成的空间格架。 结点（lattice points）：质点的中心位置。 空间点阵（space lattice）：由这些结点构成的空间总体。 晶胞（unit cell）：构成晶格的最基本的几何单元。 ●晶系 熟记7个晶系的晶格参数特征 了解14种空间点阵类型 ●晶向指数和晶面指数 理解晶面和晶向的含义 晶面——晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面称为晶面，即结晶多面体上的面。 一、重要的物理性质 1．有机物的溶解性 （1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。 （2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。 二、重要的反应 1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质 （1）有机物①通过加成反应使之褪色：含有、—C≡C—的不饱和化合物 ②通过取代反应使之褪色：酚类注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。③通过氧化反应使之褪色：含有—CHO（醛基）的有机物（有水参加反应）注意：纯净的只含有—CHO（醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色④通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 （2）无机物①通过与碱发生歧化反应3Br2 + 6OH- == 5Br- + BrO3- + 3H2O或Br2 + 2OH- == Br- + BrO- + H2O ②与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+ 2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 1）有机物：含有、—C≡C—、—OH（较慢）、—CHO的物质苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物（但苯不反应） 2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+ 3．与Na反应的有机物：含有—OH、—COOH的有机物 与NaOH反应的有机物：常温下，易与—COOH的有机物反应加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应） 与Na2CO3反应的有机物：含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体； 与NaHCO3反应的有机物：含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。 4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质 （1）氨基酸，如甘氨酸等 H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O （2）蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH和呈碱性的—NH2，故蛋白质仍能与碱和酸反应。 5．银镜反应的有机物 （1）发生银镜反应的有机物：含有—CHO的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等） （2）银氨溶液[Ag(NH3)2OH]（多伦试剂）的配制： 向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。 （3）反应条件：碱性、水浴加热 ．．．．．．．酸性条件下，则有Ag(NH3)2+ + OH- + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O而被破坏。 （4）实验现象：①反应液由澄清变成灰黑色浑浊；②试管内壁有银白色金属析出 （5）有关反应方程式：AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O 银镜反应的一般通式：RCHO + 2Ag(NH3)2OH 2 A g↓+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O 【记忆诀窍】：1—水（盐）、2—银、3—氨 甲醛（相当于两个醛基）：HCHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag↓+ (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O 乙二醛：OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag↓+ (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O 甲酸：HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH 2 A g↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O 葡萄糖：（过量）CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2A g↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3 + H2O （6）定量关系：—CHO～2Ag(NH)2OH～2 Ag HCHO～4Ag(NH)2OH～4 Ag 6．与新制Cu(OH)2悬浊液（斐林试剂）的反应 （1）有机物：羧酸（中和）、甲酸（先中和，但NaOH仍过量，后氧化）、醛、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）、甘油等多羟基化合物。 （2）斐林试剂的配制：向一定量10%的NaOH溶液中，滴加几滴2%的CuSO4溶液，得到蓝色絮状悬浊液（即斐林试剂）。 （3）反应条件：碱过量、加热煮沸 ．．．．．．．． （4）实验现象： ①若有机物只有官能团醛基（—CHO），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时无变化，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；②若有机物为多羟基 醛（如葡萄糖），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时溶解变成绛蓝色溶液，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成； （5）有关反应方程式：2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4 RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O HCHO + 4Cu(OH)2CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2O OHC-CHO + 4Cu(OH)2HOOC-COOH + 2Cu2O↓+ 4H2O HCOOH + 2Cu(OH)2CO2 + Cu2O↓+ 3H2O CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O （6）定量关系：—COOH～? Cu(OH)2～? Cu2+（酸使不溶性的碱溶解） —CHO～2Cu(OH)2～Cu2O HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 7．能发生水解反应的有机物是：卤代烃、酯、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）。 HX + NaOH == NaX + H2O (H)RCOOH + NaOH == (H)RCOONa + H2O RCOOH + NaOH == RCOONa + H2O 或 8．能跟FeCl3溶液发生显色反应的是：酚类化合物。 9．能跟I2发生显色反应的是：淀粉。 10．能跟浓硝酸发生颜色反应的是：含苯环的天然蛋白质。 三、各类烃的代表物的结构、特性 类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物 通式C n H2n+2(n≥1) C n H2n(n≥2) C n H2n-2(n≥2) C n H2n-6(n≥6) 1.弹性模量：用E表示。材料在弹性变形阶段内，应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值 越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小，抵抗变形能力越强 2.韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不显著降低的性质，表示方法——软化系数：材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料；对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料，软化系数不得低于0.85；对于受潮较轻或次要结构所用的材料，软化系数不宜小于0.75 4.导热性：传导热量的能力，表示方式——导热系数,材料的导热系数越小，材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大，当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式：β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分：CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏， 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，内比表面积较大；α型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，聚集体的内比表面积较小。 7.石灰的熟化，是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点：石灰熟化时释放出大量热，体积增大1~2.5倍。应 用：石灰使用时，一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.陈伏：为消除过火石灰对工程的危害，将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上，使过火灰充分熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程：（1）干燥结晶硬化：石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收，浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性（2）碳化硬化：氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体，称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少，碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入，同时也阻碍了内部水蒸气的蒸发，使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里，速度相当缓慢的过程。 计算机在材料化学中的应用 第一章绪论 1.工程模拟：在模型的基础上观察客观世界的各种系统并进行实验研究的技术。 2.模型的构造 （1）模型的分类：物理模型（动、静）；描述性模型；数学模型（动、静；数值法、解析法）（2）模型的构造方法： a.理论分析； b.类比分析； c.数据分析：使用系统回归分析的方法利用若干能表征系统规律，描述系统状态的数据来建立系统的数学模型。 d.人工假设：基于对系统的了解，将系统中不确定的因素假定为若干组确定的取值，而建立系统模型。 3.过程模拟（流程模拟） a.稳态流程模拟； b.动态流程模拟：利用计算机技术、图形原理和成像方法在屏幕上以动态、直观、立体、彩色的方式显示物体运动的过程模拟。 4.工程模拟研究的步骤： 问题描述； 设定目标和总体方案； 构造模型； 数据收集； 编制程序； 程序验证； 模型确认； 实验确认。 5.相关英文简称 CAD：计算机辅助设计。 CAM：计算机辅助制造。 CAPP：计算机辅助工艺过程设计（computer aided process planning）。 在化学领域CAPP：计算机辅助合成路线设计。 DCS：分散控制系统。 6.分子模拟的方法中主要有四种：量子力学方法、分子力学方法、分子动力学方法、分子蒙特卡洛方法。 7．分子模拟法是用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子的结构和行为，进而模拟分子系统的各种物理与化学性质。（定义） 8.分子模拟方法与高分子理论和材料设计的关系 第二章数值计算 方程求根 1.二分法 原则：保持新区间两端的函数值异号，对分n次得到第n个区间的长度为最初区间长度（x1-x0）的1/2n ,在误差允许范围内，取In的中点为方程的根，则误差小于1/2(n+1) (x1-x0),这种对分区间，不断缩小根的搜索范围的方法叫二分法。 此法简单、快速、不易丢根。 二分法求根原则（跳出条件）： （1）函数f(x)的绝对值小于指定的e1； （2）最后的小区间的一半宽度小于指定的自变量容差e2。 二分法函数： V oid root(float a,float b,int*n,float fa,float fb,float e1,float e2,float rt[20]) { float a0,f0;a0=(a+b)/2;f0=f(a0); While((fabs(a-b)>e2)&&(f0>e1)) { if(f0*fa>0){a=a0;fa=f0;} If(f0*fb>0){b=a0;fb=f0} a0=(a+b)/2;f0=f(a0); } *n=*n+1;rt[*n]=a0; } 弦截法求根：不取区间的中点，而取AB与X轴的交点为根的估算值。 优点：比原来趋近根的速度快 2.迭代法 方法概述：二分法和弦截法实质上就是迭代法，在迭代的每一步都是利用两个初始的―x‖去求一个新的―x‖值，能否在迭代的每一步只用一个―x‖值去求新的―x‖呢？这就是一点迭代法，通常简称为迭代法。 3牛顿法 方法原理：将f(x)在x=x0附近按泰勒级数展开； f (x) = f (x0) + (x-x0) f′(x0) + !2)0 (2 x x f〞(x0) + … 高中化学有机化学知识点总结 1．需水浴加热的反应有： （1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解 （5）、酚醛树脂的制取（6）固体溶解度的测定 凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。 2．需用温度计的实验有： （1）、实验室制乙烯（170℃）（2）、蒸馏（3）、固体溶解度的测定 （4）、乙酸乙酯的水解（70－80℃）（5）、中和热的测定 （6）制硝基苯（50－60℃） 〔说明〕：（1）凡需要准确控制温度者均需用温度计。（2）注意温度计水银球的位置。 3．能与Na反应的有机物有：醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。 4．能发生银镜反应的物质有：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。 5．能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有：（1）含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物 （2）含有羟基的化合物如醇和酚类物质（3）含有醛基的化合物 （4）具有还原性的无机物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等） 6．能使溴水褪色的物质有： （1）含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物（加成）（2）苯酚等酚类物质（取代）（3）含醛基物质（氧化）（4）碱性物质（如NaOH、Na2CO3）（氧化还原――歧化反应）（5）较强的无机还原剂（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化） （6）有机溶剂（如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，属于萃取，使水层褪色而有机层呈橙红色。） 7．密度比水大的液体有机物有：溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。 8、密度比水小的液体有机物有：烃、大多数酯、一氯烷烃。 9．能发生水解反应的物质有 卤代烃、酯（油脂）、二糖、多糖、蛋白质（肽）、盐。 10．不溶于水的有机物有：烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素 11．常温下为气体的有机物有：分子中含有碳原子数小于或等于4的烃（新戊烷例外）、一氯甲烷、甲醛。 土木工程材料复习整理 1.土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2.土木工程材料的分类 （一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料 （二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等（三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3.各级标准各自的部门代号列举 GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准 JG——建工标准 JGJ——建工建材标准 DB——地方标准 QB——企业标准 ISO——国际标准 4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5.材料的结构 宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。 细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m级。 微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6 -10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。（体积密度） 表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。 ㎏/m3 密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??＝%100101??-=W V V m m W ρ 艰第八单元 金属和金属材料 第一节 金属材料 ● 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。 ● 金属的物理性质 ? 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）； ? 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 ● 金属之最 ? 地壳中含量最多的金属元素——铝 ? 人体中含量最多的金属元素——钙 ? 目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜） ? 导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝） ? 熔点最高的金属——钨 ? 熔点最低的金属——汞 ? 硬度最大的金属——铬 ? 密度最大的金属——锇 ? 密度最小的金属——锂 ● 金属的分类 ● 金属的应用 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 ? 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 ? 钨——灯丝——熔点高 ? 铬——电镀——硬度大 ? 铁——菜刀、镰刀、锤子等 ? 汞——体温计液柱 ? 银——保温瓶内胆 ? 铝——“银粉”、锡箔纸 ● 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。 ● 目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。 ● 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。 ● 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 ● 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等 高中有机化学基础知识点归纳小结 一、重要的物理性质 1．有机物的溶解性 （1）难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。 （2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、（醚）、醛、（酮）、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。（它们都能与水形成氢键）。 二、重要的反应 1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质 （1）有机物①通过加成反应使之褪色：含有、—C≡C—的不饱和化合物 ②通过取代反应使之褪色：酚类注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀。 ③通过氧化反应使之褪色：含有—CHO（醛基）的有机物（有水参加反应）注意：纯净的只含有—CHO （醛基）的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ④通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 （2）无机物①通过与碱发生歧化反应3Br2 + 6OH- == 5Br- + BrO3- + 3H2O或Br2 + 2OH- == Br- + BrO- + H2O ②与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+ 2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 1）有机物：含有、—C≡C—、—OH（较慢）、—CHO的物质苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物（但苯不反应） 2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+ 3．与Na反应的有机物：含有—OH、—COOH的有机物 与NaOH反应的有机物：常温下，易与含有酚羟基 ．．．、—COOH的有机物反应 加热时，能与卤代烃、酯反应（取代反应） 与Na2CO3反应的有机物：含有酚．羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3； 含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体； 含有—SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体。 与NaHCO3反应的有机物：含有—COOH、—SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO2气体。4．既能与强酸，又能与强碱反应的物质 （1）2Al + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2↑2Al + 2OH- + 2H2O == 2 AlO2- + 3H2↑ （2）Al2O3 + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH-== 2 AlO2- + H2O （3）Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH-== AlO2- + 2H2O （4）弱酸的酸式盐，如NaHCO3、NaHS等等 NaHCO3 + HCl == NaCl + CO2↑ + H2O NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O NaHS + HCl == NaCl + H2S↑NaHS + NaOH == Na2S + H2O （5）弱酸弱碱盐，如CH3COONH4、(NH4)2S等等 2CH3COONH4 + H2SO4 == (NH4)2SO4 + 2CH3COOH CH3COONH4 + NaOH == CH3COONa + NH3↑+ H2O (NH4)2S + H2SO4 == (NH4)2SO4 + H2S↑ (NH4)2S +2NaOH == Na2S + 2NH3↑+ 2H2O （6）氨基酸，如甘氨酸等 H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O 复习内容： 一液体表面 1研究液体结构的基本假设。 （1）组成液体的原子（或分子）分布均匀、连贯、无规则；(2)液体中没有晶态区域和能容纳其他原子或分子的孔洞；（3）液体的结构主要由原子间形成的排斥力决定。 2间隙多面体，径向分布函数。 液体结构的刚性球自由密堆可以用间隙多面体来表示，其中原子处在多面体间隙的顶点。液体自由密堆结构的5种理想间隙：(a)四面体间隙；(b) 八面体间隙；(c)三棱柱的侧表面被覆盖3个半八面体间隙；(d)阿基米德反棱柱被覆盖2个半八面体间隙；(e)正方十二面体 四面体间隙占了主要地位，所以四面体间隙配位是液体结构的另一特征，四面体配位中的各相邻原子的间距就成为液体结构的最近邻原子间距。 随着温度升高（低于材料熔点Tm），原子间距增加，原子震动幅度提高，但仍然保持有序结构。这时的原子数量的变化不再是一系列离散的线，所以再用原子数量（N(r)）来表示不同径向距离（r）处原子的分布就显得不太合适，而通常采用的方法是用在不同径向距离（r）处原子出现的密度来表示。用密度分布函数ρ(r)来代替离散的数量值N(r)时，分布函数的峰值就代表了在距离中心原子r处原子出现的概率。 3液体原子结构的主要特征。 （1）液体结构中近邻原子数一般为5~11个（呈统计分布），平均为6个，与固态晶体密排结构的12个最近邻原子数相比差别很大； （2）在液体原子的自由密堆结构中，四面体间隙占了主要地位。 （3）液体原子结构在几个原子直径范围内是短程有序的，而长程是无序的。 4 液体表面张力的概念及影响因素。 液体表面分子或原子受到内部分子或原子的吸引，趋向于挤入液体内部，使液体表面积缩小，因而在液体表面切向方向始终存在一种使液体表面积缩小的力，液体表面这种沿着切向方向，合力指向液体内部的作用力，就称为液体表面张力。 液体表面张力影响因素很多，如果不考虑液体内部分子或原子向液体表面的偏聚和外部原子或分子对液体表面的吸引，影响液体表面张力的因素主要有： (1)液体自身结构：液体的表面张力来源于液体内部原子或分子间的吸引力，因此液体内部原子或分子间的结合能的大小直接影响到液体的表面张力的大小。一般来说，液体中原子或分子的结合能越大，液体表面张力越大，一般液体表面张力随结构不同变化趋势是：金属键结合物质>离子键结合物质>极性共价键结合物质>非极性共价键结合物质 (2)表面所接触的介质：液体的表面张力的产生是由于处于表面层的原子或分子一方面受到液体内部原子或分子的吸引，另一方面受到液体外部原子或分子的吸引。当液体处在不同介质环境时，液体表面的原子或分子与不同物质接触所受的作用力不同，因此导致液体表面张力的不同。一般来说，介质物质的原子或分子与液体表面原子或分子结合能越大，液体表面能越小，反之越大 (3)温度：随着温度的升高，液体密度下降，液体内部原子或分子间的作用力降低，液体内部原子或分子对表面原子或分子的吸引力减弱，液体表面张力下降。最早给出的预测液体表面张力与温度关系的半经验表达式为： γ= γ0(1－T/T c)n 式中T c为液体的气化温度，γ0为０K时液体的表面张力。 5液体表面偏聚。 液体中溶质原子向液体表面偏聚可以降低液体的表面能，因此是自发进行的过程。表面能随组成液体的比例变化越大，产生表面偏聚倾向性越大。 第一章 1.三种典型晶胞结构： 体心立方： Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方： Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方： Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向：通过原子中心的直线为原子列，它所代表的方向称为晶向，用晶向指数表示。 晶面：通过晶格中原子中心的平面称为晶面，用晶面指数表示。 （晶向指数、晶面指数的确定见书P7。） 各向异性：晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化：室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降，当缺陷增多到一定数量后，金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此，可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷：实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度也越大。 6.结晶过程：金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形：单晶体金属在拉伸塑性变形时，晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移，滑移面两侧晶体结构没有改变，晶格位向也基本一致，因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多，金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化：随塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性显著降低，这称为加工硬化。 9.再结晶：金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用：消除加工硬化，把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金：两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相：合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类：固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图（20分） P22 第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设，国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。 材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础，而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用，就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系，使人们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 （1）按照材料的使用性能：可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能； 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 （2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键：一次键和二次键。 （1）一次键的三个主要类型：离子键、共价键和金属键。（一次键都涉及电子的转移，或者是电子的共用。）一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键：自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键：包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的，故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键：由两个原子共有最外层电子的键合，使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 （2）二次键：范德华键（二次键既不涉及电子的转移，也不涉及电子的共用。） 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的，比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应：对称的分子和惰性气体原子，由于电子运动的结果，有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化，形成诱导瞬间电偶极子，就会产生很弱的吸引力，这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化：原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上，它们在相互靠近时，电荷会发生偏移，形成 催化剂 加热、加压 有机化学知识点归纳 一、有机物的结构与性质 1、官能团的定义：决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。 2、常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质 (1)烷烃 A) 官能团：无 ；通式：C n H 2n +2；代表物：CH 4 B) 结构特点：键角为109°28′，空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C 原子的四个价键也都如此。 C) 物理性质：1.常温下，它们的状态由气态、液态到固态，且无论是气体还是液体，均为无色。 一般地，C1~C4气态，C5~C16液态，C17以上固态。 2.它们的熔沸点由低到高。 3.烷烃的密度由小到大，但都小于1g/cm^3，即都小于水的密度。 4.烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂 D) 化学性质： ①取代反应（与卤素单质、在光照条件下） ， ，……。 ②燃烧 ③热裂解 C 16H 34 C 8H 18 + C 8H 16 ④烃类燃烧通式： O H 2 CO O )4(H C 222y x y x t x +++????→?点燃 ⑤烃的含氧衍生物燃烧通式: O H 2 CO O )24(O H C 222y x z y x z y x +-+ +????→?点燃 E) 实验室制法：甲烷：3423CH COONa NaOH CH Na CO +→↑+ 注：1.醋酸钠：碱石灰=1：3 2.固固加热 3.无水（不能用NaAc 晶体） 4.CaO ：吸水、稀释NaOH 、不是催化剂 (2)烯烃： A) 官能团： ；通式：C n H 2n (n ≥2)；代表物：H 2C=CH 2 CH 4 + Cl 2CH 3Cl + HCl 光 CH 3Cl + Cl 2CH 2Cl 2 + HCl 光 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O 点燃 CH 4 C + 2H 2 高温 隔绝空气 C=C 原子：—X 原子团（基）：—OH 、—CHO （醛基）、—COOH （羧基）、C 6H 5— 等 化学键： 、 —C ≡C — C=C 官能团 CaO △ 1.原子间的键合方式及性能特点 原子间的键合方式包括化学键和物理键,其中化学键又分为离子键,共价键和金属键,物理键又包括分子键和氢键. 2.原子的外层电子结构，晶体的能带结构。 3.晶体（单晶、多晶）的基本概念，晶体与非晶体的区别。 单晶:质点按同一取向排列,由一个核心(晶核)生长而成的晶体;多晶:由许多不同位向的小晶体(晶粒)所组成的晶体. 4.空间点阵与晶胞、晶面指数、晶面间距的概念，原子的堆积方式和典型的晶体结构。 空间点阵:呈周期性的规律排列的阵点所形成的具有等同的周围环境的三维阵列; 晶胞:在空间点阵中,能代表空间点阵结构特点的最小平行六面体,反应晶格特性的最小几何单元; 晶面指数: 在晶格中，通过任意三个不在同一直线上的格点作一平面，称为晶面，描写晶面方位的一组数称为晶面指数.一般选取晶面在三个坐标轴上的截距,取倒数作为晶面指数; 晶面间距:两近邻晶面间的垂直距离; 原子的堆积方式:六角堆积和立方堆积; 典型的晶体结构:面心立方结构,体心立方结构,密排六方结构. 5.表面信息获取的主要方式及基本原理 可以通过光子,电子,离子,声,热,电场和磁场等与材料表面作用,来获取表面的各种信息,或者利用原子线度的极细探针与被测材料的表面近距离接近,探测探针与材料之间的信号,来获取表面信息. 电子束技术原理: 离子束技术原理:离子比光子电子都重,它轰击表面时产生的效应非常明显.离子不但具有电荷还有电子结构和原子结构,当离子与表面接近时,除具有静电场和接触电势差作用外,它本身还可以处于不同的激发电离态,离子还可以与表面产生各种化学反应,总之,离子与表面作用后,提供的信息非常丰富. 光电子能谱原理: 扫描探针显微镜技术原理: 6.为什么XPS可获得表面信息，而X射线衍射只能获得体信息？ [略] X射线衍射(XRD)是利用晶体形成X射线衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法.将具有一定波长的X射线照射到晶体上时,X射线因在晶体内遇到规则排列的原子或离子而发生散射,(完整版)初中化学金属知识点总结
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