《材料科学基础》考研复习笔记

《材料科学基础》考研复习笔记

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。

（1）晶向指数的标定

a 建立坐标系。确定原点（阵点）、坐标轴和度量单位（棱边）。

b 求坐标。u’,v’,w’。

c 化整数。 u,v,w.

d 加[ ]。[uvw]。

说明：

a 指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。

b 负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。

c 晶向族：晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向。用表示，

数字相同，但排列顺序不同或正负号不同的晶向属于同一晶向族。

（2）晶面指数的标定

a 建立坐标系：确定原点（非阵点）、坐标轴和度量单位。

b 量截距：x,y,z。

c 取倒数：h’,k’,l’。

d 化整数：h,k,k。

e 加圆括号：(hkl)。

说明：

a 指数意义：代表一组平行的晶面；

b 0的意义：面与对应的轴平行；

c 平行晶面：指数相同，或数字相同但正负号相反；

d 晶面族：晶体中具有相同条件（原子排列和晶面间距完全相同），空间位向不同的各组晶面。用{hkl}表示。

e 若晶面与晶向同面，则hu+kv+lw=0;

f 若晶面与晶向垂直，则u=h, k=v, w=l。

（3）六方系晶向指数和晶面指数

a 六方系指数标定的特殊性：四轴坐标系（等价晶面不具有等价指数）。

b 晶面指数的标定

标法与立方系相同(四个截距)；用四个数字(hkil)表示；i=-(h+k)。

c 晶向指数的标定

标法与立方系相同(四个坐标)；用四个数字(uvtw)表示；t=-(u+w)。

依次平移法：适合于已知指数画晶向（末点）。

坐标换算法：[UVW]~[uvtw]

u=(2U-V)/3, v=(2V-U)/3, t=-(U+V)/3, w=W。

（4）晶带

a ――：平行于某一晶向直线所有晶面的组合。

晶带轴晶带面

b 性质：晶带用晶带轴的晶向指数表示；晶带面//晶带轴；

hu+kv+lw=0

c 晶带定律

凡满足上式的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带。推论：

(a)由两晶面(h1k1l1) (h2k2l2)求其晶带轴[uvw]：

u=k1l2-k2l1; v=l1h2-l2h1; w=h1k2-h2k1。

(b)由两晶向[u1v1w1][u2v2w2]求其决定的晶面(hkl)。

H=v1w1-v2w2; k=w1u2-w2u1; l=u1v2-u2v1。

（5）晶面间距

a ――：一组平行晶面中，相邻两个平行晶面之间的距离。

b 计算公式（简单立方）：

d=a/(h2+k2+l2)1/2

注意：只适用于简单晶胞；对于面心立方hkl不全为偶、奇数、体心立方h+k+l=

奇数时，d(hkl)=d/2。

二典型晶体结构及其几何特征

1三种常见晶体结构

面心立方（A1, FCC）体心立方（A1, BCC）密排六方（A3, HCP）

晶胞原子数 4 2 6

点阵常数 a=2/2r a=4/3/3r a=2r

配位数 12 8（8＋6） 12

致密度 0.74 0.68 0.74

堆垛方式 ABCABC.. ABABAB.. ABABAB..

结构间隙正四面体正八面体四面体扁八面体四面体正八面体

（个数） 8 4 12 6 12 6

（r B/r A） 0.225 0.414 0.29 0.15 0.225 0.414

配位数（CN）：晶体结构中任一原子周围最近且等距离的原子数。

致密度（K）：晶体结构中原子体积占总体积的百分数。K=nv/V。

间隙半径（r B）：间隙中所能容纳的最大圆球半径。

2 离子晶体的结构

（1）鲍林第一规则（负离子配位多面体规则）：在离子晶体中，正离子周围形成一个负离子配位多面体，正负离子间的平衡距离取决于正负离子半径之和，正离子的配位数取决于正负离子的半径比。

（2）鲍林第二规则（电价规则含义）：一个负离子必定同时被一定数量的负离子配位多面体所共有。

（3）鲍林第三规则（棱与面规则）：在配位结构中，共用棱特别是共用面的存在，会降低这个结构的稳定性。

3 共价键晶体的结构

（1）饱和性：一个原子的共价键数为8-N。

（2）方向性：各键之间有确定的方位

（配位数小，结构稳定）

三多晶型性

元素的晶体结构随外界条件的变化而发生转变的性质。

四影响原子半径的因素

（1）温度与应力

（2）结合键的影响

（3）配位数的影响（高配位结构向低配位结构转变时，体积膨胀，原子半径减小减缓体积变化。

（4）核外电子分布的影响（一周期内，随核外电子数增加至填满，原子半径减小至一最小值。

第三节原子的不规则排列

原子的不规则排列产生晶体缺陷。晶体缺陷在材料组织控制（如扩散、相变）和性能控制（如材料强化）中具有重要作用。

晶体缺陷：实际晶体中与理想点阵结构发生偏差的区域。

（晶体缺陷可分为以下三类。）

点缺陷：在三维空间各方向上尺寸都很小的缺陷。如空位、间隙原子、异类原子等。

线缺陷：在两个方向上尺寸很小，而另一个方向上尺寸较大的缺陷。主要是位错。

面缺陷：在一个方向上尺寸很小，在另外两个方向上尺寸较大的缺陷。如晶界、相界、表面等。

一点缺陷

1 点缺陷的类型图1－31

（1）空位：

肖脱基空位－离位原子进入其它空位或迁移至晶界或表面。

弗兰克尔空位－离位原子进入晶体间隙。

（2）间隙原子：位于晶体点阵间隙的原子。

（3）置换原子：位于晶体点阵位置的异类原子。

2 点缺陷的平衡浓度

（1）点缺陷是热力学平衡的缺陷－在一定温度下，晶体中总是存在着一定数量的点缺陷（空位），这时体系的能量最低－具有平衡点缺陷的晶体比理想晶体在热力学上更为稳定。（原因：晶体中形成点缺陷时，体系内能的增加将使自由能升高，但体系熵值也增加了，这一因素又使自由能降低。其结果是在G-n曲线上出现了最低值，对应的n值即为平衡空位数。）（2）点缺陷的平衡浓度

C=Aexp(-?Ev/kT)

3 点缺陷的产生及其运动

（1）点缺陷的产生

平衡点缺陷：热振动中的能力起伏。

过饱和点缺陷：外来作用，如高温淬火、辐照、冷加工等。

（2）点缺陷的运动

（迁移、复合－浓度降低；聚集－浓度升高－塌陷）

4 点缺陷与材料行为

（1）结构变化：晶格畸变（如空位引起晶格收缩，间隙原子引起晶格膨胀，置换原子可引起收缩或膨胀。）

（2）性能变化：物理性能（如电阻率增大，密度减小。）

力学性能（屈服强度提高。）

二线缺陷（位错）

位错：晶体中某处一列或若干列原子有规律的错排。

意义：（对材料的力学行为如塑性变形、强度、断裂等起着决定性的作用，对材料的扩散、相变过程有较大影响。）

位错的提出：1926年，弗兰克尔发现理论晶体模型刚性切变强度与与实测临界切应力的巨大差异（2～4个数量级）。

1934年，泰勒、波朗依、奥罗万几乎同时提出位错的概念。

1939年，柏格斯提出用柏氏矢量表征位错。

1947年，柯垂耳提出溶质原子与位错的交互作用。

1950年，弗兰克和瑞德同时提出位错增殖机制。

之后，用TEM直接观察到了晶体中的位错。

1 位错的基本类型

（1）刃型位错

模型：滑移面/半原子面/位错线（位错线┻晶体滑移方向，位错线┻位错运动

方向，晶体滑移方向//位错运动方向。）

分类：正刃型位错（┻）；负刃型位错（┳）。

（2）螺型位错

模型：滑移面/位错线。（位错线//晶体滑移方向，位错线┻位错运动方向，晶

体滑移方向┻位错运动方向。）

分类：左螺型位错；右螺型位错。

（3）混合位错

模型：滑移面/位错线。

2 位错的性质

（1）形状：不一定是直线，位错及其畸变区是一条管道。

（2）是已滑移区和未滑移区的边界。

（3）不能中断于晶体内部。可在表面露头，或终止于晶界和相界，或与其它位错相交，或自行封闭成环。

3 柏氏矢量

（1）确定方法 (避开严重畸变区)

a 在位错周围沿着点阵结点形成封闭回路。

b 在理想晶体中按同样顺序作同样大小的回路。

c 在理想晶体中从终点到起点的矢量即为――。

（2）柏氏矢量的物理意义

a 代表位错，并表示其特征（强度、畸变量）。

b 表示晶体滑移的方向和大小。

c 柏氏矢量的守恒性（唯一性）：一条位错线具有唯一的柏氏矢量。

d 判断位错的类型。

（3）柏氏矢量的表示方法

a 表示: b=a/n[uvw] （可以用矢量加法进行运算）。

b 求模：/b/=a/n[u2+v2+w2]1/2。

4 位错密度

（1）表示方法：ρ＝K/V

ρ＝n/A

（2）晶体强度与位错密度的关系（τ-ρ图）。

（3）位错观察：浸蚀法、电境法。

5 位错的运动

（1）位错的易动性。

（2）位错运动的方式

a 滑移：位错沿着滑移面的移动。

刃型位错的滑移：具有唯一的滑移面

螺型位错的滑移：具有多个滑移面。

位错环的滑移：注重柏氏矢量的应用。

b 攀移：刃型位错在垂直于滑移面方向上的运动。

机制：原子面下端原子的扩散――位错随半原子面的上下移动而上下运动。

分类：正攀移（原子面上移、空位加入）/负攀移（原子面下移、原子加入）。

应力的作用：（半原子面侧）压应力有利于正攀移，拉应力有利于负攀移。

（3）作用在位错上的力（单位距离上）

滑移：f=τb；

攀移：f=σb。

6 位错的应变能与线张力

（1）单位长度位错的应变能：W=αGb2。

（α＝0.5~1.0, 螺位错取下限，刃位错取上限。）

（2）位错是不平衡的缺陷。

（商增不能抵销应变能的增加。）

（3）位错的线张力：T=αGb2。

（4）保持位错弯曲所需的切应力：τ＝Gb/2r。

7 位错的应力场及其与其它缺陷的作用

（1）应力场

螺位错：τ＝Gb/2πr。（只有切应力分量。）

刃位错：表达式（式1－9）

晶体中：滑移面以上受压应力，滑移面以下受拉应力。

滑移面：只有切应力。

（2）位错与位错的交互作用

f=τ b ，f=－σb （刃位错）。

同号相互排斥，异号相互吸引。（达到能量最低状态。）

（3）位错与溶质原子的相互作用

间隙原子聚集于位错中心，使体系处于低能态。

柯氏气团：溶质原子在位错线附近偏聚的现象。

（4）位错与空位的交互作用

导致位错攀移。

8 位错的增殖、塞积与交割

（1）位错的增殖：F-R源。

（2）位错的塞积

分布：逐步分散。

位错受力：切应力作用在位错上的力、位错间的排斥力、障碍物的阻力。

（3）位错的交割

位错交割后结果：按照对方位错柏氏矢量（变化方向和大小）。

割阶：位错交割后的台阶不位于它原来的滑移面上。

扭折：――――――――位于―――――――――。

对性能影响：增加位错长度，产生固定割阶。

9 位错反应

（1）位错反应：位错的分解与合并。

（2）反应条件

几何条件：∑b前=∑b后；反应前后位错的柏氏矢量之和相等。

能量条件：∑b2前>∑b2后; 反应后位错的总能量小于反应前位错的总能量。

10 实际晶体中的位错

（1）全位错：通常把柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错或单位位错。

（实际晶体中的典型全位错如表1－7所示）

（2）不全位错：柏氏矢量小于点阵矢量的位错。

（实际晶体中的典型不全位错如表1－7所示）

（3）肖克莱和弗兰克不全位错。

肖克莱不全位错的形成：原子运动导致局部错排，错排区与完整晶格区的边界线即为肖克莱不全位错。（结合位错反应理解。可为刃型、螺型或混合型位错。）弗兰克不全位错的形成：在完整晶体中局部抽出或插入一层原子所形成。（只能

攀移，不能滑移。）

（4）堆垛层错与扩展位错

堆垛层错：晶体中原子堆垛次序中出现的层状错排。

扩展位错：一对不全位错及中间夹的层错称之。

三面缺陷

面缺陷主要包括晶界、相界和表面，它们对材料的力学和物理化学性能具有重要影响。

1 晶界

（1）晶界：两个空间位向不同的相邻晶粒之间的界面。

（2）分类

大角度晶界：晶粒位向差大于10度的晶界。其结构为几个原子范围

内的原子的混乱排列，可视为一个过渡区。

小角度晶界：晶粒位向差小于10度的晶界。其结构为位错列，又分

为对称倾侧晶界和扭转晶界。

亚晶界：位向差小于1度的亚晶粒之间的边界。为位错结构。

孪晶界：两块相邻孪晶的共晶面。分为共格孪晶界和非共格孪晶界。

2 相界

（1）相界：相邻两个相之间的界面。

（2）分类：共格、半共格和非共格相界。

3 表面

（1）表面吸附：外来原子或气体分子在表面上富集的现象。

（2）分类

物理吸附：由分子键力引起，无选择性，吸附热小，结合力小。

化学吸附：由化学键力引起，有选择性，吸附热大，结合力大。

4 界面特性

（1）界面能会引起界面吸附。

（2）界面上原子扩散速度较快。

（3）对位错运动有阻碍作用。

（4）易被氧化和腐蚀。

（5）原子的混乱排列利于固态相变的形核。

第二章固体中的相结构

合金与相

1 合金

（1）合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属经一定方法合成的具有金属特性的物质。

（2）组元：组成合金最基本的物质。（如一元、二元、三元合金〕

（3）合金系：给定合金以不同的比例而合成的一系列不同成分合金的总称。

2 相

（1）相：材料中结构相同、成分和性能均一的组成部分。（如单相、两相、多相合金。）（2）相的分类

固溶体：晶体结构与其某一组元相同的相。含溶剂和溶质。

中间相（金属化合物）：组成原子有固定比例，其结构与组成组元均不相同的相。

第一节固溶体

按溶质原子位置不同，可分为置换固溶体和间隙固溶体。

按固溶度不同，可分为有限固溶体和无限固溶体。

按溶质原子分布不同，可分为无序固溶体和有序固溶体。

1 置换固溶体

（1）置换固溶体：溶质原子位于晶格点阵位置的固溶体。

（2）影响置换固溶体溶解度的因素

a 原子尺寸因素

原子尺寸差越小，越易形成置换固溶体，且溶解度越大。

△r=(r A-r B)/r A

当△r<15%时，有利于大量互溶。

b 晶体结构因素

结构相同，溶解度大，有可能形成无限固溶体。

c 电负性因素

电负性差越小，越易形成固溶体，溶解度越大。

d 电子浓度因素

电子浓度e/a越大，溶解度越小。e/a有一极限值，与溶剂晶体结构有关。一价面心立方金属为1.36，一价体心立方金属为1.48。

（上述四个因素并非相互独立，其统一的理论的是金属与合金的电子理论。）

2 间隙固溶体

（1）影响因素：原子半径和溶剂结构。

（2）溶解度：一般都很小，只能形成有限固溶体。

3 固溶体的结构

（1）晶格畸变。

（2）偏聚与有序：完全无序、偏聚、部分有序、完全有序。

4 固溶体的性能

固溶体的强度和硬度高于纯组元，塑性则较低。

（1）固溶强化：由于溶质原子的溶入而引起的强化效应。

（2）柯氏气团

（3）有序强化

第二节金属间化合物

中间相是由金属与金属，或金属与类金属元素之间形成的化合物，也称为金属间化合物。

1 正常价化合物

（1）形成：电负性差起主要作用，符合原子价规则。

（2）键型：随电负性差的减小，分别形成离子键、共价键、金属键。

（3）组成：AB或AB2。

2 电子化合物（电子相）

（1）形成：电子浓度起主要作用，不符合原子价规则。

（2）键型：金属键（金属－金属）。

（3）组成：电子浓度对应晶体结构，可用化学式表示，可形成以化合物为基的固溶体。

3 间隙化合物

（1）形成：尺寸因素起主要作用。

（2）结构

简单间隙化合物（间隙相）：金属原子呈现新结构，非金属原子位于其间隙，结

构简单。

复杂间隙化合物：主要是铁、钴、铬、锰的化合物，结构复杂。

（3）组成：可用化学式表示，可形成固溶体，复杂间隙化合物的金属元素可被置换。

4 拓扑密堆相

（1）形成：由大小原子的适当配合而形成的高密排结构。

（2）组成：AB2。

5 金属化合物的特性

（1）力学性能：高硬度、高硬度、低塑性。

（2）物化性能：具有电学、磁学、声学性质等，可用于半导体材料、形状记忆材料、储氢材料等。

第三节陶瓷晶体相

1 陶瓷材料简介

（1）分类：结构陶瓷（利用其力学性能）：强度（叶片、活塞）、韧性（切削刀具）、硬度（研磨材料）。

功能陶瓷（利用其物理性能）

精细功能陶瓷：导电、气敏、湿敏、生物、超导陶瓷等。

功能转换陶瓷：压电、光电、热电、磁光、声光陶瓷等。

结合键：离子键、共价键。

硅酸盐陶瓷：主要是离子键结合，含一定比例的共价键。可用分子式表示

其组成。

2 硅酸盐陶瓷的结构特点与分类

（1）结构特点

a 结合键与结构：主要是离子键结合，含一定比例的共价键。硅位于氧四面体

的间隙。

b 每个氧最多被两个多面体共有。氧在两个四面体之间充当桥梁作用，称为氧

桥。

（2）结构分类

a 含有限Si-O团的硅酸盐，包括含孤立Si-O团和含成对或环状Si-O团两类。

b 链状硅酸盐：Si-O团共顶连接成一维结构，又含单链和双链两类。

c 层状硅酸盐：Si-O团底面共顶连接成二维结构。

d 骨架状硅酸盐：Si-O团共顶连接成三维结构。

第四节分子相

1 基本概念

（1）高分子化合物：由一种或多种化合物聚合而成的相对分子质量很大的化合物。又称聚合物或高聚物。

（2）分类

按相对分子质量：分为低分子聚合物（<5000）和高分子聚合物（>5000）。

按组成物质：分为有机聚合物和无机聚合物。

2 化学组成

（以氯乙烯聚合成聚氯乙烯为例）

（1）单体：组成高分子化合物的低分子化合物。

（2）链节：组成大分子的结构单元。

（3）聚合度n：大分子链中链节的重复次数。

3 高分子化合物的合成

（1）加聚反应

a 概念：由一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应。（其产物为聚合物）

b 组成：与单体相同。反应过程中没有副产物。

c 分类

均聚反应：由一种单体参与的加聚反应。

共聚反应：由两种或两种以上单体参与的加聚反应。

（2）缩聚反应

a 概念：由一种或多种单体相互混合而连接成聚合物，同时析出某种低分子化

合物的反应。

b 分类

均缩聚反应：由一种单体参加的缩聚反应。

共缩聚反应：由两种或两种以上单体参加的缩聚反应。

4 高分子化合物的分类

（1）按性能与用途：塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料等。

（2）按生成反应类型：加聚物、缩聚物。

（3）按物质的热行为：热塑性塑料和热固性塑料。

5 高分子化合物的结构

（1）高分子链结构（链内结构，分子内结构）

a 化学组成

b 单体的连接方式

均聚物中单体的连接方式：头－尾连接、头－头或尾－尾相连、无轨连接。

共聚物中单体的连接方式：

无轨共聚：ABBABBABA

交替共聚：ABABABAB

嵌段共聚：AAAABBAAAABB

接枝共聚：AAAAAAAAAAA

B B

B B

B B

c 高分子链的构型（按取代基的位置与排列规律）

全同立构：取代基R全部处于主链一侧。

间同立构：取代基R相间分布在主链两侧。

无轨立构；取代基R在主链两侧不规则分布。

d 高分子链的几何形状：线型、支化型、体型。

（2）高分子的聚集态结构（链间结构、分子间结构）

无定形结构、部分结晶结构、结晶型结构（示意图）

6高分子材料的结构与性能特点

（1）易呈非晶态。

（2）弹性模量和强度低。

（3）容易老化。

（4）密度小。

（5）化学稳定性好。

第五节玻璃相

1 结构：长程无序、短程有序

（1）连续无轨网络模型。

（2）无规密堆模型。

（3）无轨则线团模型。

2 性能

（1）各向同性。

（2）无固定熔点。

（3）高强度、高耐蚀性、高导磁率（金属）。

第三章凝固与结晶

凝固：物质从液态到固态的转变过程。若凝固后的物质为晶体，则称之为结晶。

凝固过程影响后续工艺性能、使用性能和寿命。

凝固是相变过程，可为其它相变的研究提供基础。

第一节材料结晶的基本规律

1 液态材料的结构

结构：长程有序而短程有序。

特点（与固态相比）：原子间距较大、原子配位数较小、原子排列较混乱。

2 过冷现象

（1）过冷：液态材料在理论结晶温度以下仍保持液态的现象。（见热分析实验图）（2）过冷度：液体材料的理论结晶温度(Tm) 与其实际温度之差。

△T=Tm-T (见冷却曲线)

注：过冷是凝固的必要条件（凝固过程总是在一定的过冷度下进行）。

3 结晶过程

（1）结晶的基本过程：形核－长大。（见示意图）

（2）描述结晶进程的两个参数

形核率：单位时间、单位体积液体中形成的晶核数量。用N表示。

长大速度：晶核生长过程中，液固界面在垂直界面方向上单位时间内迁移的距

离。用G表示。

第二节材料结晶的基本条件

1 热力学条件

（1）G-T曲线（图3－4）

a 是下降曲线：由G-T函数的一次导数（负）确定。

dG/dT=-S

b 是上凸曲线：由二次导数（负）确定。

d2G/d2T=-C p/T

c 液相曲线斜率大于固相：由一次导数大小确定。

二曲线相交于一点，即材料的熔点。

（2）热力学条件

△Gv=－L m△T/T m

a △T>0, △Gv<0－过冷是结晶的必要条件（之一）。

b △T越大, △Gv越小－过冷度越大，越有利于结晶。

c △Gv的绝对值为凝固过程的驱动力。

2 结构条件

结构起伏（相起伏）：液态材料中出现的短程有序原子集团的时隐时现现象。是结晶的必要条件（之二）。

第三节晶核的形成

均匀形核：新相晶核在遍及母相的整个体积内无轨则均匀形成。

非均匀形核：新相晶核依附于其它物质择优形成。

1 均匀形核

（1）晶胚形成时的能量变化

△G＝V△Gv+σS

=(4/3)πr3△Gv+4πr2σ (图3－8)

〔2〕临界晶核

d△G/dr=0

r k=-2σ/△Gv

临界晶核：半径为r k的晶胚。

（3〕临界过冷度

r k=-2σTm/Lm△T

临界过冷度：形成临界晶核时的过冷度。△T k.

△T≥△T k是结晶的必要条件。

（4）形核功与能量起伏

△G k＝S kσ/3

临界形核功：形成临界晶核时需额外对形核所做的功。

能量起伏：系统中微小区域的能量偏离平均能量水平而高低不一的现象。（是结晶的必要条件之三）。

（5）形核率与过冷度的关系

N=N1.N2 (图3－11，12)

由于N受N1.N2两个因素控制，形核率与过冷度之间是呈抛物线的关系。

2 非均匀形核

（1）模型：外来物质为一平面，固相晶胚为一球冠。

（2）自由能变化：表达式与均匀形核相同。

（3）临界形核功

计算时利用球冠体积、表面积表达式，结合平衡关系σlw=σsw+σsl cosθ计算

能量变化和临界形核功。

△G k非/△G k=(2-3cosθ+cos3θ)/4

a θ=0时，△G k非＝0，杂质本身即为晶核；

b 180>θ>0时, △G k非<△G k, 杂质促进形核；

cθ=180时，△G k非＝△G k，杂质不起作用。

（4）影响非均匀形核的因素

a 过冷度：（N-△T曲线有一下降过程）。（图3－16）

b 外来物质表面结构：θ越小越有利。点阵匹配原理：结构相似，点阵常数相

近。

c 外来物质表面形貌：表面下凹有利。（图3－17）

第四节晶核的长大

1 晶核长大的条件

（1）动态过冷

动态过冷度：晶核长大所需的界面过冷度。（是材料凝固的必要条件）（2）足够的温度

（3）合适的晶核表面结构。

2 液固界面微结构与晶体长大机制

粗糙界面（微观粗糙、宏观平整－金属或合金从来可的界面）：垂直长大。

光滑界面（微观光滑、宏观粗糙－无机化合物或亚金属材料的界面）：二维晶核长大、依靠缺陷长大。

3 液体中温度梯度与晶体的长大形态

（1）正温度梯度（液体中距液固界面越远，温度越高）

粗糙界面：平面状。

光滑界面：台阶状。

（2）负温度梯度（液体中距液固界面越远，温度越低）

粗糙界面：树枝状。

光滑界面：树枝状－台阶状。

第五节凝固理论的应用

1 材料铸态晶粒度的控制

Zv=0.9(N/G)3/4

（1）提高过冷度。降低浇铸温度，提高散热导热能力，适用于小件。

（2）化学变质处理。促进异质形核，阻碍晶粒长大。

（3）振动和搅拌。输入能力，破碎枝晶。

2 单晶体到额制备

（1）基本原理：保证一个晶核形成并长大。

（2）制备方法：尖端形核法和垂直提拉法。

3 定向凝固技术

（1）原理：单一方向散热获得柱状晶。

（2）制备方法。

4 急冷凝固技术

（1）非晶金属与合金

（2）微晶合金。

（3）准晶合金。

第四章二元相图

相：（概念回顾）

相图：描述系统的状态、温度、压力及成分之间关系的图解。

二元相图：

第一节相图的基本知识

1 相律

（1）相律：热力学平衡条件下，系统的组元数、相数和自由度数之间的关系。

（2）表达式：f=c-p+2; 压力一定时，f=c-p+1。

（3）应用

可确定系统中可能存在的最多平衡相数。如单元系2个，二元系3个。

可以解释纯金属与二元合金的结晶差别。纯金属结晶恒温进行，二元合金变温

进行。

2 相图的表示与建立

（1）状态与成分表示法

状态表示：温度－成分坐标系。坐标系中的点－表象点。

成分表示：质量分数或摩尔分数。

（2）相图的建立

方法：实验法和计算法。

过程：配制合金－测冷却曲线－确定转变温度－填入坐标－绘出曲线。

相图结构：两点、两线、三区。

3 杠杆定律

（1）平衡相成分的确定（根据相率，若温度一定，则自由度为0，平衡相成分随之确定。）

（2）数值确定：直接测量计算或投影到成分轴测量计算。

（3）注意：只适用于两相区；三点（支点和端点）要选准。

第二节二元匀晶相图

1 匀晶相同及其分析

（1）匀晶转变：由液相直接结晶出单相固溶体的转变。

（2）匀晶相图：具有匀晶转变特征的相图。

（3）相图分析（以Cu-Ni相图为例）

两点：纯组元的熔点；

两线：L, S相线；

三区：L, α, L+α。

2 固溶体合金的平衡结晶

（1）平衡结晶：每个时刻都能达到平衡的结晶过程。

（2）平衡结晶过程分析

① 冷却曲线：温度－时间曲线；

② 相（组织）与相变（各温区相的类型、相变反应式，杠杆定律应用。）；

③ 组织示意图；

④ 成分均匀化：每时刻结晶出的固溶体的成分不同。

（3）与纯金属结晶的比较

①相同点：基本过程：形核－长大；

热力学条件：⊿T>0；

能量条件：能量起伏；

结构条件：结构起伏。

② 不同点：合金在一个温度范围内结晶（可能性：相率分析，必要性：成分均

匀化。）

合金结晶是选分结晶：需成分起伏。

3 固溶体的不平衡结晶

（1）原因：冷速快（假设液相成分均匀、固相成分不均匀）。

（2）结晶过程特点：固相成分按平均成分线变化（但每一时刻符合相图）；

结晶的温度范围增大；

组织多为树枝状。

（3）成分偏析：晶内偏析：一个晶粒内部化学成分不均匀现象。

枝晶偏析：树枝晶的枝干和枝间化学成分不均匀的现象。

（消除：扩散退火，在低于固相线温度长时间保温。）

4 稳态凝固时的溶质分布

（1）稳态凝固：从液固界面输出溶质速度等于溶质从边界层扩散出去速度的凝固过程。

（2）平衡分配系数：在一定温度下，固、液两平衡相中溶质浓度的比值。

k0=C s/C l

（3）溶质分布：液、固相内溶质完全混合（平衡凝固）－a;

固相不混合、液相完全混合－b;

固相不混合、液相完全不混合－c；

固相不混合、液相部分混合－d。

（4）区域熔炼（上述溶质分布规律的应用）

5 成分过冷及其对晶体生长形态的影响

（1）成分过冷：由成分变化与实际温度分布共同决定的过冷。

（2）形成：界面溶质浓度从高到低－液相线温度从低到高。

（图示：溶质分布曲线－匀晶相图－液相线温度分布曲线－实际温度分布曲线－成分过冷区。）

（3）成分过冷形成的条件和影响因素

条件：G/R

合金固有参数：m, k0;

实验可控参数：G, R。

（4）成分过冷对生长形态的影响

（正温度梯度下）G越大，成分过冷越大－生长形态：平面状－胞状－树枝状。

第三节二元共晶相图及合金凝固

共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。

共晶相图：具有共晶转变特征的相图。

（液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应。

共晶组织：共晶转变产物。（是两相混合物）

1 相图分析（相图三要素）

（1）点：纯组元熔点；最大溶解度点；共晶点（是亚共晶、过共晶成分分界点）等。

（2）线：结晶开始、结束线；溶解度曲线；共晶线等。

（3）区：3个单相区；3个两相区；1个三相区。

2 合金的平衡结晶及其组织（以Pb-Sn相图为例）

（1）Wsn<19％的合金

① 凝固过程（冷却曲线、相变、组织示意图）。

② 二次相（次生相）的生成：脱溶转变（二次析出或二次再结晶）。

③ 室温组织（α＋βⅡ）及其相对量计算。

（2）共晶合金

① 凝固过程（冷却曲线、相变、组织示意图）。

②共晶线上两相的相对量计算。

③室温组织（α＋β＋αⅡ＋βⅡ）及其相对量计算。

（3）亚共晶合金

① 凝固过程（冷却曲线、相变、组织示意图）。

② 共晶线上两相的相对量计算。

③ 室温组织（α＋βⅡ＋（α＋β））及其相对量计算。

④组织组成物与组织图

组织组成物：组成材料显微组织的各个不同本质和形态的部分。

组织图：用组织组成物填写的相图。

3 不平衡结晶及其组织

（1）伪共晶

① 伪共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶组织。

② 形成原因：不平衡结晶。成分位于共晶点附近。

③ 不平衡组织

由非共晶成分的合金得到的完全共晶组织。

共晶成分的合金得到的亚、过共晶组织。（伪共晶区偏移）

（2）不平衡共晶

①不平衡共晶：位于共晶线以外成分的合金发生共晶反应而形成的组织。

②原因：不平衡结晶。成分位于共晶线以外端点附件。

（3）离异共晶

①离异共晶：两相分离的共晶组织。

②形成原因

平衡条件下，成分位于共晶线上两端点附近。

不平衡条件下，成分位于共晶线外两端点附。

③消除：扩散退火。

4 共晶组织的形成

（1）共晶体的形成

成分互惠－交替形核片间搭桥－促进生长

两相交替分布

共晶组织

（2）共晶体的形态

粗糙－粗糙界面：层片状（一般情况）、棒状、纤维状（一相数量明显少于另一

相）

粗糙－平滑界面：具有不规则或复杂组织形态（由于两相微观结构不同）

所需动态过冷度不同，金属相任意长大，另一相在其间隙长大。可得到球状、针状、花朵状、树枝状共晶体。

非金属相与液相成分差别大。形成较大成分过冷，率先长大，形成针状、骨骼状、螺旋状、蜘蛛网状的共晶体。

（3）初生晶的形态：

金属固溶体：粗糙界面－树枝状；非金属相：平滑界面－规则多面体。

第四节二元包晶相图

包晶转变：由一个特定成分的固相和液相生成另一个特点成分固相的转变。

包晶相图：具有包晶转变特征的相图。

1 相图分析

点、线、区。

2 平衡结晶过程及其组织

（1）包晶合金的结晶

结晶过程：包晶线以下，L, α对β过饱和－界面生成β－三相间存在浓度梯

度－扩散－β长大－全部转变为β。

室温组织：β或β＋αⅡ。

（2）成分在C-D之间合金的结晶

结晶过程：α剩余；

室温组织：α＋β＋αⅡ＋βⅡ。

3 不平衡结晶及其组织

异常α相导致包晶偏析〔包晶转变要经β扩散。包晶偏析：因包晶转变不能充分进行而导致的成分不均匀现象。〕

异常β相由不平衡包晶转变引起。成分在靠近固相、包晶线以外端点附件。

4 包晶转变的应用

（1）组织设计：如轴承合金需要的软基体上分布硬质点的组织。

（2）晶粒细化。

第五节其它类型的二元相图

自学内容

第六节铁碳合金相图

一二元相图的分析和使用

（1）二元相图中的几何规律

①相邻相区的相数差1（点接触除外）－相区接触法则；

②三相区的形状是一条水平线，其上三点是平衡相的成分点。

③若两个三相区中有2个相同的相，则两水平线之间必是由这两相组成的两相区。

④单相区边界线的延长线应进入相邻的两相区。

（2）相图分析步骤

①以稳定的化合物分割相图；

②确定各点、线、区的意义；

③分析具体合金的结晶过程及其组织变化

注：虚线、点划线的意义－尚未准确确定的数据、磁学转变线、有序－无序转变线。

（3）相图与合金性能的关系

①根据相图判断材料的力学和物理性能

②根据相图判断材料的工艺性能

铸造性能：根据液固相线之间的距离X

X越大，成分偏析越严重（因为液固相成分差别大）；

X越大，流动性越差（因为枝晶发达）；

X越大，热裂倾向越大（因为液固两相共存的温区大）。

塑性加工性能：选择具有单相固溶体区的合金。

热处理性能：选择具有固态相变或固溶度变化的合金。

二铁－碳合金相图

1组元和相

（1）组元：铁－石墨相图：Fe,C;

铁－渗碳体相图：Fe-Fe3C。

相：L, δ, A(γ), F(α), Fe3C(K)。（其定义）

2相图分析

点：16个。

线：两条磁性转变线；三条等温转变线；其余三条线：GS,ES,PQ。

区：5个单相区，7个两相区，3个三相区。

相图标注：相组成物标注的相图。

组织组成物标注的相图。

3 合金分类：工业纯钛（C%<0.0218%）、碳钢（0.0218

（C%>2.11%）

4平衡结晶过程及其组织

（1）典型合金（7种）的平衡结晶过程、组织变化、室温组织及其相对量计算。

（2）重要问题：Fe3CⅠ, Fe3CⅡ, Fe3CⅢ 的意义及其最大含量计算。

L d-L d`转变。

二次杠杆的应用。

5 含碳量对平衡组织和性能的影响

（1）对平衡组织的影响（随C%提高）

组织：α＋Fe3CⅢ L d`＋Fe3CⅠ；

相：α减少，Fe3C增多；

Fe3C形态：Fe3CⅢ（薄网状、点状）共析Fe3C（层片状） Fe3CⅡ（网状）共

晶Fe3C（基体） Fe3CⅠ（粗大片状）。

（2）对力学性能的影响

强度、硬度升高，塑韧性下降。

（3）对工艺性能的影响

适合锻造：C%<2.11%，可得到单相组织。

适合铸造：C%～4.3%。，流动性好。

适合冷塑变：C%<0.25%，变形阻力小。

适合热处理：0.0218~2.11，有固态相变。

第七节相图的热力学解释

图示讲解

第八节铸锭组织及其控制

1 铸锭组织

（1）铸锭三区：表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区。

（2）组织控制：受浇铸温度、冷却速度、化学成分、变质处理、机械振动与搅拌等因素影响。

2 铸锭缺陷

（1）微观偏析

（2）宏观偏析

正偏析

反偏析

比重偏析

（3）夹杂与气孔

夹杂：外来夹杂和内生夹杂。

气孔：析出型和反应型。

（4）缩孔和疏松

形成：凝固时体积缩小－补缩不足－形成缩孔。

分类：集中缩孔（缩孔、缩管）和分散缩孔（疏松，枝晶骨架相遇，封闭液体，

造成补缩困难形成。）

第五章三元相图

第一节总论

1 三元相图的主要特点

（1）是立体图形，主要由曲面构成；

（2）可发生四相平衡转变；

（3）一、二、三相区为一空间。

2 成分表示法－成分三角形（等边、等腰、直角三角形）

（1）已知点确定成分；

（2）已知成分确定点。

3 成分三角形中特殊的点和线

（1）三个顶点：代表三个纯组元；

（2）三个边上的点：二元系合金的成分点；

（3）平行于某条边的直线：其上合金所含由此边对应顶点所代表的组元的含量一定。

（4）通过某一顶点的直线：其上合金所含由另两个顶点所代表的两组元的比值恒定。

4 平衡转变的类型

（1）共晶转变：L0 T αa+βb+γc;

（2）包晶转变：L0＋αa+βb T γc;

（3）包共晶转变：L0＋αa T βb+γc;

还有偏共晶、共析、包析、包共析转变等。

5 共线法则与杠杆定律

（1）共线法则：在一定温度下，三元合金两相平衡时，合金的成分点和两个平衡相的成分点必然位于成分三角形的同一条直线上。（由相率可知，此时系统有一个

自由度，表示一个相的成分可以独立改变，另一相的成分随之改变。）（2）杠杆定律：用法与二元相同。

两条推论

（1）给定合金在一定温度下处于两相平衡时，若其中一个相的成分给定，另一个相的成分点必然位于已知成分点连线的延长线上。

（2）若两个平衡相的成分点已知，合金的成分点必然位于两个已知成分点的连线上。

6 重心定律

在一定温度下，三元合金三相平衡时，合金的成分点为三个平衡相的成分点组成的三

角形的质量重心。（由相率可知，此时系统有一个自由度，温度一定时，三个平衡相的成分是确定的。）

平衡相含量的计算：所计算相的成分点、合金成分点和二者连线的延长线与对边的交点组成一个杠杆。合金成分点为支点。计算方法同杠杆定律。

第二节三元匀晶相图

1 相图分析

点：Ta, Tb, Tc-三个纯组元的熔点；

面：液相面、固相面；

区：L, α, L+α。

2 三元固溶体合金的结晶规律

液相成分沿液相面、固相成分沿固相面，呈蝶形规律变化。

（立体图不实用）

3 等温界面（水平截面）

（1）做法：某一温度下的水平面与相图中各面的交线。

（2）截面图分析

3个相区：L, α, L+α;

2条相线：L1L2, S1S2（共轭曲线）;

若干连接线：可作为计算相对量的杠杆（偏向低熔

点组元；可用合金成分点与顶点的连线近似代替）。

4 变温截面（垂直截面）

（1）做法：某一垂直平面与相图中各面的交线。

（2）二种常用变温截面经平行于某条边的直线做垂直面获得；

经通过某一顶点的直线做垂直面获得。

（3）结晶过程分析

成分轴的两端不一定是纯组元；

注意液、固相线不一定相交；

不能运用杠杆定律（液、固相线不是成分变化线）。

5 投影图

（1）等温线投影图：可确定合金结晶开始、结束温度。

（2）全方位投影图：匀晶相图不必要。

第三节三元共晶相图

一组元在固态互不相溶的共晶相图

（1）相图分析点：熔点；二元共晶点；三元共晶点。

两相共晶线

液相面交线

线：EnE 两相共晶面交线

液相单变量线

液相区与两相共晶面交线

液相面

固相面

面：两相共晶面

三元共晶面

两相区：3个

区：单相区：4个

三相区：4个

四相区：1个

（2）等温截面

应用：可确定平衡相及其成分；可运用杠杆定律和重心定律。

是直边三角形

三相平衡区两相区与之线接（水平截面与棱柱面交线）

单相区与之点接（水平截面与棱边的交点，表示三

个平衡相成分。）

（3）变温截面

应用：分析合金结晶过程，确定组织变化

局限性：不能分析成分变化。（成分在单变量线上，不在垂直截面上）

合金结晶过程分析；

（4）投影图相组成物相对量计算（杠杆定律、重心定律）

组织组成物相对量计算（杠杆定律、重心定律）

二组元在固态有限溶解的共晶相图

（1）相图分析

点：熔点；二元共晶点；三元共晶点。

两相共晶线

液相面交线

线：EnE 两相共晶面交线

液相单变量线

液相区与两相共晶面交线

固相单变量线

液相面

固相面：由匀晶转变结束面、两相共晶结束面、三相共晶结束面组成。

面：两相共晶面

三元共晶面

溶解度曲面：6个

两相区：6个

区：单相区：4个

三相区：4个

四相区：1个

（2）等温截面

应用：可确定平衡相及其成分；可运用杠杆定律和重心定律。

是直边三角形

三相平衡区两相区与之线接（水平截面与棱柱面交线）

单相区与之点接（水平截面与棱边的交点，表示三

个平衡相成分。）

相率相区的相数差1；

相区接触法则：单相区/两相区曲线相接；

两相区/三相区直线相接。

（3）变温截面

3个三相区

共晶相图特征：水平线

1个三相区

三相共晶区特征：曲边三角形。

应用：分析合金结晶过程，确定组织变化

局限性：不能分析成分变化。（成分在单变量线上，不在垂直截面上）

动物学考研复习笔记

1．侧线：鱼类身体两侧由皮肤的许多感觉囊排列而成的特殊感受器，能感知水流、压力，低频振动等 2．韦伯氏器：由三脚骨、间插骨、舟骨连接而成，能感受到声波及气体压力，水压的变化‘并引起与此相应的运动。 3.咽喉齿：硬骨鱼中鲤形目鱼第5对鳃弓上特化为3咽喉持，具有研磨能力，其形状与食性有关，靠咽喉齿和基枕骨腹面的角质垫相研磨，可以压碎通过咀嚼的食物，其形状、数目排列方式是鲤形目鱼分类的依据。 4.逆转变态：由于幼体与成体的生活方式截然不同，幼体在变态发育过程

中失去一些重要构造而成为行为简单的成体。 5.鳍脚：雄性软骨鱼的交配器，位于腹鳍之间的基鳍软骨特化而来 6.洄游：某些鱼类在生命运动过程中，会周期性群体性方向性的迁徙运动，为满足等饵，繁殖，越冬等条件，这种运动特性称为洄游 洄游的意义：鱼类的洄游是一种适应，鱼类凭借这一运动可以满足在生活的某一时期所要求生殖，等饵，越冬的条件，是个体的生存和种群的繁衍可靠的保证。 7.初生颌：软骨鱼最早出现和原始型的颌，1对

8.次生颌：硬骨鱼类和其他脊椎动物的上下颌分别被前颌骨，上颌骨和齿骨等，膜骨构成的次生颌所代替，5对 9．耳后腺：由括液腺转变而来，能分泌毒浆，是50-60个椭圆形小毒腺的集合体，每个小毒腺内充满嗜酸性物质，以一短管开口于皮肤表面，腺体的基部有一束平滑肌包裹，控制分泌物的排出。 10.泄殖腔：两栖类，爬行类，鸟类及哺乳类的单孔目背后有一开口作为肠道，尿道，产道的出口相较于脊椎动物相对较大，同时成为了动物排尿，排粪及产卵的出口

11.毕氏器：蟾蜍和短头蟾的生殖腺前缘附生形状各异由蝌蚪生殖腺 12.精尿管：雄性肾脏前端由肾小管与精巢伸出的精细管相通，并借输尿管运送精子，故其输尿管兼有输尿和输精两种功能 13.固胸型肩带：左右两侧的上乌喙骨在腹中线相互平行固着在一起，如青蛙 弧胸型肩带：左右两侧的上乌喙骨均为弧形，并重叠，如蟾蜍 14婚垫：蛙蟾类雄性前肢内侧第一第二指的基部隆起，垫上富有粘液腺活角质刺，用于加固抱对的作用 15.冬眠：环境温度是两栖类生存的重

大学普通动物学知识点总结

笫一章原生动物门 一. 原生动物门的主要特征 1.整个身体由一个细胞组成。原生动物即单细胞动物。具有一般细胞所有的基本结构:细胞膜细胞核细胞质细胞器这种单细胞又是一个具有一切动物特性和生理机能的、独立完整的有机体具有运动、消化、呼吸、排泄、感应、生殖等机能 1.4有特殊的适应性 不良环境下能形成包囊，在失去大部分结构后缩成一团，并分泌胶质在体外形成包囊膜，使自身与外界环境隔开，新陈代谢水平降低，处于休眠状态。待环境条件良好时又长出相应结构，脱囊而出，恢复正常生活。 1.5 群体单细胞动物 特点：由多个单细胞个体聚集而成的群体，但绝大多数群体内的单细胞个体具有相对独立性 二. 代表动物：草履虫––结构和功能 结构和功能 ●表膜:包被草履虫体表的膜，即细胞膜、质膜，分三层。最外层膜连续覆盖在体表和纤毛上, 中间层和内层膜形成表膜泡镶嵌系统 纤毛：为细胞质的丝状突起，是草履虫的运动器官。纤毛的基部有复杂的微管纤维网，控制和协调纤毛的运动。 口沟：从草履虫身体后半端开始，在表膜上一条伸向身体中部的斜沟，沟的未端为口（胞口 细胞质:分成外质和内质二部分 外质:为表膜下面的一薄层细胞质，较透明。剌丝泡分布在外质中 刺丝孢：为纺缍形小杆状结构，有小孔开口于表膜。当受到外来刺激时，能释放出内含物，吸水后聚合成丝，能麻庳敌害，有防御功能。 内质:内含颗粒状结构，有流动性。有许多重要结构分布在内质中:食物泡:散布在内质中的许多泡状结构。 食物泡的形成。食物泡的消化功能 伸缩泡和收集管:位于内、外质的交界处，2组，身体前后半部的中部各一对。功能:排除体内多余水分。 草履虫体内水分来源:A.大部分由外界通过表膜渗透进来。B.一部分随食物经胞口和食物泡进入细胞质。 C.小部分为新陈代谢过程中产生的代谢水 ●细胞核:位于细胞中央，有二种。大核:一个，肾形，位于胞咽附近。功能:主管营养代谢、有丝分裂、细胞分化，通过蛋白质合成来控制表型基因，称为营养核。小核：一个或多个，位于大核凹陷处。功能：是基因储存地，负责基因交换、基因重组，并由小核产生大核。主管生殖、遗传，称为生殖核。草履虫与其它原生动物一样，无专门的呼吸、循环胞器。 呼吸、排泄：靠表膜渗透循环：靠内质环流 1 .无性生殖：横二分裂：小核先作有丝分裂，大核再作无丝分裂，各自延长，分成二部分。虫体从身体中部横缢，形成 2 个子体。. 有性生殖：接合生殖 三.重要的病原体—疟原虫 疟原虫引起的疟疾的我国五大寄生虫病之一 ●寄生在人体的疟原虫主要有4 种：1）间日疟原虫●东北西北华北2）三日疟原虫3）恶性疟原虫●云南贵州四川海南岛3）卵形疟原4 种疟原虫的生活史基本 有二个中间寄主：人，雌按蚊 ●有世代交替现象：无性世代：在人体内进行。有性世代：在雌按蚊体人内进行 ●传播媒介：雌按蚊。红细胞前期：在人的肝脏中进行。临床意义：决定潜伏期的长短 ●红细胞内期：在人体的红血细胞中进行。临床意义：决定疟疾症状反复发作的间隔时间 ●红细胞外期：在人体肝脏中进行。临床意义：疟疾复发的根本原因 分类依椐：运动胞器、营养方式 1.鞭毛虫纲Mastigophora:植鞭亚纲夜光虫1.鞭毛虫纲Mastigophora动鞭亚纲 2.纤毛虫纲Ciliata以纤毛为运动器官喇叭虫钟形。 3.肉足纲Sarcodita以伪足为运动器官变形虫 有外壳的肉足纲种类足衣虫

《材料科学基础》经典习题及答案全解

材料科学与基础习题集和答案 第七章回复再结晶，还有相图的内容。 第一章 1.作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][][]346,112,021晶向。 2.在六方晶体中，绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001 等。 3.写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。 4.镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样，为0.74。试求镁单位晶胞的体积。已知Mg 的密度3 Mg/m 74.1=m g ρ，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm 。 5.当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ，试问： 1) 当CN=4时，其半径为多少？2) 当CN=8时，其半径为多少？ 6. 试问：在铜（fcc,a=0.361nm ）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？ 7.镍为面心立方结构，其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。试确定在镍的 （100），（110）及（111）平面上12mm 中各有多少个原子。 8. 石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。试问： 1) 13 m 中有多少个硅原子（与氧原子）？ 2) 当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？ 9.在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移 动，而在900℃时910个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/ 原子）。 10.若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J ）。

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，

动物学考研就业前景解读

专业介绍 动物学专业是目前比较热门的专业。主要是来研究、揭露动物的结构与功能、分类与演化、遗传、发育、胜利等等的一门科学。动物学（zoology），亦称“动物”，是生物学学科的一个分支。有时还介绍农业、动物的饲养和管理、动物的地理分布。主要目的就是阐明动物界物质运动形式和生命的基本规律，从而达到保护动物资源，并且为合理的开发和利用自然资源提供一些理论、方法等。 动物学的学科特点需要我们特备注意横纵向的比较总结，不能仅仅停留在看书得层面，比如无脊椎动物的一些身体体质、器官形态、幼虫形态等。所有的门类都应该进行横向及纵向的规划学习。 就业前景 20世纪以来，由于学科的相互渗透和研究手段的不断改进，促成了动物学的飞跃。当今的动物学，已由过去的观察描述阶段，上升到了研究生命活动规律的高峰。而进化学说的新成就又进一步证明，突变产生的新遗传基础在进化中有重要的意义，自然选择和生殖隔离使同一物种的不同种群向不同方向发展。 当宠物医生是偏见 近些年，人们生活水平不断提高，宠物拥有量逐渐增加，对于小动物医学人才的需求明显增多。人们常常会有一种错觉，一谈到学“动物医学”就认为将来毕业是当宠物医生。其实，除了从事宠物医生的工作外，畜牧业农场、牧场的畜禽疾病防治工作也需要大量的动物医学专业人才，是该专业毕业生的主要就业领域之一。 动物医学专业不仅为大规模的畜牧养殖提供了保证，也对人类疾病的防疫、食品安全等提供了一定的技术支持。人类很多致命传染性疾病都来源于动物，动

物医学的发展可以为人类建立一堵更好的安全屏障。例如，1996年英国发现疯牛病后，欧盟执委会立刻禁止英国牛肉出口，并责成英国将年龄在30个月以上的400万头牛全部宰杀并销毁。不但如此，动物医学还延伸到医学、生物学、水产生物学以及环境保护和空间医学等领域，同生物、医学等结合得更为紧密。 动物医学专业每年的毕业生有不少，但从就业来说，真正从事临床工作的不到20%。除了考研、出国以外，很大一部分同学毕业以后去了出入境检验检疫局、农业局、畜牧局、各地动物卫生监督所、各级兽医站、动物实验中心、生物公司、兽药厂、疫苗厂、饲料厂等单位，从事动物育种、动物繁殖、卫生防疫、动物性食品和畜产品的检验、研制兽医生物药品等工作。本科毕业生做相关销售的也比较多，硕士博士大多做研发或临床。 薪资水平 据数据显示，动物医学专业的毕业生规模在7000-8000人，本科就业率85%-90%，男生比例为52%，女生比例为48%。 当然，名牌大学的该专业就业率比较高，工作去向也比较稳定。以中国农业大学为例，动物医学院的毕业生每年约有50%深造，其中约有40%的留在本校

陈阅增普通生物学笔记

普通生物学笔记（陈阅增） 普通生物学讲课文本 绪论 思考题：1.生物的分界系统有哪些？2.生物的基本特征是什么？3.什么是动物学？4.什么是细胞学说？其意义是什么？5.学习和研究动物学有哪些方法？ 一、生物分界：物质世界是由生物和非生物二部分组成。 非生物界：所有无生命的物质，如：空气、阳光、岩石、土壤、水等。 生物界：一切有生命的生物。 非生物界组成了生物生存的环境。生物和它所居住的环境共同组成了生物圈。 生物的形式多样，种类繁多，各种生物在形态结构、生活习性及对环境的适应方式等方面有着千差万别,变化无穷，共同组成了五彩缤纷而又生机勃勃的生物界。 最小的生物为病毒，如细小病毒只有20nm纳米，它是一种只有1600对核苷酸的单一DNA链的二十面体，没有蛋白膜。最大的有20-30m长的蓝鲸，重达100多吨。 (一)生物的基本特征 1.除病毒以外的一切生物都是由细胞组成。构成生物体的基本单位是细胞。 2.生物都有新陈代谢作用。 同化作用或称合成代谢：是指生物体把从食物中摄取的养料加以改造，转换成自身的组成物质，并把能量储藏起来的过程。 异化作用或称分解代谢：是指生物体将自身的组成物质进行分解，并释放出能量和排出废物的过程。 3.生物都有有生长、发育和繁殖的现象。 任何生物体在其一生中都要经过从小到大的生长过程。在生长过程中，生物的形态结构和生理机能都要经过一系列的变化，才能从幼体长成与亲代相似的

个体，然后逐渐衰老死亡。这种转变过程总称为发育。当生物体生长到一定阶段就能产生后代，使个体数目增多，种族得以绵延。这种现象称为繁殖。 4.生物都有遗传和变异的特性：生物在繁殖时，通常都产生与自身相似的后代，这就是遗传。但两者之间不会完全一样，这种不同就是变异。生物具有遗传性才能保持物种的相对稳定和生物类型间的区别。生物的变异性才能导致物种的变化发展。 (二)动物的基本特征：动物自身不能将无机物合成有机物，只能通过摄取食物从外界获得自身建设所需的营养。这种营养方式称为异养。 (三)生物的分界：地球上生活着的生物约有200万种，但每年还有许多新种被发现，估计生物的总数可达2000万种以上。对这么庞大的生物类群，必须将它们分门别类进行系统的整理，这就是分类学的任务。 1.二界分类：公元前300多年，古希腊亚里士多德将生物分为二界：植物界、动物界。 2.三界分类：1886年德国生物学家海克尔(E.Haeckel)提出三界分类法： 原生生物界：单细胞动物、细菌、真菌、多细胞藻类；植物界；动物界。 3.四界分类：由美国人科帕兰(Copeland)提出。 原核生物界：包括蓝藻和细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体等多种微生物。 原生生物界：包括原生动物和单细胞的藻类。动物界。植物界。 4.五界分类：1959年美国学者魏泰克(Whitaker)提出五界分类法： 原核生物界：细菌、立克次体、支原体、蓝藻。特点：环状DNA位于细胞质中，不具成形的细胞核，细胞器无膜，为原核生物。细胞进行无丝分裂。 原生生物界：单细胞的原生动物、藻类。特点：细胞核具核膜的单细胞生物，细胞内有膜结构的细胞器。细胞进行有丝分裂。

材料科学基础考研经典题目doc资料

材料科学基础考研经 典题目

16.简述金属固态扩散的条件。 答：⑴扩散要有驱动力——热力学条件，化学势梯度、温度、应力、电场等。 ⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件；⑶足够高温度——动力学条件；⑷足够长的时间——宏观迁移的动力学条件 17. 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？ 答：成分过冷：在合金的凝固过程中，虽然实际温度分布一定，但由于液相中溶质分布发生了变化，改变了液相的凝固点，此时过冷由成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定，这种过冷称为成分过冷。成分过冷区的形成在液固界面前沿产生了类似负温度梯度的区域，使液固界面变得不稳定。当成分过冷区较窄时，液固界面的不稳定程度较小，界面上偶然突出部分只能稍微超前生长，使固溶体的生长形态为不规则胞状、伸长胞状或规则胞状；当成分过冷区较宽时，液固界面的不稳定程度较大，界面上偶然突出部分较快超前生长，使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。所以成分过冷是造成固溶体合金在非平衡凝固时按胞状或树枝状生长的主要原因。 18.为什么间隙固溶体只能是有限固溶体，而置换固溶体可能是无限固溶体？ 答：这是因为当溶质原子溶入溶剂后，会使溶剂产生点阵畸变，引起点阵畸变能增加，体系能量升高。间隙固溶体中，溶质原子位于点阵的间隙中，产生的点阵畸变大，体系能量升高得多；随着溶质溶入量的增加，体系能量升高到一定程度后，溶剂点阵就会变得不稳定，于是溶质原子便不能再继续溶解，所以间隙固溶体只能是有限固溶体。而置换固溶体中，溶质原子位于溶剂点阵的阵点上，产生的点阵畸变较小；溶质和溶剂原子尺寸差别越小，点阵畸变越小，固溶度就越大；如果溶质与溶剂原子尺寸接近，同时晶体结构相同，电子浓度和电负性都有利的情况下，就有可能形成无限固溶体。 19.在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何？同样 条件下，单相固溶体合金凝固的形貌又如何？分析原因

材料科学基础笔记

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。

陈阅增普通生物学笔记

普通生物学笔记(陈阅增) 普通生物学讲课文本 绪论 思考题:1.生物的分界系统有哪些?2.生物的基本特征是什么?3.什么是动物学?4.什么是细胞学说?其意义是什么?5.学习和研究动物学有哪些方法? 一、生物分界:物质世界是由生物和非生物二部分组成。 非生物界:所有无生命的物质,如:空气、阳光、岩石、土壤、水等。 生物界:一切有生命的生物。 非生物界组成了生物生存的环境。生物和它所居住的环境共同组成了生物圈。 生物的形式多样,种类繁多,各种生物在形态结构、生活习性及对环境的适应方式等方面有着千差万别,变化无穷,共同组成了五彩缤纷而又生机勃勃的生物界。 最小的生物为病毒,如细小病毒只有20nm纳米,它是一种只有1600对核苷酸的单一DNA链的二十面体,没有蛋白膜。最大的有20-30m长的蓝鲸,重达100多吨。 (一)生物的基本特征 1.除病毒以外的一切生物都是由细胞组成。构成生物体的基本单位是细胞。 2.生物都有新陈代谢作用。

同化作用或称合成代谢:是指生物体把从食物中摄取的养料加以改造,转换成自身的组成物质,并把能量储藏起来的过程。 异化作用或称分解代谢:是指生物体将自身的组成物质进行分解,并释放出能量和排出废物的过程。 3.生物都有有生长、发育和繁殖的现象。 任何生物体在其一生中都要经过从小到大的生长过程。在生长过程中,生物的形态结构和生理机能都要经过一系列的变化,才能从幼体长成与亲代相似的 个体,然后逐渐衰老死亡。这种转变过程总称为发育。当生物体生长到一定阶段就能产生后代,使个体数目增多,种族得以绵延。这种现象称为繁殖。 4.生物都有遗传和变异的特性:生物在繁殖时,通常都产生与自身相似的后代,这就是遗传。但两者之间不会完全一样,这种不同就是变异。生物具有遗传性才能保持物种的相对稳定和生物类型间的区别。生物的变异性才能导致物种的变化发展。 (二)动物的基本特征:动物自身不能将无机物合成有机物,只能通过摄取食物从外界获得自身建设所需的营养。这种营养方式称为异养。 (三)生物的分界:地球上生活着的生物约有200万种,但每年还有许多新种被发现,估计生物的总数可达2000万种以上。对这么庞大的生物类群,必须将它们分门别类进行系统的整理,这就是分类学的任务。 1.二界分类:公元前300多年,古希腊亚里士多德将生物分为二界:植物界、动物界。 2.三界分类:1886年德国生物学家海克尔(E.Haeckel)提出三界分类法:

材料科学基础考研经典题目教学内容

16.简述金属固态扩散的条件。 答：⑴扩散要有驱动力——热力学条件，化学势梯度、温度、应力、电场等。 ⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件；⑶足够高温度——动力学条件；⑷足够长的时间——宏观迁移的动力学条件 17. 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？ 答：成分过冷：在合金的凝固过程中，虽然实际温度分布一定，但由于液相中溶质分布发生了变化，改变了液相的凝固点，此时过冷由成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定，这种过冷称为成分过冷。成分过冷区的形成在液固界面前沿产生了类似负温度梯度的区域，使液固界面变得不稳定。当成分过冷区较窄时，液固界面的不稳定程度较小，界面上偶然突出部分只能稍微超前生长，使固溶体的生长形态为不规则胞状、伸长胞状或规则胞状；当成分过冷区较宽时，液固界面的不稳定程度较大，界面上偶然突出部分较快超前生长，使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。所以成分过冷是造成固溶体合金在非平衡凝固时按胞状或树枝状生长的主要原因。 18. 为什么间隙固溶体只能是有限固溶体，而置换固溶体可能是无限固溶体？ 答：这是因为当溶质原子溶入溶剂后，会使溶剂产生点阵畸变，引起点阵畸变能增加，体系能量升高。间隙固溶体中，溶质原子位于点阵的间隙中，产生的点阵畸变大，体系能量升高得多；随着溶质溶入量的增加，体系能量升高到一定程度后，溶剂点阵就会变得不稳定，于是溶质原子便不能再继续溶解，所以间隙固溶体只能是有限固溶体。而置换固溶体中，溶质原子位于溶剂点阵的阵点上，产生的点阵畸变较小；溶质和溶剂原子尺寸差别越小，点阵畸变越小，固溶度就越大；如果溶质与溶剂原子尺寸接近，同时晶体结构相同，电子浓度和电负性都有利的情况下，就有可能形成无限固溶体。 19. 在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何？同样条件下，单相 固溶体合金凝固的形貌又如何？分析原因 答：正的温度梯度指的是随着离开液—固界面的距离Z 的增大，液相温度T 随之升高的情况，即0>dZ dT 。在这种条件下，纯金属晶体的生长以接近平面状向前推移，这是由于温度梯度是正的，当界面上偶尔有凸起部分而伸入温度较高的液体中时，它的生长速度就会减慢甚至停止，周围部分的过冷度较凸起部分大，从而赶上来，使凸起部分消失，这种过程使液—固界面保持稳定的平面形状。固溶体合金凝固时会产生成分过冷，在液体处于正的温度梯度下，相界面前沿的成分过冷区呈现月牙形，其大小与很多因素有关。此时，成分过冷区的特性与纯金属在负的温度梯度下的热过冷非常相似。可以按液固相界面前沿过冷区的大小分三种情况讨论：⑴当无成分过冷区或成分过冷区较小时，界面不可能出现较大的凸起，此时平界面是稳定的，合金以平面状生长，形成平面晶。⑵当成分过冷区稍大时，这时界面上凸起的尖部将获得一定的过冷度，从而促进了凸起进一步向液体深处生长，考虑到界面的力学平衡关系，平界面变得不稳定，合金以胞状生长，形成胞状晶或胞状组织。⑶当成分过冷区较大时，平界面变得更加不稳定，界面上的凸起将以较快速度向液体深处生长，形成一次轴，同时在一次轴的侧向形成二次轴，以此类推，因此合金以树枝状生长，最终形成树枝晶。 20. 纯金属晶体中主要的点缺陷类型是什么？试述它们可能产生的途径？ 答：纯金属晶体中，点缺陷的主要类型是空位、间隙原子、空位对及空位与间隙原子对等。产生的途径：⑴依靠热振动使原子脱离正常点阵位置而产生。空位、间隙原子或空位与间隙原子对都可由热激活而形成。这种缺陷受热的控制，它的浓度依赖于温度，随温度升高，其平衡态的浓度亦增高。⑵冷加工时由于位错间有交互作用。在适当条件下，位错交互作用的结果能产生点缺陷，如带割阶的位错运动会放出空位。⑶辐照。高能粒子（中子、α粒子、高速电子）轰击金属晶体时，点阵中的原子由于粒子轰击而离开原来位置，产生空位或间隙原子。 21. 简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷热加工？动态再结晶与静态再结晶后的组 织结构的主要区别是什么？ 答：一次再结晶的驱动力是基体的弹性畸变能，而二次再结晶的驱动力是来自界面能的降低。再结晶温

动物学考试笔记

动物学考试笔记 一、名词解释 1、物种：是指分布在一定的自然区域内，具有一定的形态结构和和生理结构，并能自然繁 殖出可育后代的所有生物个体的集合。 2、裂体生殖：核先分裂，然后胞质分裂形成新个体。 3、接合生殖：2个虫体暂时附贴在一起，其细胞质可以互相沟通，并且两者互换小胞核， 小胞核的结合与受精相仿，然后分开并进行分裂。如：草履虫的有性生殖。 4、神经网（原始的神经系统）：由两极或多极的神经细胞组成，这些细胞具有形态上相 似的突起，互相连接形成一个疏松的网； 5、浮浪幼虫：受精卵发育，以内移的形式形成实心的原肠胚，在其表面生有纤毛，能游动； 6、两侧对称：通过身体的中轴，只有一个对称面将身体分为左右相等的两个部分，使动物 分为前端和后端，背面和腹面。从扁形动物开始出现了两侧对称。 7、皮肤肌肉囊：肌肉与外胚层形成的表皮相互紧贴而形成的体壁。它为结缔组织所填充。 8、原肾管系统：在身体两侧由外胚层陷入的网状多分枝的原肾管系统。原肾管包括焰细胞、 毛细管、排泄管和排泄孔。（功能是：排出多余水分，调节渗透压和排出含氮废物。） 9、梯形神经：有“脑”和脑向后发出的若干纵行神经索与横神经相连，组成神经系统。 10、原体腔（假体腔）：胚胎时期囊胚腔的剩余部分，保留到成体形成的体腔，又叫初 生体腔，没有中胚层形成的体腔膜。 11、分节现象：指躯体许多彼此相似而有重复排列的部分所构成，是无脊椎动物在进 化过程中的一个重要标志。 12、次生体腔（真体腔或裂体腔）：在肠壁和体壁上都有中胚层发育的肌肉层和体腔 膜的体腔，由中胚层细胞形成。 13、疣足：有背肢和腹肢组成，是由体壁向外突出的扁片状物，有加强游泳、爬行和 呼吸功能。 14、闭管式循环系统：其形成与真体腔的产生有密切关系。胚胎发生时，由于真体腔的 扩大，原体腔（即囊胚腔）被排挤而形成背、腹血管的内腔和血管弧或称“心脏”。15、后肾管排泄系统：为两端开口的迂回盘曲管，一端开口前一节体腔的多细胞纤毛漏 斗（肾口），另一端开口于该节的腹面外侧（排泄孔），具有排泄含氮废物，平衡体内渗透压的作用。 16、异律分节：节肢动物具明显的异律分节现象，一般可分为头、胸、腹三部分，提高 了动物对环境条件的趋避能力。 17、节肢：节肢动物的复肢就是实心的，内有发达的肌肉，不但与身体相连有活动关节， 并且本身也分节，十分灵活，这种复肢叫做节肢。 18、外骨骼：节肢动物体表覆盖的坚硬的几丁质体壁，它具有保护身体，抵抗化学的或 机械的损伤，防止体内水分蒸发和接受刺激的功能，并能与附着的肌肉一起产生强有力的活动。 19、气管：由体壁内陷形成分支的管状结构，为陆生节肢动物的呼吸器官。 20、血腔：节肢动物的体腔是一种特化了的体腔，内含有血液，称为血腔。 21、鳃：水生甲壳动物有体表内陷或向外突起薄膜状的结构，充满毛细血管。 22、书肺：有体壁向内凹陷折叠成书页状，为陆生的节肢动物的呼吸气管 23、横纹肌：节肢动物的肌纤维是横纹肌，肌原纤维多，伸缩能力强，同时肌纤维集合 成肌肉束，其两端着生在坚厚的骨骼上。

材料科学基础精彩试题库(内附部分自己整理问题详解)

《材料科学基础》试题库 一、选择 1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 __C___。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于 __B___。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _A____。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是 _B____。 A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 __C___。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 _B____。 A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a为 __A___。 A、1.6 B、2×√(2/3) C、√(2/3) 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 __A___。 A、单相区 B、两相区 C、三相区 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值围是 _____。（其中Ko是平衡分配系数） A、1

材料科学基础知识点汇总

材料科学基础知识点汇总

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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。 晶格类型 fcc(A1) bcc(A2) hcp(A3) 间隙类型 正四面体 正八面体 四面体 扁八面体 四面体 正八面体 间隙个数 8 4 12 6 12 6 原子半径r A a 4 2 a 4 3 2 a 间隙半径r B ( ) 4 23a - ()4 22a - ( )4 35a - ()4 32a - ( )4 26a - ( ) 2 12a - 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，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（2 1T G ?∝?）也为无穷大。临界晶 核半径R k 与临界形核功为无穷大时，无法形核，所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度，所以液态金属结晶需要过冷度。 细化晶粒的方法：增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。 铸锭三个晶区的形成机理：表面细晶区：当高温液体倒入铸模后，结晶先从模壁开始，靠近模壁一层的液体产生极大的过冷，加

普通动物学考研复习题教程文件

2011普通动物学考研 复习题

2011动物学复习题 一、简答（26分） 1.为什么爬行动物是真正的陆生动物。（7分） （1）体披骨质鳞片或骨板，皮肤干燥，缺乏皮肤腺；（1分） （2）具真正的牙齿。 具次生颚，内鼻孔后移，口腔与鼻腔分开；（1分） （3）胸椎、肋骨与胸骨形成胸廓，可保护内脏和加强呼吸作用；（1分）（4）大、小肠交界处开始出现盲肠，可消化纤维；（1分） （5）具有羊膜动物式的排泄器官后肾；（1分） （6）大脑明显分为两半球，纹状体，表层出现神经细胞集中的新脑皮；（1分） （7）完全脱离水的束缚，在陆地繁殖， 体内受精。（1分） 2.两栖类对陆生的初步适应和不完善性？（6分） （1）陆生的初步适应：基本解决了在陆地运动（1分）、呼吸空气（1分），同时发展了适于陆生的感官和神经系统（1分）。 （2）不完善性：肺呼吸的功能不够强，尚需皮肤呼吸和鳃呼吸加以辅助（1分）；皮肤裸露，保持体内水分的问题没有解决（1分）；不能在陆地上繁殖，卵受精、卵发育、幼体发育均在水中进行（1分）。 3.举例说明鸟类是如何完成双重呼吸的。（8分） （1）肺：一个由各级支气管形成的彼此吻合的密网状管道系统。 当气管进入胸腔后分为左、右支气管，即初级支气管， 然后再分支为次级支气管、三级支气管，三级支气管再分支出许多微支气管。（2分） （2）气囊：鸟类特有。是呼吸的辅助系统，由单层上皮细胞膜围成，无气体交换功能，共4对半，位于体壁与内脏之间。（1分） 后气囊：腹气囊一对和后胸气囊一对（1分） 前气囊：锁间气囊一个、颈气囊一对、前胸气囊一对（1分） （3）“dpv”系统、单向流、双重呼吸概念（3分） 4．学习行为及其类型？（5分） （1）学习行为是动物由经验得来的发生适应性改变的行为。（2分）

《普通动物学》学习方法

《普通动物学》学习方法 一﹑课堂学习 大学《普通动物学》课堂教学面临的一个突出问题是教材越来越厚，而教学计划所安排的学时却越来越少，针对这种情况，课堂教学方法必需要有所改变。 由于生物学本身的规律，在教材中不少内容不可避免是重复的，如脊椎动物的形态结构部分内容与人体解剖学是重复的；生理机能方面的部分内容与动物生理学是重复的；大学教材中的这些内容，许多与中学生物教学是重复的；不同纲动物身体各系统的形态结构和生理机能不少也是重复的。这些内容又恰恰在《普通动物学》教材中占的篇幅较大。 这些在中学和大学的不同课程以及在同一教材中不同纲的重复内容，系统的结构和生理机能，学生在一定程度上是比较了解的。这一部分内容，要突出重点、特点，对最先讲述的代表动物，可以作较细致的讲解；对以后出现的代表动物，应主要讲述其特点。而常规的结构和生理机能可以不讲或少讲。在讲述这部分内容时，要应用比较解剖学和比较生理学的方法。通过比较，不但可以了解不同类群的共同特征，还便于了解它们的不同特征；既知道了一个新类群的特征，又复习了已讲过的类群特征。 在动物学教材中另外一个比较重要的内容是动物的分类。这一部分内容在课堂教学中可以讲门、纲、目及重要科的鉴别特征，而种的鉴别最好放在实验课中对照实物标本学习，如果在理论课中讲解，不但花时间，而且效果也不好。 只要学生在课堂上注意力集中，思维跟着老师转，主要内容一般是能听懂的，但要将老师讲的全部内容在大脑中记下来，是比较困难的。帮助记忆的主要方法是做好课堂笔记。课堂笔记主要记录老师的板书内容，老师的板书是文字非常简捷的各级标题以及重要的图表和示意图。学生还可以记下一些自己认为比较重要的内容。所以课堂笔记是重要的学习提纲，它能给学生在课后复习阅读教材时提供重要的线索，便于抓住重点，节约时间。记笔记还能促使学生在课堂上集中注意力，组织思维，避免思想开小差。在笔记中还能记下未搞清楚的问题，留待课后向老师请教或查阅资料。学生通过课堂笔记，可以模仿老师在板书中概括问题的方式，提高在阅读中概括问题的能力，提高自学效果。 对于课堂教学中的板书和做笔记应该有正确的看法，老师讲课时不能只顾在黑板上不停地写，写满了就擦，擦完了又写，学生难以跟上，没有时间思考；学生不能只是埋头做笔记，而对所记的内容不求甚解。老师应该注意板书的质量，学生应该把做笔记当作学习的一种方法，在理解的基础上记忆，不断提高记笔记的能力。 做好课堂笔记应注意以下几点：大学老师课堂讲授内容多，板书也多，学生要提高记笔记的速度，记笔记的速度要跟上老师板书的速度。要培养边看边写、边听边思考的课堂学习能力；课堂笔记不同于会议记录，不必记录过多的细节，更不必将老师讲的话都记录下来，要是这样，学生就仅是记录员，没有思考的时间。除了记下老师的板书以外，再记下一些自己认为重要的或弄不清楚的内容；大学教师在课堂上讲授的内容，许多是自己补充进来的，特别是对某些问题的新见解、新发现，可以多记；而教材上有的内容可以少记；老师讲授的内容容易为自己接受的可以少记，而较难懂的内容，可适当多记，有助于课后复习时突破难点；部分学生除了在课堂上记好笔记外，在课后复习中还补充进许多内容，将笔记重新整理抄写，使自己的笔记成为一份很漂亮的听课和读书的综述资料，不但丰富了知识，而且培养和提高了学习兴趣和效率；课堂笔记应以老师的板书为主，因为动物学老师在这一专业领域中，教学研究和科学研究的经验丰富，所讲授的许多专业术语、定义和内容可能是学生没有接触过的，学生不可能随意改变。但学生并不见得就一定要机械地照抄板书，他们可适当地对板书加以改变，搞出特色；现在的课堂教学由于信息量大而课时少，在有限的时间里，老师不可能很详细、很连贯的讲解。即使是教学时间够，也不能像对待中、小学生那样进行讲

材料科学基础经典复习题与答案

第七章回复再结晶，还有相图的容。 第一章 1.作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][ ][]346,112,021晶向。 2.在六方晶体中，绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001等。 3.写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。 4.镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样，为0.74。试求镁单位晶胞的体积。已知Mg 的密度3 Mg/m 74.1=mg ρ，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm 。 5.当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ，试问： 1) 当CN=4时，其半径为多少？2) 当CN=8时，其半径为多少？ 6. 试问：在铜（fcc,a=0.361nm ）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？ 7.镍为面心立方结构，其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。试确定在镍的 （100），（110）及（111）平面上12mm 中各有多少个原子。 8. 石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。试问： 1) 13 m 中有多少个硅原子（与氧原子）？ 2) 当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？ 9.在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体移动， 而在900℃时910个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。 10.若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J ）。 11.设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上、下底面。若该滑移面上有一正方形位错环，如果位错环的各段分别与滑移面各边平行，其柏氏矢量b ∥AB 。 1) 有人认为“此位错环运动移出晶体后，滑移面上产生的滑移台阶应为4个b ,试问这种看法是否正确？为什么？ 2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。 12.设图1-19所示立方晶体中的滑移面ABCD 平行于晶体的上、下底面。晶体中有一条位错线de fed ,段在滑移面上并平行AB ，ef 段与滑

416普通动物学与普通生态学(考研重要简答整理)

生态学重要简答整理 1、如何理解生物与地球环境的协同进化？ 生物依赖于环境，只有适应了环境生物才能生存并进化；同时，环境又靠生物来维持与调控；生物与环境是相互依存的。 2．试述生态学的定义、研究对象与范围。 生态学的定义：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。研究对象与范围：从分子到生物圈都是生态学研究的对象。 3．现代生态学的民展趋势及特点是什么？研究对象的层次性更加明显，向宏观与微观两极发展；研究手段的更新；研究范围的扩展；国际性是其民展趋势。 4．简述经典生态学的几个学派及其特点 法瑞学派：重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。北欧学派：重视群落分析、森林群落与土壤pH值关系。英美学派：重视群落的动态，从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段群落分类方法，并提出了演替顶极的概念。苏联学派：注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。 5．简述生态因子的概念及生态因子作用的一般特征。 生态因子：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。生态因子作用的一般特征：综合作用；直接和间接作用；主导因子作用(非等价性)；不可替代作用和补偿作用；阶段性作用。 6．关于生态因子的限制性作用有哪些定律？ 限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。 主要有以下两个定律：A．Leibig最小因子定律：生物的生长取决于处在最小量食物的量；不少学者对此作了两补充：这一定律只适用于稳定状态；要考虑各生态因子之间的相互作用。B．Shelford耐性定律：生物的生存与繁殖要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量(或质)不足或过多，超出了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。应作几点补充：生物能够对一个因子耐受范围很广，而对另一个因子耐受范围很窄；对所有因子耐受范围很宽的生物一般分布较广；在一个因子处于不适状态时，对另一个因子耐受性会受影响；生物不同生长阶段对生态因子的耐受范围不同，繁殖往往是敏感期；生物实际并不是在某一特定环境因子最适范围内生活，可能有其它更重要的因子在起作用。 7．生物内稳态保持机制，有何生态意义？ 生物内稳态：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制。机制：恒温动物通过体内产温(生理过程)；变温动物靠减少散热或利用环境热源使身体增温。生态意义：使生物对环境因子的耐受范围扩大。 8．贝格曼规律与阿伦规律。 Bergman 规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体大的动物，单体面积的散热相对较少。 Allen 规律：恒温动物身体的突出部分，如耳、尾、四肢等在低温环境下有变小变短的趋势。 9．土壤的生态作用，三种耐碱植物类型各有哪些特征？ 生态作用：a 是许多生物的栖息场所；b 是生物进化的过渡环境；c 是植物生长的基质和营养库；d 是污染物转化的重要场地。聚盐性植物特征：这类植物能适应在强盐渍化土壤