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1、鲍林规则：鲍林根据已测定的晶体结构数据和晶格能公式所反映的关系，提出的判断离子化合物结构稳定性的规则，共包含五条规则。
2、晶体：质点在三维空间作有序排列的固体晶胞：是晶体结构中的最小单元。
3、晶子学说：玻璃结构是一种不连续的原子集合体，即无数“微晶”分散在无定形介质中。
无规则网络学说：玻璃的结构与相应的晶体结构相似，同样形成连续的三维空间网络结构。
但玻璃的网络与晶体的网络不同，玻璃的网络是不规则的、非周期性的4、扩散型相变：在相变时，依靠原子或离子的扩散来进行的相变。
非扩散型相变：相变过程不存在原子离子的扩散，或虽存在扩散但不是相变所必须的或不是主要过程的相变。
5、热缺陷：也称本征缺陷，指由热起伏的原因所产生的空位和间隙质点。
杂质缺陷：也称组成缺陷，是由外加杂质的引入所产生的缺陷。
6、点缺陷：亦称为零维缺陷，缺陷尺寸为原子大小数量级，包括空位、间隙原子、杂质原子和色心等。
线缺陷：亦称一维缺陷或位错，是指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷，包括棱位错和螺形位错；7、烧结：一种或多种固体粉末经过成型，在加热到一定温度后开始收缩，在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结体，这个过程叫烧结。
固相反应：固体直接参与反应并起化学变化，同时至少在固体内部或外部的一个过程中起控制作用。
8、肖特基缺陷：质点由表面位置迁移到新的表面位置，在晶体表面形成新的一层，同时在晶体内部留下空位，其特征是正负离子空位成比例出现。
弗伦克尔缺陷：质点离开正常格点后进入到晶格间隙位置，其特征是空位和间隙质点成对出现。
9、硼反常现象：当数量不多的碱金属氧化物同氧化硼一起熔融时，碱金属所提供的氧不象熔融玻璃中作为非桥氧出现在结构中，而是使硼氧三角体转变为桥氧组成的硼氧四面体，致使玻璃从原来两度空间的层状结构转变为三度空间的架状结构，从而加强了网络结构，并使玻璃的各种物理性能变好。
这与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，其性能随碱金属或碱土金属加入量的变化规律相反，所以称之为硼反常现象10、均匀成核：晶核从均匀的单相熔体中产生的几率处处相同的成核过程。
1..晶界偏聚：由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象2.科垂尔气团：溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象，这种气团可以阻碍位错运动，产生固溶强化效应等结果3.反应扩散：伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散，如从金属表面向内部渗入金属时，渗入元素浓度超过溶解度出现新相4.变形织构：经过塑性变形后原来多晶体中位向不同的晶粒变成取向基本一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构为织构，若织构是在塑性变形中产生的，称为变形织构5.割阶和扭折：位错运动过程中与其它位错交截后形成一定的位错交截折线，若交截后的位错折线在原来位错的滑移面上，此位错折线称为扭折，若交截后的位错折线垂直于原来位错的滑移面，此位错折线称为割阶6.冷加工与热加工：通常根据金属材料的再结晶温度来加以区分，在再结晶温度以上的加工称为热加工，低于再结晶温度又是室温下的加工称为冷加工7.面角位错：在位错反应中，fcc晶体中不同滑移面上的全位错分解为不全位错后，领先不全位错反应生成新的不可动位错，导致出现的三个不全位错之间夹杂两个层错的不可动位错组态；8.变形织构：多晶体中位向不同的晶粒经过塑性变形后晶粒取向变成大体一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构称为变形织构，织构在变形中产生，称为变形织构；9.再结晶织构是具有变形织构的金属经过再结晶退火后出现的织构，位向于原变形织构可能相同或不同，但常与原织构有一定位向关系。
10.再结晶全图：表示冷变形程度、退火温度与再结晶后晶粒大小的关系（保温时间一定）的图。
11.带状组织：多相合金中的各个相在热加工中可能沿着变形方向形成的交替排列称为带状组织；12.加工流线：金属内部的少量夹杂物在热加工中顺着金属流动的方向伸长和分布，形成一道一道的细线；13.动态再结晶：低层错能金属由于开展位错宽，位错难于运动而通过动态回复软化，金属在热加工中由温度和外力联合作用发生的再结晶称为动态再结晶。
第一章、晶体结构基础1、晶体的基本概念晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性2、对称的概念物体中的相同部分作有规律的重复对称要素：对称面、对称中心、对称轴（对称轴的类型和特点）（L1、L2、L3、L4、L6、C 、P ）4次倒转轴不能被其他的对称要素及其组合取代对称操作:借助对称要素，使晶体的相同部分完全重复的操作对称要素的组合必须满足晶体的整体对称要求，不是无限的。
3、对称型（点群）：宏观晶体中只存在32种对称型对称型的概念（所具有的宏观对称要素以一定的顺序组合起来）4、晶体的分类 、晶族分类的依据5、晶面的取向关系 、晶面指数的含义和计算（举例）6、空间点阵的概念、 14种布拉维格子（ P (R) 、I 、F 、C 格子）7、晶胞的概念 、晶胞参数（计算）8、微观对称要素的特征、空间群的概念（只存在230种空间群）在微观对称操作中都包含有平移动作9、球体紧密堆积原理 （六方密堆、立方密堆）10、鲍林规则（离子晶体）11、决定晶体结构的因素：化学组成、质点相对大小、极化性质12、同质多晶、类质同晶13、典型的晶体结构（晶体结构的描述方法）CaF2结构、金刚石结构、金红石结构、刚玉结构、 CaTiO3、尖晶石结构14、硅酸盐晶体结构、硅酸盐晶体结构分类的依据15、层状硅酸盐晶体的结构特点，（晶胞参数a 和b 值相近）16、石英、鳞石英、方石英的结构特点第二章、晶体结构缺陷1、缺陷的概念（凡是造成晶体点阵的周期性势场发生畸变的一切因素）2、热缺陷 （弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷）及计算 热缺陷是一种本征缺陷、高于0K 就存在，影响热缺陷浓度的因数：温度和热缺陷形成能（晶体结构）3、杂质缺陷、固溶体（晶态固体） 固溶体、化合物、混合物之间的比较4、非化学计量化合物结构缺陷 种类、形成条件、特点，缺陷的计算等5、连续置换型固溶体的形成条件6、影响形成间隙型固溶体的因素7、组分缺陷（补偿缺陷）：不等价离子取代 形成条件、特点（浓度取决于掺杂量和固溶度） 缺陷浓度的计算、与热缺陷的比较8、缺陷反应方程和固溶式产生的各种缺陷杂质基质−−→−i Cl K K Cl 2l C Cl Ca CaCl '++−→−⨯∙⨯∙'+'+−→−ClK K KCl 2l C 2V Ca CaCl9、固溶体的研究与计算写出缺陷反应方程固溶式、算出晶胞的体积和重量理论密度（间隙型、置换型）和实测密度比较10、位错概念刃位错：滑移方向与位错线垂直，伯格斯矢量b与位错线垂直螺位错：滑移方向与位错线平行，伯格斯矢量b与位错线平行第三章、非晶态固体1、熔体的概念：不同聚合程度的各种聚合物的混合物硅酸盐熔体的粘度与组成的关系2、非晶态物质的特点3、玻璃的通性4、Tg 、Tf 相对应的粘度和特点5、网络形成体、网络变化体、网络中间体计算（如Pb玻璃中Pb2＋的作用）6、玻璃形成的热力学观点（结晶化、玻璃化、分相）7、玻璃形成的动力学条件3T图---临界冷却速率8、玻璃形成的结晶化学条件（键强、键型）9、玻璃的结构学说（二种玻璃结构学说的共同之处和不同之处）10、玻璃的结构参数（注意给出的条件）Z可根据玻璃类型确定，先计算R，再计算X、Y11、硼的反常现象12、硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃的区别硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃在结构上的区别：（1）在硅酸盐晶体中，[SiO4]骨架按一定的对称规律有序排列；在硅酸盐玻璃中[SiO4]骨架的排列是无序的。
材料科学基础期末总结复习资料材料科学基础期末总结复习资料1、名词解释（1）匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。
（2）共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变。
（3）包晶转变：成分为H点的δ固相，与它周围成分为B点的液相L，在一定的温度时，δ固相与L液相相互作用转变成成分是J点的另一新相γ固溶体，这一转变叫包晶转变或包晶反应。
即HJB---包晶转变线，LB+δH→rJ（4）枝晶偏析：合金以树枝状凝固时，枝晶干中心部位与枝晶间的溶质浓度明显不同的成分不均匀现象。
（5）晶界偏析：晶粒内杂质原子周围形成一个很强的弹性应变场,相应的化学势较高,而晶界处结构疏松,应变场弱,化学势低,所以晶粒内杂质会在晶界聚集,这种使得溶质在表面或界面上聚集的现象称为晶界偏析（6）亚共晶合金：溶质含量低于共晶成分，凝固时初生相为基体相的共晶系合金。
（7）伪共晶：非平衡凝固时，共晶合金可能获得亚（或过）共晶组织，非共晶合金也可能获得全部共晶组织，这种由非共晶合金所获得的全部共晶组织称为伪共晶组织。
（8）离异共晶：在共晶转变时，共晶中与初晶相同的那个相即附着在初晶相之上，而剩下的另一相则单独存在于初晶晶粒的晶界处，从而失去共晶组织的特征，这种被分离开来的共晶组织称为离异共晶。
（9）纤维组织：当变形量很大时，晶粒变得模糊不清，晶粒已难以分辨而呈现出一片如纤维状的条纹，这称为纤维组织。
（10）胞状亚结构：经一定量的塑性变形后，晶体中的位错线通过运动与交互作用，开始呈现纷乱的不均匀分布，并形成位错缠结，进一步增加变形度时，大量位错发生聚集，并由缠结的位错组成胞状亚结构。
（11）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。
（12）结构起伏：液态结构的最重要特征是原子排列为长程无序、短程有序，并且短程有序原子集团不是固定不变的，它是一种此消彼长、瞬息万变、尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。
一.名词解释塑性韧性强度弹性比功分子键（空间）点阵固溶体间隙固溶体固溶强化位错多晶体单晶体反应扩散柯肯达尔效应二次结晶共晶转变包晶转变共析转变铁素体（非）均匀形核结构起伏成分过冷过冷度加工硬化再结晶淬透性（过）时效回火脆性调幅分解二. 需掌握的知识点1. 延性断裂和脆性断裂的区分标准—断裂前有无明显塑性变形。
2. 原子核外电子分布规律遵循的三个原则。
3. 金属键、离子键、共价键、分子键的特点。
4. 混合键比例计算与电负性差的关系。
5. fcc、bcc、hcp的常见金属、一个晶胞内原子数、配位数、致密度、常见滑移系等。
6. 固态合金相分为两大类：固溶体（间隙固溶体与置换固溶体）和中间相（区别点）。
7.影响固溶体溶解度的因素。
8.间隙相和间隙化合物的区别。
9. 晶体缺陷几何特征分类-点、线、面缺陷。
10. 点缺陷的种类及其区别（肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷）。
11.获得过饱和点缺陷的方法及原因。
12. 各类位错运动方向与柏氏矢量、切应力、位错线的位向关系。
13. 位错的主要运动方式；常温下金属塑性变形的方式。
14. 位错的增殖机制：F-R位错增殖机制、双交滑移增殖机制的主要内容。
15.说明柏氏矢量的确定方法。
掌握利用柏氏矢量和位错线的位向关系来判断位错类型。
16.两根平行的螺型位错相遇时的相互作用情况。
17.刃型位错和螺型位错的不同点。
18. 大小角度晶界的位向差、常见类型、模型描述、能量等。
19. 扩散第一定律、第二定律的数学表达式及其字母的物理含义。
20. 体扩散的主要机制、适用对象、扩散激活能大小等；短路扩散等；反应扩散与原子扩散；多晶材料的三种扩散途径—晶内、晶界、表面扩散。
21.柯肯达尔效应的含义及说明的问题（重要意义）。
22. 上坡扩散：物质由低浓度→高浓度，说明扩散的真正原因是化学势梯度而非浓度梯度。
23. 反应扩散定义、特点、扩散层增厚速度的决定因素。
24. 影响扩散的主要因素简述及分别叙述。
材料科学基础复习第一章材料科学与工程1. 金属是电的良好导体，强度高和较致密，可以形成复杂的形状，当经受高速冲击力时有抵抗脆性断裂的能力。
这些性能使金属在导电和结构应用上成为最重要的材料类别之一。
金属在强度和韧性（断裂抗力）两方面具有优异的综合性能。
2. 普通的陶瓷包括：沙.砖块和泥灰.窗玻璃和石墨3. 陶瓷通常由金属和非金属原子组成。
很多陶瓷是晶体，不是晶体的常见例子是窗玻璃（主要由SiO2 组成）。
陶瓷中中非金属元素通常是氧。
陶瓷倾向于以脆性形式断裂，而不是以弯曲来缓解外力。
陶瓷的优点：高温稳定性，抗化学腐蚀性，不吸收外来物质。
陶瓷中的离子键和共价键很强。
4. 聚合物大部分是共价键合，但链之间以比较弱的二次键互相键合，因此强度较低。
聚合物一般不能应用于高温条件，因为在中等温度下倾向于软化。
价格低廉，密度低，易于加工成复杂形状。
5. 复合材料是由两种或多种材料结合在一起而产生一种新的材料，这种材料的性能用传统方法是不能得到的。
例如：胶合板，混凝土和钢束轮胎。
6. 主要的半导体材料是共价键结合的元素硅和锗以及一系列共价键化合物，半导体是陶瓷的一小类。
第二章原子尺度的结构1. 阿累尼乌斯过程（热激活过程）遵循的公式：反应速率=Cexp（-Q/RT）C为常数，R为气体常数，T为热力学温度，Q为过程的激活能R总是具有相同的值，而C和激活能Q却随反应变化而变化2. 一次键通常比二次键强一个数量级以上一次键的 3 个主要类型：离子键，共价键，金属键二次键的 2 个类型：氢键（最强的二次键），范德瓦尔键3. 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4. 配位数：每个原子周围最邻近的数目5. 确定半径比值与所得配位数的关系的限定条件：（1）正离子与负离子相接触（2）给定正离子周围的负离子数目在几何上尽可能高（3）同性的例子不能相互重叠表：每个配位数的临界（r/R ）比值（P34）6. 离子材料的配位数（CN有几何构型决定，共价键材料的配位数由每个原子的价电层中的电子数决定，金属固体中原子的配位数主要是由几何条件决定7. 二次键与一次键的根本区别：二次键既不涉及电子的转移，也不涉及电子的公用8. 交联：通过未饱和双键而形成的一次键9．橡胶老化的原因：硫化橡胶的交联程度并不大，仍然存在大量的未饱和键，因此当大气中的硫或氧侵蚀使用中的硫化橡胶时就会变脆和开裂第三章晶体结构1. 晶体：以基本的积木块按一定间隔重复、规则排列方式结晶的材料2. 短程有序（SRO:在一个中心原子周围最近邻原子的局部排列长程有序（LRO :材料在比键长大得多的距离呈现有序3. 点阵:点的无限延伸的排列，其中每一点被相同类型的临点所包围4. 基元:处在一个点阵的物质群5. 线密度:沿一个方向单位长度上相同点真的数目面密度: 所关心的面的单位面积上的原子数。
一：知识：1：晶面和晶向：晶面：（hkl）；晶向：[hkl]；2：对于能量和熵的判断：（1）：G=H-TS，高温主要考虑熵作用（熔化等），低温主要考虑能量作用（常温等），较高温度时综合考虑；（2）：分析：能量分为结合能和应变能。
结合能：可用简单立方系或平面正方点阵，观察过程前后键数量的变化（最近邻假设）；同时原子间距越小结合能越大（越稳定）。
应变能：“偏离平衡状态越远，应变能越高”，同时（同样偏离距离）压应变的数值高于拉应变。
熵：由S=KlnΩ，有：体系微观状态数越大，熵越高（应用此式说明时需注意过程前后体系物质种类及数量不能变化）；可用排列组合比较Ω。
一般情况可直观感觉，体系越无序，所受的限制越少，熵越大。
3：“属+种差”：对于词汇“ABC”：C是主要成分，A、B是对C的修饰。
第一章问题P7-1：已知α-Fe的密度为7.8，其晶胞是立方的，每个晶胞中原子个数为2，求点阵常数。
【】2：在一个晶胞内，画出（123）、（101）、（021）、（111）和[111]、[212]、[301]、[231]。
【】3：根据立方系夹角公式，计算以下界面的夹角：（111）与（111）；（110）和(111)。
【】5：有一个反派角色问了该问题：（e π2）晶面该怎么画？如何看待他的问题？答：这个晶面只能近似地作出……但是不必考虑这个问题，因为高指数晶面没有意义。
之所以无意义，是因为高指数晶面上的原子间距离很远，相互作用可忽略不计，没有研究价值。
6：说明面心立方中（111）面间距最大，而体心立方中（110）面间距最大。
【】P91：铜的密度为8.9，铝为2.7（8.9/2.7=3.3），但两者的原子量之比为63.5/27=2.35。
请问两个比值不同说明了什么？（铜和铝结构相同）【】2：画出fcc（111）晶面和bcc（110）晶面的原子分布图。
【】4：已知金刚石中C-C键长为0.155nm，求其密度。
【】6：金刚石强度远高于石墨，但熔点却低于石墨。
一.名词解释塑性韧性强度弹性比功分子键（空间）点阵固溶体间隙固溶体固溶强化位错多晶体单晶体反应扩散柯肯达尔效应二次结晶共晶转变包晶转变共析转变铁素体（非）均匀形核结构起伏成分过冷过冷度加工硬化再结晶淬透性（过）时效回火脆性调幅分解二. 需掌握的知识点1. 延性断裂和脆性断裂的区分标准—断裂前有无明显塑性变形。
2. 原子核外电子分布规律遵循的三个原则。
3. 金属键、离子键、共价键、分子键的特点。
4. 混合键比例计算与电负性差的关系。
5. fcc、bcc、hcp的常见金属、一个晶胞内原子数、配位数、致密度、常见滑移系等。
6. 固态合金相分为两大类：固溶体（间隙固溶体与置换固溶体）和中间相（区别点）。
7.影响固溶体溶解度的因素。
8.间隙相和间隙化合物的区别。
9. 晶体缺陷几何特征分类-点、线、面缺陷。
10. 点缺陷的种类及其区别（肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷）。
11.获得过饱和点缺陷的方法及原因。
12. 各类位错运动方向与柏氏矢量、切应力、位错线的位向关系。
13. 位错的主要运动方式；常温下金属塑性变形的方式。
14. 位错的增殖机制：F-R位错增殖机制、双交滑移增殖机制的主要内容。
15.说明柏氏矢量的确定方法。
掌握利用柏氏矢量和位错线的位向关系来判断位错类型。
16.两根平行的螺型位错相遇时的相互作用情况。
17.刃型位错和螺型位错的不同点。
18. 大小角度晶界的位向差、常见类型、模型描述、能量等。
19. 扩散第一定律、第二定律的数学表达式及其字母的物理含义。
20. 体扩散的主要机制、适用对象、扩散激活能大小等；短路扩散等；反应扩散与原子扩散；多晶材料的三种扩散途径—晶内、晶界、表面扩散。
21.柯肯达尔效应的含义及说明的问题（重要意义）。
22. 上坡扩散：物质由低浓度→高浓度，说明扩散的真正原因是化学势梯度而非浓度梯度。
23. 反应扩散定义、特点、扩散层增厚速度的决定因素。
24. 影响扩散的主要因素简述及分别叙述。
1. 何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？答：（1）为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。
（2）热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
2. 为什么要对钢件进行热处理？答：通过热处理可以改变钢的组织结构，从而改善钢的性能。
热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。
恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。
3. 珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？（1）三种。
分别是珠光体、索氏体和屈氏体。
（2）珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。
索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
珠光体片间距愈小，相界面积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
4. 钢中的杂质元素有哪些答：钢中除铁与碳两种元素外，还含有少量锰、硅、硫、磷、氧、氮、氢等非特意加入的元素，其中，锰、硅等常称为常存元素；硫、氢等常称为杂质元素。
5. 钢的淬透性、淬硬性答：淬透性是指模具在淬火时获得淬硬层深度的能力反映了钢在淬火时能够获得马氏体的能力淬硬性指模具钢在正常淬火条件下马氏体所能达到的最高硬度6. 马氏体组织有哪几种基本类型？它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？（1）两种，板条马氏体和片状马氏体。
（2）奥氏体转变后，所产生的M的形态取决于奥氏体中的含碳量，含碳量＜0.6%的为板条马氏体；含碳量在0.6—1.0%之间为板条和针状混合的马氏体；含碳量大于1.0%的为针状马氏体。
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)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）各结合键对材料性能的影响：1．金属材料：金属材料的结合键主要是金属键。
由于自由电子的存在，当金属受到外加电场作用时，其内部的自由电子将沿电场方向作定向运动，形成电子流，所以金属具有良好的导电性；金属除依靠正离子的振动传递热能外，自由电子的运动也能传递热能，所以金属的导热性好；随着金属温度的升高，正离子的热振动加剧，使自由电子的定向运动阻力增加，电阻升高，所以金属具有正的电阻温度系数；当金属的两部分发生相对位移时，金属的正离子仍然保持金属键，所以具有良好的变形能力；自由电子可以吸收光的能量，因而金属不透明；而所吸收的能量在电子回复到原来状态时产生辐射，使金属具有光泽。
材料科学基础复习提纲一、介绍材料科学基础A. 定义材料科学基础B. 材料科学的重要性C. 材料科学的发展历程二、材料分类与结构A. 材料的分类1. 金属材料2. 陶瓷材料3. 高分子材料4. 复合材料B. 材料的结构1. 晶体结构2. 非晶体结构3. 结晶缺陷三、材料的力学性能A. 弹性力学1. 应变与应力的关系2. 弹性模量B. 塑性力学1. 屈服强度与延展性的关系2. 硬度与韧性的关系C. 断裂力学1. 断裂模式2. 断裂韧性四、材料的热学性能A. 热膨胀性B. 热导性C. 热传导五、材料的电学性能A. 导电材料与绝缘材料B. 电导率与电阻C. 介电材料六、材料的磁学性能A. 磁性材料与非磁性材料B. 磁导率与磁饱和强度C. 磁性材料的应用七、材料的光学性能A. 透明材料与非透明材料B. 折射率与反射率C. 光学材料的应用八、材料的化学性能A. 腐蚀性B. 氧化性C. 降解性九、材料的加工与制备A. 熔融法B. 溶剂法C. 沉淀法十、材料的表面处理与性能改性A. 表面处理技术1. 打磨与抛光2. 镀层与涂料B. 性能改性技术1. 合金化2. 掺杂十一、材料选择与设计A. 功能需求与材料选择B. 材料设计原则C. 材料性能测试与评估结论以上是材料科学基础复习提纲的大致内容，通过对材料科学的分类、结构以及不同性能的介绍，有助于加深对材料科学基础知识的理解与掌握。
在学习和研究材料科学时，还需要了解材料的加工与制备过程、表面处理与性能改性技术，同时掌握材料选择与设计的方法和原则。
材料科学基础的复习与掌握是深入学习材料科学和进行材料研究的重要一步。
名词与概念辨析：晶体结构与空间点阵间隙固溶体与间隙化合物晶向指数晶面指数物相与组织，点阵与阵点，晶体结构与空间点阵，晶胞与晶格，致密度与配位数，晶带与晶带轴，基元与阵点。
固溶体合金与化合物合金，中间相与间隙相，间隙固溶体与间隙化合物，固溶体与中间相位错与层错，堆垛层错与扩展位错，位错反应与位错交割，位错的割结与扭折，位错的攀移与滑移，上坡扩散与下坡扩散，稳态扩散与非稳态扩散，互扩散与自扩散，滑移与孪生，交滑移与多滑移，固溶强化与形变强化，细晶强化与弥散强化，丝织构与板织构，形变织构与再结晶织构，相律与相图，凝固与结晶，晶胚与晶核，能量起伏、结构起伏与成分起伏，过冷与成份过冷均匀形核与非均匀形核，过冷度与临界晶核半径，形核与长大，过冷度与晶粒度，组织组成物与相组成物，平衡结晶与非平衡结晶，共晶转变与共析转变，伪共晶与离异共晶1. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点坐标，并判断[-110]是否位于（111）面上，然后计算[-110]方向的线密度。
2. 标出具有下列弥勒指数的晶面和晶向：立方晶向:(421),[-123] ,(130), [2-1-1], (311), [311]六方晶系：(2-1-11),(1-101) [2-1-11] [1-213]3 在立方晶系中画出以[001]为晶带轴的所有晶面4.试计算面心立方晶体的（100），（110），（111）等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的晶面。
5. 在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于（101），（011）和（112）晶面上的[11-1]晶向6. 通过计算判断(-110)、（132）、（311）晶面是否属于同一晶带轴？7求（211）和（110）晶面的晶带轴，并列出5个属于该晶带轴的晶面的弥勒指数。
例如，对于图2-6中的刃位错AB，已知半原子面的位置（在位错线上方）及柏氏矢量b1，用右手定则可以确定位错线的正方向?例如，对于图2-6中的刃位错AB，已知半原子面的位置（在位错线上方）及柏氏矢量b1，用右手定则可以确定位错线的正方向?在下列各图中，位错线的柏氏矢量如下图所示。
一、名词解释《金属学与热处理》的基本要求相关部分！二、填空1、结晶与凝固的最根本的区别是。
2、菲克第一扩散定律的数学表达式是，菲克第二扩散定律的数学表达式是。
3、铸锭典型组织通常由三个晶区组成，从表面至中心依次分别是晶区、晶区和晶区。
4、含碳0.77%的共析碳钢加热到750℃、充分保温后的组织是奥氏体；含碳0.20%的亚共析碳钢加热到750℃、充分保温后的组织是；含碳1.40%的过共析碳钢加热到750℃、充分保温后的组织是。
5、在金相显微镜下观察，上贝氏体呈羽毛状下贝氏体则呈状，其中具有较高的综合机械性能。
6、原子间的结合键可分为和二次键，二次键分为和。
其中具有普遍性。
7、面心立方晶体结构的密排面是面、密排方向是方向。
8、位错的运动包括和两种方式。
9、淬火钢回火时，随着回火温度的升高，依次可发生、、和四个过程。
10、过冷奥氏体是指奥氏体。
等温转变时，过冷奥氏体稳定性越高，其向珠光体（贝氏体）转变的孕育期就越、向马氏体转变时的开始温度（Ms）就越。
11、晶体与非晶体结构上的最根本的区别是。
12、α-Fe的一个晶胞内的原子数为，而γ-Fe的一个晶胞内的原子数为。
发生由α-Fe向γ-Fe的转变时,其体积。
13、金相试样的制备一般包括取样、镶嵌、、、等主要步骤。
14、三元相图中，与四相平衡平面（区）相接触的三相区共有个，与四相平衡平面（区）相接触的两相区共有个。
15、变形金属最低再结晶温度与其熔点的关系是。
16、碳钢奥氏体→马氏体转变的K-S关系是。
17、再结晶与相变重结晶的本质区别是。
18、在金相显微镜下观察，下贝氏体呈而上贝氏体则呈。
19、板条状马氏体与透镜片状马氏体具有不同的亚结构，前者主要为而后者主要为。
19、纯铜的晶体结构为，一个晶胞内的原子数为，密排面为。
密排方向为。
20、刃型位错的柏氏矢量与其位错线，螺型位错的柏氏矢量与其位错线，不论刃型位错还是螺型位错，滑移时位错线均沿与位错线本身的方向运动，而晶体的滑移方向则与柏氏矢量方向。
21、钢中奥氏体化一般包括、、和四个主要过程。
22、三元相图中，与四相平衡平面（区）相接触的两相区共有个，其与四相平衡平面的接触为接触。
23、钢在常温下的变形加工为，而铅在常温下的变形加工为。
24、在金相显微镜下观察，下贝氏体呈状而上贝氏体则呈状，其中具有较高的综合机械性能25、根据晶体缺陷的几何特性，可分为、和三类。
26、纯铁在固态下有两种晶体结构,分别为立方结构，称为α-Fe（δ-Fe）和立方结构，称为γ-Fe。
当发生由α-Fe向γ-Fe的转变时,其体积，该转变称为转变。
27、体心立方晶体结构的密排面是面，密排方向是方向。
28、点缺陷主要有、和等。
29、金属中常见的三种晶体结构是、和立方结构。
30、材料中的一次键包括、和三种。
31、面心立方晶体结构的密排面是面，密排方向是方向。
32、钢中塑性变形的主要方式有和。
33、扩散的本质驱动力是。
34、固态相变时新、旧相的相界面按其结构特点可分为界面、界面和界面。
其中界面的界面能最高。
35、等温淬火工艺是为了得到组织。
36、低碳钢淬火一般得到马氏体，而高碳钢淬火得到马氏体。
37、钢的奥氏体化过程一般分为奥氏体晶核的形成及长大、和等阶段。
37、钢的晶粒度通常分为级，其中级最粗，级最细。
38、钢中典型回火组织有回火马氏体、和。
39、钢中常见贝氏体类型的组织有和，其中具有很高的强度和韧性，生产中广泛应用。
40、下贝氏体具有优良的机械性能，一般采用的方法获得。
41、根据过冷奥氏体转变温度的不同, 过冷奥氏体转变可分为、、和三种类型。
42、按“每个点阵周围环境相同”的要求，总共有种空间点阵，分属大晶系。
43、依据产生畸变的空间尺寸，可将晶体缺陷分为、和。
44、金属中常见的三种晶体结构为、和。
45、一般情况下，铸锭组织包括、和三种典型晶粒。
三、判断对错1、凡含有氢元素的分子都存在氢键，所以氢键具有普遍性。
（）2、凡提高过冷奥氏体稳定性的因素都必将推迟其分解（增大珠光体、3、贝氏体转变的孕育期，降低马氏体转变的Ms点）。
（）4、相同奥氏体化条件下，同一钢种的CCT曲线必定位于其TTT曲线的右下方。
（）5、凡纯金属的结晶必定在一恒定温度下进行，凡合金的结晶必定在一温度范围内完成。
（）6、马氏体的含碳量越高，则其硬度越高。
（）7、凡在常温下对金属材料进行的塑性加工均为冷加工。
（）8、淬火钢回火时，随着回火温度的逐渐升高，钢的强度硬度不断下降而塑性韧性则不断升高。
（）9、凡间隙固溶体必是有限固溶体。
（）10、只要温度高于绝对零度，平衡时晶体中必定存在点缺陷。
（）11、凡合金元素溶入奥氏体中必能提高过冷奥氏体的稳定性、降低Ms点。
（）12、固溶体的强度和硬度比形成该固溶体的溶剂的强度和硬度高。
（）13、金属结晶时，过冷度越大则晶粒越细小。
（）14、铸铁件也可以采用再结晶的方法来细化晶粒。
（）15、淬火钢回火时，随着回火温度的逐渐升高，钢的强度硬度不断下降而塑性韧性则不断升高。
（）16、凡有限固溶体必是置换固溶体。
（）17、晶体中形成肖克来空位比形成弗兰克空位容易。
（）18、凡合金元素溶入奥氏体中必能提高过冷奥氏体的稳定性、降低Ms点。
（）19、点缺陷和位错都是平衡缺陷。
（）20、即使在正温度梯度下，纯金属结晶时也一定会产生树枝状生长。
（）21、位错线是晶体中未滑移区与已滑移区的边界。
（）22、螺型位错不仅能滑移而且能攀移。
（）23、对金属而言，增大过冷度，可获得较细小的晶粒。
（）24、二元合金中共晶反应、匀晶反应、包晶反应都是三相平衡反应（）25、一次、二次、三次渗碳体具有不同的组织形态，但都为同一个相。
（）26、在绝对温度以上，晶体中总是存在着一定浓度的点缺陷。
（）27、间隙固溶体一定是有限固溶体。
（）28、刃型位错的位错线一定是一条直线。
（）29、对二元合金而言，处于二相平衡共存时，两平衡相的浓度只取决于平衡共存温度而与合金的成分无关。
（）30、一般情况下，金属材料无各向异性，是因为其为多晶体。
（）31、二元合金中三相平衡反应在一恒定温度下进行。
（）32、只有螺旋位错才可以进行交滑移，韧性位错不能发生交滑移。
（）33、二次再结晶就是在一次再结晶的基础上重新产生新的晶核并长大。
（）34、应变能和界面能均是固态相变的阻力。
（）35、凡是使C曲线右移的合金元素, 均提高钢的淬透性。
（）36、片状珠光体、索氏体和屈氏体都是由片状铁素体与片状渗碳体组成的。
( )37、高温回火脆性是可逆回火脆性。
( )38、菲克第二定律是在dc/dt=0的条件下适用的。
（）39、金属塑性变形时因物体各部分不均匀变形引起的内应力叫微观内应力（）40、本质细晶粒钢在任何情况下均可获得细晶粒组织。
（）41、塑性变形后的金属在回火阶段，仍然保持伸长的纤维状组织特征。
（）42、金属的变形度越小，再结晶开始温度越高。
（）43、马氏体是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。
( )44、钢件的热处理可以在固态下进行, 也可以在液态下进行。
（）45、点缺陷是平衡缺陷，而位措是非平衡缺陷。
（）46、在正温度梯度下，合金结晶时一定会产生树枝状生长。
（）47、刃型位错不仅能滑移而且能攀移。
（）48、在液态金属中，凡是小于临界晶核半径的晶胚都不能成为晶核。
（）49、固溶体的结晶在一温度范围内进行，二元合金的三相平衡反应在恒温下进行。
（）50、点缺陷是平衡缺陷，而位措也是平衡缺陷。
（）51、在正温度梯度下，纯金属结晶时也会产生树枝状生长。
（）52、均质形核比非均质形核所需的过冷度要小得多。
（）53、具有共晶相图的合金系中的任一成分合金平衡组织中一定包含有共晶。
（）54、奥氏体、铁素体、珠光体、莱氏体都是碳溶解在铁中的固溶体，只不过是铁的晶体结构不同罢了。
（）55、固溶体的结晶在一温度范围内进行，二元合金的三相平衡反应在恒温下进行。
（）三、分析1、试根据等温转变图确定奥氏体分别按图中不同方式冷却到室温的组织：（1）冷却方式①的室温组织。
（2）冷却方式②的室温组织。
（3）冷却方式③的室温组织。
（4）冷却方式④的室温组织。
（5）冷却方式⑤的室温组织。
1、淬火钢的最大硬度与碳含量的关系如图所示，其中曲线1为钢高于Ac3（Acm）淬火的硬度、曲线2为钢高于Ac1淬火的硬度、曲线3为钢高于Ac3（Acm）淬火马氏体的硬度、曲线γR为钢高于Ac3（Acm）淬火后钢中残余奥氏体的量。
试分析：（1）高于AC1淬火时，碳含量对钢的硬度的影响规律。
（2）高于AC3（Acm）淬火时，碳含量对淬火马氏体硬度的影响规律。
（3）高于AC3淬火时，碳含量对钢中残余奥氏体量的影响规律。
（4）解释“为何高于AC3（Acm）淬火、当碳含量超过0.8左右时，随着碳含量的增加，钢的硬度不断下降。
”这一现象。
（5）根据以上结果，你认为过共析钢淬火，温度应怎样选择？3、试应用柯垂尔气团理论分析图8-25的实验结果。
4、下图为某钢的CCT图，指出图中分别按（a）、（b）、（c）冷却速度冷却至室温后的组织组成。
四、问题1、简要叙述F-D 位错源的位错增殖过程。
2、试从主要缺陷类型、金相组织形态、机械性能特点、形成条件比较钢中常见的两种马氏体（板条马氏体和片状马氏体）的不同点。
3、均匀形核时若临界晶核为a 的正方体，试求出其△G k 和a 的关系。
4、在立方晶胞中画出（110）晶面和[122]晶向。
5、何为相区接触法则，试利用相区接触法则分析三元合金相图中四相区（面）周围各相区（三相区、两相区和单相区）的个数及其与四相区（面）的接触情况。
6、试从形成条件、金相组织特征、组织组成物、机械性能比较上贝氏体与下贝氏体的差异。
7、指出A-B-C 三元共晶投影图中的液相面，分析成分为n 1合金的结晶过程，指出其室温组织。
8、简叙固溶体结晶时的成分过冷形成原因及其对晶体生长形态的影响。
9、何为交滑移？简叙其滑移过程。
10、 计算体心立方、面心立方晶胞中的原子数、致密度和配位数。
11、 简要叙述钢中马氏体转变的主要特点。
12、 简要叙述金属经冷塑性变形后组织、性能的变化。
13、 在立方晶胞中画出（112）晶面和[211]晶向。
14、 简要叙述淬火钢回火时的主要组织转变。
15、 从马氏体的形成条件、组织形态、亚结构和性能四方面比较板条状马氏体和透镜片状马氏体。
16、 在立方晶胞中画出（102）晶面和[121]晶向。
17、 分析铸锭三种典型晶区的特点及其形成原因。
18、 若均匀形核时临界晶核为一半径为r 的球体，试求出其△G k 和a 的关系。
19、 在立方晶胞中画出（011）晶面和[201]晶向。
20、 何谓成分过冷？简要分析其产生的原因。
21、 在立方晶胞中画出（201）晶面和[112]晶向。
22、 试述共析钢奥氏体的形成过程。
