材料科学基础-名词解释讲课教案

《材料科学基础》名词解释第一章材料结构的基本知识1、晶体材料的组织：指材料由几个相(或组织单元)组成，各个相的相对量、尺寸、形状及分布。

第二章材料的晶体结构1、空间点阵：将理想模型中每个原子或原子团抽象为纯几何点，无数几何点在三维空间规律排列的阵列2、同素异构：是指有些元素在温度和压力变化时，晶体结构发生变化的特性3、离子半径：从原子核中心到其最外层电子的平衡距离。

4、离子晶体配位数：在离子晶体中，与某一考察离子邻接的异号离子的数目称为该考察离子的配位数。

5、配位数：晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数6、致密度：晶体结构中原子体积占总体积的百分数；第三章高分子材料的结构1、聚合度：高分子化合物的大分子链是出大量锥告连成的。

大分子链中链节的重复次数叫聚合度2、官能度：指在一个单体上能和别的单体发生键合的位置数目3、加聚反应：由一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应；4、缩聚反应：由一种或多种单体相互混合而连接成聚合物，同时析出(缩去)某种低分子物质(如水、氨、醉、卤化氢等)的反应；5、共聚：由两种或两种以上的单休参加聚合而形成聚合物的反应。

第四章晶体缺陷1、晶体缺陷：实际晶体中与理想的点阵结构发生偏差的区域；2、位错密度：晶体中位错的数量，是单位体积晶体中所包含的位错线总长度；3、晶界：同一种相的晶粒与晶粒的边界；4、晶界内吸附：少量杂质或合金元素在晶体内部的分布是不均匀的，它们常偏聚于晶界，称这种现象为晶界内吸附；第五章材料的相结构及相图1、固溶体：当合金相的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时，这种相就称为一次固溶体或端际固溶体，简称固溶体。

2、拓扑密堆积：如两种不同大小的原子堆积，利用拓扑学的配合规律，可得到全部或主要由四面体堆垛的复合相结构，形成空间利用率很高、配位数较大(12、14、15、16等)一类的中间相，称为拓扑密堆积。

3、电子浓度：固溶体中价电子数目e与原子数目之比。

4、间隙相：两组元间电负性相差大，且/1≤0.59具有简单的晶体结构的中间相5、间隙化合物：两组元间电负性相差大，且/≥0.59所形成化合物具有复杂的晶体结构。

材料科学基础》教学教案导论一、材料科学的重要地位生产力发展水平，时代发展的标志二、各种材料概况金属材料陶瓷材料高分子材料电子材料、光电子材料和超导材料三、材料性能与内部结构的关系原子结构、结合键、原子的排列方式、显微组织四、材料的制备与加工工艺对性能的影响五、材料科学的意义第一章材料结构的基本知识§ 1-1 原子结构一、原子的电子排列泡利不相容原理最低能量原理二、元素周期表及性能的周期性变化§1-2 原子结合键一、一次键1．离子键2．共价键3．金属键二、二次键1．范德瓦尔斯键2．氢键三、混合键四、结合键的本质及原子间距双原子模型五、结合键与性能§ 1-3 原子排列方式一、晶体与非晶体二、原子排列的研究方法§ 1-4 晶体材料的组织一、组织的显示与观察二、单相组织等轴晶、柱状晶三、多相组织§ 1-5 材料的稳态结构与亚稳态结构稳态结构亚稳态结构阿累尼乌斯方程第二章材料中的晶体结构§ 2-1 晶体学基础一、空间点阵和晶胞空间点阵，阵点（结点）晶格、晶胞坐标系二、晶系和布拉菲点阵7 个晶系14 个布拉菲点阵表2-1三、晶向指数和晶面指数1．晶向指数确定方法，指数含义，负方向，晶向族2．晶面指数确定方法，指数含义，负方向，晶向族3．六方晶系的晶向指数和晶面指数确定方法，换算4．晶面间距密排面间距大5．晶带相交和平行于某一晶向直线的所有晶面的组合晶带定律：hu+kv+lw=0学习-----好资料•晶向指数和晶面指数确定练习，例题§ 2-2纯金属的晶体结构一、典型金属晶体结构体心立方bcc面心立方fcc密排六方hcp1 .原子的堆垛方式面心立方：ABCABCA——密排六方：ABABA——2.点阵常数3.晶胞中的原子数4.配位数和致密度晶体结构中任一原子周围最邻近且等距离的原子数晶体结构中原子体积占总体积的百分数5.晶体结构中的间隙四面体间隙，八面体间隙二、多晶型性-Fe, -Fe, -Fe例：碳在-Fe中比在〉-Fe中溶解度大三、晶体结构中的原子半径1．温度与压力的影响2．结合键的影响3．配位数的影响§ 2-3 离子晶体的结构一、离子晶体的主要特点正、负离子二、离子半径、配位数和离子的堆积1．离子半径2．配位数表2-63．离子的堆积三、离子晶体的结构规则1．负离子配位多面体规则—鲍林第一规则配位多面体是离子晶体的真正结构基元2．电价规则—鲍林第二规则3．负离子多面体共用点、棱与面的规则—鲍林第三规则四、典型离子晶体的结构6 种§ 2-4 共价晶体的结构一、共价晶体的主要特点原子晶体二、典型共价晶体的结构第三章晶体缺陷点缺陷、线缺陷、面缺陷§ 3-1点缺陷一、 点缺陷的类型空位、间隙原子Schottky, Fren kel 缺陷晶个畸变二、 点缺陷的产生1. 平衡点缺陷及其浓度 -ukT2. 过饱和点缺陷的产生高温淬火、辐照、冷加工3. 点缺陷与材料行为扩散物理性能：电阻，密度减小体积增加 力学性能：蠕变，强度，脆性§ 3-2位错的基本概念一、位错与塑性变形实际屈服强度远低于刚性滑移模型得到的 50年代中期证实位错的存在学习-----好资料n e G/30.二、晶体中位错模型及位错易动性1．刃型位错2．螺型位错3．混合型位错4．位错的易动性图4-12三、柏氏矢量1．确定方法2．柏氏矢量的意义原子畸变程度已滑移区与未滑移区的边界滑移矢量位错线的性质3．柏氏矢量的表示方法练习四、位错的运动1．位错的滑移外加切应力方向、晶体滑移方向、位错线运动方向与柏氏矢量之间关系图4-18 、4-19 、4-20 ，表4-12．位错的攀移通过扩散实现学习-----好资料割阶的产生正应力影响3.作用在位错上的力F d= b F d=；「b五、位错密度=S/V二n/A六、位错的观察图4-24，4-25§ 3-3位错的能量及交互作用一、位错的应变能2U= ： Gb二、位错的线张力图4-30=Gb/(2R)三、位错的应力场及与其它缺陷的交互作用1.位错的应力场螺位错：纯剪切刃位错：正应力为主2.位错与点缺陷的交互作用溶质原子形成的应力场与位错应力场可发生交互作用。

材料科学基础教案引言材料科学是一门研究物质的性质、结构和性能的学科，它在现代科技和工程领域中起着至关重要的作用。

本教案旨在通过系统的教学内容和灵活的教学方法，帮助学生全面了解材料科学的基础知识和理论，并培养学生的实践能力和创新思维。

第一部分：材料科学概述1. 材料科学的定义与发展历程（500字）在这个小节中，我们将介绍材料科学的定义和发展历程。

从古代人类使用石器、金属器具到现代高科技材料的出现，我们将探讨材料科学的重要性和应用领域。

2. 材料科学的分类与特点（500字）这一小节将介绍材料科学的分类和特点。

我们将讨论材料的结构、性质和性能，以及不同材料在不同条件下的应用。

通过对材料的分类和特点的了解，学生将能够更好地理解材料科学的基础概念。

第二部分：材料的结构与性质1. 原子结构与晶体结构（2000字）这一小节将深入探讨材料的原子结构和晶体结构。

我们将介绍原子和分子的基本概念，以及晶体的形成和结构。

通过对原子结构和晶体结构的学习，学生将能够理解材料的微观结构对其性质和性能的影响。

2. 材料的力学性能（2000字）在这个小节中，我们将讨论材料的力学性能，包括弹性、塑性、硬度等。

我们将介绍不同材料的力学行为和力学测试方法，并探讨力学性能与材料结构之间的关系。

第三部分：材料的性能与应用1. 材料的导电性与磁性（2000字）这一小节将重点介绍材料的导电性和磁性。

我们将讨论导电材料和磁性材料的基本原理和应用，以及不同材料之间的导电性和磁性差异。

2. 材料的光学性能与光电子器件（2000字）在这个小节中，我们将讨论材料的光学性能和光电子器件。

我们将介绍不同材料的光学性质和光电子器件的工作原理，以及它们在通信、显示和光伏等领域的应用。

结论通过本教案的学习，学生将能够全面了解材料科学的基础知识和理论，并掌握材料的结构、性质和性能的分析方法。

同时，学生将培养实践能力和创新思维，为将来在材料科学领域的研究和应用打下坚实的基础。

材料科学基础名词解释黑龙江大学北京工业大学张建整理《材料科学基础》名词解释1、晶体：原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。

2、中间相：两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B 两组元均不相同的新相。

由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。

3、亚稳相：亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

4、配位数：晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。

5、再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。

（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）6、伪共晶：非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。

7、交滑移：当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。

8、过时效：铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP 区，θ”，θ’，和θ。

在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将析出θ’，这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。

9、形变强化：金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化。

10、固溶强化：由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。

11、弥散强化：许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。

12、不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。

13、扩展位错：通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。

材料科学基础---名词解释(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一部分名词解释第二章晶体学基础1、晶体结构：反映晶体中全部基元之间关联特征的整体。

晶体结构有4种结构要素，质点、行列、面网、晶胞。

晶体：原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。

非晶体:原子没有长程的周期排列，无固定的熔点，各向同性等。

空间点阵：指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是人为的对晶体结构的抽象。

晶胞：在点阵中取出一个具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。

空间格子：为便于描述空间点阵的图形，可用许多平行的直线将所有阵点连接起来，于是就构成一个三维几何构架，称为空间格子。

2、晶带定律：晶带轴[uvw]与该晶带的晶面（hkl）之间存在以下关系：hu+kv+lw=0。

凡满足此关系的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带，故该关系式也称为晶带定律。

布拉格定律：布拉格定律用公式表示为：2dsinx=nλ(d为平行原子平行平面的间距，λ为入射波长，x为入射光与晶面的夹角)。

晶面间距：两相邻平行晶面间的平行距离。

晶带轴：所有平行或相交于某一晶向直线的的晶面构成一个晶带，该直线称为晶带轴，属此晶带的晶面称为共带面。

3、合金：两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。

固溶体：是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶剂原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持溶剂的晶体结构类型。

固溶强化：由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。

中间相：两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B 两组元均不相同的新相。

由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。

陆佩文材料科学基础名词解释（课后）-第二章晶体结构2.1名词解释晶体是由原子(或离子分子等)组成的固体物质晶体。

)在空间中周期性排列。

晶胞是能反映晶体结构特征的最小单位。

晶体可以看作是一堆无间隙的晶体单元。

晶体结构中的平行六面体单元晶格(空间晶格)是在三维空间中周期性排列的一系列几何点。

对称:物体的同一部分有规律地重复。

对称型:晶体结构中所有点对称元素(对称平面、对称中心、对称轴和旋转轴反向延伸)的集合，也称为点群。

空间群:指晶体结构中所有对称元素的集合brafi晶格以相同的方式将元素放置在每个晶格点上以获得实际晶体结构只有一个原子的晶格叫做布拉菲晶格范德华简分子间由于色散、诱导和取向而产生的吸引力的总配位数:晶体结构中任何原子周围的最近邻和等距原子数。

2.2试图从晶体结构的周期性讨论晶格结构不能有5个或6个以上的旋转对称？2.3金属镍具有最紧密堆积的立方结构。

一个晶胞中有多少个镍原子？如果已知镍原子的半径为0.125纳米，单位晶胞边长是多少？2.4金属铝属于立方晶系，边长为0.405纳米。

假设其质量密度为2.7g/m3，试确定其晶胞的Blavy晶格类型2.5晶体为四方结构，晶胞参数为a=b，c=a/2。

如果一个晶面在x y z 轴上的截距分别是2A3C6，试着给出晶面的米勒指数。

2.6尝试在立方晶体结构中绘制以下晶面(001)(110)(111)，并标记以下晶体方向[210] [111] [101]。

2.14氯化铯(CsCl)晶体属于简单的立方结构，假设铯+和氯-沿立方对角线接触。

计算了氯化铯晶体结构中离子的堆积密度，并结合致密堆积结构的堆积密度讨论了其堆积特性。

根据面心立方，2.15氧化锂(Li2O)的晶体结构可视为O2的致密堆积。

Li+占据四面体空间。

如果Li+的半径为0.074nm，O2-的半径为0.140nm，则尝试计算li2o的单元电池常数II O2-的密集堆积所形成的空隙的最大半径，以容纳正离子2.16氧化镁具有氯化钠晶体结构。

材料科学基础教案教学资料一、教学目标1.了解材料科学基础的概念和发展历史；2.掌握材料结构与性质之间的关系；3.了解材料的功能和分类；4.了解常用的材料制备方法；5.培养学生的科学实验能力和创新意识。

二、教学内容1.材料科学基础的概念和发展历史（1）材料科学基础的概念（2）材料科学基础的研究内容（3）材料科学基础的发展历史2.材料结构与性质的关系（1）晶体结构与材料性质（2）非晶态结构与材料性质（3）晶体缺陷与材料性质3.材料的功能和分类（1）机械性能（2）热性能（3）光学性能（4）电磁性能（5）材料分类4.常用的材料制备方法（1）粉末冶金法（2）溶液法（3）气相法（4）涂覆法（5）薄膜制备方法5.科学实验和创新意识（1）开展相关实验：材料性质测试、材料制备等（2）培养学生的科学实验能力（3）鼓励学生进行材料科学的创新研究三、教学方法1.讲授法：通过课堂讲解，向学生传授材料科学基础的知识。

2.实验教学法：引导学生开展相关实验，探索材料的性质和制备方法。

3.讨论交流法：组织学生小组讨论，进行学习心得的交流和分享。

4.案例分析法：通过案例分析，激发学生的学习兴趣，提高解决问题的能力。

四、教学评价1.考试评价：设置选择题、判断题、填空题等形式的考试题，评价学生对材料科学基础知识的理解和掌握程度。

2.实验报告评价：评价学生在开展实验过程中的实验设计、数据处理和结论总结的能力。

3.讨论表现评价：评价学生在讨论交流中的表现，包括思考问题的深度和表达观点的能力。

五、教学资料教材：《材料科学基础》参考书目：《材料科学导论》、《材料科学基础概论》实验资料：相关实验操作指导书、实验数据处理和分析指导手册案例分析：相关材料科学的案例分析材料六、教学进度安排1.第一节课：材料科学基础的概念和发展历史（学时：2小时）2.第二节课：材料结构与性质的关系（学时：2小时）3.第三节课：材料的功能和分类（学时：2小时）4.第四节课：常用的材料制备方法（学时：2小时）5.第五节课：科学实验和创新意识（学时：2小时）七、教学备注本教案以材料科学基础为主题，通过讲授、实验、讨论等多种教学方法，旨在培养学生对材料科学基础知识的理解和掌握能力，为学生进一步学习和研究材料科学提供基础。

材料科学基础名词解释材料科学基础名词解释：1.材料科学：研究材料的性质、结构、制备、加工和应用的学科，旨在揭示材料的内在规律并推动材料的发展与应用。

2.材料：指一切可供人类使用的物质，包括金属、塑料、陶瓷、玻璃、复合材料等，是制造各种产品的基础。

3.性质：材料固有的特征或行为，如机械性能、热性能、电性能、磁性能等。

材料的性质决定了其在特定应用中的适用性能。

4.结构：材料内部的组织和排列方式。

结构包括原子、晶格、晶体、晶粒、晶界等层次，它们的不同排列方式和组织特征决定了材料的性质。

5.制备：指通过一系列的加工工艺将原材料或中间体转化为特定形状和性能的材料。

制备方法包括合成、提炼、熔炼、溶解、固化、烧结等。

6.加工：指对已制备好的材料进行形状和性能的改变，以满足特定应用需求。

加工方法包括锻造、轧制、深冲、焊接、切割等。

7.应用：指材料在各个领域中的具体使用场景和目的，如材料在电子、航空、化工、医疗等行业中的应用。

合理的材料选择和应用能够提高产品的性能和效益。

8.机械性能：材料在外力作用下的抗力和变形能力，包括强度、韧性、硬度、弹性等。

机械性能决定了材料的承载能力和使用寿命。

9.热性能：材料在高温或低温条件下的变化和表现，包括热膨胀系数、导热性、热稳定性等。

热性能影响着材料在高温环境下的应用和稳定性。

10.电性能：材料对电流和电磁场的响应和传导能力，包括导电性、绝缘性、电化学性能等。

电性能决定了材料在电子器件和电力系统中的应用。

11.磁性能：材料对磁场的吸引力和响应能力，包括磁导率、磁感应强度、磁饱和度等。

磁性能决定了材料在磁记录、传感器等领域的应用。

12.复合材料：由两种或两种以上材料组成的复合体。

通过不同材料的组合，利用各自的优点来提升整体性能，如强度、刚度、耐腐蚀性等。

综上所述，材料科学基础名词解释给出了材料科学中一些重要的概念和术语的定义，对于理解和应用材料科学具有重要的指导作用。

《材料科学基础教案》PPT课件第一章：材料科学导论1.1 材料科学的定义和发展历程1.2 材料的分类和特性1.3 材料科学的研究内容和方法1.4 材料科学在工程中的应用第二章：材料的力学性能2.1 弹性、塑性和脆性2.2 材料的强度、硬度和韧性2.3 材料的热膨胀和导热性2.4 材料的疲劳和腐蚀性能第三章：材料的结构3.1 原子结构与元素的电子配置3.2 金属晶体结构3.3 非金属晶体结构3.4 材料的微观结构与宏观性能的关系第四章：材料的热处理和加工4.1 材料的热处理工艺和性能4.2 金属的铸造、焊接和热轧4.3 非金属材料的加工方法4.4 新型材料的加工技术和应用第五章：材料的选择与应用5.1 材料的选用原则和标准5.2 工程常用金属材料的选择与应用5.3 常用非金属材料的选择与应用5.4 新型材料在工程中的应用案例分析第六章：金属的腐蚀与防护6.1 金属腐蚀的基本类型和机理6.2 金属腐蚀的影响因素6.3 金属的腐蚀防护方法6.4 实例分析：金属腐蚀与防护的应用第七章：陶瓷材料7.1 陶瓷材料的定义和特性7.2 陶瓷材料的制备方法7.3 陶瓷材料的分类与应用7.4 先进陶瓷材料的最新发展第八章：高分子材料8.1 高分子材料的定义和结构8.2 高分子材料的制备方法8.3 高分子材料的性能与应用8.4 生物基高分子材料和可持续发展的关系第九章：复合材料9.1 复合材料的定义和特点9.2 复合材料的制备方法9.3 常见复合材料的类型与应用9.4 复合材料在航空航天和汽车工业中的应用第十章：纳米材料10.1 纳米材料的定义和特性10.2 纳米材料的制备方法10.3 纳米材料的应用领域10.4 纳米材料的发展趋势和挑战重点和难点解析重点一：材料科学的定义和发展历程解析：理解材料科学的定义是掌握整个学科的基础，对材料科学的发展历程有一个全面的了解，能够帮助我们更好地理解其在不同历史阶段的重要性。

重点二：材料的分类和特性解析：材料的分类是理解不同材料性质的基础，而特性则是材料应用的关键。

第二章原子尺度的结构1. 阿雷尼乌斯方程式2. 氢键氢键就是分子间作用力的一种,就是一种永久偶极之间的作用力,氢键发生在已经以共价键与其它原子键合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都就是电负性较强的原子。

3. 电离势从孤立的中性原子中去掉一个电子所需的能量叫做原子的电离势。

4. 短程序凝聚态物质中原子的近邻排列的规律性。

5. 键能将相距无限远的两个离子或原子集合在一起时系统所作的功,或将原子完全地相互分开所需向系统提供的能量。

6. 键长两个成键原子A与B的平衡核间距离。

7. 线膨胀系数指温度每变化1℃材料长度变化的百分率。

8. 交联橡胶链之间的一次键就是通过打开未饱与的双键而生成的,这成为交联。

9. 电负性元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领叫做元素的电负性。

10. 长程序材料在比键长大得多的距离呈现有序时,称这些材料具有长程序。

11. 热力学研究物质的热性质与外部的系统变量如压力温度组成等之间的关系。

12. 范德瓦尔键由瞬间偶极矩与诱导偶极矩产生的分子间引力所构成的物理键。

第三章晶体结构1. 各向异性指材料在各方向的力学与物理性能呈现差异的特性。

2. 各向同性材料的性质与测量方向无关。

3. 原子堆垛因子(APF) 在晶体结构中原子占据的体积与可利用的总体积的比率定义为原子堆垛因子。

4. 晶体点阵晶体点阵就是晶体粒子所在位置的点在空间的排列。

5. 密勒指数用以描述晶体点阵系统中指定的点方向面的惯用约定。

6. 多晶体整个物体就是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的,这样的物体叫多晶体。

7. 同素异构体很多材料在特定温度下其晶体结构会发生从一种单胞到另一种单胞的转变。

而化合物出现这种该行为称为多形性。

第四章点缺陷与扩散1.扩散涉及一种原子移动到另一种原子基体中去的物质输运过程。

2. 扩散系数表示气体(或固体)扩散程度的物理量。

3. 有效渗入距离扩散物质含量具有原始含量与表面含量平均值的地方。