什么叫晶界

金属：具有正的电阻温度特性的物质。

晶体：物质的质点（原子、分子或离子）在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体。

原子排列规律不同，性能也不同。

点阵或晶格：从理想晶体的原子堆垛模型可看出，是有规律的，为清楚空间排列规律性，人们将实际质点（原子、分子或离子）忽略，抽象成纯粹几何点，称为阵点或节点。

为便于观察，用许多平行线将阵点连接起来，构成三维空间格架。

这种用以描述晶体中原子（分子或离子）排列规律的空间格架称为空间点阵，简称点阵或晶格。

晶胞：由于排列的周期性，简便起见，可从晶格中取出一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元来分析原子排列的规律性。

这个用以完全反映晶格特征最小的几何单元称为晶胞。

多晶型转变或同素异构转变：当外部条件（如温度和压强）改变时，金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变。

空位：某一温度下某一瞬间，总有一些原子具有足够能量克服周围原子约束，脱离原平能位置迁移到别处，在原位置上出现空节点，形成空位。

到晶体表面，称为肖脱基空位；到点阵间隙中，称弗兰克尔空位；位错：它是晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象，使长达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内原子离开平衡位置，发生有规律的错动，所以叫做位错。

基本类型有两种：即刃型位错和螺型位错。

晶界：晶体结构相同但位相不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界，简称晶界。

小角度晶界位相差小于10°，基本上由位错组成。

大角度晶界相邻晶粒位相差大于10°，晶界很薄。

亚晶界和亚结构：分别泛指尺寸比晶粒更小的所有细微组织及分界面。

柯氏气团：刃型位错的应力场会与间隙及置换原子发生弹性交互作用，吸引这些原子向位错区偏聚。

小的间隙原子如C、N 等，往往钻入位错管道；而大置换原子，原来处的应力场是受压的，正位错下部受拉，由相互吸引作用，富集在受拉区域；小的置换原子原来受拉，易于聚集在受压区域，即位错的上部。

晶粒：一般固态金属均由很多结晶颗粒所组成，这些结晶颗粒称为晶粒。

伪等向性：由于多晶体中的晶粒位向是任意的，晶粒的各向异性被互相抵消，因此在一般情况下整个晶体不显示各向异性，称之为伪等向性。

多晶型转变：当外部条件改变时，金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变，出称为同素异构转变。

能量起伏：对一个原子来说，这一瞬间能量可能高些，另一个瞬间能量可能低些，这种现象叫能量起伏。

空位：在某一温度下的某一瞬间，总有一些原子具有足够高的能量，以克服周围原子对它的约束，脱离开原来的平衡位置迁移到别处，于是在原位置上出现了空结点，这就是空位。

晶格畸变：缺陷的出现破坏了原子间的平衡状态，使晶格发生扭曲，称为晶格畸变。

位错：这是晶体中某处有一列或若干原子发生了有规律的错排现象，使长度达几百至几千个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。

柏氏常量：这不但可以表示位错的性质，而且还可能表示晶格畸变的大小和方向，从而使人们在研究位错时能够摆脱位错区域内原子排列具体细节的约束，这就是所谓的柏氏常量。

位错密度：通常把部位体积中所包含的位错线的总长度称为位错密度。

表面能：将这种单位面积上升高的能量称为比表面能，简称表面能。

晶界：晶体结构相同但位向不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界，或简称晶界。

层错能：通常把产生单位面积层错所而需要的能量称为层错能。

相界：具有不同晶体结构的两相之间的分界面称为相界。

内吸附：由于晶界能的存在，当金属中存在有能降低晶界能的异类原子时，这些原子就将向晶界偏聚，这种现象称为内吸附。

反内吸附：凡是能提高晶界能的原子，将会在晶粒内部偏聚，这种现象叫反内吸附。

过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。

相变潜热:1mol物质从一个相转变为另一个相时，伴随着放出或吸收的热量称为相变潜热。

熵：表征系统中原子排列混乱程度的参数。

短程有序：在液体中的微波范围内，存在着紧密接触规则排列的原子集团，称为短程有序。

金属材料：以金属键结合为主的材料，如钢铁材料。

无机非金属材料：以离子键和共价键结合为主的材料，如陶瓷材料。

高分子材料：以共价键结合为主的材料，如塑料、橡胶。

复合材料：以界面特征结合为主的材料，如玻璃钢。

结构材料：利用它的力学性能，用于制造需承受一定载荷的设备、零部件、建筑结构等。

功能材料：利用它的特殊物理性能（电、热、光、磁等），用于制造各种电子器件、光敏元件、绝缘材料等。

高聚物：是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。

复合材料：是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。

晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。

空间点阵：把质点看成空间的几何点，点所形成的空间阵列。

晶格：用假想的空间直线，把这些点连接起来，所构成的三维空间格架。

晶胞：从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。

晶格参数：描述晶胞的六个参数a、b、c、晶体中各种方位上的原子面叫晶面，表示晶面的符号叫晶面指数。

{hkl}代表原子排列完全相同，只是空间位向不同的各组晶面，称为晶面族。

晶体中各个方向上的原子列叫晶向，表示晶向的符号叫晶向指数。

<unw>代表原子排列完全相同，只是空间位向不同的各组晶向，称为晶向族所有平行或相交于某一直线的这些晶面构成一个晶带，此直线称为晶带轴。

属此晶带的晶面称为共带面。

晶胞原子数：指一个晶胞内所含的原子个数。

原子半径：指晶胞中原子密度最大方向上相邻两个原子之间距离的一半，与晶格常数有关。

配位数：指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。

致密度：合金：是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。

如：黄铜，Cu、Zn合金；碳钢，Fe、C合金。

组元：组成合金最基本的独立物质（组成合金的元素、稳定化合物）。

相：成分结构相同并以界面分开的均匀部分。

组织：在显微镜下所看到的相的分布形态。

固溶体：指溶质组元溶于溶剂晶格中，并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。

名词解释：1，金属：技术是具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度的升高而增加；而非金属的电阻的温度系数为负值。

2，金属键：贡献出价电的原子，则变为正离子，沉浸在电子云中，他们依靠运动于期间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这肿结合方式叫作金属键，它没有饱和性和方向性。

3，晶体：原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质成为晶体，金属一般均为晶体。

4，熔点：是晶体向非晶体状态的液体转变的临界温度。

5，晶体结构：晶体结构是指晶体中的原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。

6，阵点：为了清楚的表明原子在空间排列的规律性，常常将构成晶体的原子（或原子群）忽略，而将其抽象为纯粹的几何点，称之为阵点。

7，晶格：为了方便起见，常人为的将阵点用直线连接起来形成空间格子，称之为晶格。

8，晶胞：为了简便起见，可以从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，来分析晶体中原子排列的规律性，这个最小的几何单元称之为晶胞。

9，配位数：指晶体结构中与任一个原子最临近、等距离的原子数目。

10，致密度：若把原子看成刚性圆球，那么原子之间必然有空隙勋在，原子排列的紧密程度可用原子所占体积与晶胞体积之比表示，称之为致密度或密集系数，用K=nV1/V表示。

11，晶面晶向：在晶体中，由一系列原子组成的平面称为晶面，任意两个原子之间练线所指的方向称为晶向。

12，晶向族：原子排列相同但空间位不相同的所有晶向称为晶向族。

13，晶向指数：为了便于研究和表述不同晶面的原子片列情况极其在空间的位向，需要有一种传统的表示方法，这就是晶面指数和晶向指数。

14，晶粒：一般固态金属均是由很多结晶颗粒所组成，这些结晶颗粒称之为晶粒。

15，多晶型转变（同素异构转变）：当外部条件（如温度压强）改变时，金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构转变称为同素异构转变。

16，能量起伏：对一个原子来说，这一瞬间的能量可能高一些，另一瞬间可能低一些，这种现象叫作能量起伏。

材料物理思考题2011第二章材料的晶态结构1、重要名词：晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

非晶态：熔体、液体和不具有晶体结构的物质准晶体：具有准周期性（周期对称性），长程无序的亚稳态，不具有固定熔点的固体物质点阵（晶格）：阵点（将构成晶体的质点抽象成纯粹的几何点）在空间呈周期性规则排列，并具有等同的周围环境的模型为点阵。

作许多平行的直线把阵点连接起来，构成一个三维的几何构架称为晶格。

晶胞：在空间点阵中，能代表空间点阵结构特点的小平行六面体；整个空间可由晶胞作三维重复堆砌而构成同素异构现象：固态金属在不同温度和压力下具有不同的晶体结构即具有多晶型性，转变的产物称为同素异构体。

合金：是指由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：是以某一组元作为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所组成的均匀混合的固态熔体，他保持着溶剂的晶体结构类型。

间隙式固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。

置换式固溶体：溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子这种固溶体称为置换式固溶体。

中间相：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任意组元的新相即为金属化合物，或称中间相。

间隙相和间隙化合物：由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。

超结构（超点阵，有序固溶体）：有序固溶体结构的通称陶瓷：无机非金属材料统称为陶瓷。

特种陶瓷：由人工合成原料制成的新型陶瓷材料，如：Al2O3,Si3N4,SiC,BN等。

硅氧四面体：（1）每个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成硅氧四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础。

（2）[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[SiO4]所共用。

（3）两个邻近的[SiO4]四面体之间，只能以共顶而不以共棱或共面相联接。

北京科技大学2000年硕士学位研究生入学考试试题
科目：金属学
1.名词解释（10分）
1相界面2相律3过渡相④菲克第一定律⑤退火织构
2.什么是固溶体？在单相合金中，影响合金元素的固溶度的因素有哪些？固溶体与组成固溶体的纯金属相比有什么特点？（10分）
3.什么叫晶界？简述小角度晶界和大角度晶界的晶体结构特点。

（10分）
4.为什么固体相变比液态相变所需要的过冷度要大？固体相变形核时有何特点？（10分）
5.铸锭的低倍组织由外向里可分为哪几个区域？简述各个区域组织形成原因。

（10分）
6.什么叫孪生？什么叫滑移？对面心立方晶体而言，它们之间的区别和联系是什么？（10分）
7.在多晶塑性变形中，各个晶体之间的变形是如何协调起来的？简述晶界和晶粒的大小对形变的影响规律。

（10分）
8.什么是上屈服点和下屈服点？如何避免上屈服点和下屈服点的出现？简述吕德斯带形成的原因。

（10分）
9.什么是菲克第二定律？运用菲克第二定律（扩散方程）阐述在扩散退火时是如何消除显微偏析的？（10分）
10.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？并加以阐述。

（10分）
11.再结晶过程中，晶核形成速度的定义是什么？影响晶核形成速度和长大速度的因素有哪些？并加以阐述。

（10分）
12.叙述含碳量0.8%的碳钢从液态缓慢冷却到室温的相变过程（包括相转变和成分变化），以及室温时的相组成和各相的比例是多少？（10分）
13.写出面心立方晶体、体心立方晶体最可能发生滑移的晶面和晶向，画出面心立方晶体的（123）晶面。

（10分）。

一、概论1.组织：用肉眼或借助于各种不同放大倍数的显微镜所观察到的材料内部的情景，包括晶粒的大小、形状、种类以及各种晶粒之间的相对数量和相对分布。

2.结构：原子集合体中各原子的具体组合状态。

二、金属和合金的固态结构1.固溶体：溶质组元溶于溶剂点阵中而组成的单一的均匀固体。

一次（端际）：以纯金属组元作溶剂，结构上保持溶剂组元纯态时的点阵类型。

二次（中间）：以化合物为溶剂的固溶体，结构类型与主、副组元都不同。

代位：主组元一部分原子被其它组元原子取代，保留主组元结构类型。

一定范围内（有限互溶）或是所有成分范围（无限互溶）。

异类原子按任意比例统计分布在各类结构中各相应晶面，并处于主组元相似的正常位置。

有序：异类原子不是统计式分布，而是按一定顺序分布。

超结构（长程有序）：某些在高温具有短程有序的固溶体，当其成分接近一定原子比，在低于一定临界温度时可转化为长程有序固溶体。

间隙：异类原子分布在主组元原子间空隙中。

金属间化合物类型：各组元原子按一定比例和一定顺序共同组成一个新的不同于其任一组元的典型结构。

中间相（金属间化合物）：在合金中形成的与其纯组元结构类型不同的相。

2.开放型金属：d0点附近较平缓、势阱小、原子间作用力弱、结合能小、原子易压缩、刚度小、热膨胀大。

（与封闭型金属对应）3.空间点阵：由构成晶体的结构基元抽象出来的等同点在三维空间中的周期排列。

4.排列周期：点阵直线上相邻两点间的距离。

5.单胞（基胞）：在空间点阵中选取的一个能反映其特点的最小构筑单元。

一般以最近邻八阵点为顶点能够构成一个体积最小、对称性最高的平行六面体。

6.晶面：点阵空间中由阵点组成的平面为点阵平面，非严格意义上又称晶面。

晶向：点阵空间中两阵点连线（及延长线）为点阵直线，非严格意义上称晶向。

晶带：晶体中一系列晶面可相交于一条直线或几条相平行的直线，合称...晶界：同成分、同结构晶粒间由于相对取向不同而出现的接触界面。

倾转晶界：在所选平面内以任一直线为轴，使晶粒两部分相对转动任意角度。

金属学原理1.金属材料按金属材料性能方面所提出的要求分工艺性能和使用性能。

化学成分，原子集合体的结构以及内部组织是决定金属材料性能的内在基本因素。

2.金属学中称小单元为晶粒，它是组织的基本组成单位，各晶粒之间通过其界面相互紧密结合在一起，这些界面叫晶界。

组织包括晶粒的大小、形状、种类以及这种晶粒之间的相对数量和相对分布。

结构是指原子集合体中各原子的具体组合状态，当化学成分给定时，金属材料的某些性能主要是由结构类型所控制的，化学成分由冶炼来保证，结构组织除了成分制约外，还要由铸造条件、压力加工条件、特别是热处理条件来确定。

3.通常将那些基本上是由一种金属元素组成的材料或物质叫做纯金属。

凡是有益的，有意识的加入或存留在某一金属材料中一定数量的元素，称合金。

4.纯金属的典型结构模型分类有面心立方结构模型、密集六方结构模型和体心立方结构模型。

在晶胞的8个角上各有一个原子构成立方体，在立方体6个面的中心各有一个原子，把该晶体结构称之为面心立方晶胞，原子数是4个，体心立方晶胞中的原子数是2个。

5.凡是原子在三维空间按一定规律周期性排列的固体叫做晶体。

一条直线上相邻两原子中心的距离，称之为排列周期。

这条联结原子中心的直线所代表的方向称晶向。

无论是在代位固溶体或间隙固溶体中，在每个溶质原子周围的一定范围内，溶剂原子排列的正常规律性都会受到不同程度的干扰，这就叫点阵畸变。

配位数指晶体结构中与任何一个原子最近邻等距离的原子数量。

6.化学中把元素分为金属和非金属。

贡献出价电子的电子变为了正离子，浸在电子云中，靠运动于其间公有自由电子的静电作用结合起来，这叫做金属键。

金属原子易于丢失电子，非金属元素易取得电子。

7.在金属晶体学中原子结合键分离子键、共价键、金属键和极化键。

8.同一金属随温度（或压力）不同可出现的不同结构叫做同素异构现象。

在晶体学中常见的金属化合物分正常价化合物、电子化合物和尺寸因素化合物。

9.固溶体是溶质组元溶于溶剂点阵中而组成的单一的均匀固体。

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.晶界：晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。

3.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。

4.合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其它方法组合而成，并具有金属特质的物质。

5.相：合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。

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

7.置换固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。

8.间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。

9.位错：是晶体内的一种线缺陷，其特点是沿一条线方向原子有规律地发生错排；这种缺陷用一线方向和一个柏氏矢量共同描述。

10.刃型位错：晶体中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀刃插入晶体中，使这一晶面上下两部分晶体之间产生了原子错排，称为刃型位错。

11.螺型位错：位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。

12.位错滑移：在一定应力作用下，位错线沿滑移面移动的位错运动。

13.滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。

14.孪晶：孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就称为孪晶，此公共晶面就称孪晶面。

15.孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。

16.柯氏气团：通常把溶质原子与位错交互作用后，在位错周围偏聚的现象称为气团，是由柯垂尔首先提出，又称柯氏气团。

17.均匀形核：新相晶核是在母相中存在均匀地生长的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。