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《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》上半学期内容重点第一章固体材料的结构基础知识键合类型（离子健、共价健、金属健、分子健力、混合健）及其特点；键合的本质及其与材料性能的关系，重点说明离子晶体的结合能的概念；晶体的特性（5个）；晶体的结构特征（空间格子构造）、晶体的分类；晶体的晶向和晶面指数（米勒指数）的确定和表示、十四种布拉维格子；第二章晶体结构与缺陷晶体化学基本原理：离子半径、球体最紧密堆积原理、配位数及配位多面体；典型金属晶体结构；离子晶体结构，鲍林规则（第一、第二）；书上表2－3下的一段话；共价健晶体结构的特点；三个键的异同点（举例）；晶体结构缺陷的定义及其分类，晶体结构缺陷与材料性能之间的关系（举例）；第三章材料的相结构及相图相的定义相结构合金的概念：固溶体置换固溶体（１）晶体结构无限互溶的必要条件—晶体结构相同比较铁（体心立方，面心立方）与其它合金元素互溶情况（表３－１的说明）（２）原子尺寸：原子半径差及晶格畸变；（３）电负性定义：电负性与溶解度关系、元素的电负性及其规律；（４）原子价：电子浓度与溶解度关系、电子浓度与原子价关系；间隙固溶体（一）间隙固溶体定义（二）形成间隙固溶体的原子尺寸因素（三）间隙固溶体的点阵畸变性中间相中间相的定义中间相的基本类型：正常价化合物：正常价化合物、正常价化合物表示方法电子化合物：电子化合物、电子化合物种类原子尺寸因素有关的化合物：间隙相、间隙化合物二元系相图：杠杆规则的作用和应用；匀晶型二元系、共晶（析）型二元系的共晶（析）反应、包晶（析）型二元系的包晶（析）反应、有晶型转变的二元系相图的特征、异同点；三元相图：三元相图成分表示方法；了解三元相图中的直线法则、杠杆定律、重心定律的定义；第四章材料的相变相变的基本概念：相变定义、相变的分类（按结构和热力学以及相变方式分类）；按结构分类：重构型相变和位移型相变的异同点；马氏体型相变：马氏体相变定义和类型、马氏体相变的晶体学特点，金属、陶瓷中常见的马氏体相变（举例）（可以用许教授提的一个非常好的问题――金属、陶瓷马氏体相变性能的不同――作为题目）有序-无序相变的定义玻璃态转变：玻璃态转变、玻璃态转变温度、玻璃态转变点及其黏度按热力学分类：一级相变定义、特点，属于一级相变的相变；二级相变定义、特点，属于二级相变的相变；按相变方式分类：形核长大型相变、连续型相变（spinodal相变）按原子迁动特征分类：扩散型相变、无扩散型相变第5章 金属材料的显微结构特征一、纯金属的凝固及结晶1、结晶的热力学条件结晶后系统自由能下降。
第三章材料的相结构及相图第一节材料的相结构1.1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。
金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体，但溶解度视不同元素而异，有些能无限溶解，有的只能有限溶解。
影响溶解度的因素很多，主要取决于以下几个因素：（1）晶体结构晶体结构相同是组元间形成无限固溶体的必要条件。
只有当组元A和B的结构类型相同时，B原子才有可能连续不断地置换A原子，如图3-1所示。
(2) 原子尺寸因素(3) 化学亲和力 (电负性因素)(4)原子价合金中的电子浓度可按下式计算：(3-1)式中 A--分别为溶剂；B--溶质的原子价；x--为溶质的原子数分数(％)。
图3-2 元素的电负性(虚线表示铁的电负性数值)1.1.2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。
在间隙固溶体中，由于溶质原子一般都比晶格间隙的尺寸大，所以当它们溶人后，都会引起溶剂点阵畸变，点阵常数变大，畸变能升高。
因此，间隙固溶体都是有限固溶体，而且溶解度很小。
1.1.3固溶体的微观不均匀性为了了解固溶体的微观不均匀性，可引用短程序参数。
短程序参数α定义为1.1.4固溶体的性质（1）点阵常数改变（2）产生固溶强化（3）物理和化学性能的变化1.2 中间相1.2.1正常价化合物1.2.2电子化合物1.2.3原子尺寸因素有关的化合物（1）间隙相和间隙化合物(2) 拓扑密堆相1.2.4超结构(有序固溶体)金属间化合物由于原子键合和晶体结构的多样性，使得这种化合物具有许多特殊的物理、化学性能，已日益受到人们的重视，不少金属间化合物特别是超结构已作为新的功能材料和耐热材料正在被开发应用。
第二节二元系相图2.1 固溶体的类型置换固溶体示意图间隙固溶体示意图缺位固溶体示意图2.2 杠杆规则杠杆规则示意图2.3 二元系相图的热力学性质2.3.1由吉布斯自由能曲线作公切线的方法绘制相图液态和固态的吉布斯自由能曲线规定纯液态NiO作为NiO的标准态，纯固态MgO 作为MgO的标准态，则形成1mol固态理想溶液时，体系的吉布斯自由能为1mol液态理想溶液时，体系的吉布斯自由能为把各个温度下不同的xNiO、xMgO值代入上列两式中，就可得到各个温度下液相和固相的吉布斯自由能曲线。
如图3-21便是2600K时液相和固相吉布斯自由能随组成的变化曲线。
2.3.2计算平衡相活度的方法绘制相图以Zn—Sn二元系为例。
Zn—Sn系为简单共晶型二元系，所以在该相图的固液二相平衡区中，固相为纯锌或者纯锡。
在恒温下，如将各相Zn的化学势选定为，则锌在两相的活度应该相等，即2.3.3计算平衡相组成的方法绘制相图该法需求得平衡相组成直接与热数据发生联系的函数式，这样，便可应用可查的热数据，计算平衡相组成，并绘出相图。
2. 4 二元系相图的吉布斯自由能[1]无最高点或最低点的完全互溶型二元系[2]具有最高点的完全互溶型二元系[3]具有最低点的完全互溶型二元系[4]共溶型二元系[5]转熔型二元系[6]生成稳定化合物的二元系[7]生成不稳定化合物的二元系2. 5 共晶型二元系: 在二元体系中，如果固态的两个组元完全互不相溶，并且组成一个共晶系统，则这个相系便称为共晶型二元系。
2.6 同晶型二元系(完全互溶型二元系):固态时和液态时两个组元都能以任何比例互相溶解的相系，称为同晶型二元系.2. 7 固溶型二元系2.7.1、共溶型(共晶型)2.7.2转熔型(包晶型)2.8 偏晶型二元系2.9化合物型二元系2.9.1同分熔化化合物型二元系2.9.2异分熔化化合物型二元系2.9.3固相内化合物生成和分解的二元系2.10 有晶型转变的二元系2.10.1 晶型转变温度以上和以下都没有固溶的情况在该体系中的固液共存区和固相共存区，都可能出现晶型转变曲线，因为在这些相区内析出的固相都是纯物质，所以晶型转变曲线都是恒温水平线.2.10.2晶型转变温度以上和以下都完全固溶的情况(1)二元系的两个组元各有一个同素异型转变点，并且同素异型转变前后都生成相同的晶格，此时便可得到与完全互溶型二元系相图相似的相图(2)仅有一个组元具有一个同素异型转变(3)仅有一个组元具有两个同素异型转变(4)一个组元具有两个同素异型转变，另一个组元具有一个同素异型转变或生成中间相（5）晶型转变温度以上完全固溶，以下部分互固溶或不溶的情况第三节三元相图3.1 三元相图成分表示方法3.1.1等边成分三角形3.1.2等边成分三角形中的特殊线3.1.3成分的其他表示方法3.2 三元相图的空间模型3.3 三元相图的截面图和投影图3.4 三元相图中的杠杆定律及重心定律第四节相图热力学基础4.1相图热力学基本概念4.1.1体系、环境和相4.1.2多相体系的热力学平衡4.1.3Gibbs相律4.1.4多体系和多体系相图4.1.5岩石成因网4.2 Gibbs自由能曲面4.2.1Gibbs自由能曲面的形状与基本性质如果以一个双变度组合的Gibbs自由能G对彼此独立的强度变量X1，X2作图，所得图形将是G-X1-X2空间中的一个曲面，这就是通常所说的Gibbs自由能曲面，简称自由能曲面．4.2.2Gibbs自由能曲面与单变度曲线4.2.3Gibbs自由能曲面与无变度点4.2.4Gibbs自由能曲面与Schreinemakers线锥属于同一无变度组合的所有双变组合的自由能曲面在同一空间中相交，可以形成一个以无变度点为中心、呈放射状排列的一个曲线簇，即所谓的Schreinemakers线锥，简称线锥(bundle)．4.3单变度曲线与无变度点的稳定性4.3.1单变度曲线在无变度点两侧的相对稳定性4.3.2无变度点的稳定性4.4Schreinemakers线锥的基本性质4.4.1 Morey-Schreinemakers法则4.4.2锐角原理4.4.3稳定曲线与稳定相区位置的对应规则4.4.4单变度曲线排列格式4.4.5重叠法则4.4.6含有共同相的生成物或反应物组合稳定区域的取向一致性4.4.7线锥构形与熵限和斜率熵限的关系本章小结合金中的相可分为固溶体和中间相两大类。
二组元组成合金时，形成何种合金相，主要受电化学因素、原子尺寸因素和电子浓度因素的制约。
1.当二组元的电负性差别较大时，可能形成正常价化合物。
2.当电子浓度是控制因素，并达到21/12、21/13、21/14时，可能形成电子化合物。
3.当尺寸因素成为主要因素时，还要看电子浓度因素与电化学因素的情况：(1)当二组元的原子半径差的 r ＜ 15％，结构类型相同、电负性相差很小、价电子数相等时，可能形成无限固溶体。
如∆r ＜ 15％、但结构不同，或15% ＜∆r ＜20%，则均可能形成有限固溶体。
(2) 30% ＜∆r ＜41%，电负性相差较大，可能形成间隙化合物。
(3)∆r ＞ 41%，电负性相差较大，可形成间隙相。
(4)∆r ＞ 41%，电负性相差不大，可形成间隙固溶体。
二元合金相图反映二元系中不同合金的成分、温度与其平衡相之间的关系。
根据合金表象点在相图中的位置可确定给定合金在给定温度下的平衡相。
相律表明，二元合金最大平衡相数为3。
二元合金二相平衡时有一个自由度，因而匀晶转变及过剩相析出等二相平衡转变都在一定温度范围内进行。
三相平衡转变只能是恒温过程，而且三个平衡相的成分都是恒定的。
二元合金二相平衡时，两个相的成分都是温度的函数。
相图热力学表明，其具体数值可由恒温水平线与二相区相界线的交点确定。
温度变化时，两个平衡相的成分将分别沿两条相界线变化。
给定合金在给定温度下二相平衡时，可用杠杆定律求得在该温度下两个相的重量分数。
三相平衡区应是一条水平线，它与三个单相区存在点接触。
从三个单相区的相互配置，可以断定三相平衡的性质：(1) 共晶转变(2) 共析转变(3) 包晶转变(4) 包析转变使用复杂相图时，首先要熟悉单相区中所标的相。
然后找出各三相区，并弄清具体三相平衡转变的类型。
相图反映的是平衡条件下合金中的相，而实际生产条件下常发生不平衡转变。
使用相图时必须加以注意。
不平衡凝固的结果会使：(1)匀晶转变产物出现晶内偏析；(2)共晶系中出现伪共晶及不平衡共晶；(3)包晶转变不充分。
三元相图是研究三元系合金在热力学平衡条件下，相与温度、成分之间关系的有效工具。
三元系合金由于成分有两个变量，加上一个温度变量，故三元相图为三维的立体图形。
由相律可知，三元相图中最大平衡相数为4，故四相平衡应是恒温水平面，而三相平衡时存在一个自由度，所以三相平衡转变是一个变量过程，反映在相图上，三相平衡区必将占有一定的空间，不再是二元相图中的水平线。
三元相图的成分通常由等边三角形表示，三角形ABC 的3个顶点表示3个组元，三角形的边AB，BC，CA分别表示3个二元系的成分坐标，则三角形内的任一点代表三元系的某一成分。
等边成分三角形有以下一些重要性质：等含量规则、等比例规则、背向规则、直线规则；各相的相对量可分别用杠杆定律和重心定律计算。
本章重点：1、固溶体与中间相的分类，结构与性质；2、杠杆规则的原理以及杠杆规则在二元相图中的应用；3、二元系相图的类型，相图中各相区的相，以及相组成和组织组成。
4、三元相图的等含量法则、等比例法则、直线法则＼杠杆法则和重心法则的含义及应用；连接线的含义与性质；根据液、固相线投影来判断合金凝固温度范围的方法；根据固态完全不溶的三元共晶投影图，分析合金凝固过程和计算组织组成体相对量的方法；根据液相成分变温线的温度走向(降温方向)，确定三元共晶四相平衡反应的类型的方法；三元合金四相平衡反应前后的三相反应类型。
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