第 二 章 目 录
2.1 要点扫描 .................................................................................................... 1
2.1.1 点缺陷及其平衡浓度 ..................................................................... 1
2.1.2 位错的基本类型及柏氏矢量 ......................................................... 6
2.1.3 位错的应力场 ............................................................................... 14
2.1.4 位错的弹性能和线张力 ............................................................... 16
2.1.5 作用在位错上的力和Peach-Koehler公式 ................................. 19
2.1.6 位错间的交互作用 ....................................................................... 23
2.1.7 位错的起动力——Peirls-Nabarro力 .......................................... 30
2.1.8 FCC晶体中的位错 ...................................................................... 31
2.1.9 位错反应 ....................................................................................... 37
空位：如果晶体中，某结点上的原子空缺了，则称为空位 刃型位错：晶体中多了一部分半原子面，它终止于晶体中部，好像插 入的刀刃， 这列原子及周围区域就是刃型位错晶体中的位错， 属于线 性缺陷，称为刃型位错。
螺型位错：局部滑移是沿着与位错线平行的方向移动一个原子间距， 在滑移区与未滑移区的边界上形成位错， 原子平面在位错线周围已经 扭曲为螺旋面， 所以在位错线周围原子呈螺旋状分布， 故称为螺型位 错。
柏氏矢量：在实际晶体中， 作一柏氏回路，在完整晶体中按其相同的 路线和步伐作回路，自路线终点向起点的矢量即为柏氏矢量。 位错滑移：在一定的切应力作用下 ，位错在滑移面上受到垂直于位 错线的作用力，当此力足够大，足以克服位错运动时受到的阻力时。 位错便可以沿着滑移面移动， 这种沿着滑移面移动的位错运动称为滑 移。
位错攀移：刃型位错的半原子面向上或向下的运动。 扭折：在滑移面上的折线。
位错反应： 由一根位错分解成两根以上的位错， 或由两根以上的位错 合并为一根位错，统称为位错反应。
线张力：表示增加一个单位长度位错线所需要的能量， 在数值上等于 位错应变能—— T 位错线增加一个单位长度是，引起的晶体的能量的 增加。
全位错（单位位错） ：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 不全位错：把柏氏矢量小于点阵矢量的位错称为分位错或不全位错 晶界：同一种相得晶粒于晶粒的边界称为晶界 相界：不同相之间的边界称为相界 大，小角度晶界：根据晶界两侧晶粒位向差 （Q） 角的不同可把晶界分 为：小角度晶界（角度小于10°）大角度晶界（角度＞
10°） 割阶：垂直滑移面得折线攀移时位错线上带有很多台阶，称为割阶
派纳力：位错移动受到的阻力，点阵阻力，又叫派纳力
层错：在“J”处堆垛顺序发生局部错乱，形成了晶面错排的面缺陷 称为堆垛层错 位错线： 晶界偏聚： 成分过冷：由于液体中成分差别和温度梯度所引起的过冷称为成分过 冷
材料科学基础
第一章 固体材料的结构
一、解释下列术语：
空间点阵，配位数，对称，超结构，固溶体，致密度
二、简答题
1、简述不同原子间的结合键对材料的物理性能（熔点、热膨胀系数、密度、导电性）和力学性能（硬度、弹性模量、塑性）的影响。
2、晶体宏观对称要素有哪些？
3、影响形成晶体的原子半径的因素有哪些？
4、简述形成有序固溶体的必要条件。
三、计算题
1、计算立方系中（011）和（-111），（-111）和（-100）面的夹角。
2、求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。
3、钢是碳溶解在铁中的填隙固溶体。经X 射线测定，Fe 和C 原子半径分别为R γ－Fe ＝0.125nm ，R α－Fe ＝0.124nm ，R C ＝0.07nm 。根据刚性球模型，则碳原子将存在于γ－Fe 和α－Fe 晶体中的什么间隙位置？哪一种铁能溶解更多的碳？
4、面心立方点阵晶体CaF 2的密度为 3.18g/cm 3，其中Ca 的相对原子质量40.08，F 的相对原子质量为19.00，求晶体晶格常数a 。（注意：CaF 2为面心立方点阵晶体，其中F 离子处于正四面体间隙）。
5、在铅的（100）平面上，1mm 2有多少原子？已知铅为fcc 面心立方结构，其原子半径R=0.175×10-6mm 。
《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。
