材料科学基础复习提纲

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1、复习资料（修订版）修正部分错别字，增删部分重点内容（红字标出）材料科学基础Ⅰ（贵清部分）第一章晶体学基础1.1晶面指数、晶向指数（不包含四指数问题）的标定及晶面间距、晶向长度的计算（公式P40~P41）1.2晶体结构和空间点阵的区别？答：晶体结构是晶体中各原子的分布，种类丰富多样，而空间点阵是原子分布规律的代表点，由这些抽象出来的阵点构成，只有14种结构。1.3晶胞选择的条件？答：晶胞的选择要尽量满足以下三个条件：1）能反映点阵的周期性；2）能反映点阵的对称性；3）晶胞的体积最小。1.4结构胞和原胞的联系和区别？答：结

2、构胞和原胞必须都能反映点阵的周期性，结构胞是在保证对称性的前提下选取体积尽量小的晶胞；原胞是保证晶胞体积最小，而不一定反映对称性。1.5周期的概念？答：无论从哪个方向看去，总是相隔一定的距离就出现相同的原子或者原子集团，这个距离就是周期。1.6常见晶体结构中的重要间隙？答：FCC晶体中八面体间隙4个，四面体间隙8个；BCC晶体中八面体间隙6个，四面体间隙12个；HCP晶体中八面体间隙6个，四面体间隙12个。1.7常见晶体结构的堆垛方式？答：BCC和HCP晶体的堆垛方式是ABABAB……；FCC晶体的堆垛方式是ABCAB

3、C……。1.8晶带方程的表达式？答：hu+kv+lw=0。第二章固体材料的结构2.1什么是合金、组元、合金相、组织以及组元、合金相、组织之间的关系？答：合金：由金属和其他一种或几种元素通过化学键合而形成的材料；组元：组成合金的每种元素称为组元；合金相：具有相同的成分、结构和性能的部分称为合金相或简称相；组织：在一定外界条件下，一定成分的合金可以由若干不同的相组成，这些相的总体便称为组织。关系：合金相由组元构成，而组织又由合金相组成，单一元素即可以称之为组元又可以称之为相又也可以称之为组织。2.2固溶体和化合物的区别？答

4、：固溶体的溶质和溶剂占据一个共同的布拉菲点阵，且此点阵类型和溶剂的点阵类型相同，固溶体有一定的成分范围，组元含量在一定范围内可以变化而点阵类型不变，由于成分可变，固溶体不能用一个化学式表达；化合物是由两种或多种组元按一定比例构成一个新的点阵，它既不是溶剂的点阵也不是溶质的点阵，化合物通常可以用一个化学式表达，金属与金属形成的化合物往往有一定的成分范围，但比固溶体范围小得多。2.3固溶体的分类？答：根据固溶体在相图中的位置可分为：端部固溶体、中间固溶体；根据溶质原子子在点阵中的位置可分为：间隙式固溶体、置换式固溶体；根据

5、固溶度可分为：有限固溶体、无限固溶体；根据各组元原子分布的规律可分为：有序固溶体、无序固溶体。2.4休姆—罗瑟里规则（不考）答：1）如果形成合金的元素的原子半径之差大于14%~15%，则固溶度极为有限；2）如果合金组元的负电性相差很大，则固溶度极小。2.5简述合金中的间隙式固溶体、置换式固溶体和有序固溶体的概念及特征？答：间隙式固溶体：溶质原子进入溶剂组元点阵的间隙中而形成的固溶体，其特点是溶质原子位于组元点阵的间隙中，实际密度大于理论密度；置换式固溶体：溶质原子替换溶剂原子，位于点阵节点上而形成的固溶体，其特点是：溶

6、质原子位于节点上，点阵类型不变，实际密度小于理论密度；有序固溶体：其中各组元原子分别占据各自的布拉菲点阵，由各组元的分阵点组成的复杂点阵所对应的固溶体成为有序固溶体，其特点是：整个固溶体就是由各组元分点阵构成的超点阵或超结构。2.6固溶体的性能与成分的关系？（不考）答：1）点阵常数与成分的关系：Vegard定律：点阵常数正比于任一组元的浓度，在连续固溶体情况下成立，在其他情况有偏离，具体情况参考P101~P1022）力学性能与成分的关系：固溶强化：固溶体的强度和硬度往往高于各组元，而塑性较低，这种现象就成为固溶强化。强

7、化程度不仅取决于成分，还取决于固溶体的类型、结特点、固溶度、组元原子半径差等因素。间隙式溶质原子的强化效果一般要比置换式溶质原子更显著；溶质和溶剂原子尺寸相差越大或固溶度越小，固溶强化越显著；具有有序—无序转变的中间固溶体，有序状态强度高于无序状态。3）物理性能和成分的关系：固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化，但一般都是非线性关系。2.7常见化合物的晶体结构及点阵？（※要会画图！！）答：1）AB型化合物：a）NaCl型结构：面心立方点阵；b）CsCl型结构：简单立方点阵；c）闪锌矿（ZnS）型结构：面

8、心立方点阵；2）AB2型化合物：a）萤石（CaF2）型结构：面心立方点阵；b）金红石（TiO2）型结构：简单正方点阵。第四章晶体中的缺陷4.1缺陷的分类？答：可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。点缺陷：在任何方向上缺陷区的尺寸都远小于晶体或晶粒的线度，可忽略不计；线缺陷：某一方向上缺陷区的尺寸可以与晶体或晶粒的线度相比拟，在其它