失效分析期末复习

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1、第一章绪论材料的定义：材料是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。失效：产品丧失规定的功能称为失效。产品失去规定的功能的含义：1.零件在外部环境作用下，部分的失去其原有功能，虽然能够工作，但不能完成规定功能；2.零件由于断裂、腐蚀、磨损、变形等而完全丧失其功能；3.零件虽然能够工作，也能完成规定功能，但继续使用时，不能确保安全可靠性；失效分析：定义：是指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。就是研究失效现象的特征和规律，从而找出失效的模式和原因。与生产现场废品分析的异同点：涉及的专业知识、采用的思想方法及分析手段等方

2、面，有许多共同之处。在分析的对象、分析的目的及判断是非的依据等方面是不同的。失效分析的对象是在使用中发生失效的产品。分析的主要目的是寻找失效的原因。漏检和技术标准不合理都可能是失效的原因，如果是后者，则应对技术标准修改。废品分析的对象是不符合技术标准的产品或半成品。它所讨论的问题是产品及产品为什么不符合技术标准的要求。至于产品的技术标准是否正确则不属于废品分析要解决的问题。第二章材料结构基础（重点）材料结构的涵义：是影响材料性能的基本因素，随化学组成及外界条件改变。原子中的电子结构（原子结构）：原子中电子的分布规律，尺度约为10-13m；使材料表现出金

3、属、陶瓷和高分子性能，对材料的电学、磁学、热学、光学乃至耐腐蚀性能都有重大影响原子（或分子）排列结构：即原子或分子在空间的排列，尺度约为10-10m；原子排列结构严重影响材料的力学性能（强度、塑性、韧性等）显微组织结构：借助光学显微镜和电子显微镜观察到晶粒或相的集合状态，尺度约为10-4~10-8m；可观察到材料的线、面、体缺陷及表面缺陷。宏观组织结构：肉眼或放大镜所能观察到的晶粒或相的集合状态。电子壳层：在多电子的原子中，电子的能量也是不连续分布的，它们分布在不同的能级上，这种按层分布称为电子壳层。原子中电子壳层数目及填充方式：1.电子壳层数目n=1

4、，2，3，4，5KLMNO主壳层(shells)l=0，1，2，3，4由内向外spdfg支壳层(subshells)2.最多电子数目K~2，L~8，M~18s~2，p~6，d~103.最外层s—1~2，p—1~6，d—1~104.排列次序1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s如：H(1)1s1Na(11)1s22s22p63s1电子的统计性形态法描述：四个量子数(QuantumNumbers)n,第一量子数：决定体系的能量n=1，2，3….（整数），n=1时为最低能级K，L，M….-9-l,第二量子数：决定体系角动量和电子几率分布的空间对

5、称性l=0，1，2，3，4（n-1）n=1，l=0spdfg状态n=2，l=0，1(s,p)ml,第三量子数：决定体系角动量在磁场方向的分量ml=0，±1，±2，。。。，±l有（2l+1）个ms，第四量子数：决定电子自旋的方向+1/2，-1/2电子在原子中的某一运动状态是由n、l、ml和ms4个量子数确定的。电子的分布遵循的原理和准则：泡利不相容原理:原子中每个电子必须有独自一组四个量子数；一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子；能量最低原则:电子总是按能量最低的状态分布；洪特规则:简并轨道，分占轨道最多，自旋方向相同。原子之间的相互作用和结合：

6、自然界一般由原子或分子组成物质或材料，不论什么物质，其原子结合成分子或固体的力，从本质上都是源于库仑力。结合方式有两大类型，即基本结合（离子键、金属键、共价键）和派生结合（分子间作用力、氢键）各类键的定义、基本特点：基本键合1.离子键合：离子键正离子————负离子库仑引力特点：①电子束缚在离子中；②正负离子吸引，达静电平衡；电场引力无方向性;③构成三维整体晶体结构；④在溶液中离解成离子。2.金属键合特点：①由正离子排列成有序晶格；②各原子最(及次)外层电子释放，在晶格中随机、自由、无规则运动，无方向性；③原子最外壳层有空轨道或未配对电子，既容易得到电子

7、，又容易失去电子；④价电子不是紧密结合在离子芯上，键能低、具有范性形变。3.共价键合：两个原子共享最外壳电子的键合。特点：①两原子共享最外壳层电子对；②两原子相应轨道上的电子各有一个，自旋方向必须相反；③有饱和性和方向性。电子云最大重叠，1共价键仅两个电子。4.混和键合电负性：表示吸引电子的能力同一周期左右电负性增高同一族上下电负性降低派生键合作用力也是库仑引力（与离子键相同但弱得多,不存在电子交换）1.分子间引力（IntermolecularAttraction)分子（或电中性原子）间的结合力，又称范氏（vanderWaals）力。特点：①无方向性和

8、饱和性②键能最小2.氢键(Hydrogenbond)质子给予体（如H）与强电负性原子X（如O、