材料化学复习要点.doc

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1、《材料化学》复习要点执行标准：GB2170909273第一章晶体学基础1.晶体：内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体。或者说晶体是具有格子构造的固体。晶体结构周期性两个重复因素（条件）：周期性重复的内容——结构基元；周期性重复的方式——周期大小和方向。2.晶胞：空间格子将晶体结构截成的一个个大小、形状相等，包含等同内容的基本单位。晶胞的两要素：晶胞的大小、形状，由晶胞参数确定；晶胞中各原子的位置，用原子的分数坐标表示。3.晶面指标：平面点阵面在三个晶轴上的倒易截数之比。4.晶面间距：晶面指标为（hkl）的一组平面点阵中相邻的两平面点阵面间的垂直距离，记作d(hkl)

2、。简单立方晶格5.晶体缺陷：实际晶体与理想晶体总存在某种程度的偏离。按几何形状可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。点缺陷包括空位、杂质原子、间隙原子、错位原子和变价原子等，空位又包括肖脱基空位、弗仑克尔空位。6.对称操作：不改变图形中任意两点间距离而能够使图形复原的操作。对称操作的分类及相应对称元素：（1）旋转—旋转轴；（2）反映—镜面；（3）倒反（反演）—对称中心；（4）旋转倒反—反轴。7.衍射二要素：衍射方向和衍射强度。（Laue方程、Bragg方程、结构因子、系统消光结合课本)第二章两个学说的区别晶子学说：（1）玻璃结构是一种不连续的原子集合体，即无数“微晶”分

3、散在无定形介质中；（2）“微晶”的化学性质和数量取决于玻璃的化学组成；（3）“微晶”不同于一般微晶，而是晶格极度变形的微小有序区域，在“微晶”中心质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大；（4）从“微晶”部分到无定形部分的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界线。无规则网络学说：玻璃与晶体一样，也是由一个三维空间网络构成，这种网络由离子多面体构筑起来，离子多面体通沿顶角键合，在三维空间连接成无过桥氧规律的网络。第一章金属材料1.三种典型晶体结构的空隙、配位数、原子数、堆积系数A1（面心立方）A2（体心立方）A3（密集六方）面心立方：每个晶胞中有4个八面体间隙和8个四面体间

4、隙体心立方：每个晶胞中有6个八面体间隙和12个四面体间隙密集六方：每个晶胞中有6个八面体间隙和12个四面体间隙2.三种堆积方式空间占有率（堆积系数）的求解（计算题）A1A2A33.金属固溶体：两种或多种金属或金属化合物相互溶解组成的均匀物相，其中组分的比例可以改变而不破坏均匀性。分为置换固溶体、间隙固溶体、缺位固溶体。第一章无机非金属材料1.晶体的键型：离子键、共价键、分子键、混合键。2.离子键的特征：无方向性、无饱和性。3.为什么说二元离子晶体可以用不等径圆球密堆积来描述？阴离子：大球，密堆积，像金属单质结构时的A1、A2、A3等型式堆积，形成空隙。阳离子：小球，填充

5、空隙。规则：阴阳离子相互接触稳定。（参考p159）4.晶格能：在0K时，1mol离子化合物中的离子从相互远离的气态结合成离子晶体时所释放的能量。5.离子半径：不确定的，与电子云和外界环境有关。哥希密特离子半径（判断）1.哥希密特结晶化学定律(1)正负离子的相对大小(半径比r+/r-)决定正负离子配位数及配位多面体型式；(2)正负离子的相对数量(组成比n+/n-)决定正负离子配位数之比及正负离子电价；(3)离子的极化引起键型及结构型式的变异7..8.Si-O骨架形式桥氧数判断p213表中桥氧数、p214—215图示判断第六章纳米材料1.纳米材料的四大效应：（1）表面效应：

6、纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。（2）小尺寸效应：由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。（3）量子尺寸效应（重点）：纳米粒子的尺寸下降到某一值时，金属粒子费米面附近电子能级由准连续变为离散能级，并且纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据的分子轨道能级和最低未被占据的分子轨道能级，使得能隙变宽的现象。（4）宏观量子隧道效应：宏观物理量在量子相干器件中的隧道效应。2.溶胶-凝胶法原理及步骤原理：易于水解的金属化合物（无机盐或金属醇盐）在某种溶剂中与水发生反应，经过水解与缩聚过程逐渐凝胶化，再经干燥烧结等后处理

7、得到所需材料，基本反应有水解反应和聚合反应。步骤：以金属有机物和部分无机盐为前驱体，首先将前驱体溶于溶剂形成均匀溶液，接着溶质在溶剂中发生水解（或醇解），水解产物缩合聚集成粒径为1nm左右的溶胶粒子，溶胶粒子进一步聚集生长形成凝胶。3.STM工作原理STM的工作原理是电子的隧道贯穿，电子云占据在样品和探针尖之间。电子云是电子位置具有不确定性的结果，这是其波动性质决定的。导体的电子是”弥散”的，故有一定的几率位于表面边界之外，电子云的密度随距离的增加而指数式地衰减。这样，被通过电子云的电子流就会在表面和探针间的距离变化极为灵敏。探针在表面上