材料结构与分析1

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1、材料结构与分析1.晶体及其基木特征2.七大晶系，14种布拉菲点阵3.三种常见晶体结构（体心、而心、密排六方）代表金屈、一个晶胞包含原子个数、致密度、配位数、密排面、密排方向、四面体间隙、八面体间隙4.品面指数和品向指数的标注5.晶体中的结合键（物理键、化学键），作用力來源、结合键强弱及其特点金属、陶瓷、高分子材料结合件类型6.晶体结构缺陷类型：（1）几何形态：点、显、而、体（2）形成原因：热、杂质、非化学计量Fei_xO,Zm+xOo零维、一维、二维、三维。7•点缺陷：类型（大的置换原子；肖脱基空位；间隙原子；复合空位；弗兰克尔空位；小的置换原了）、浓度计算

2、、对晶体材料性能的影响（比容、电阻率「比热容T，扩散系数、介电常数等）&线缺陷：刃型位错、螺型位错、混合位错。形成、特征、柏氏矢量（标定、物理意义）、晶休屮位错的萌生（1.液体金属凝固形成位错、2.过饱和空位凝聚过程形成位错、3.局部应力集屮形成位错）位错运动（滑移、攀移）9.面缺陷：分类（表面、品界、层错、李品面）、品界偏析（对强韧性、品间腐蚀、应力腐蚀、嚅变断裂强度、钢冋火脆性，钢淬透性有重要影响）、性质（晶界熔点低，易过烧b.晶界是易扩散通道c.晶界易形核d.晶界易受腐蚀e.晶界常温下强化，高温下弱化）10.合金晶体结构：固溶体和化合物11•熔体的结构

3、：熔体是玻璃制造的中间产物、瓷釉在高温状态下是熔体状态、耐火材料的耐火度与熔体含量有直接关系、瓷胎中40%-60%是玻璃状态（高温下是熔体态）。性质：粘度、表面张力12.玻璃的通性：1.各向同性2•介稳性3.由熔融态向玻璃态转化的过程是可逆的与渐变的，在一定的温度范围内完成，无固定熔点。4.由熔融态向玻璃态转化时物理、化学性质随温度变化的连续性5.物理、化学性质随成分变化的连续性玻璃的结构：1微品学说2无规则网络学说13.材料的性能是指材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应，主要决定于材料的组成与结构。材料的儿类主要性能：化学性能、力学性能、热性能、电性能、磁

4、性、光学性能（一）力学性能：材料在外加载荷（外力）作用下，或载荷与环境因素（如温度、介质和加载速率）联合作用下所表现的行为。（1）材料强度：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、蠕变强度、持久强度（2）塑性：延伸率、断面收缩率（3）韧性：冲击韧度材料的一些力学性能特点：•很多金属材料既有高的强度，又有良好的延展性；•多晶材料的强度高于单晶材料；-这是因为多晶材料中的晶界可中断位错的滑移，改变滑移的方向。通过控制品粒的生长，可以达到强化材料的目的。•I占I溶休或合金的强度高于纯金属；-杂质原子的存在对位错运动具有牵制作用。•多数无机非金属材料延展性很差，屈服强度高。-

5、源于共价键的方向性-坚硬晶态和非晶态材料无机非金属材料——离子键和共价键金属材料金属键岛分子材料

6、一

7、共价霞、范徳华键耐热绝缘至导电I光性好，脆性，低韧性「延展性好不透明高断裂韧性晶态I导热体、导电体「轻低强度软中韧性易加工鬲态和非晶态J热.电绝级（4）材料的硬度：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度•由共价键结合的材料如金刚石具有很高的硬度，这是因为共价键的强度较高；•无机非金属材料有较高侦度-离子键和共价键的强度均较高；-当含有价态较高而半径较小的离子时，所形成的离子键强度较高（因静电引力较人），故材料的硬度更高。•金属材料形成固溶体或合金时可显著提高

8、材料的硬度。•高分子材料硬度通常较低-分子链之间主要以范徳华力或氢键结合，键力较弱（5）疲劳性能——材料抵抗疲劳破坏的能力疲劳：材料在循坏受力（拉伸、压缩、弯曲、剪切等）下，在某点或某些点产生局部的永久性损伤，并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。（-）化学性能：材料抵抗各种介质作用的能力（溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗透性、抗氧化性）金属的耐酸碱性：主要是高温下浓碱液的腐蚀问题。镰锯铸铁屮加入稀土，降低镰含量，可以降低材料成本，又可以保证合金铸恢良好的耐碱蚀性。玻璃的化学稳定性是指玻璃抗耐气体、水、酸、碱或其他化学试剂、药物溶液等侵蚀的

9、能力。•-•般玻璃具有极好的化学惰性，但成分中的Na20及其他金属离子能溶于水，而导致玻璃的侵蚀及与其接触的溶液的pH值发生变化。高分了材料：化学稳定性好，耐酸耐碱耐有机熔剂性：•金属材料和无机非金属材料有好的耐有机溶剂性能；•热塑性高分子材料一般由线形高分子构成，很多有机溶剂都可以将其溶解；•交联型高分子在有机溶剂中不溶解，但能溶胀，使材料体积膨胀，性能变差；•不同的高分了材料，其分了链以及侧基不同，对各种有机溶剂表现出不同的耐受性；•组织结构对耐溶剂性也有较大影响。-例如，作为结晶性聚合物，聚乙烯在大多数有机溶剂屮都难溶，因而具有很好的耐溶剂性。•耐老化

10、性：（三）物理性能（1）热学性能：a、热熔：一lmo