材料科学基础课程总结wq ppt课件.ppt

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1、1主要内容1.材料结构和缺陷3.材料的凝固与相图、扩散2.材料的变形、回复和再结晶2材料结构原子结构晶体结构非晶体结构长程有序和无序之分！3原子结构与原子结合原子结合方式决定了其结构基本概念和分类晶体学基础晶体学基本概念晶向和晶面标定纯金属的晶体结构BCC、FCCandHCPcharacteristics堆垛和间隙合金的晶体结构solidsolutionandintermetalliccompounds基本概念材料结构4任何物质由原子组成结合方式排列方式物质的性能固态物质，是由各种元素

2、通过原子、离子或分子结合而成原子、离子、分子之间的结合力称为结合键bond。它们的具体组合状态称为结构structure。原子结构5原子的结合方式结合键强键弱键(化学键）(物理键)离子键共价键金属键分子键(范德华键)电子转移共用电子对金属离子通过正离子和自由电子之间的引力而相互结合6晶体结构71晶体学基础基本概念（1）晶格（2）晶胞（3）晶格常数（4）晶系空间点阵与晶体结构的区别？7种晶系，14种布拉维点阵82晶面指数和晶向指数标定！！！晶面、晶向和晶面族、晶向族的写法确定步骤：A：确定原点，建立坐标

3、系，过原点作所求晶向的平行线，B：求直线上任一点的坐标值并按比例化为最小整数，加方括弧，形式为[uvw]。确定步骤：A：确定原点，建立坐标系，求出所求晶面在三个坐标轴上的截距，B：取三个截距值的倒数，并按比例化为最小整数，加圆括弧，形式为（hkl）。9立方晶系常见的晶面族为：立方晶系常见的晶向为：*210晶带定律晶带轴[uvw]与该晶带的晶面（hkl）之间存在以下关系：hu+kv+lw=0对于常见晶系，晶面间距dhkl为：晶面间距11在立方晶系中两晶向的夹角解析计算两晶面交线的晶向指数[uvw]与晶

4、带轴计算相同122纯金属的晶体结构金属中的原子键为金属键，不具方向性，因此，对最邻近原子数和位置无限制，通常大部分金属都具有大的最邻近原子数和原子堆垛密度。体心立方结构(BCC)body-centeredcubic面心立方结构(FCC)face-centeredcubic密排六方结构(HCP)close-packedhexagonal13（1）原子半径(R)晶胞中原子密度最大方向上相邻原子间距的一半。（2）晶胞原子数(n)一个晶胞内所包含的原子数目。（3）致密度(K)晶胞中原子本身所占的体积百分数。K

5、＝V/V0V：晶胞中原子的体积V0：晶胞体积AtomicradiusAtomnumberinaunitcellAtomicpackingfactorFCC4RR14（4）配位数(CN)晶格中与任一原子直接相邻结合的原子数目。Coordinationnumber15原子堆垛方式三种常见晶格的密排面和密排方向密排面数量密排方向数量体心立方晶格{110}6<111>4面心立方晶格{111}4<110>6密排六方晶格六方底面1底面对角线3间隙intersticestetraocta16Characterist

6、icsofBCC,FCCandHCPstructures173合金相的晶体结构合金（Alloy）：两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。组元（Component）：组成合金最基本的独立的物质，通常组元就是组成合金的元素，也可以是稳定的化合物。组元间由于物理的或化学的相互作用，可形成各种相。显微组织(microscopicstructure):实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。相（Phase）：是合金中

7、具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分。18相phase根据结构特点固溶体Solidsolution中间相Intermediatephase(金属间化合物Intermetalliccompound)置换固溶体Substitutionalsolidsolution间隙固溶体Interstitialsolidsolution正常价化合物电子化合物尺寸因素化合物基本概念！！19固溶体的溶解度：是指溶质原子在固溶体中的极限浓度。溶解度有一定限度的固溶体称有限固溶体，组成元素

8、无限互溶的固溶体称无限固溶体。只有组成元素原子半径、电化学特性相近，晶格类型相同的置换固溶体，才有可能形成无限固溶体。而间隙固溶体都是有限固溶体。影响固溶度的因素：晶体结构，原子尺寸、电负性、电子浓度固溶体的主要性能——固溶强化！产生原因：是溶质原子使晶格发生畸变及对位错的钉扎作用，阻碍了位错的运动。20合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同的固相称金属化合物。金属化合物具有较高的熔点、硬度和脆性，并可用分子式表示其组成。当合金中出现金属化合物时，