材料学基础复习要点

第1章

重点与难点

1、 描述原子中电子的空间位置和能量的4个量子数。

2、 核外电子排布遵循的原则。

3、 原子间结合键分类及其特点。

4、 高分子链的近程和远程结构。

重要概念

分子，原子；

主量子数n，轨道角动量量子数li，磁量子数mi，自旋角动量量子数si；

能量最低原理，Pauli不相容原理，Hund定则；

结合键，金属键，离子键，共价键，范德华力，氢键；

高分子链，近程结构，结构单元，线性，支化、交联和三维网络分子结构；

无规、交替、嵌段和接枝共聚物；

全同立构，间同立构，无规立构，顺式、反式构型；

远程结构，数均，重均相对分子质量，聚合度

热塑性，热固性。

第2章

重点与难点

1、 选取晶胞的原则。

2、 7个晶系，14种布拉菲空间点阵的特征。

3、 晶向指数与晶面指数的标注。

4、 晶面间距的确定与计算。

5、 3种典型金属晶体结构的晶体学特点。

6、 晶体中的原子堆垛和间隙。

7、 固溶体的分类及其结构特点。

8、 影响固溶体固溶度的因素。

9、 中间相的分类及其结构特点。

10、 离子晶体的结构规则。

11、 NaCl型、金刚石型共价晶体结构特点。

重要概念和公式

晶体，非晶体；

晶体结构，空间点阵，阵点，晶胞，7个晶系，14种布拉菲点阵；

晶向指数，晶面指数，晶向族，晶面族，晶带轴，共带面，晶面间距；

面心立方，体心立方，密排六方，多晶型性，同素异构体；

点阵常数，晶胞原子数，配位数，致密度，四面体间隙，八面体间隙；

合金，相，固溶体，中间相；

置换固溶体，间隙固溶体，有限固溶体，无限固溶体，无序固溶体，有序固溶体；

正常价化合物，电子化合物，电子浓度，间隙相，间隙化合物，拓扑密堆相；

离子晶体，NaCl型结构，闪锌矿型结构，纤锌矿结构；

共价晶体，金刚石结构。

三指数和四指数的转换关系式；晶带定律；立方晶系晶面间距计算公式；电子浓度计算公式。

第3章

重点与难点

1、 点缺陷的形成与平衡浓度。

2、 伯氏矢量的确定，物理意义及守恒性。

3、 位错的基本类型和特征。

4、 分析归纳位错运动的两种基本形式：滑移和攀移的特点。

5、 分析运动位错的交割及其所形成的扭折或割阶不同的情况。

6、 位错的增殖机制。

7、 堆垛层错与不全位错。

8、 位错反应的条件。

9、 小角度和大角度晶界模型。

10、 晶界能与晶界特性。

11、 孪晶界与相界。

重要概念和公式

点缺陷，线缺陷，面缺陷；

空位，间隙原子，肖特基空位，弗仑克尔空位；

点缺陷的平衡浓度，热平衡点缺陷，过饱和点缺陷；

刃型位错，螺型位错，混合位错，全位错，不全位错；

伯氏回路，伯氏矢量，伯氏矢量的物理意义，伯氏矢量的守恒性；

位错的滑移，位错的交滑移，位错的攀移，位错的交割，割阶，扭折；

位错密度，位错增殖，弗兰克-里德位错源；

晶界，亚晶界，小角度晶界，对称倾斜晶界，不对称倾斜晶界，扭转晶界；

大角度晶界，重合位置点阵模型

晶界能，孪晶界，相界，共格相界，半共格相界，错配度，非共格相界；

对称倾斜晶界公式，三叉晶界界面能平衡公式。

第4章原子及分子的运动

重点与难点

1、 菲克第一定律的含义及公式中各字母所表示含义。

2、 柯肯达尔效应

3、 上坡扩散和下坡扩散的热力学因子判别条件。

4、扩散的几种机制。

5、间隙原子扩散比置换原子扩散容易的原因。

6、无规则行走与扩散距离。

7、影响扩散的主要因素。

重要概念

自扩散、互扩散、间隙扩散、空位扩散、上坡扩散、下坡扩散、稳态扩散、非稳态扩散、扩散系数、可肯达尔效应，体扩散、表面扩散、晶界扩散。

第5章材料的形变和再结晶

重点与难点

1、弹性形变的特点和胡克定律

2、弹性的不完整性和粘弹性

3、滑移的临界分切应力

4、滑移的位错机制

5、多晶体塑性变形的特点

6、细晶强化与Hall-Petch公式

7、加工硬化

8、形变织构与残余应力

9、回复动力学曲线特点与回复机制

10、再结晶温度及其影响因素

11、影响再结晶晶粒大小的因素。

12、晶粒的正常长大及其影响因素

13、一次与二次再结晶的区别

重要概念与公式

弹性变形，弹性模量，弹性后效，弹性滞后，粘弹性，塑性变形，滑移，滑移系，滑移带，滑移线，交滑移，双交滑移，临界分切应力，施密特因子，软取向，硬取向，派纳力，加工硬化，形变织构，丝织构，板织构，残余应力，点阵畸变，带状组织，流线，回复，再结晶，晶粒长大，二次再结晶，再结晶温度

胡克定律公式，滑移的临界分切应力公式，Hall-Petch公式

第6章

重点与难点

1、 结晶的热力学、结构和能量条件。

2、 液固界面的分类

3、 晶体的生长方式及其对生长速率的影响。

4、 液固界面结构和液固界面前沿液体的温度分布对晶体形态的影响

5、 减小晶粒尺寸的方法

重要概念

凝固，结晶，近程有序，结构起伏，能量起伏，过冷度，均匀形核，非均匀形核，晶胚，晶核，临界晶粒，临界形核功，光滑界面，粗糙界面，温度梯度

第7章

重点与难点

1、成分的表示方法。质量分数和摩尔分数

2、多相平衡的公切线原理。

3、固溶体的平衡凝固与非平衡凝固。

4、共晶合金的平衡凝固与组织组成体，组成相的相对量计算。

5、共晶合金非平衡组织类型。

6、包晶合金的凝固机制。

7、包晶反应不完全性的原因。

8、二元相图恒温转变的类型。

9、Fe-Fe3C二元系相图中的基本组织。

重要概念

平衡凝固，非平衡凝固，液相线，固相线，初生相，共晶体，伪共晶，离异共晶，稳定化合物，莫莱石，铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体，A1温度，A3温度，Acm温度。

第8章

重点与难点

1、 等边成分三角形，等腰成分三角形和直角成分坐标表示成分的特点。

2、 等量、等比特殊直线，直线法则，杠杆法则和重心法则的含义及应用。

3、 根据液固相线投影来判断合金凝固温度范围的方法。

4、 根据固态完全不溶的三元共晶投影图，分析合金凝固过程和计算组织组成体相对量的方法。

重要概念及公式

等边成分三角形，液相面，固相面，水平截面，垂直截面，投影图，三元匀晶反应，简单三元共晶反应。

杠杆定律公式。