第一章 晶体结构09.ppt

  1. 1、本文档共113页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第一章 晶体结构09

材料科学及其研究目的 材料科学:是研究材料的化学成分、组织结构、制备工艺与性能及应用之间相互关系的科学。 目的和任务:了解、认识材料的各种性能和本质,掌握材料(以金属材料为例)在加工、使用中的变化规律,对材料科学的基本理论和基本知识获得准确的理解和坚实的基础。 (1)合理地选择金属材料; (2)正确地拟定各种加工工艺过程,充分发挥材料的潜力,延长寿命,节约材料; (3)按给定的性能开发新的合金。 学习《材料科学基础》的必要性: 是必修的专业基础课,在整个专业学习过程中起承上启下的作用。 通过这门课的学习,为专业课的学习打下基础;为今后有关专业的工作和科研提供必需的有关材料学方面的基本知识、基本理论、基本实验技能,提高分析问题和解决问题的能力。 材料科学(金属学)研究的具体内容: 三大理论: 晶体结构理论(正常结构、晶体缺陷) 结晶理论(纯金属、二元合金、三元合金) 固态中的转变理论(塑变和回复再结晶、扩散) 一大中心:成分、组织、结构、性能关系 二大图形:相图、金属的组织图 参考书: 胡赓祥主编,《材料科学基础》,上海交通大学出版社。 石德珂主编,《材料科学基础》,机械工业出版社。 崔忠圻主编,《金属学与热处理(铸造、焊接专业用)》,机械工业出版社。 《金属学》《材料科学基础》余永宁 本课程考核方法: 30%平时成绩(出勤率、作业和课堂提问)+70%期末成绩 物质是由原子组成的,在材料中,最为关心的是原子的电子结构。 原子的电子结构即为原子间键合本质。它决定了材料的分类: 金属、陶瓷、高分子 材料的性能:物理、化学、力学 核外电子的排布规律 三、元素周期表 元素:具有相同核电荷的同一类原子总称,共116种,核电荷数是划分元素的依据。 同位素:具有相同的质子数和不同中子数的同一元素的原子。 元素有两种存在状态:游离态和化合态。 7个横行周期按原子序数递增的顺序从左至右排列。 18个纵行16族:7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个零族,最外层的电子数相同,按电子壳层数递增的顺序从上而下排列。 ★ 晶体结构与空间点阵的区别 晶体结构和空间点阵,尽管有着密切的联系,仍然是两个不同的概念,不能混淆。二者之间的关系是: 点阵+基元=晶体结构 五、其他晶体学概念 影响有序化的因素 温度:T升高,α↓;某一温度后α=0,但有短程有序。 冷却速度:有序化依赖于原子迁移。快冷,有序化受到控制,甚至保持高温无序态。低于临界温度保温一定时间,才发生有序化。 合金成分:合金成分偏离化学式(如AB或AB3),则有序度降低。 变形:变形后,有序度降低。 由于溶质B与溶剂原子A的大小不同,引起点阵畸变,导致点阵常数发生变化。 对置换固溶体而言,当rBrA时,溶质原子周围点阵膨胀,平均点阵常数增大;当rBrA时,平均点阵常数减小。 对间隙固溶体而言,点阵常数总是随溶质原子的溶入而增大的。 由两种大小不同的金属原子按照拓扑学,形成空间利用率很高、配位数很大的一类复杂结构。由配位数为12,14,15,16的配位多面体堆垛而成。 配位多面体:以某一原子为中心,将其周围紧密相邻的各原子中心用一些直线连接起来所构成的多面体,每个面都是三角形。 拓扑结构也可以看作层状结构,主要原子层通常由较小的原子所组成。具有一定的形状,常常包含有六角形、四角形和三角形的图案。次层由大原子组成并分布于主层的大空隙中。 拓扑密堆结构相通常有下面几种:Cr3Si结构;拉弗斯相:如MgZn2、MgCu2、MgNi2等;σ相:如FeCr、FeV、FeMo等;μ相、R相、P相等。 有序畴:当合金缓冷经过某一临界温度时,各个短程有序的微小区域慢慢独立长大,直至相互接壤,形成的小块有序区域。 反相畴:当两个有序畴同时长大相遇时,如果其边界恰好是同类原子相遇而构成一个明显的分界面,称为反相畴界。反相畴界两边的有序畴称为反相畴。 反相畴结构 EAA≈EBB≈EAB:无序分布; EAAEAB,EBBEAB:部分有序或完全有序态; EABEAA, EABEBB:偏聚态。 溶质原子的分布状态,与原子间的结合能EAA、 EBB 、EAB的相对大小有关。 有序化对合金性能的影响 电阻率降低;硬度增加;有磁性。 五、固溶体的性能 在固溶体中,随着溶质原子浓度的增加,固溶体的强度、硬度提高,而塑性、韧性有所降低的现象。 晶格畸变越大,固溶强化效果越好。因此,间隙原子的固溶强化比置换原子的大。 固溶体的塑性和韧性比一般的化合物高得多。因此,各种金属材料总是以固溶体为基体相。 随着溶质原子的浓

文档评论(0)

liudao + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档