第三章第一讲材料科学与工程基础(顾宜课件.ppt

第三章 材料的组成和结构Compositions and Structures of Materials ;3-1??材料组成和结构的基本内容 Principal Contents of Materials Composition and Structures 3-1-1材料的组成和主要结构形式 组成 单组份 one component 多组份 组成材料的元素包括原子或分子等。 主要结构形式： 材料结构的涵义是指组成某种材料的各组份物质之 间的关系（同种，异种）。 聚集状态（亚微观） 单晶体 多晶体 晶体 均相固溶体——均匀的混合物， 多相共混体 （微观 显微） 复合体——(宏观组织）两种或两种以上物理性质和化学性质或物理状态不同的材料，按一定的规律组合而成一种具有新的性能的团体，亦称复合材料。 ; 3-1-2 材料的结构缺陷 Structural Imperfection of Materials 空隙：本身排列不均匀 空穴 vacancy（晶体） 自由体积 free volume（非金属??? 界面：晶界 grain boundary（晶体） 界面 interphase（多组分等混体系）。 blends;3-2 金属材料的结构和组成Composition and Structure of Metallic Materials;crystal unit cells and electronic structures of metal atoms Calculation of the crystal structure parameters and densities of metals, metallic alloy and its main structural types: Solid solution, intermetallic compound, mechanical blends Iron-Carbon Alloy Texture Ferrite, austenite, cementite , pearlitic Iron-iron carbide phase diagram : development of microstructures in alloy, eutectoid steel , eutectic steel Steel and Cast Iron Copper and its Alloys Noncrystalline metallic alloy , Recrystalliny of Metals ;3-2金属材料的结构和组成 Composition and Structure of Metallic Materials 3-2-1金属材料 1．? 原子结构 Atomic structure of metals 轨道上价电子，价电子 数少（1—2个），且与原 子核的结合的结合力弱， 很容易脱离核，而成为自 由电子。 ; 2.? 金属晶体结构 Clystal Structures of Metals （1）随温度变化 （2）室温下有三种： 体心立方结构 面心立方 密堆六方 较高强度、硬度和熔 具有良好塑性 强度低，塑 点但塑性和韧性差 和韧性 性和韧性差 Li, Na, K(S1) Au, Ag, Cu(d10s1) Mg, Ti, Zr(d2s2) Ni,Pd, Pt (d8s2) Cr, Mo, W (d5s1) 晶胞内 原子数 2 4 6 点阵常数 4R/?3 4R/?2 ——;元素 ;Table 3.1;EXAMPLE PROBLEM 3.3 Copper has an atomic radius of 0.128