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材料科学基础复习总结{材加专用2011首发}来源：☆张帅☆的日志

第一章材料的结构

一、概念

晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。

空间点阵：把质点看成空间的几何点，点所形成的空间阵列。

晶格：用假想的空间直线，把这些点连接起来，所构成的三维空间格架。

晶胞：从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。

配位数:指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。

致密度:

合金：是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。

固溶体：指溶质组元溶于溶剂晶格中，并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。

置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格的某些结点位置而形成的固溶体。

间隙固溶体：溶质原子占据溶剂晶格间隙而形成的固溶体。

间隙相：当r非/r金＜0.59时，形成具有简单晶格的化合物，称为间隙相。

二、思考题

1.在单位立方晶胞中画出(112)和(110)晶面，并求出两晶面交线的晶向指数。

2.已知铜的原子半径为0.127nm，求其晶格常数和致密度各为多少？

3.在立方晶胞中画出(112)晶面和[221]，晶向。

第2章晶体缺陷

一、概念

肖特基缺陷：原子由于热振动脱离正常结点后，跑到晶体表面构成新的一层，这种缺陷称为

肖特基缺陷。

弗仑克尔缺陷：原子由于热振动脱离正常结点后，跑到间隙处即产生一个空位的同时，出现

一个间隙原子，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。

刃型位错：晶体中已滑移区与未滑移区的边界线（即位错线）若垂直于滑移方向，则会存在

一多余半排原子面，它象一把刀刃插入晶体中，使此处上下两部分晶体产生原子错排，这种

晶体缺陷称为刃型位错

螺型位错：晶体中已滑移区与未滑移区的边界线(即位错线)若平行于滑移方向，则在该处附

近原子平面已扭曲为螺旋面，即位错线附近的原子是按螺旋形式排列的，这种晶体缺陷称为

螺型位错

位错的滑移：在外加切应力作用下，通过位错中心附近的原子沿柏氏矢量方向在滑移面上不

断地作少量位移（小于一个原子间距）而逐步实现的。

位错的攀移：构成刃型位错的多余半原子面的扩大或缩小，它是通过物质迁移即原子或空位

的扩散来实现的。

二、思考题：

1.什么是晶体缺陷，按几何特点晶体缺陷可分为几类？各有何特点？举例。

晶体缺陷：晶格不完整的部位。按几何特点晶体缺陷可分为三类：点、线、面缺陷。

点缺陷：指空间三维尺寸都很小。如肖特基缺陷、弗仑克尔缺陷。

线缺陷：指二维尺寸小，第三维尺寸大。如刃型位错、螺型位错和混合型位错。

面缺陷：指二维尺寸大，第三维尺寸小。如外表面、晶界与亚晶界、相界。

2.试比较弗伦克尔和肖特基缺陷的特点？

肖特基缺陷：原子由于热振动脱离正常结点后，跑到晶体表面构成新的一层，这种缺陷称为

肖特基缺陷。

特点：有体积变化

弗仑克尔缺陷：原子由于热振动脱离正常结点后，跑到间隙处即产生一个空位的同时，出现

一个间隙原子，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。

特点：成对产生，无体积变化

3.刃型位错和螺型位错的特征是什么？

刃型位错：

①有一额外的半原子面，分正和负刃型位错；

②可理解为是已滑移区与未滑移区的边界线，可是直线也可是折线和曲线，但它们必与滑移

方向和滑移矢量垂直；

③只能在同时包含有位错线和滑移矢量的滑移平面上滑移，即滑移面是唯一的；

④位错周围点阵发生弹性畸变，有切应变，也有正应变；

⑤位错畸变区只有几个原子间距，是狭长的管道，故是线缺陷。

螺型位错：

①无额外的半原子面，分右旋和左旋螺型位错；

②一定是直线，与滑移矢量平行，位错线移动方向与晶体滑移方向垂直；

③滑移面不是唯一的，包含螺型位错线的平面都可以作为它的滑移面；

④位错周围点阵也发生弹性畸变，但只有平行于位错线的切应变而无正应变，即不引起体积

的膨胀和收缩；

⑤位错畸变区也是几个原子间距宽度，同样是线位错。

第3章纯金属的凝固

一、概念

过冷现象：金属的Tn总低于Tm这种现象，叫过冷现象。

过冷度：金属的实际结晶温度（Tn）与理论结晶温度（Tm）之差，称为过冷度，用ΔT表

示。

临界过冷度：结晶可能开始进行的最小过冷度。大小：ΔT*=0.2T（K）

m

结构起伏：

形核功：

临界形核功：形成临界晶核所需要的能量称为临界形核功。

变质处理：

二、思考题

1.