1、1第一章（绪论）（1） 材料的分类：金属、无机非金属、高分子、复合（2） 材料四特性：结构、性能、制备和应用第三章（1）水热法原理：通过对高压釜加热、加压产生相对高温、高压的反应环境，使难溶或不溶物质溶解而达到不饱和，从而析出晶体。（2）溶胶-凝胶法（sol-gel）原理：通过凝胶前驱体的水解缩聚制备金属氧化物材料。前驱体：一般是无机盐和金属醇盐步骤：前驱体的水解、缩合形成三维空间网络结构的凝胶干燥、烧结固化应用：制备 颗粒、纤维、表面涂膜 和 块状材料（3） 液相沉淀法类型： 直接沉淀法：在金属盐溶液中直接加入沉淀剂共沉淀法：在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂，全部沉淀。均匀沉淀法：利用化学
2、反应使 构晶离子缓慢均匀的释放出来。2（4） 固相反应（凡是有固相参与的化学反应都称作固相反应）特点：固态直接参与化学反应。一般包括相界面上的反应和物质迁移反应开始温度常常远低于反应物熔点。矿化剂的影响（作用）1、 改变反应机制，降低反应活化能。2、 影响晶核的生产速率。3、 影响结晶速率及晶格结构。4、 降低系统的共熔点，改善液相性质。（5） 插层法与反插层法插层法：把一些新原子导入晶体材料的空位。反插层法：将晶体材料的某些原子有选择性的移除。应用：固态锂离子电池的阴极材料石墨基质（石墨层间化合物 GIC）（6） 自蔓延高温合成法原理：利用反应物间化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料。平
3、衡机制：燃烧反应与结构化同步进行。非平衡机制：化学反应与结构化不同步。3（7） 非晶材料的制备制备需解决的两个问题：1、形成原子或分子混乱排列的状态：2、将热力学的亚稳态在一定的温度范围保存下来，使之不发生晶态转变。液相骤冷制备原理：使熔体急速降温，使晶体生长来不及成核，从而把熔体中无序结构保留下来，得到无序的固体材料。主要方法：喷枪法、活塞法、抛射法。第四章（1）耐氧化性1、化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗。电化学腐蚀：金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池，损耗材料。阳极保护：在金属材料上加入较活泼的金属作阳极，而被保护的金属作为阴极，发生电化学腐蚀时阳极被腐
4、蚀，金属材料得以保护。2、耐有机溶剂性热塑性高分子材料（物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质）在有机溶剂中溶解。4热固性高分子材料（加热时不能软化和反复塑制）在有机溶剂中溶胀。3、 高分子材料抗氧化剂光屏蔽剂：屏蔽光辐射源紫外线吸收剂：吸收并消散紫外线辐射。（2）力学性能1、应力：单位截面积承受的力（ =F/A）应变：材料受力发生的形变（=（L-L。 ）/L） 弹性形变：=E （E 是弹性模量）2、应力应变曲线中四个参数：弹性极限：e，表示材料保持完全弹性变形的最大应力。屈服强度：s，表示材料开始发生明显塑性形变的抗力。极限强度：b，表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。断裂强
5、度：k，材料对塑性的极限抗力。3、塑性材料：伸长率 大于等于 5 。脆性材料：伸长率小于 5伸长率 =Lf-L0/L0 (Lf 是试样拉断后的长度，L0 是原长 )5（3）硬度1、布氏硬度、维氏硬度和洛氏硬度。2、三大材料硬度分析：A:金属材料硬度受其结构影响，形成固溶体或合金时，硬度显著提高.B:无机非金属材料由离子键和共价键构成，两种键强度均较高，一般具有较高硬度。C:高分子材料分子链以共价键结合，分子链之间以范德华力和氢键结合，键力较弱，硬度较低。（4）热学性能1、三大材料导热机理：A:金属材料导热性能最佳，通过自由电子运动实现。B:无机非金属材料自由电子较少，导热靠原子热振动来完成，导
6、热性能差。C:高分子材料依靠分子链及链段的运动实现传热。2、热膨胀性体膨胀：物质的体积随温度升高而增大。线膨胀：物质的长度随温度升高而变长。6三大材料热膨胀性能差异原因：结合键越强，原子间作用力越大，原子离开平衡位置所需的能量越高，膨胀性能差。结构紧密的晶体的热膨胀系数比结构松散的非晶体热膨胀系数大。共价键材料与金属相比，热膨胀系数低。离子键与金属相比，热膨胀系数较高，高分子材料和金属及陶瓷相比，热膨胀系数较大。3、热容：1mol 材料的温度升高 1K 时所需要的热量称为热容。比热容：单位质量的材料温度升高 1K 所需要的能量。（5）电学性能包括：导电性、压电性、介电性和铁电性能。1、导电性定
7、义：材料传导电流的能力。三大材料导电性：金属材料导电性最好。陶瓷材料大多数是良好的绝缘体。半导体：常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料N-型半导体：自由电子，供体。P-型半导体：自由空穴，受体。2、 介电性：在电场作用下，材料表现出对静7电能的储蓄和损耗的性质。3、压电性：晶体材料与所施加的机械应力成比例产生电荷的能力。正压电效应：由于形变而产生电极化的现象称为“正压电效应”。逆压电效应：对晶体施加交变电场引起晶体机械变形。4、铁电性：电滞回线中三个参数（最大极化强度，剩余极化强度，矫顽电场） ，高于居里温度点，铁电性消失（6）磁学性能磁滞回线中
8、三个参数：饱和磁感应强度、剩余磁感应强度 和 矫顽磁场强度。高于居里温度点，铁磁性消失弱磁：抗磁性 和 顺磁性强磁：铁磁性 反铁磁性 和 亚铁磁铁磁性：外磁场去除后，仍保持部分极化状态。（7）光学性能定义：各种材料在光学性能上的差异主要是其对光的反射、吸收和透过程度不同。81、光的吸收与透过（透明与不透明）：金属：电磁波可激发电子到能量较高的未填状态而被吸收，但光波只能进入金属 100nm 处，故不透明。半导体及无机非金属材料：取决于能隙 EgEg3.1eV 时，780,所有可见光都被吸收，不透明。1.59EvEg3.1 380780,部分光被吸收，呈现不同颜色。 2、光的反射与折射（材料颜色
9、）金属：颜色取决于反射波长无机非金属：反射受介质折射率差影响。第五章（1）黑色金属：铁 锰 铬及其合金有色金属：钢铁除外的所有金属有色金属：轻有色金属：密度小于 4.5有色金属：密度大于 4.5贵金属：金 银 铜准金属：稀有金属：自然界含量很少、分布9（2）金属晶体的结构FCC(A1) BCC(A2) HCP(A3)(3) 合金的基本结构1、合金类型：机械混合物、固溶体 和 金属间化合物2、固溶体类型：置换固溶体、间隙固溶体 和 缺位固溶体 空隙越大，越容易形成间隙固溶体。3、金属化合物类型定义：两组元组成的合金中，在形成有限固溶体的情况下，溶质含量超过溶解度，会出现新相，新相不同于任一组元。
10、 正常价化合物、电子化合物 和 间隙化合物（4）铁碳相图中各成分分类固溶体：奥氏体（碳与 -Fe） 铁素体（碳与 -Fe） 马氏体（碳与 -Fe）金属化合物：渗碳体（FeC3）机械混合物：珠光体（铁素体和渗碳体） 莱氏体（珠光体、渗碳体与共晶渗碳体）（5）金属材料热处理退火、正火、回火和淬火细晶强化：晶界使变形晶粒中的位错在晶界处受10阻，而且各晶粒间存在位向差，必然有多滑移，产生交割，两者共同作用大大提高金属材料的强度。而晶粒越多，晶界也越多，强化效果更好.（6）储氢合金储氢原理：可以大量吸氢，且吸放氢气过程可逆。吸氢放热，加热放热。吸氢过程：氢气含氢固溶体金属氢化物过饱和氢化物吸放氢与温度的关系：P123 (7) 形状记忆合金1、定义：材料在某一温度下受外力而变形，当外力撤去后，仍保持变形后的形状，当温度上升到某数值时，材料会自动恢复到变形前原有的形状。2、分类单程：材料加热后恢复原形，再改变温度，形状不发生改变。双程：物体的形状自动随温度变化在高温、低温形状间变化。吸附在超过固溶度后
