1、1. 材料科学与工程,键的特征；主要特性；主要用途。,金属陶瓷（无机非金属）聚合物（有机高分子）,2.原子尺度的结构,原子的类型 原子间键的类型 原子的堆垛方式,A.原子间键的类型,一次键 离子键 共价键 金属键 二次键 范德瓦尔键 氢键,各种键的特征； 键的性质对材料性能的影响； 利用价电子数、电负性预测可能的键的类型； 应用二次键强度的概念，预测材料的熔点（聚合物）；例题2-14,聚合物分子的结构 热塑性聚合物（TP） 热固性聚合物（TS） （结构和性能上的特点，例子：橡胶的硫化过程原理）,原子间键的类型,B.原子的堆垛方式,配位数的概念配位数的决定因素：离子键结合的 材料；共价键、金属键
2、结合的材料。 短程序、长程序；晶体、非晶体,键能曲线（键能势阱）,概念； 共价键、离子键、金属键有类似的键能曲线； 利用键能曲线可以获得有关材料的那些信息？ 估算键能、平均键长、弹性模量、膨胀系数等。,晶体结构,空间点阵7种点阵类型14中布拉维点阵； 金属常见的三种结构：体心立方；面心立方；密排六方。用密勒指数表征面和线、配位数、致密度、密排方向、密排面；计算面密度、线密度；间隙位置和尺寸； NaCl结构、金刚石结构、莹石结构、钙钛矿结构；了解结构并确定属于哪种点阵。,聚合物结构,聚合物的构型类型； 热塑性和热固性聚合物的结构、性能； 聚合物的柔顺性与其结构的关系； 聚合物中的结晶度，影响聚合
3、物结晶度的主要因素？ 液晶的概念。,4. 点缺陷和扩散,点缺陷：空位、间隙原子、置换原子 离子晶体中点缺陷的特点；肖脱基、弗兰克缺陷 合金：固溶体、中间相（金属间化合物）； 固溶体的概念：间隙固溶体、置换固溶体； Hume-Rothery规则。,什么是扩散？扩散产生的原因； Fick第一定律的内容及其适用范围； 影响扩散的主要因素： 温度、扩散激活能 扩散的主要机制： 间隙扩散机制、空位扩散机制 根据扩散机制判断扩散的难易：例题4-8、习题22、24、31、38等 互扩散：柯肯达尔效应。,4. 点缺陷和扩散,5.线、面和体缺陷,线缺陷：位错：刃型位错、螺型位错 面缺陷：表面、晶界、堆垛层错、倾
4、转晶界、孪晶等。 体缺陷：空洞（孔洞）、沉淀物等。,位 错,刃型位错与螺型位错的异同点：与柏氏矢量的关系；有无半原子面、体积的变化，应力场；运动特点；（滑移、攀移、交滑移） 位错理论与合金强化（5.5）合金的强化、应变硬化、晶粒细化、沉淀硬化的理解。,柏氏矢量,柏氏矢量决定了位错的特征(唯一性)； 柏氏矢量的大小反应了位错的“强度”，体现了位错缺陷所造成的晶格畸变的程度；同时反应滑移面两侧相对滑移量； 从几何观点看，柏氏矢量bt决定了位错的滑移面； 柏氏矢量b与t的角度决定了位错的性质； 反应位错运动与交割的特点。,滑 移,滑移面、滑移方向、滑移面；体心、面心、密排立方的滑移系(表5-2) 滑
5、移的临界分切应力Schmid定律； 滑移的软、硬取向。,6.非晶态与非晶态材料,非晶态（无定形态）的结构特征； 玻璃化转变温度区分玻璃行为与橡胶行为的临界温度 例题61结构与Tg的关系 了解聚合物的分类（表6-1） 结构：无规立构、全同立构、间同立构；,高聚物的力学三态,在区域I，温度低，链段运动被冻结，只有侧基、链节、链长、键角等的局部运动，因此聚合物在外力作用下的形变小，形变在瞬间完成，表现为质硬而脆，这种力学状态与无机玻璃相似，称为玻璃态。,高聚物的力学三态,随着温度的升高，链段运动逐渐“解冻”，形变逐渐增大，当温度升高到某一程度时，链段运动得以充分发展，形变发生突变，进入区域II，这时
6、即使在较小的外力作用下，也能迅速产生很大的形变，并且当外力除去后，形变又可逐渐恢复。这种受力能产生很大的形变，除去外力后能恢复原状的性能称高弹性，相应的力学状态称高弹态。,高聚物的力学三态,当温度升到足够高时，在外力作用下，由于链段运动剧烈，导致整个分子链质量中心发生相对位移，聚合物完全变为粘性流体，其形变不可逆，这种力学状称为粘流态。高弹态开始向粘流态转变的温度称为粘流温度，以Tf表示，其间的形变突变区域称为粘弹态转变区。分子量越大，Tf越高。交联聚合物由于分子链间有化学键连接，不能发生相对位移，不出现粘流态。,玻璃与橡胶,结构和性能,7.相平衡与相图,相材料中在化学上和结构上均匀的区域 相
7、图温度、成分、平衡相之间的关系图 (吉布斯)相律 F=C-P+1平衡时的自由度F与系统中的组元数C，相数目以及温度的关系。,杠杆定律两相区（三相水平线）相的成分、相当含量（质量分数）。应用：例题7-4、7-6。,7.相平衡与相图,相 图,匀晶相图凝固结晶特点 共晶相图共晶反应（共析反应）；亚共晶、共晶过共晶凝固过程及平衡组织。 包晶相图包晶反应（包析反应）；凝固过程及平衡组织。,复杂二元相图的分析,根据单相区（中间相）标出两相区； 确定恒温反应或不变反应（水平线）的类型；例题7-9 根据状态点位置、应用杠杆定律、以及所涉及到的不变反应考察合金的凝固过程； 确定平衡凝固后的室温组织。,铁碳合金相图,相：铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体（二次、三次渗碳体）、莱氏体（高温低温） 要求：熟悉（画出）相图（点线区）、写出其中三个反应（反应温度、反应过程、各相的成分以及相对含量）； 分析亚共析钢、共析钢、过共析钢；亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁的平衡凝固过程及室温组织； 了解室温组织与钢铁性能之间的关系。,祝同学们考试顺利！,
