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1、2010 级材料科学基础复习参考材料一、名词解释AW- *第二章2- 1 Crystalline and Non-crystalline 结晶态与非晶态Crystalline: The state of a solid material characterized by a periodic and repeating three-dimensional array of atoms,ions,or molecules.Non-crystalline:The solid state wherein there is no long-range atomic order.sometimes th
2、e terms amorphous,glassy,and vitreous are used synonymously.2- 2 Single crystalline materials and polycrystalline materials 单晶与多晶材料Single crystalline materials:A crystalline solid for which the periodic and repeated atomic pattern extends throughout its entirety without interruption.polycrystalline
3、materials:Referring to crystalline materials that are composed of more than one crystal or grain. 2-3 Crystal structure, point lattice and unit cell 晶体结构、空间点阵、单位晶胞Crystal structure:For crystalline materials,the manner in which atoms or ions are arrayed in space.It is defined in terms of the unit cel
4、l geometry and the atom positions within the unite cell.point lattice:The regular geometrical arrangement of points in crystal space.unit cell:The basic structural unit of a crystal structure.It is generally defined in terms of atom（or ion） positions within a parallelepiped volume.2-4 点群与空间群 点群：是指宏观
5、晶体中对称要素的集合。它包含了宏观晶体中全部对称要素的总和以及它们相互间的组合 关系。空间群：晶体内部结构中全部对称要素的集合。2-5 Direction indices and plane indices 晶向指数与晶面指数 晶向指数：晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点直线组，质点等距离地分布在直线上。位于一条直线上的质点构成一个晶向。用二二表示，其中u v w是晶向矢量在参考坐标系XYZ轴上的矢量分量等 比例化简而得到。晶面指数：可将晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面，即晶面，用L 表示,hlk是晶面在 三个坐标轴（晶轴）上截距倒数的互质整数比。2-6 Coordinati
6、on number and coordination polyhedron 配位数与配位多面体 配位数：一个原子（或离子）周围同种原子（或异号离子）的数目为原子或离子的配位数 配位多面体：由原子（或离子）与其配位原子（或异号离子）组成的多面体结构为配位多面体。2-7 Isotropic and anisotropic 各向同性与各向异性Isotropic：Having identical values of a property in all crystallographic directions. anisotropic:Exhibiting different values of a pr
7、operty in different crystallographic directions 2-8 Polymorphism and isomorphism 同质多晶和类质同晶像 同质多晶：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下形成结构不同的晶体的现象称为同质多晶现象。 类质多晶：化学组成相似或相近的物质，在相同的热力学条件下，形成的晶体具有相同的结构，这种现象 叫做类质量同晶现象。2- 9 萤石型结构与反萤石型结构萤石（CaF2）型结构：萤石属于立方晶系，Ca2+位于立方晶胞的顶点及面心位置，形成面心立方堆积，F- 填充在八个小立方体的体心。Ca2+配位数是8,形成立方配位多面体CaF
8、J, F-配位数是4,形成立方配位多8面体FCa4, F-占据Ca2+堆积形成的四面体空隙的100%反萤石型结构：碱金属元素的氧化物R2O、硫化物R2S、硒化物R2Te等A2X型化合物为反萤石型结构，它 们的正负离子位置刚好与萤石结构中的相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-或其他负离子占据Ca2+的位2- 10 尖晶石型结构与反尖晶型结构尖晶石型结构：尖晶石（MgAlOg）结构属于立方晶系，尖晶石晶胞中O2-作面心立方最紧密堆积，晶胞分 为两块，A块Mg2+占据四面体空隙，B块A13+占据八面体空隙。在尖晶石结构中如果A离子占据四面体空 隙，B离子占据八面体空隙，则称为正尖晶石，反之，如果
9、半数的B离子占据四面体空隙，A离子和另外 半数B离子占据八面体空隙，则成为反尖晶石。第三章3- 1 热缺陷，杂质缺陷，非化学计量化合物热缺陷：当晶体温度高于0K时，由于晶格内原子的热振动，原子能量是涨落的，总有一部分原子获得足够 能量离开平衡位置，造成原子缺陷，这种缺陷称为热缺陷。杂志缺陷：由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。这样形成的固体称为固体溶液（固溶体）。 非化学计量化合物：化合物不符合定比定律，正负离子比值并不是固定的比例关系。这种化合物称为非化 学计量化合物。3- 2 Schottky defect and Frenkel defect弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷Schottky def
10、ect： In an ionic solid,a defect consisting of a cation-vacancy and anion-vacancy pair.Frenkel defect: In an ionic solid,a cation-vacancy and cation-interstitial pair.3- 3 Interstitial solid solution and substitutional solid solution 间隙型固溶体和置换型固溶体Interstitial solid solution： A solid solution wherein
11、relatively small solute atoms occupy interstitial positions between the solvent or host atoms.substitutional solid solution: A solid solution wherein the solute atoms replace or substitute for the host atoms.3-4 Limited solid solution and complete solid solution连续固溶体（无限固溶体，完全互溶固溶体）与有限固溶体（不连续固溶体，部分互溶
12、固溶体）按溶质原子在溶剂晶体中的溶解度分类连续固溶体是指溶质和溶剂溶剂可以按任意比例相互固溶。因此，在连续固溶体中溶剂和溶质都是相对如 Al2O3-Cr2O3 等。有限固溶体表示溶质只能以一定的限量溶入溶剂，超过这一限度即出现第二相。如 MgO Al2O3, MgO-CaO 等3-5 Edge dislocation and screw dislocation 刃位错和螺位错Edge dislocation：A linear crystalline defect associated with the lattice distortion produced in the vicinity of
13、 the end of an extra halfplane of atoms within a crystal.The Burgers vector is perpendicular to the dislocation line.Screw dislocation: A linear crystalline defect associated with the lattice distortion created when normally parallelplanes are joined together to form a helical ramp.The Burgers vecto
14、r is parallel to the dislocation line.3- 6 位错滑移与位错攀移位错滑移是指在外力作用下，位错线在其滑移面（即位错线与伯格斯矢量b构成的晶面）上的运动，结果 导致晶体永久变形。位错攀移：在热缺陷或外力的作用下，位错沿垂直滑移面方向的移动。结果导致晶体中空位或间隙质点的 增殖或减少。第四章4- 1 Bridge oxygen and non- bridge oxygen 桥氧与非桥氧硅氧四面体中与两个Si4+相连的氧称为桥氧，与一个Si4+相连的氧称为非桥氧4- 2 Net-former and net-modifier 网络形成体和网络改性体网络形成体：
15、其中正离子为网络形成离子，其单键335kJ/mol。这类氧化物能单独形成玻璃。网络改性体：正离子称为网络变性离子，单健强度250kJ/mol。这类氧化物不能形成玻璃，但能改变网络结 构，从而使玻璃性质改变。4-3 硼反常现象当数量不多的碱金属氧化物同b2o3 一起熔融时，碱金属所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作为非桥氧出现在 结构中，而是使硼氧三角体转变为由桥氧组成的硼氧四面体，致使b2o3玻璃从原来两度空间的层状结构部 分转变为三度空间的架状结构，从而加强了网络结构，并使玻璃的各种物理性能变好。这与相同条件下的 硅酸盐玻璃相比，其性能随碱金属或碱土金属加入量的变化规律相反，所以称之为硼反常现
16、象。4- 4 晶子学说与无规则网络学说晶子学说：玻璃结构是一种不连续的原子集合体，即无数“晶子”分散在无定形介质中；“晶子”的化学性 质和数量取决于玻璃的化学组成，可以是独立原子团或一定组成的化合物和固溶体等微观多相体，与该玻 璃物系的相平衡有关；“晶子”不同于一般微晶，而是带有晶格极度变形的微小有序区域，在“晶子”中心 质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大；从“晶子”部分到无定形部分的过程是逐步完成的，两 者之间无明显界线。无规则网络学说：玻璃的结构与相应的晶体结构相似，同样形成连续的三维空间网络结构。但玻璃的网络 与晶格的网络不同，玻璃的网络是不规则的、非周期性的，因此玻璃的内能比晶体的内能要大。由于玻璃 的强度与晶体的强度属于同一数量级，玻璃的内能与相应晶体的内能相差并不大，因此它们的结构单元（四 面体或三角体）应是相同
