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1、材料科学基础知识点总结绪论：材料概述及分类合金：有两种或者两种以上的金属或者金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成 并具有金属特性的物质。固溶体：以合金中某一组元作为溶剂，在其晶体点阵中融入其它组元原子，所形成的与 溶剂有相同晶体结构、晶格常数稍有变化的固态溶体。置换固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或 者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体称为置换固溶体。间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。金属间化合物：金属和金属之间，类金属和金属原子之间以共价键形式结合生成的化合 物总称为金属间化合物，由于金属间化合物在
2、合金相图中处于相图的中间位置，故也称 为中间相。形成无限固溶体的条件是（即休姆-罗瑟里规则）： 溶质和溶剂的尺寸差别必须不大于15%，即rl-r2/rlW15%。 两类原子的电负性必须相近。 两类原子的价必须相似。 两个组分必须具有完全相同的晶体结构类型。热塑性聚合物：具有线性和支化高分子链结构，在共价键聚合链间具有二次键，加热后 会变软，可反复加热和再成形，例如， PE。热固性聚合物：具有三维共价键网结构，不溶于任何溶剂，也不能熔融，加热时维持原 有形状并降解烧焦或燃烧，一旦定型后不能再改变形状，无法再生，例如，橡胶。 相关真题：2009年论述题5.试从结合键的角度分析工程材料的分类及特点。
3、 （15分） 答：金属材料：简单金属（指元素周期表上的主族元素）的结合键完全为金属键，过渡 族金属的结合键为金属键和共价键的混合，但以金属键为主；特点：大多数金属强度和 硬度较高，塑性较好。陶瓷材料：是由一种或者多种金属同一种非金属（通常为氧）相结合的化合物，其主要 结合方式为离子键，也有一定成分的共价键，特点：硬、脆，不易变形，熔点高。 高分子材料：大分子内的原子之间的结合方式为共价键，而大分子与大分之间的结合键 为范德瓦尔键和氢键。特点：有很高的分子量,质轻,密度小,有优良的力学性能、绝缘 性能和隔热性能。复合材料：是由两种或者两种以上的材料组合而成的物质，结合键种类繁多，非常复杂， 性能
4、差异也很大。2011年简答题（10 分）10.为什么固溶体强度比纯金属的高？ 答：因为合金两类原子尺寸不同，引起点阵畸变，阻碍位错运动，造成固溶强化。2012年简答题（10分）5按照形成固溶体的条件来讨论MgO-CaO能形成何种固溶体。 已知Ca2+和Mg2+离子的半径分别为0.1nm和0.071nm, Ca和Mg的电负性分别为1.0和 1.2。答：尺寸：（0.1-0.072）/0.1=28%15%,不符合休姆-罗瑟里规则；电负性：Ca的电负性 分别为1.0和Mg的电负性分别1.2,同一周期上下，接近。晶体结构：MgO和CaO,都 为FCCNaCl结构。电子浓度：价电子数相同。综上所述，根据形
5、成无限固溶体的条件知，MgO-CaO不能形成无限固溶体，可以形成有 限固溶体。补充试题： 1. 比较固溶体和金属间化合物在成分、结构和性能方面的差异。类别成分结构特点力学性能特点固溶体溶质浓度可在固溶度范围内变化保持溶剂的点阵类型强度、硬度比溶剂高，但总体看强度硬度依然很低，而塑性、韧性较好金属间化合物成分固定或在一定范围内波 动，可用化学分子式表示其点阵类型不同 于组成它的任一 组元熔点较高、硬度高，而塑性、韧性差第一章 原子结构与键合”金属键一次键 表示。晶面族:晶体中具有相同的条件（这些晶面上的原子排列情况和晶面间距分别完全相同）, 只是空间位向不同（即不平行）的各个晶面，总称为晶面族，
6、用hkl表示。线密度：在晶体方向单位长度上有原子中心的数目QL二在一个单胞内沿方向上原子中 心的数目/包含在一个单胞内线的长度面密度：在晶体学面单位面积上的原子或离子中心的数目QP二在一个单胞内中心原子 一个面上的原子数目/包含在一个单胞中的面的面积。金刚石：金刚石晶体结构的空间点阵就是一个面心立方点阵，但决不能说金刚石晶体结 构是由两个面心立方点阵穿插而成。因为这样说，就把只有抽象几何意义的空间点阵看 成了由具体的碳原子构成了图形。常见的几个晶体类型的参数（务必牢记）晶体结构每个 晶胞 内的 原子 数n配位 数CN訓面原子堆垛因子密排方向密排 方向 最小 原子 间距每个 晶胞 中四 面体 间隙 个数每个 晶胞 中八 面体 间隙 个数BCC281100.68a22126FCC4121110.74邑3迈a284HCP61200010.741 C 211-20a1262010年简答题（10 分 5.简要说明晶体结构与空间点阵的关系。答：空间点阵是把晶体的质点抽象为阵点，用来描述和分析晶体结构的周期性和对称性， 要求各个阵点的周围环境相同，它只有 14种类型。而晶体
