材料科学与工程导论重点
材料科学与工程导论
材料科学与工程导论
材料科学与工程是一门研究材料的性能、结构、制备和应用的学科，它涉及到各种材料，包括金属、陶瓷、高分子材料和复合材料等。
材料科学与工程的发展对于现代工业、能源、医疗、环境等领域都具有重要意义。
首先，材料科学与工程的研究对象是各种材料的性能和结构。
通过对材料的组成、微观结构和宏观性能进行研究，可以揭示材料的内在规律，为材料的设计、制备和应用提供科学依据。
其次，材料科学与工程的研究内容包括材料的制备和加工技术。
材料的制备和加工技术直接影响到材料的性能和应用范围，因此对于材料的制备和加工技术的研究具有重要意义。
另外，材料科学与工程还涉及到材料的应用和性能调控。
通过对材料的应用和性能进行研究，可以开发出具有特定功能和性能的材料，满足不同领域的需求。
总的来说，材料科学与工程是一门重要的交叉学科，它涉及到多个领域，对于现代社会的发展具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，材料科学与工程也在不断取得新的进展，为人类社会的发展做出了重要贡献。
在材料科学与工程领域，我们需要不断深化对材料的认识，推动材料科学与工程的发展，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
希望通过我们的努力，能够推动材料科学与工程领域的发展，为人类社会的进步做出更大的贡献。
材料科学与工程导论第六版william
材料科学与工程导论第六版william摘要：一、材料科学与工程的概述1.材料科学与工程的定义2.材料科学与工程的学科体系二、材料科学与工程的历史发展1.古代材料的使用2.现代材料科学的发展3.我国材料科学与工程的发展三、材料的基本性能与分类1.材料的力学性能2.材料的物理性能3.材料的化学性能4.材料的分类四、材料制备与加工技术1.材料制备的基本过程2.常见材料加工技术五、材料的性能与应用1.结构材料2.功能材料3.复合材料4.超导材料六、材料科学与工程的展望1.新型材料的研发2.可持续发展与环保材料3.材料科学与工程的跨学科发展正文：材料科学与工程专业是一门研究材料的制备、性能、加工以及应用的基础理论与实践相结合的学科。
材料科学与工程专业涵盖了金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等领域。
材料科学与工程专业有着悠久的历史，可以追溯到古代。
随着人类社会的发展，对材料的需求不断增加，推动了材料科学的发展。
在我国，材料科学与工程的发展始于上世纪50 年代，经过几十年的发展，已经在很多领域取得了显著的成果。
材料的基本性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能。
力学性能主要包括强度、硬度、韧性等；物理性能主要包括导电性、导热性、磁性等；化学性能主要包括耐腐蚀性、抗氧化性等。
根据这些性能，材料可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。
材料制备与加工技术是实现材料性能与应用的关键环节。
材料制备的基本过程包括原料选择、制备方法、成型与加工等。
常见的材料加工技术有冶炼、铸造、锻造、轧制、拉拔、焊接、切削等。
材料科学与工程专业的研究领域广泛，涉及结构材料、功能材料、复合材料和超导材料等。
结构材料主要包括金属材料、陶瓷材料和塑料等，用于承载和传递力的部件；功能材料主要包括磁性材料、导电材料、光学材料等，用于实现特定功能的部件；复合材料是由两种或多种材料组合而成，兼具各种材料的优点；超导材料是指在低温下具有超导性的材料，具有很高的科研价值和应用前景。
材料科学与工程学导论
复合材料的基本理论
复合原理
1。纤维增强复合材料的复合原理
外载荷与纤维方向垂直
σc= σf = σm。 εc = εfVf＋εmVm。 1/Ec = Vf/Ef＋Vm/Em。
材料科学与工程学导论
复合材料的基本理论
复合原理
2。颗粒增强复合材料的复合原理 ρc = ρpVp＋ρmVm。
复合材料的基本理论
复合原理
1。纤维增强复合材料的复合原理
外载荷与纤维方向一致
Fc=σcAc = σfAf ＋σmAm。
σc = σfVf＋σmVm。
Ec = EfVf＋EmVm。
条件是复合材料中基体是连续的、均匀的，纤维的性质和 直径都是均匀的，且平行连续排列，同时纤维与基体间的 结合为理想结合，在界面上不产生滑移。
材料科学与工程学导论
复合材料的基本理论
颗粒增强复合材料的机理：
弥散分布在金属或合金中基体中的硬颗粒可以有效地阻止 位错运动，产生显著的强化作用。这种复合强化机制类似 与合金的析出强化机理，基体乃是承受载荷的主体。 不同的是，这些细小弥散的硬颗粒并非借助于相变产生的 硬颗粒，他们在温度升高时仍保持其原有尺寸，因而，增 强效果可在高温下持续较长时间，使复合材料的抗蠕变性 能明显优于金属或合金基体。
复合材料的基本理论
增强机理
颗粒增强
颗粒增强复合材料是指由高强度、高弹性模量的脆性颗粒 作增强体与韧性基体或脆性基体经一定工艺复合而成的多 相材料。 颗粒增强复合材料的种类： 纳米微细硬颗粒弥散增强，微米颗粒增强。
材料科学与工程学导论
复合材料的基本理论
弥散强化复合材料中弥散颗粒种类 金属氧化物 碳化物 硼化物
4。由被动复合向主动复合材料发展
材料科学与工程导论及总结
材料科学与工程导论及总结内容：学习材料学的基本知识；主要涉及到各种材料的组成、结构、性能、应用以及它们之间的关系。
目的：材料类专业的入门课及专业基础课之一。
了解材料的基本知识，逐步扩大材料的专业知识面，培养分析和解决有关材料问题的初步能力。
1、材料的定义与分类材料是人类用来制造有用的构件、器件或物品的物质。
材料与物质的区别：①对材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼加以评价，对物质则不能这样；②材料总是和一定的用途相的；③材料可由一种物质或若干种物质构成；④同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成为用途各异的不同类型的材料。
按化学组成和结构特点：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按材料性能：结构材料、功能材料按使用领域：建筑材料、电子材料、耐火材料、医用材料……2、材料的地位和作用材料是人类社会发展的基础和先导，是人类社会进步的里程碑和划时代的标志。
材料、能源、信息被称为人类社会的“三大支柱”。
纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。
材料科学技术的每一次重大突破都会引起生产技术的重大变革，甚至引起一次世界性的技术革命，大大地加速社会发展的进程，从而把人类物质文明推向前进。
人类文明的发展史就是材料的发展史材料的发展史就是人类文明的发展史石器时代、青铜器时代、铁器时代、• • •、半导体时代新材料是高技术发展的基础，是工业革命和产业发展的先导3、材料的性质材料性质：是材料的功能特性和效应的描述，是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
材料性质描述：力学性质：强度、硬度、刚度、塑性、韧性材料在力的作用下所表现出的特性即为材料的力学性质。
（1）弹性模量弹性模量是指材料在弹性极限范围内，应力与应变（即与应力相对应的单位变形量）的比值，用E表示，即：（2）强度在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度。
(有多种强度类型）材料在外力作用下发生塑性变形的最小应力叫屈服强度，用σs表示。
材料科学与工程导论 第6章 高分子材料
聚酰胺（PA） 聚碳酸酯（PC） 聚甲醛（POM） 聚对苯二甲酸丁二醇酯 （PBT） 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 （ABS） PC
挡 风 板
6.1.3 高分子材料简介
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是 Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一 种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。
有机玻璃顶棚
29
6.1.3 高分子材料简介
▲工程塑料
热稳定性高是其最突出 的特点。使用温度 150~174℃。 用于机械设备等工业。
聚砜（PSU） 聚醚砜（PES） 聚醚醚酮（PEEK） 聚苯硫醚（PPS） 聚四氟乙烯 （PTFE）
30
又称尼龙。强 度较高，耐磨、 自润滑性好， 广泛用作机械、 化工及电气零 件。 优良的机械性能， 透明无毒，应用 广泛。
初～40年代末）。
●现代高分子科学阶段（20世纪50年代初～20世纪末）。 ●21世纪的高分子科学—分子设计。
——高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早。1920年， 德国人Staudinger (施陶丁格)发表了“论聚合”的论文，提 出了高分子的概念。
9
6.1.1 高分子材料科学发展简史
高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它
▲单体 用来制备高分子的小分子物质称单体。 高分子的单体： 通过聚合反应能制备高分
子化合物的物质称做单体。
例如乙烯是单体，能聚合 生成聚乙烯。
[ CH2–CH2 ]n
13
6.1.2 高分子材料基本概念
▲结构单元 构成大分子的最小重复结构单元，简称结构 单元，或称链节。
[ CH2–CH2 ]n
▲聚合度
大一材料导论知识点
大一材料导论知识点材料导论是一门介绍材料科学与工程的基础课程，旨在让学生对不同类型的材料及其特性有一个整体的了解。
本文将针对大一材料导论中的几个重要知识点进行介绍，帮助学生更好地理解和学习这门课程。
一、材料的分类与常用材料1. 材料的分类：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料等。
2. 常用金属材料：铁、铜、铝、钢等。
常用无机非金属材料：陶瓷、玻璃等。
常用有机材料：塑料、橡胶等。
常用复合材料：纤维增强复合材料、层层复合材料等。
二、常见材料性能与表征方法1. 机械性能：强度、硬度、韧性等。
常用的测试方法有拉伸试验、硬度测试等。
2. 热性能：熔点、热膨胀系数等。
常用的测试方法有差热分析法、热膨胀试验等。
3. 电磁性能：电导率、磁性等。
常用的测试方法有电导率测量、磁性测试等。
4. 光学性能：透光性、折射率等。
常用的测试方法有透光率测量、折射率测试等。
5. 化学性能：腐蚀性、稳定性等。
常用的测试方法有腐蚀试验、稳定性测试等。
三、材料的结构与组织1. 金属材料的结构与组织：晶格结构、晶体缺陷、晶体生长等。
2. 陶瓷材料的结构与组织：晶体结构、非晶态、多孔结构等。
3. 高分子材料的结构与组织：线性结构、支化结构、交联结构等。
4. 复合材料的结构与组织：纤维增强剂、基体材料、界面结构等。
四、材料加工与制备方法1. 金属材料的加工与制备方法：熔铸、轧制、锻造等。
2. 陶瓷材料的加工与制备方法：烧结、热压等。
3. 高分子材料的加工与制备方法：模塑、挤出等。
4. 复合材料的加工与制备方法：层层堆叠、纤维增强等。
五、材料应用领域1. 金属材料的应用领域：机械制造、建筑结构等。
2. 陶瓷材料的应用领域：陶瓷器皿、电子元器件等。
3. 高分子材料的应用领域：塑料制品、橡胶制品等。
4. 复合材料的应用领域：航空航天、汽车制造等。
总结：材料导论是大一学生必修的基础课程，通过学习这门课程，学生将对各种类型的材料有一个整体的了解和认识。
《材料科学与工程导论》考试大纲
题号：923《材料科学与工程导论》考试大纲下面大纲是按专业方向列出的，考生可任选其中一个方向的大纲复习，考试按专业方向命题，学生选做其中一组即可。
1、金属材料及热处理内容要求：(1)金属固态相变的概论：金属固态相变的平衡转变和不平衡转变，固态相变的均匀形核和非均匀形核。
新相长大机制和新相长大速度。
(2)钢的热处理：钢的热处理的基本概念，钢的加热转变、冷却转变。
钢的退火与正火，钢的淬火和回火。
钢的表面热处理。
(3)钢铁中的合金元素：合金元素在钢中的作用，合金元素对铁碳相图的影响，合金元素对钢的相变和热处理的影响，合金元素对钢的性能的影响。
(4)合金结构钢：对结构钢的基本要求，结构钢的合金化，结构钢的含碳量与热处理，结构钢的淬透性，常用的合金结构钢：包括调质钢、超高强度钢、渗碳钢、弹簧钢和轴承钢。
(5)工具钢：碳素和低合金工具钢，高速工具钢，冷作摸具钢和热作摸具钢等，包括合金元素的作用、热处理特点。
(6)不锈钢：金属腐蚀的基本概念，合金元素在不锈钢中的作用，不锈钢的组织、不锈钢的腐蚀特性，不锈钢的强化与脆化。
(7)有色金属及其合金：铝及铝合金：铝合金中的合金元素，铝合金的热处理原理，时效过程中组织和性能变化，时效硬化的原因。
变形铝合金与铸造铝合金的成分、组织、热处理工艺和性能。
镁合金的基本特性、分类和编号。
镁合金中的合金元素，镁合金中的强化相，变形镁合金和铸造镁合金。
铜合金：铜的合金化二元黄铜组织和性能、多元黄铜。
青铜种类及其应用，白铜合电工白铜。
钛合金：钛的特性及钛的冶金基础，合金元素在钛合金中的作用，钛合金的分类、热处理和强韧化基础。
参考书目：(1) 吴承建等，金属材料学，北京：冶金工业出版社，2001年(2) 胡光立，钢的热处理原理与工艺，西安：西北工业大学出版社，1993年(3) 朱张校，工程材料（第三版），北京：清华大学出版社，2001年(4) 王晓敏，工程材料学，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998年2、高分子材料内容要求：(1)高分子材料的合成原理及方法：聚合反应及其分类，单体的聚合选择性，自由基聚合反应、阳离子型聚合反应、阴离子型聚合反应和共聚反应。
材料导论第十章 材料科学与工程的四个基本要素
电负性与元素周期表
电负性与键性的关系
• 电负性小的原子结合形成金属键； • 电负性大的原子结合形成共价键； • 电负性相差大的原子结合形成离子键； • 电负性相差小的原子结合形成共价键和离子键的
混合键。
2.2.2 材料中的化学键
• 金属键－金属离子与自由电子相互吸引所形成的结合力 特征： 1. 电子属于所有原子，可在晶格之间自由活动 2. 无方向性和饱和性 3. 强度高(稍低于共价键或离子键，25-200 kcal/mol) 4. 在低电负性的原子之间形成
还结合N、S、P、Cl、F、Si等 聚合度300－2500，分子量2－16万
材料的相组成
• 金属：单相材料
• 普通陶瓷：晶相＋玻璃相＋气孔 多相材料。
• 水泥：C2S、C3S、C3A、C4AF • 玻璃：单相材料
多相材料。
• 高分子：单相材料
• 复合材料：多相材料
2.2 材料的结构
• 材料的结构是指材料的组元及其排列和运动方式。 包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷、 官能团结构等内涵。
• 已知矿物约有2000－3000种，最常见的有100多 种。
• 金属、玻璃、陶瓷、高分子材料的原料大多数来自 矿物。 在118种元素中，惰性元素7种 非金属元素 17 种 金属元素 94 种
地壳中的矿物组成：
单质矿物：90多种，占地壳总重的0.1％。Cu、Ag 、Au、 Pt、Bi、Sb、C、S
材料原子间结合能与热膨胀系数之间的关系
• 材料的热膨胀系数（CTE）定义为 =(1/L)(dL/dT), 即材料在给定方向上的尺度L 随温度T 的升高而增加，其反映了材料尺寸随温度的变化。该宏观性质也与材料原 子间的键强有关。
• 材料中原子间结合能和原子间距的曲线形状反映了化学键的强度，进而反映了材料 热膨胀系数的大小。曲线越陡峭，最小值越低，其线性热膨胀系数越小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《材料科学与工程》期末复习题一、填空题（每空 1 分，共 24 分）1.根据材料的化学组成，材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
2.生态环境材料的三要素为先进性、环境协调性、舒适性。
3.生态环境材料可分为原料无害化材料、绿色环境过程材料、可循环利用材料、高资源生产率材料。
4.按照断口颜色分，铸铁可以分为灰铸铁、白口铸铁和马口铸铁。
5.按照化学类型，贮氢合金可以分为AB5型、AB2型、AB型、A2B型。
6.减震合金的分类：孪晶型、铁磁性型、位错型、复相型、复合型。
7.常用的硬度测试方法：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法、显微维氏硬度、肖氏硬度法。
8.按研究的尺度，材料的结构可以分为四个层次：宏观组织结构、显微组织结构、原子(分子)排列结构和原子中的电子结构。
9.塑性变形方式：位错运动、孪晶、蠕变、粘滞性流动。
10.选矿的主要方法有：手工选矿法、重力选矿法、磁选法、浮选法、联合选矿法。
11.从工艺角度看，冶炼可以分为火法冶炼、湿法冶炼、电冶炼。
二、判断题：（所给的是正确表述）（每题1 分，共6 分）1.用洛氏硬度的三种表示方法 HRC、HRB、HRA 表示出来的硬度无法比较。
2.σmax/гmax 越大，脆性越大。
3.刃型位错的位错线与滑移方向垂直，螺旋位错的位错线与滑移方向平行。
4.位错属于线缺陷。
5.防锈铝合金，不可以采用热处理强化，而是采用冷加工变形硬化。
6.冷变形温度比淬火温度高。
7.工业高纯铝，数字越大,纯度越高。
8.固溶体的晶质类型跟溶剂保持一致。
三、简答题：（每题4 分，共16 分，8 选4）1.什么是生命周期评价方法？答：是用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资料、能源消耗、废物排放、环境吸收和消耗能力等环境负担性进行评价、定量该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。
2.传统陶瓷与现代陶瓷的区别？答：3.聚集态原子间相互作用的一般规律。
答：不同类型的固体有不同的结合键，可以用双原子模型来说明。
当两原子相距无限远时，相互作用力为零。
两原子靠近时，原子间产生引力FA 和斥力FR，但引力大于斥力，并均随原子间距离r减小而增大。
当r=r0时，FA+FR=0。
此时达到平衡态，一旦处于这个位置，它们之间的引力对抗任何企图分离它们的作用，同时欲使它们更靠近，而它们之间的排斥作用与之相对抗。
4.弹性形变与塑性形变的定义和特点。
答：弹性形变：材料在外力作用下会发生变形，如果外力卸载后变形也随之消失，这种可恢复的形变就称为弹性形变。
特点：变形可逆，去除外力后变形消失；服从虎克定律，应力和应变成线性关系。
塑性形变：材料在外力作用下发生变形，如果外力卸载后变形不能完全消失，这种不可恢复的形变就称为塑性形变。
特点：卸载后材料会留下一定的残余变形或永久变形；应力和应变不再成线性关系。
5.提高陶瓷材料强度及改善脆性（增韧）的途径。
答：（1）制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷；（2）消除表面缺陷，可有效提高材料的实际强度和韧性；（3）在陶瓷表面引入压应力，可提高材料的强韧性；（4）细化晶粒；（5）复合增韧；（6）相变增韧。
6.粉末冶金的特点。
答：（1）粉末冶金可以生产普通方法无法生产的特殊性能的材料；（2）粉末冶金容易控制材料的组成，从而生产出组织均匀、晶粒细小、性能稳定的优质材料，特别适合于生产高合金粉末冶金材料；（3）粉末冶金可直接将金属粉末制成成品或接近成品的最终形状和尺寸的零件，因此是一种少、无切削的成型加工方法；（4）生产率较高。
7.单晶体制备的基本原理是什么？不同单晶体的生长方法是什么？答：基本原理：设法使液体在结晶时只有一个晶核形成并长大。
生长方法：（1）从熔体中制备单晶；（2）从溶液中制备单晶；（3）气相生长法制备单晶；（4）固相生长法制备单晶。
8.什么是金属材料表面强化及表面改性处理技术？答：就是利用各种物理、化学或机械等手段，改变材料表面的形貌、化学成分、相组织、微观结构、缺陷状态或应力状态，或者给材料表面施加各种覆盖层，从而使机件表面获得希望的成分、组织结构和性能。
四、论述题：（每题10 分，共30 分,6 选3）1.金属的蠕变变形机理和蠕变断裂机理?答：蠕变变形机理：（1）位错滑移蠕变。
常温下，若滑移面上位错运动受阻，产生塞积现象，滑移便不能进行；高温位错可借助于外界提供的热激活能和空位扩散克服某些短程障碍，从而产生变形。
（2）扩散蠕变。
无外力作用下，原子和空位的移动无方向性，材料无塑性变形。
有外力作用时，拉应力下的晶界产生空位，而压应力作用下的晶界空位浓度小，因此空位由拉应力晶界向压应力晶界迁移，致使晶体产生伸长的蠕变。
（3）晶界滑移蠕变。
高温下T/Tm>0.5，晶界上的原子容易扩散，受力后发生滑动，促进蠕变。
蠕变断裂机理：金属在高温持久载荷下的断裂多为沿晶断裂，不同温度及应力条件下，晶界裂纹的形成方式有两种：（1）在三晶粒交会处形成楔形裂纹；（2）在晶界上由空洞形成晶界裂纹。
2.固体热膨胀的微观机理。
答：（1）大多数固体材料都会随着温度的升高而发生膨胀。
（2）膨胀的原因是原子受热后其能量增大，发生偏离平衡位置的振动，导致原子间距离的增加，从而使材料在宏观上表现出体积或线尺寸增大。
（3）以双原子模型的势能——原子间距的关系曲线作以解释。
设0K时，随温度的升高，一是原子振动两个原子中的一个固定在原点，另一个原子的平衡位置为r的振幅加大；二是原子围绕平衡位置作非对称的振动，即原子振动的平均位置不在原来的平衡位处，而是右移了。
正是由于势能曲线的不对称性，才导致了两原子间的距离增大，因置r而显示出热膨胀。
3.材料弹性模量的影响因素答:(1)键合方式和原子结构：共价键、离子键和金属键都有较高的弹性模量，分子键结合力较弱，弹性模量较低；金属元素弹性模量的大小还与元素在周期表中的位置有关，原子半径越大E 值越小，过渡族金属的 E 值较高。
(2)晶体结构：单晶体－弹性各向异性；多晶体－弹性伪各向同性；非晶态－各向同性。
(3)化学成分：化学成分变化引起原子间距和键合方式的变化，从而影响材料的弹性模量。
固溶体合金在溶解度较小的情况下一般影响不大。
(4)微观组织：合金成分不变的情况下，微观组织对弹性模量的影响较小，晶粒大小对 E 值无影响。
因此热处理对材料的弹性模量的影响不大。
(5)温度：温度升高，E 值降低；室温附近 E 值变化不大。
(6)冷塑性变形：使 E 值稍有降低。
(7)加载条件和负荷持续时间：对 E 值影响不大。
4.举例说明形成固溶体后对晶体性质的影响答：（1）稳定晶格,阻止某些晶型转变的发生。
ZrO是一种高温耐火材料,熔点2680℃，2单斜←−1200−︒C →四方2 3 2 但发生相变时伴随很大的体积收缩,这对高温结构材料是致命的,若加入 CaO 、Y 2O 3 等氧化物则和 ZrO 2 形成固溶体,无晶型转变,体积效应减少,使 ZrO 2 成为一种很好的高温结构材料。
（2） 活化晶格。
形成固溶体后,晶格结构有一定畸变,处于高能量的活化状态,有利于进行化学反应。
如 Al 2O 3 熔点高(2050℃)不利于烧结,若加入 TiO 2,可使烧结温度下降到 1600℃,因为Al O 与TiO 形成固溶体,Ti 4+置换Al 3+后带正电,为平衡电价,产生了正离子空位,加快扩散,有利于烧结进行。
（3） 固溶强化。
固溶强化的程度(或效果) 取决于它的成分、固溶体的类型、结构特点、固溶度、组元原子半径差等一系列因素。
间隙式溶质原子的强化效果一般要比置换式溶质原子 更显著；溶质和溶剂原子尺寸相差越大或固溶度越小,固溶强化越显著。
（4） 形成固溶体后对材料物理性质的影响。
固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化,但一般都不是线性关系,固溶体的强度与硬度往往高于各组元,而塑性则较低。
如 PbTiO 3 是一种铁电体,纯 PbTiO 3 烧结性能极差,Tc=490℃； PbZrO 3 是一种反铁电体,Tc=230℃。
两者结构相同,Zr 4+、Ti 4+离子尺寸相差不多,能在常温生成连续固溶体后，压电性能、介电常数都达到最大值,烧结性能也很好。
5. 玻璃相的形成、成分、特点、作用、对陶瓷材料性能的影响答：形成：陶瓷烧结时各组成物和杂质产生一系列物理化学反应后所形成的液相冷却而 形成的。
成分：二氧化硅和其他氧化物。
特点：(1) 非晶态，无规网络的硅酸盐结构；(2)是一种低熔点的固体。
作用：（1）填充晶粒间的空隙，粘结分散的晶相，提高材料的致密度；（2）降低烧结温度，促进烧结，改善工艺性；（3）阻止晶体转变，抑制晶体长大；（4）获得一定程度的玻璃特性，如透光性等。
玻璃相对陶瓷材料的影响：（1）组成不均匀，使材料的物化性质不均匀；（2）玻璃相的机械强度比晶相低一些，热稳定也差一些，在较低温度下便开始软化；（3）玻璃相过多，陶瓷的熔点也降低。
6. 位错与晶体材料强度的关系答：强度是材料抵抗变形的能力。
大多数工程材料都是晶体材料，晶体材料的塑性变形以滑移为主，是通过晶体内部的位错运动实现的，由此似乎可以得出结论，实际晶体中位错密度越低，晶体的强度越高。
但在生产实际中，位错的密度越高，晶体的强度就越高。
因此， 可以采取两条完全相反的路径，尽量减少位错密度，或尽量增大位错密度。
（1）尽可能地减少晶体中的位错密度，使其接近于完整晶体，或者说制成无缺陷的完整晶体，使金属实际强度接近于理论强度；（2）尽量增大晶体中的位错密度，并且尽可能地给运动着的位错设置障碍，以及抑制位错源的运动。
五、计算题（每题 12 分，共 24 分,1 必考，2、3 选 1）1.通过计算判断下列位错能否自发进行。
（注意：解答时先写上“需满足两个条件，即几何条件和能量条件”，然后作答，本步1分）2.利用阿伦尼乌斯公式计算。
计算公式V=Aexp(-Q/KT)（Q单位为J，K=1.38×10-23J/K）或V=Aex(-Q/RT)（Q 单位为J/mol，R=8.314J/mol/K）（课本p155）3.利用蠕变速率公式εss = Aσn exp（-Q/RT）计算。
（课本p165）。