材料科学基础复习提纲
复习资料（修订版）修正部分错别字，增删部分重点内容（红字标出）材料科学基础Ⅰ（贵清部分）第一章晶体学基础1.1晶面指数、晶向指数（不包含四指数问题）的标定及晶面间距、晶向长度的计算（公式P40~P41）1.2晶体结构和空间点阵的区别？答：晶体结构是晶体中各原子的分布，种类丰富多样，而空间点阵是原子分布规律的代表点，由这些抽象出来的阵点构成，只有14种结构。
1.3 晶胞选择的条件？答：晶胞的选择要尽量满足以下三个条件：1）能反映点阵的周期性；2）能反映点阵的对称性；3）晶胞的体积最小。
1.4结构胞和原胞的联系和区别？答：结构胞和原胞必须都能反映点阵的周期性，结构胞是在保证对称性的前提下选取体积尽量小的晶胞；原胞是保证晶胞体积最小，而不一定反映对称性。
1.5 周期的概念？答：无论从哪个方向看去，总是相隔一定的距离就出现相同的原子或者原子集团，这个距离就是周期。
1.6 常见晶体结构中的重要间隙？答：FCC晶体中八面体间隙4个，四面体间隙8个；BCC晶体中八面体间隙6个，四面体间隙12个；HCP晶体中八面体间隙6个，四面体间隙12个。
1.7 常见晶体结构的堆垛方式？答：BCC和HCP晶体的堆垛方式是ABABAB……；FCC晶体的堆垛方式是ABCABC……。
1.8 晶带方程的表达式？答：hu+kv+lw=0。
第二章固体材料的结构2.1 什么是合金、组元、合金相、组织以及组元、合金相、组织之间的关系？答：合金：由金属和其他一种或几种元素通过化学键合而形成的材料；组元：组成合金的每种元素称为组元；合金相：具有相同的成分、结构和性能的部分称为合金相或简称相；组织：在一定外界条件下，一定成分的合金可以由若干不同的相组成，这些相的总体便称为组织。
关系：合金相由组元构成，而组织又由合金相组成，单一元素即可以称之为组元又可以称之为相又也可以称之为组织。
2.2 固溶体和化合物的区别？答：固溶体的溶质和溶剂占据一个共同的布拉菲点阵，且此点阵类型和溶剂的点阵类型相同，固溶体有一定的成分范围，组元含量在一定范围内可以变化而点阵类型不变，由于成分可变，固溶体不能用一个化学式表达；化合物是由两种或多种组元按一定比例构成一个新的点阵，它既不是溶剂的点阵也不是溶质的点阵，化合物通常可以用一个化学式表达，金属与金属形成的化合物往往有一定的成分范围，但比固溶体范围小得多。
2.3 固溶体的分类？答：根据固溶体在相图中的位置可分为：端部固溶体、中间固溶体；根据溶质原子子在点阵中的位置可分为：间隙式固溶体、置换式固溶体；根据固溶度可分为：有限固溶体、无限固溶体；根据各组元原子分布的规律可分为：有序固溶体、无序固溶体。
2.4 休姆—罗瑟里规则（不考）答：1）如果形成合金的元素的原子半径之差大于14%~15%，则固溶度极为有限；2）如果合金组元的负电性相差很大，则固溶度极小。
2.5 简述合金中的间隙式固溶体、置换式固溶体和有序固溶体的概念及特征？答：间隙式固溶体：溶质原子进入溶剂组元点阵的间隙中而形成的固溶体，其特点是溶质原子位于组元点阵的间隙中，实际密度大于理论密度；置换式固溶体：溶质原子替换溶剂原子，位于点阵节点上而形成的固溶体，其特点是：溶质原子位于节点上，点阵类型不变，实际密度小于理论密度；有序固溶体：其中各组元原子分别占据各自的布拉菲点阵，由各组元的分阵点组成的复杂点阵所对应的固溶体成为有序固溶体，其特点是：整个固溶体就是由各组元分点阵构成的超点阵或超结构。
2.6 固溶体的性能与成分的关系？（不考）答：1）点阵常数与成分的关系：Vegard定律：点阵常数正比于任一组元的浓度，在连续固溶体情况下成立，在其他情况有偏离，具体情况参考P101~P1022）力学性能与成分的关系：固溶强化：固溶体的强度和硬度往往高于各组元，而塑性较低，这种现象就成为固溶强化。
强化程度不仅取决于成分，还取决于固溶体的类型、结特点、固溶度、组元原子半径差等因素。
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；具有有序—无序转变的中间固溶体，有序状态强度高于无序状态。
3）物理性能和成分的关系：固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化，但一般都是非线性关系。
2.7 常见化合物的晶体结构及点阵？（※要会画图！！）答：1）AB型化合物：a）NaCl型结构：面心立方点阵；b）CsCl型结构：简单立方点阵；c）闪锌矿（ZnS）型结构：面心立方点阵；2）AB2型化合物：a）萤石（CaF2）型结构：面心立方点阵；b）金红石（TiO2）型结构：简单正方点阵。
第四章晶体中的缺陷4.1 缺陷的分类？答：可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
点缺陷：在任何方向上缺陷区的尺寸都远小于晶体或晶粒的线度，可忽略不计；线缺陷：某一方向上缺陷区的尺寸可以与晶体或晶粒的线度相比拟，在其它方向上的尺寸可忽略；面缺陷：在共面的各方向上缺陷区的尺寸可与晶体或晶粒的线度相比拟，而穿过该面得任何方向上的缺陷区的尺寸都远小于晶体或晶粒的线度；体缺陷：任意方向上的缺陷区的尺寸都可以与晶体或晶粒的线度相比拟4.2 点缺陷的形成原理？答：固体中原子绕平衡位置做热振动，某一瞬间获得较大的动能或较大振幅而脱离平衡位置，如果原子在表面上，则脱离固体，次表面原子迁移到表面空位，于是在晶体内形成一个空位（肖脱基空位机制），如果原子在内部，它会从平衡位置进入附近点阵的间隙中，同时形成一个空位和一个间隙原子（弗兰克尔空位机制）。
（如果只形成空位而不形成等量的间隙原子，这样形成的缺陷成为肖脱基缺陷；如果形成的空位数和间隙原子数相等，这样形成的缺陷成为弗兰克尔缺陷。
）4.3 点缺陷对晶体性能的影响？答：1）比容：点缺陷使晶体比容增大；2）比热容：增大；3）电阻率：增大；4）辐照硬化（详见P212）4.4 过饱和点缺陷的形成方式？答：1）淬火；2)冷加工：3）辐照。
4.5 什么是位错？答：位错是晶体的一维线缺陷，它是原子错配的过渡区域。
4.6 位错的类型、定义及其基本特征？答：刃型位错、螺型位错、混合位错。
刃型位错：位错线垂直于滑移方向；螺型位错：位错线与滑移方向平行；混合位错：位错线与滑移方向成任意角度α。
基本特征（考判断）：刃型：1）存在一个对称的半原子面。
即在完整的晶体中插入半个原子面而形成的，半个原子面的边缘EF即刃位错线，在EF处滑移面上下的原子严重错配；2）刃位错线可以理解为已滑移区和未滑移区的分界线。
可以是直线、折线或曲线，但是必须与滑移方向垂直，也垂直于滑移矢量；3）滑移面必须是由位错线和滑移矢量所确定的平面，在其他晶面上不能产生滑移；4）刃位错周围的点阵发生弹性畸变，既有切应变，也有正应变。
对正刃位错而言，滑移面上方受到压应力、下方受拉应力；对负刃位错而言，情况相反。
5）在位错线周围的过渡区每个原子具有较大的平均能量，该过渡区只有几个或十几个原子的宽度。
螺型：1）螺型位错无额外的半原子面，原子错排呈轴对称的；2）根据位错线附近呈螺旋形排列的原子的旋转方向不同，螺型位错分为右螺型位错和左螺型位错；3）螺型位错线与滑移矢量平行，因此螺位错线是直线，位错线的移动方向与晶体的滑移方向互相垂直；4）螺型位错的滑移面不是唯一的。
凡是包含位错线的晶面都可以作为它的滑移面。
但是在实际的滑移过程中，滑移通常在密排面上进行；5）螺型位错线周围的点阵同样发生了弹性畸变，但是只存在切应变、无正应变，不会引起体积变化。
在垂直于位错线的平面上投影，看不到原子的位移，也看不到缺陷；6）螺型位错周围的点阵畸变也只有几个或十几个原子的宽度。
4.7 位错形成的方式？答：局部滑移和局部位移。
4.8 柏氏矢量的物理意义？答：1）b是位错的滑移矢量或位移矢量；2）b是在有缺陷的晶体中沿着柏氏回路的弹性变形的叠加；3）b越大，由于位错引起的晶体弹性能越高。
4.9 柏氏矢量的守恒性？答：若干条位错线交于一点，那么流入节点的位错线的柏氏矢量之和必等于流出节点的位错线柏氏矢量之和，即∑b入，i=∑b出，j4.10 位错的运动方式？答：刃型位错的运动方式：滑移和攀移；螺型位错的运动方式：只能滑移，不能攀移；混合位错：滑移，也可以一边滑移一边攀移。
4.11 位错密度的定义？答：位错密度是单位体积内位错线的总长度，可以由单位面积上位错线的露头数来计算。
4.12 位错密度与晶体强度的关系？答：位错密度较低时，随位错密度增加晶体强度降低；位错密度较高时，随位错密度增加晶体强度升高，U型曲线关系。
4.13 位错的基本几何性质？（可能出判断）答：位错线必须是连续的，它或者起止于晶体表面（或晶界），或形成封闭回路，或者在结点出和其他位错相连，不能终止于晶粒内部。
（1/7，其余6条参考教材P233了解）4.14 柯氏气团的定义，用柯氏气团解释体心立方明显屈服现象（或应变时效现象）？答：择优分布在刃型位错的张力区并紧靠位错线的点缺陷便形成所谓的柯氏气团。
明显屈服现象：在体心立方晶体中由间隙式元素原子形成的柯氏气团将位错扎钉住，因而在σ<σy,u时，位错不能启动，因为不发生塑性变形。
只有当σ=σy,u时，应力才足以使位错从柯氏气团中脱钉出来而变成自由位错，产生塑性形变，脱钉后的自由位错在较低的应力下便可运动，故屈服极限下降至σy,1。
应变时效现象：金属在第一次拉伸到塑性形变后，位错已经脱钉，此时若立即进行第二次拉伸，由于间隙原子来不及扩散到位错线上，位错仍处于脱钉状态，故在较低应力下就开始滑移，因而屈服强度为σy,1 ，但如果卸载后放置较长时间再拉伸，则由于间隙原子扩散到位错线上将位错重新扎钉，故重新出现明显屈服现象，屈服强度又提高到σy,u 。
4.15 位错的增值机制？答：1）L型位错增殖机制；2）F-R位错源增殖机制（U型增殖机制）；3）多次交滑移增殖机制；4）基于位错攀移的增殖机制。
4.16 多次交滑移增殖的条件？答：要想通过多次（至少两次）交滑移使位错增殖并产生大量的塑性形变，要求位错线的一部分（而不是整个位错线）发生交滑移。
4.17 超割阶的概念？分类？答：长度大于一个原子间距的割阶叫做超割阶，超割阶分为短割阶（长度为几个原子间距）；长割阶（长度大于60个原子间距）；中割阶（介于短割阶和长割阶之间）。
4.18 全位错和分位错的概念？答：柏氏矢量为沿着滑移方向的原子间距的整数倍的位错称为全位错；柏氏矢量小于滑移方向上原子间距的位错称为分位错。
4.19 扩展位错的概念？答：人们把两条平行Shockley分位错、中间夹着一片层错区所组成的缺陷组态称为扩展位错。
4.20 Frank分位错的特点？答：1）Frank分位错位于{111}面上，可以是任何形状、曲线和封闭环，但一定是刃型位错；2）Frank分位错不能滑移，只能攀移。
材料科学基础A2复习提纲+部分答案-2013
材料科学基础A下复习课
名词解释部分答案
1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度； 答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成 刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。 （2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所 得到的晶粒尺寸。 （3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温
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材料科学基础A
材料科学基础A下复习课 四、简述马氏体相变的主要特征。 五、马氏体组织有哪几种类型？它们的形成 条件、组织形态、晶体结构、力学性能有何 特点。
六、试述钢中典型上贝氏体、下贝氏体的组 织形态，并比较它们的异同。 七、试述淬火钢回火时的组织转变。
索氏体：冷却至650～600℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到索光体组织。
屈氏体：冷却至600～550℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到屈氏体组织。 上贝氏体：冷却至600～350℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到上贝氏体组织。 下贝氏体：冷却至350℃～Ms温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到下贝氏体组织。 屈氏体+马氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度并小于获得珠光体组织的最大冷却速 度连续冷却，获得屈氏体+马氏体。 马氏体+少量残余奥氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度冷却获得马氏体+少量残余奥 氏体。
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材料科学基础A下复习课
简述回火的目的
（1）降低零件脆性，消除或降低内应力； （2）获得所要求的力学性能； （3）稳定尺寸； （4）改善加工性。
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《材料科学基础》复习提纲
《材料科学基础》复习提纲一、（共20分）名词解释（每个名词2分）简单正交点阵、晶向族、无限固溶体、配位数、交滑移、大角度晶界、上坡（顺）扩散、形核功、回复、滑移系底心正交点阵、晶面族、有限固溶体、致密度、攀移、小角度晶界、下坡（逆）扩散、形核率、再结晶、孪生二、（共30分）简要回答下列问题1、计算面心立方晶体的八面体间隙尺寸。
2、简述固溶体与中间相的区别。
3、已知两个不平行的晶面（h1k1l1）和（h2k2l2），求出其所属的晶带轴。
4、计算面心立方晶体{111}晶面的面密度。
5、简述刃型位错线方向、柏氏矢量方向、位错运动方向及晶体运动方向之间的关系。
6、简述刃型位错攀移的实质。
7、简述在外力的作用下，螺型位错的可能运动方式。
8、当碳原子和铁原子在相同温度的 -Fe中进行扩散时，为何碳原子的扩散系数大于铁原子的扩散系数？9、简述单组元晶体材料凝固的一般过程。
10、如图，已知A、B、C三组元固态完全不互溶，成分为80％A、10％B、10％C的O 合金在冷却过程中将进行二相共晶反应和三相共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a点)为60％A、20％B、20％C，而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为50% A、10%B、40%C，写出图中I和P合金的室温平衡组织。
1、计算体心立方晶体的八面体间隙尺寸。
2、简述决定组元形成固溶体与中间相的因素。
3、已知二晶向[u1v1w1]和[u2v2 w2]，求出由此二晶向所决定的晶面指数。
·4、计算体心立方晶体{110}晶面的面密度。
5、简述螺型位错线方向、柏氏矢量方向、位错运动方向及晶体运动方向之间的关系。
6、简述刃型位错滑移的实质。
7、简述在外力的作用下，刃型位错的可能运动方式。
8、当碳原子和铁原子在相同温度的a-Fe 中进行扩散时，为何碳原子的扩散系数大于铁原子的扩散系数？9、简述纯金属凝固的基本条件。
10、如图，已知A、B、C三组元固态完全不互溶，成分为80％A、10％B、10％C的O合金在冷却过程中将进行二相共晶反应和三相共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a点)为60％A、20％B、20％C，而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为%、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。
材料科学基础复习资料
材料科学基础复习资料材料科学基础是各个工程领域的基本学科，是各个领域的基础。
材料科学基础涵盖了材料的结构、物理与化学性质、制备工艺等方面内容，是材料科学领域学习过程中必须掌握的知识。
因此，为帮助有需要的人顺利复习材料科学基础知识，本文整理了一些相关的复习资料。
一、材料基础知识1. 基本的物理性质：包括化学成分、密度、电导率、热导率等基本参数，通常在每种材料的材料数据表中都可查到。
2. 结构相关：晶体结构：晶体结构指材料中原子、离子、分子排布的类型和规律，常用的晶体结构有：立方晶系、四方晶系、六方晶系、等轴晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系等。
非晶态：非晶态作为一种新兴的材料类型，其分子呈无序排列，在某些情况下可能拥有更好的性能。
3. 材料特性：热膨胀系数：在温度变化时，材料线膨胀的速度大小，通常用公式ΔL/L0 = αΔT 表示，其中α为热膨胀系数。
韧性：材料在受到剪切力或拉伸力时的弹性变形程度，是一种考量材料性能的指标，通常可以通过材料变形曲线进行查看。
4. 金属与合金相关：金属材料通常具有良好的导电、导热等特性，同时在高温、高压等环境下具有较强的稳定性。
合金则通常是由多个金属或者非金属元素组成的混合物，其性质与材料组分、配比等有关。
二、材料治理、工艺及应用1. 材料的处理：常用材料的处理包括固化、焊接、框架处理、表面处理以及高压工艺等，其中固化的过程包括了煅烧、烧结等过程。
2. 材料配方：通常材料的配方根据材料的成分、目的等进行确定，其中分子键长、键能以及分子排列等指标都可能用来确定最终配方。
3. 材料的加工工序：通常材料加工工序包括切削、钣金、打压成形等过程，每个工序都会影响材料的性质和特性。
三、材料的主要分类1. 材料的物理分类：主要涉及到材料的形态、密度以及各种物理性质，通常有固体、液体、气体以及等离子体等分类方式。
2. 材料的化学分类：不同的元素应用于不同的方案分类，这种分类通常依据材料的化学成分。
《材料科学基础》复习提纲
《材料科学基础》复习提纲一、（共20分）名词解释（每个名词2分）简单正交点阵、晶向族、无限固溶体、配位数、交滑移、大角度晶界、上坡（顺）扩散、形核功、回复、滑移系底心正交点阵、晶面族、有限固溶体、致密度、攀移、小角度晶界、下坡（逆）扩散、形核率、再结晶、孪生二、（共30分）简要回答下列问题1、计算面心立方晶体的八面体间隙尺寸。
2、简述固溶体与中间相的区别。
3、已知两个不平行的晶面（h1k1l1）和（h2k2l2），求出其所属的晶带轴。
4、计算面心立方晶体{111}晶面的面密度。
5、简述刃型位错线方向、柏氏矢量方向、位错运动方向及晶体运动方向之间的关系。
6、简述刃型位错攀移的实质。
7、简述在外力的作用下，螺型位错的可能运动方式。
8、当碳原子和铁原子在相同温度的 -Fe中进行扩散时，为何碳原子的扩散系数大于铁原子的扩散系数？9、简述单组元晶体材料凝固的一般过程。
10、如图，已知A、B、C三组元固态完全不互溶，成分为80％A、10％B、10％C的O 合金在冷却过程中将进行二相共晶反应和三相共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a点)为60％A、20％B、20％C，而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为50% A、10%B、40%C，写出图中I和P合金的室温平衡组织。
1、计算体心立方晶体的八面体间隙尺寸。
2、简述决定组元形成固溶体与中间相的因素。
3、已知二晶向[u1v1w1]和[u2v2 w2]，求出由此二晶向所决定的晶面指数。
·4、计算体心立方晶体{110}晶面的面密度。
5、简述螺型位错线方向、柏氏矢量方向、位错运动方向及晶体运动方向之间的关系。
6、简述刃型位错滑移的实质。
7、简述在外力的作用下，刃型位错的可能运动方式。
8、当碳原子和铁原子在相同温度的a-Fe 中进行扩散时，为何碳原子的扩散系数大于铁原子的扩散系数？9、简述纯金属凝固的基本条件。
10、如图，已知A、B、C三组元固态完全不互溶，成分为80％A、10％B、10％C的O合金在冷却过程中将进行二相共晶反应和三相共晶反应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a点)为60％A、20％B、20％C，而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为%、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。
材料科学基础复习提纲
材料科学基础复习提纲复习资料（修订版）修正部分错别字，增删部分重点内容（红字标出）材料科学基础Ⅰ（贵清部分）第⼀章晶体学基础1.1晶⾯指数、晶向指数（不包含四指数问题）的标定及晶⾯间距、晶向长度的计算（公式P40~P41）1.2晶体结构和空间点阵的区别？答：晶体结构是晶体中各原⼦的分布，种类丰富多样，⽽空间点阵是原⼦分布规律的代表点，由这些抽象出来的阵点构成，只有14种结构。
1.3 晶胞选择的条件？答：晶胞的选择要尽量满⾜以下三个条件：1）能反映点阵的周期性；2）能反映点阵的对称性；3）晶胞的体积最⼩。
1.4结构胞和原胞的联系和区别？答：结构胞和原胞必须都能反映点阵的周期性，结构胞是在保证对称性的前提下选取体积尽量⼩的晶胞；原胞是保证晶胞体积最⼩，⽽不⼀定反映对称性。
1.5 周期的概念？答：⽆论从哪个⽅向看去，总是相隔⼀定的距离就出现相同的原⼦或者原⼦集团，这个距离就是周期。
1.6 常见晶体结构中的重要间隙？答：FCC晶体中⼋⾯体间隙4个，四⾯体间隙8个；BCC晶体中⼋⾯体间隙6个，四⾯体间隙12个；HCP晶体中⼋⾯体间隙6个，四⾯体间隙12个。
1.7 常见晶体结构的堆垛⽅式？答：BCC和HCP晶体的堆垛⽅式是ABABAB……；FCC晶体的堆垛⽅式是ABCABC……。
1.8 晶带⽅程的表达式？答：hu+kv+lw=0。
第⼆章固体材料的结构2.1 什么是合⾦、组元、合⾦相、组织以及组元、合⾦相、组织之间的关系？答：合⾦：由⾦属和其他⼀种或⼏种元素通过化学键合⽽形成的材料；组元：组成合⾦的每种元素称为组元；合⾦相：具有相同的成分、结构和性能的部分称为合⾦相或简称相；组织：在⼀定外界条件下，⼀定成分的合⾦可以由若⼲不同的相组成，这些相的总体便称为组织。
关系：合⾦相由组元构成，⽽组织⼜由合⾦相组成，单⼀元素即可以称之为组元⼜可以称之为相⼜也可以称之为组织。
2.2 固溶体和化合物的区别？答：固溶体的溶质和溶剂占据⼀个共同的布拉菲点阵，且此点阵类型和溶剂的点阵类型相同，固溶体有⼀定的成分范围，组元含量在⼀定范围内可以变化⽽点阵类型不变，由于成分可变，固溶体不能⽤⼀个化学式表达；化合物是由两种或多种组元按⼀定⽐例构成⼀个新的点阵，它既不是溶剂的点阵也不是溶质的点阵，化合物通常可以⽤⼀个化学式表达，⾦属与⾦属形成的化合物往往有⼀定的成分范围，但⽐固溶体范围⼩得多。
2011级《材料科学基础》复习提纲
材料科学基础复习提纲第一章晶体结构概念：简单三斜点阵、简单单斜点阵、底心单斜点阵、简单正交点阵、底心正交点阵、体心正交点阵、面心正交点阵、六方点阵、菱方点阵、简单正方点阵、体心正方点阵空间点阵、晶体结构、晶胞、多晶型性（同素异构性）、晶带、晶带轴、晶带定律、配位数、致密度、原子面密度、八面体间隙、四面体间隙、晶向族、晶面族晶体的对称要素、宏观对称要素、微观对成称要素置换固溶体、间隙固溶体、无限固溶体、有限固溶体、无序固溶体、有序固溶体、正常价化合物、电子浓度化合物、间隙相、间隙化合物简答及论述：简述晶体结构与空间点阵的区别。
画出面心立方晶体中（111）面上的[112]晶向.已知两个不平行的晶面（h1k1l1）和（h2k2l2），则求出其所属的晶带轴。
已知二晶向[u1v1w1]和[u2v2 w2]，求出由此二晶向所决定的晶面指数。
已知三个晶面(h1k1l1)、(h2k2 l2)和(h3k3l3)，问此三个晶面是否在同一个晶带？已知三个晶轴[u1v1w1]、[u2v2w2]和[u3v3w3]，问此三个晶轴是否在同一个晶面上？判断(110)、(132)和(311)晶面是否属于同一晶带。
计算面心立方晶体的八面体间隙尺寸。
计算体心立方晶体的八面体间隙尺寸。
分别画出面心立方、体心立方、密排六方晶胞，并分别计算面心立方、体心立方、密排六方晶体的致密度；分别计算面心立方晶体{111}晶面和体心立方晶体{110}晶面原子面密度。
试证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。
Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243nm，试求Ni的晶格常数和致密度。
Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.31468nm，试求Mo的原子半径r。
比较固溶体与金属间化合物在成分、结构和性能等方面的区别。
简述决定组元形成固溶体与中间相的因素。
简述影响置换固溶体溶解度的因素。
1.晶体结构2，原子尺寸因素，大量实验表明，在其他条件相近的情况下，原子半径差小于15％时，有利于形成溶解度较大的固溶体，而当半径差≥15％时，△r越大则溶解度越小。
材料科学基础-复习题纲汇总,很重要
湖南大学研究生入学考试-材料科学基础-复习题纲汇总,第1部分材料的原子结构1，有关基本概念：主量子数n：决定原子中电子能量以及与核的平均距离角动量量子数l: 给出电子在同一个量子壳层内所处的能级，与电子运动的角动量有关；磁量子数m：给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数。
自旋角动量量子数s：反映电子不同的自旋方向。
原子量：原子价：电负性：元素获得或吸引电子的相对倾向。
能量最低原理：电子的排布总是尽可能使体系的能量最低。
也就是说电子先占据能量最低的壳层。
泡利不相容原理：在一个原子总不可能有运动状态完全相同的两个电子，即不能有上述四个量子数都相同的两个电子。
原子的核外电子排布规律：原子结构：原子由质子和中子组成的原子核以及核外的电子所构成。
原子核内的中子电中性，质子带有正电荷。
原子排列对材料性能影响：2，材料结合键有关概念：类型：一次键：离子键：共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
金属键：金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合。
本质：电子从一个原子向另外一个原子的转移或电子在原子间共用。
对材料性能的影响：键—能曲线：（见2009年真题）原子堆垛和配位数及对材料性能的影响：3，显微组织：要用金相显微镜或电子显微镜才能观察到的内部组织。
单相组织：晶粒尺寸：细化晶粒可以提高材料的强度改善材料的塑性和韧性。
晶粒形状：等轴晶趋于各向同性。
柱状晶趋于各向异性。
多相组织：力学性能取决于各组成相相对量，和各自性能。
如果弥散相硬度明显高于基体相，提高材料的强度，塑性韧性必将下降。
第二部分材料的晶态结构1有关概念：晶体：原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。
非晶体：原子没有长程的周期排列，无固定的熔点，各向同性等。
晶体结构：空间点阵：指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是人为的对晶体结构的抽象。
晶格：晶胞：在点阵中取出一个具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。
材料科学基础考试大纲
材料科学基础考试大纲一、考试目的与要求本考试旨在评估学生对材料科学基本概念、原理、分类及其应用的掌握程度。
通过考试，学生应能够展示其对材料科学基础知识的理解，以及分析和解决材料相关问题的能力。
二、考试内容与结构1. 材料科学概述- 材料科学的定义- 材料科学与其他学科的关系- 材料科学的重要性和应用领域2. 材料的分类- 金属材料- 陶瓷材料- 聚合物材料- 复合材料- 新型功能材料3. 材料的微观结构- 晶体结构- 非晶体结构- 微观缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）4. 材料的性能- 力学性能（弹性、塑性、硬度、韧性）- 热性能（导热性、比热容、热膨胀）- 电性能（导电性、绝缘性、半导体性）- 光学性能- 磁性能5. 材料的加工与制备- 金属材料的加工（铸造、锻造、轧制、焊接）- 陶瓷材料的制备（粉末冶金、烧结）- 聚合物材料的加工（挤出、注射、吹塑）- 复合材料的制备与加工6. 材料的表征技术- 显微镜技术（光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜） - X射线衍射分析- 光谱分析（红外光谱、紫外光谱、X射线光谱）- 热分析技术（差热分析、热重分析）7. 材料的老化与失效- 老化机制- 失效类型与原因- 材料的耐久性与寿命预测8. 材料的创新与可持续发展- 新型材料的开发- 材料的循环利用与回收- 环境友好型材料三、考试形式与题型考试形式为闭卷笔试，题型包括：- 选择题：测试学生对材料科学基本概念和原理的掌握。
- 简答题：评估学生对材料科学原理的应用能力。
- 计算题：考查学生对材料性能计算和数据分析的能力。
- 论述题：评价学生对材料科学综合问题的理解与分析能力。
四、考试评分标准1. 选择题：根据选项的正确性评分。
2. 简答题：根据答案的完整性和准确性评分。
3. 计算题：根据计算过程的正确性和结果的准确性评分。
4. 论述题：根据论述的深度、逻辑性和创新性评分。
五、考试准备建议1. 系统复习材料科学的基本概念和原理。
材料科学基础复习提纲(下)
材料科学基础(下)复习提纲第六章 金属与合金的塑性变形与断裂1、常温和低温下金属塑性变形的两种主要方式为（ ）和 （ ）。
2、体心、面心、密排六方晶格金属的主要滑移系，详见表6-2。
解释体心立方的金属的塑性为什么比面心立方金属差？3、了解施密特定律，并会做相应的计算（见第六章作业）4、晶体的滑移的实质（是位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动的结果）。
了解位错的交割和塞积对金属的力学性能的影响。
5、掌握塑性变形对金属组织和性能的影响。
第七章 金属及合金的回复与再结晶1、了解回复过程的组织结构和性能的变化？2、了解再结晶过程的组织结构和性能的变化？3、从金属学角度，金属的热加工和冷加工是如何划分的？ 第八章 扩散1、固态下原子扩散的机制主要有哪两种？扩散的本质原因是什么？2、掌握扩散第二定律的误差函数解，并会做相应计算。
（见作业题型）3、了解影响扩散的因素。
第九章 钢的热处理原理 1、钢的奥氏体化过程？ 2、钢在冷却过程中的转变。
高温转变⎪⎩⎪⎨⎧︒︒︒，托氏体，索氏体，珠光体C C C A 550~600600~650650~1 解释珠光体、索氏体和托氏体的力学性能与片间距的关系。
（详见P246）中温转变⎩⎨⎧︒，下贝氏体，上贝氏体S M C ~350350~600 了解下贝氏体的力学性能及生产方式（详见P261）低温转变 {下，马氏体转变、，快冷至f S C M M V V ≥（1） 什么是马氏体？马氏体的晶体结构、组织形态、性能特点？ （2） 马氏体转变的特点？3、淬火钢的回火转变过程？（一）~（五）P268~272，淬火钢回火时力学性能的变化？4、了解第一类和第二类回火脆性及解决办法？ 第十章 钢的热处理工艺1、了解退火和正火的目的？各种退火工艺的目的和适用对象。
正火工艺适用的四个主要方面。
2、淬火的加热温度的选择？原因？淬火常用的介质有哪几种？淬火常用方法？3、什么是淬透性、淬硬性？它们的差别？（详见P289）4、低温、中温、高温回火各获得什么组织？其性能有何特征？5、了解感应加热表面淬火的工作原理？淬硬层深度与电流频率的关系？5、渗碳的适用材料、主要方法、渗碳温度及渗碳介质？渗氮的适用材料、主要方法、渗氮温度及渗氮介质？第十一章 工业用钢1、 合金元素在钢里的存在方式？合金元素对铁-渗碳体相图的影响？合金元素对钢热处理过程的影响？2、 什么时回火稳定性和二次硬化？3、 造成金属腐蚀的原因？耐磨钢耐磨的原因？耐热钢的抗氧化型和热强性？ 第十二章 铸铁1、 铸铁石墨化过程？铸铁的组织？影响铸铁石墨化的因素？ 第十三章 有色金属及其合金1、 铝合金的分类及铝合金的强化方法？（重点掌握铝合金的沉淀强化P384）2、 铜合金的分类？黄铜的力学性能与含锌量的关系？锡青铜的力学性能与含锡量的关系。
材料科学基础复习提纲
§5.3扩散的热力学理论扩散的驱动力上坡扩散（概念、诱因）扩散系数
§5.4反应扩散反应扩散（概念、特点）陶瓷的概念、特征
§5.5扩散的影响因素影响因素及其机理
六、塑性变形§6.1应力－应变曲线工程应力应变曲线、真应力应变曲线及二者差别强度及塑性指标，硬化系数
均匀形核、非均匀形核、晶核、临界晶核、临界形核功、形核率
光滑界面、粗糙界面、垂直长大、横向长大、温度梯度、树枝状
平衡转变（结晶）、非平衡转变（结晶）、正常凝固
匀晶、共晶、包晶、共析、包析、脱溶转变
平衡分配系数、有效分配系数
微观偏析（枝晶偏析）、宏观偏析
亚共晶、共晶、过共晶、伪共晶、离异共晶、非平衡共晶、包晶转变不完全性
§3.3晶核的形成形核的方式（均匀形核、非均匀形核）结晶时的体系能量变化形核的驱动力和阻力临界晶核的概念临界晶核半径及其计算临界形核功及其计算形核率（概念、影响因素、特点）两种形核方式的比较
§3.4晶体的长大液固界面的微观结构晶体的长大机制温度梯度晶体长大的形态
§3.6凝固理论的应用铸锭晶粒组织及其控制单晶体的制备定向凝固非晶合金的制备微晶合金的制备
§6.2单晶体的塑性变形滑移现象（滑移线、滑移带、滑移特征）滑移系临界分切应力滑移的微观机理晶体的转动、多滑移、交滑移及滑移线形貌孪生的概念、特点
§6.3多晶体的塑性变形位向差及晶界对塑变的影响细晶强化机理、特征霍尔－配奇公式
§6.4合金的塑性变形固溶强化机理屈服及应变时效复相强化机理及特征弥散强化机理
§4.4包晶相图相图分析包晶转变特点典型合金的结晶过程（平衡、非平衡）成分变化（平衡、非平衡）包晶形成机理杠杆定律计算（相组成、组织组成）