材料科学基础下总复习
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材料科学基础下总复习
塑性变形
重点与难点
材料科学基础下总复习
重点与难点
晶体在外力作用下发生变形。当外力较小 时变形是弹性的，即卸载后变形也随之消 失。这种可恢复的变形就称为弹生变形。 但是，当外加应力超过一定值（即屈服极 限）时，卸载后变形就不能完全消失，而 会留下一定的残余变形或永久变形。这种 不可恢复的变形就称为塑性变形。
材料科学基础下总复习
重点与难点
多晶体及合金的塑性变形，其基本方式也 是滑移和孪生。不过，也各有其特点，如 多晶体变形时，就会受晶粒取向及晶界的 影响；而合金变形时还会受到第二相的影 响。
材料科学基础下总复习
本章以晶体中的原子扩散为主线，根据原 子热运动迁移模型，给出了扩散系数的计 算公式，从而把扩散的宏观变化规律与扩 散的微观机理联系起来。
材源自文库科学基础下总复习
以上两方面的知识是后面几节分析复杂扩 散问题及各种因素影响的基础。
材料科学基础下总复习
基本要求
正确理解菲克定律及其物理实质，并能够 较好地运用菲克定律解决一些较简单的扩 散问题。
(2) 了解位错的应力场和应变能，位错的增 殖，塞积与交割。
材料科学基础下总复习
基本要求
(3) 由晶体结构及原子半径，能够计算不同 晶向之间的夹角；作用于单位长度位错线 上的力，晶界的面积等。
材料科学基础下总复习
基本要求
(4) 熟悉下列概念和术语： 点缺陷、线缺陷、面缺陷； 空位、间隙原子、肖脱基缺陷、弗兰克尔
孪晶界。
材料科学基础下总复习
固体中的扩散
重点与难点
材料科学基础下总复习
材料体系的平衡相图与非平衡状态下的动 力学规律是材料学家分析材料时手中最主 要的两个工具。扩散是影响材料非平衡过 程最重要的动力学因素之一。
材料科学基础下总复习
对固体中扩散的认识主要基于两方面的知 识；。
（１） 扩散的宏观规律； （２） 扩散的微观机理。
材料科学基础下总复习
热力学理论分析证明，扩散的真正驱动力 是扩散物质的热力学势梯度，即扩散的真 正驱动力是扩散物质热力学势的梯度，即 扩散的方向和速率取决于扩散物质体系中 热力学势梯度而不是浓度梯度。
材料科学基础下总复习
热力学势梯度可以由浓度、温度、化学位、 应力应变、电位等物理量在空间上的差异 造成。浓度梯度引起的扩散中是一个最为 常见的特例。
材料科学基础下总复习
按照几何特征，晶体中的缺陷可分为点缺 陷（包括空位和间隙原子）、线缺陷（位 错）和面缺陷（包括晶界和亚晶界）。
材料科学基础下总复习
学习晶体结构缺陷理论应以位错理论为核 心，注意其基本特征和基本性质（热力学 性质、弹性性质、运动性质及缺陷的产生 与增殖等特质）。对于实际晶体中的位错， 是以面心立方点阵晶体为例进行了讨论。
材料科学基础下总复习
本章的难点则是位错周围应力场的分布及 位错间的交互作用。学习时可以从基本概 念出发加以理解，并能作相应的计算。
材料科学基础下总复习
基本要求
(1) 认识晶体缺陷的基本类型、基本特征、 基本性质。注意位错线与柏氏矢量，位错 线移动方向、晶体滑移方向与外加切应力 方向之间的关系。
材料科学基础下总复习
由浓度差引起的扩散可以用菲克定律描述， 菲克定律的基础是扩散速率与浓度梯度成 正比且扩散与浓度梯度反向这一基本规律 （菲克第一定律）；在引入质量守恒定律 后，菲克第一定律被推广应用于非稳态过 程（菲克第二定律）。
材料科学基础下总复习
扩散物质的扩散系数Ｄ是描述其扩散能力 的重要参数。在发生互扩散的扩散偶中， 由于柯肯道尔效应，菲克定律中应采用互 扩散系数。
材料科学基础下总复习
重点与难点
晶体的弹性和材料的微观组织（或结构） 关系不大，而晶体的塑性（和强度）则对 微观组织（结构）十分敏感。
材料科学基础下总复习
重点与难点
本章的重点是讨论单晶体的塑性变形和规 律，并在此基础上讨论多晶体和合金的塑 性变形特点及位错机制，以便认识材料强 化的本质和方法，合理使用，研制开发新 材料。
材料科学基础（下）
总复习
材料科学基础下总复习
晶体缺陷
重点与难点
材料科学基础下总复习
实际晶体中的原子排列并不是完全理想状 态，其中存在有许多类型不同的缺陷。尽 管这些缺陷很少，可能在1010个原子中只有 1个脱离其平衡位置，但这些缺陷极为重要。 材料的缺陷可用来解释半导体的行为、金 属的延展性、金属的强化、固体中的扩散 等。
材料科学基础下总复习
扩散是扩散物质质点（原子、离子、分子 等）由于热运动引起的迁移造成的。扩散 物质质点每一次迁移的方向是随机的。扩 散流是无数扩散物质质点迁移的统计结果， 因此扩散具有热激活性质。
材料科学基础下总复习
间隙扩散与空位扩散是晶体主要的两种扩 散机制，前者的扩散系数及扩散激活能都 要明显低于后者。
缺陷； 刃型位错、螺型位错、混合位错、柏氏矢
量、位错密度； 滑移、攀移、交滑移、交割、
材料科学基础下总复习
基本要求
位错的应力场、应变能力、线张力、作用在位错 上的力；
位错源、位错的增殖； 单位位错、不全位错、堆垛层错、肖克莱位错、
弗兰克尔位错； 扩展位错、固定位错、可动位错、位错反应； 晶界、相界、界面能、大角度晶界、小角度晶界、
材料科学基础下总复习
基本要求
熟悉掌握扩散的原子模型，能够根据这一 模型分析扩散问题及各种因素对扩散的影 响。
材料科学基础下总复习
基本要求
了解并掌握以下概念与术语： 扩散、自扩散、互扩散、间隙扩散、空位 扩散、上坡扩散、反应扩散、稳态扩散、 非稳态扩散、
材料科学基础下总复习
基本要求
扩散系数、互扩散系数、扩散激活能、扩 散通量、原子的热运动、原子迁移率、本 征扩散、非本征扩散、晶界扩散、表面扩 散、柯肯道尔效应。
材料科学基础下总复习
重点与难点
从微观上看，单晶体塑性变形的基本方法 有两种：滑移和孪生。滑移和孪生都是剪 应变，即在剪应力作用下晶体的一部分相 对于另一部分沿着特定的晶面和晶向发生 平移。
材料科学基础下总复习
重点与难点
在滑移时，该特定晶面和晶向分别称为滑 移面和滑移方向，一个滑移面和位于该面 上的一个滑移方向便组成一个滑移系统。 类似地，在孪生时，该特定晶面和晶向分 别称为孪生面和孪生方向，一个孪生面和 位于该面上的一个孪生方向组成一个孪生 系统。
塑性变形
重点与难点
材料科学基础下总复习
重点与难点
晶体在外力作用下发生变形。当外力较小 时变形是弹性的，即卸载后变形也随之消 失。这种可恢复的变形就称为弹生变形。 但是，当外加应力超过一定值（即屈服极 限）时，卸载后变形就不能完全消失，而 会留下一定的残余变形或永久变形。这种 不可恢复的变形就称为塑性变形。
材料科学基础下总复习
重点与难点
多晶体及合金的塑性变形，其基本方式也 是滑移和孪生。不过，也各有其特点，如 多晶体变形时，就会受晶粒取向及晶界的 影响；而合金变形时还会受到第二相的影 响。
材料科学基础下总复习
本章以晶体中的原子扩散为主线，根据原 子热运动迁移模型，给出了扩散系数的计 算公式，从而把扩散的宏观变化规律与扩 散的微观机理联系起来。
材源自文库科学基础下总复习
以上两方面的知识是后面几节分析复杂扩 散问题及各种因素影响的基础。
材料科学基础下总复习
基本要求
正确理解菲克定律及其物理实质，并能够 较好地运用菲克定律解决一些较简单的扩 散问题。
(2) 了解位错的应力场和应变能，位错的增 殖，塞积与交割。
材料科学基础下总复习
基本要求
(3) 由晶体结构及原子半径，能够计算不同 晶向之间的夹角；作用于单位长度位错线 上的力，晶界的面积等。
材料科学基础下总复习
基本要求
(4) 熟悉下列概念和术语： 点缺陷、线缺陷、面缺陷； 空位、间隙原子、肖脱基缺陷、弗兰克尔
孪晶界。
材料科学基础下总复习
固体中的扩散
重点与难点
材料科学基础下总复习
材料体系的平衡相图与非平衡状态下的动 力学规律是材料学家分析材料时手中最主 要的两个工具。扩散是影响材料非平衡过 程最重要的动力学因素之一。
材料科学基础下总复习
对固体中扩散的认识主要基于两方面的知 识；。
（１） 扩散的宏观规律； （２） 扩散的微观机理。
材料科学基础下总复习
热力学理论分析证明，扩散的真正驱动力 是扩散物质的热力学势梯度，即扩散的真 正驱动力是扩散物质热力学势的梯度，即 扩散的方向和速率取决于扩散物质体系中 热力学势梯度而不是浓度梯度。
材料科学基础下总复习
热力学势梯度可以由浓度、温度、化学位、 应力应变、电位等物理量在空间上的差异 造成。浓度梯度引起的扩散中是一个最为 常见的特例。
材料科学基础下总复习
按照几何特征，晶体中的缺陷可分为点缺 陷（包括空位和间隙原子）、线缺陷（位 错）和面缺陷（包括晶界和亚晶界）。
材料科学基础下总复习
学习晶体结构缺陷理论应以位错理论为核 心，注意其基本特征和基本性质（热力学 性质、弹性性质、运动性质及缺陷的产生 与增殖等特质）。对于实际晶体中的位错， 是以面心立方点阵晶体为例进行了讨论。
材料科学基础下总复习
本章的难点则是位错周围应力场的分布及 位错间的交互作用。学习时可以从基本概 念出发加以理解，并能作相应的计算。
材料科学基础下总复习
基本要求
(1) 认识晶体缺陷的基本类型、基本特征、 基本性质。注意位错线与柏氏矢量，位错 线移动方向、晶体滑移方向与外加切应力 方向之间的关系。
材料科学基础下总复习
由浓度差引起的扩散可以用菲克定律描述， 菲克定律的基础是扩散速率与浓度梯度成 正比且扩散与浓度梯度反向这一基本规律 （菲克第一定律）；在引入质量守恒定律 后，菲克第一定律被推广应用于非稳态过 程（菲克第二定律）。
材料科学基础下总复习
扩散物质的扩散系数Ｄ是描述其扩散能力 的重要参数。在发生互扩散的扩散偶中， 由于柯肯道尔效应，菲克定律中应采用互 扩散系数。
材料科学基础下总复习
重点与难点
晶体的弹性和材料的微观组织（或结构） 关系不大，而晶体的塑性（和强度）则对 微观组织（结构）十分敏感。
材料科学基础下总复习
重点与难点
本章的重点是讨论单晶体的塑性变形和规 律，并在此基础上讨论多晶体和合金的塑 性变形特点及位错机制，以便认识材料强 化的本质和方法，合理使用，研制开发新 材料。
材料科学基础（下）
总复习
材料科学基础下总复习
晶体缺陷
重点与难点
材料科学基础下总复习
实际晶体中的原子排列并不是完全理想状 态，其中存在有许多类型不同的缺陷。尽 管这些缺陷很少，可能在1010个原子中只有 1个脱离其平衡位置，但这些缺陷极为重要。 材料的缺陷可用来解释半导体的行为、金 属的延展性、金属的强化、固体中的扩散 等。
材料科学基础下总复习
扩散是扩散物质质点（原子、离子、分子 等）由于热运动引起的迁移造成的。扩散 物质质点每一次迁移的方向是随机的。扩 散流是无数扩散物质质点迁移的统计结果， 因此扩散具有热激活性质。
材料科学基础下总复习
间隙扩散与空位扩散是晶体主要的两种扩 散机制，前者的扩散系数及扩散激活能都 要明显低于后者。
缺陷； 刃型位错、螺型位错、混合位错、柏氏矢
量、位错密度； 滑移、攀移、交滑移、交割、
材料科学基础下总复习
基本要求
位错的应力场、应变能力、线张力、作用在位错 上的力；
位错源、位错的增殖； 单位位错、不全位错、堆垛层错、肖克莱位错、
弗兰克尔位错； 扩展位错、固定位错、可动位错、位错反应； 晶界、相界、界面能、大角度晶界、小角度晶界、
材料科学基础下总复习
基本要求
熟悉掌握扩散的原子模型，能够根据这一 模型分析扩散问题及各种因素对扩散的影 响。
材料科学基础下总复习
基本要求
了解并掌握以下概念与术语： 扩散、自扩散、互扩散、间隙扩散、空位 扩散、上坡扩散、反应扩散、稳态扩散、 非稳态扩散、
材料科学基础下总复习
基本要求
扩散系数、互扩散系数、扩散激活能、扩 散通量、原子的热运动、原子迁移率、本 征扩散、非本征扩散、晶界扩散、表面扩 散、柯肯道尔效应。
材料科学基础下总复习
重点与难点
从微观上看，单晶体塑性变形的基本方法 有两种：滑移和孪生。滑移和孪生都是剪 应变，即在剪应力作用下晶体的一部分相 对于另一部分沿着特定的晶面和晶向发生 平移。
材料科学基础下总复习
重点与难点
在滑移时，该特定晶面和晶向分别称为滑 移面和滑移方向，一个滑移面和位于该面 上的一个滑移方向便组成一个滑移系统。 类似地，在孪生时，该特定晶面和晶向分 别称为孪生面和孪生方向，一个孪生面和 位于该面上的一个孪生方向组成一个孪生 系统。