碳材料科学-知识点总结
1、炭材料的多样性?(广义和狭义定义) 广义上看:金刚石、石墨、咔宾都属于炭材料,这是一个广义的定义,但由于金刚石和咔宾在自然界存在非常少,结构也单一,不像石墨那样具有众多的过渡态中间结构(如焦炭、CF、煤炭、炭黑、木炭等)。 狭义上看:炭材料一般是指类石墨材料,即以SP 杂化轨道为主构成的炭材料,从无定形炭到石墨晶体的所有中间结构物质(过渡态碳),它是由有机化合物炭化制得的人造炭。 补充:新型炭材料: 根据使用的目的,通过原料和工艺的改变,控制所得材料的功能,开发出新用途的炭及其复合材料。大谷杉郎认为:新型炭材料可大致分为三类。 一是强度在100MPa以上,模量在10GPa以上使用时不必后加工的方法制得的新型炭成型物;二是以炭为主要构成要素,与树脂、陶瓷、金属等组成的各种复合材料;三是基本上利用炭结构的特征,由炭或炭化物形成的各种功能材料。
2、炭材料的基本性质? 和金属一样具有导电性、导热性; 和陶瓷一样耐热、耐腐蚀; 和有机高分子一样质量轻,分子结构多样; 另外,还具有比模量、比强度高,震动衰 减率小,以及生体适应性好,具滑动性和减速中子等性能。这些都是三大固体材料 金属、陶瓷和高分子材料所不具备的。因 此,炭及其复合材料被认为是人类必须的 第四类原材料。
3、炭材料科学的主要研究内容? 研究自然界中(广义)一切增炭化(富碳)物质的形成过程机理,特别是着重于它(包括原料经历部分炭化的中间产物)多层次的微观结构的形成,以及此结构在外界条件 (如温度、压力)影响下的转变。此外,炭科学还研究炭集合体的各种物理与化学性质。 核心内容:自有机物前驱体出发,通过热处理使有机物转化成具有可被控制的微晶排列的炭固体,这一知识乃是炭材料科学的最核心部分。 有机原料中间状态终炭材料 :1、形成过程(机理) 2、各过程中物质的结构与性质(化学、物理)3、外界条件与材料结构性能的关系;
第一部分 碳的结构与性能
1、 碳的结晶形式有哪些,阐述其结构与性能的关系? 结晶形式:金刚石、石墨、咔宾、 富勒烯
金刚石:SP3杂化轨道,四个等同σ共价键,具饱和性和方向性面心立方晶体 特征:1)硬而脆;2)碳中密度最大(3.52g/cm3);3) 1800℃以上转换为石墨;4)电绝缘体和热良导体;5)具四个等同轨道,如果与氢、碳结合就形成典型的脂肪族化合物。
石墨:SP2杂化轨道,2S2Px2Py三个在同一平面内互为120℃角的三个等价的σ键,剩余的2Pz轨道与σ键所在的平面垂直形成π键;π电子属非定域电子,在受到外电磁场作用时可在六元环网上自由运动,形成金属键;π键较弱,易发生断裂; 特性:1)不熔融和极高的化学稳定性,a面内抗拉强度极高;2)导电导热性好;黑色;3)解离性和自润滑性,易形成层间化合物;4)各向异性。
咔宾:SP杂化轨道,2 个σ键,2个π键;两种类型:β 累积烯烃 =C=C=C= α 聚炔 -C=C-C=C-;线状,单元链长10-12C原子,六方晶体;树脂状组织,白色,白碳 特性:具有半导体及超导体性质;生物相容性好;由α 聚炔出发易于转化为金刚石。
富勒烯:当SP2杂化轨道形成的六圆环在一起形成某些五圆环时,它就不再呈平面状而是呈现球状笼形结构;C60:20个六元环、12个五元环,当六元环增加时,则可形成更大的球形分子;最大到C960。 特性:C60为球形分子,可以在有机溶剂中溶解;相等的化学环境,芳香性; C60直径7.1A,分子晶体,有机与无机的交叉点。
2、 碳的相图及其相互转化? 金刚石和石墨的形成及转化条件:C(diamand)C(graphite) ΔH=-2.1KJ/mol石墨低压稳定相、金刚石高压稳定相
3、概念: 炭化,石墨化,可石墨化炭,不可石墨化炭,石墨化性炭,非石墨化性炭 1)Carbonization (炭化) is a process of formation of material with increasing carbon content from organic material, usually by pyrolysis, ending with an almost pure carbon residue at temp. up to 1600K. 2) Graphitization (石墨化) Is a solid state transformation of thermodynamically unstable
A:石墨催化转化为金刚石的 区域 B:石墨自发快速转化为金刚 石的区域 C:金刚石自发快速转化为石 墨的区域 D:石墨自发缓慢转化为金刚 石的区域 T1: 4100K P1: 12GPa T2: 4020±50K P2: 12.25 ±1.47MPa non-graphitic carbon into graphite by thermal activation. The degree of graphitization depends upon the temp. of the heat treatment and the time allowed to anneal structure. 3) Non-graphitizable Carbon(不可石墨化炭) are those which cannot be transformed into graphitic carbon solely by heat treatment up to 3300K under atmospheric or lower pressure. 4) Graphitizable Carbon (可石墨化炭) are those which can be transformed into graphitic carbon by heat treatment up to 3300K under atmospheric or lower pressure. 5) Non-graphitic Carbon(非石墨质炭) are all varieties of substance consisting mainly of the element carbon with two dimensional long range order of the carbon atoms in plannar hexagonal networks, but without any measurable crystallographitic order in the third direction (c-direction) apart from more or less parallel stacking.Many non-graphitic carbon can be converted into graphitic carbons by heat treatment to about 2500K. Such conversion is called graphitization. 6) Graphitic Carbon(石墨质炭) are all varieties of substance consisting of the element carbon in the allotropic form of graphite irrespective of the presence of structural defects.
4、 石墨化度的表征? 石墨化程度的表征/石墨化度:XRD: d002 La Lc Maire and Mering d002=3.354g+3.440(1-g) g=0-1 g=(3.440- d002)/(3.440-3.354) L(hkl)=kλ/βcosθ 5、 炭材料具有优良抗热震性能的原因? 材料在高温下使用并且经受温度剧变而不破坏的 性能,又称耐急冷急热性和热稳定性。 (1 )温度急变导致材料破坏的原因 : 热传导的滞后性,表面和内部产生温度梯度 (2 )炭材料具有优良抗热震性能的原因 A、热导率λ值大和线膨胀系数αl值小; B、模量E值小,缓解热应力的效果好; C、提高材料的抗拉或抗切强度有利于改善抗热震性。
6、 炭材料热膨胀的特点? A、α比金属材料小得多;B、易石墨化炭材料的线膨胀系数随石墨化度提高而减小,难石墨化炭材料则相反度提高而减小,难石墨化炭材料则相反;C、炭材料的线膨胀系数具有各向异性 a方向:<400℃,变化很小,常温达到极小,随后增大,800℃ 1x10-6/K c方向:为正值,(25-30)10-6/K。
7、 炭材料导电的特点? A、电阻率具有明显的各向异性;B、石墨化程度高则电阻率小; C、电阻温度系数不同炭材料的电阻率和电阻温度系数不同,有的随温度升高而减小,有的则增大。 在一定温度下的导电性是在此温度下材料内自由电子热激发和晶格点阵热振动的综合反映。
8、 影响炭材料力学性能(强度和模量)的因素,如何提高CF的力学性能? 基本结构特征:1)多晶多层结构;2)宏观组织特征是含有气孔。因此,炭材料的力学性能受到 气孔率、孔径分布、组织缺陷、晶粒大小、石墨化度等因素的影响。 提高CF强度的主要措施: 细晶化和减少缺陷。
有机化合物知识点总结
有机化合物知识点总结有机化合物是由碳原子和氢原子以及其他原子(如氧、氮、硫等)通过共价键连接而成的化合物。
有机化合物广泛存在于自然界中,包括石油、煤炭、天然气等化石燃料,以及生物体内的蛋白质、核酸、糖类等。
本文将对有机化合物的结构、命名、反应类型及应用进行总结。
一、有机化合物的结构有机化合物的结构主要包括原子、键、分子式和结构式四个方面。
1. 原子:有机化合物主要由碳原子和氢原子构成,其中碳原子的电子结构以及其与其他原子的化学性质决定了有机化合物的特性。
2. 键:有机化合物中的键主要是共价键,共享电子对提供了化合物的稳定性。
常见的有机化合物键包括单键、双键和三键。
3. 分子式:分子式用来表示化合物中各个元素的种类和数量,例如甲烷的分子式为CH4。
4. 结构式:结构式是用来表示有机化合物中碳原子之间以及碳原子与其他原子之间的连接方式的图示表示方法,常见的有线结构式、简化结构式和投影结构式等。
二、有机化合物的命名有机化合物的命名采用命名规则,主要包括命名前缀和命名后缀两部分。
1. 命名前缀:命名前缀用来表示有机化合物中基团或官能团的种类和数量,如甲基、乙基、氯代、羟基等。
2. 命名后缀:命名后缀用来表示有机化合物的主要功能性质和骨架结构,如烃、醇、酮、酸等。
根据命名规则,可以准确命名各种有机化合物,并根据其命名推测其结构和性质。
三、有机化合物的反应类型有机化合物的反应类型主要包括取代反应、加成反应、消除反应、氧化反应和还原反应等。
1. 取代反应:取代反应是指有机化合物中的一个原子或官能团被另一个原子或官能团取代的过程,如烷烃发生卤素取代反应。
2. 加成反应:加成反应是指两个或多个有机物分子结合形成一个新的化合物,如烯烃发生加氢反应。
3. 消除反应:消除反应是指有机化合物中的两个官能团或原子通过共享电子对形成一个新的化合物,如醇分子脱水生成烯烃。
4. 氧化反应和还原反应:氧化反应是指有机化合物失去电子或氧化态增加的过程,还原反应是指有机化合物获得电子或氧化态减少的过程,如醛醇互转。
有机化学的基础知识点归纳总结5篇
有机化学的基础知识点归纳总结5篇篇1一、概述有机化学是研究含碳化合物及其衍生物的化学分支。
本篇文章旨在归纳总结有机化学的基础知识点,以帮助读者更好地理解和掌握有机化学的核心内容。
二、基本概念1. 有机化学定义:研究碳基化合物的化学称为有机化学。
2. 有机化合物的特点:主要由碳和氢组成,具有同分异构现象,可发生化学反应等。
三、有机化合物的分类1. 烃类:仅由碳和氢组成的有机化合物。
如:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
2. 醇类:含有羟基(-OH)的有机化合物。
3. 酮类:含有羰基(-CO-)的有机化合物。
4. 羧酸类:含有羧基(-COOH)的有机化合物。
5. 其他类别:包括醚、酯、醛、胺等。
四、共价键与分子结构1. 共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键。
2. 分子结构:有机化合物的分子由原子通过共价键连接而成。
3. 立体异构:包括构型异构和构象异构,如异构体的命名和判断。
五、有机反应类型1. 取代反应:原子或原子团替代有机分子中的某些原子或原子团。
2. 加成反应:简单物质与有机化合物中的不饱和键进行加合。
3. 消除反应:从有机化合物中消除某些原子或原子团,生成不饱和键。
4. 氧化与还原反应:涉及有机化合物中电子转移的反应。
六、有机化学反应机制1. 反应速率:描述化学反应快慢的物理量。
2. 反应机理:描述反应如何进行的途径和步骤。
3. 速率定律与活化能:阐述反应速率与反应物浓度之间的关系及反应的活化能要求。
七、光谱分析与结构鉴定1. 光谱分析:利用物质对光的吸收、发射等特性进行物质分析的方法。
2. 结构鉴定:通过光谱数据、化学性质等推断有机化合物的结构。
八、有机合成与设计1. 有机合成:通过有机反应合成有机化合物。
2. 合成设计:根据目标产物设计合适的合成路线和方法。
九、应用与实例1. 医药:药物的设计与合成是有机化学的重要应用领域。
2. 材料科学:高分子材料、功能材料等需要有机化学的知识。
3. 农业:农药、化肥等的设计与合成离不开有机化学。
材料科学基础-8-铁碳相图
(二)典型铁碳合金的平衡转变过程及其组织
(1)ωC=0.01%的工业纯铁
室温组织:α+Fe3CⅢ
相组成物: α+Fe3C
例:求ωC=0.01%工
业纯铁中的组织组成
物与相组成物相对量。
相组成物: α+Fe3C
% =
0.01 − 0.0008
× 100% = 0.14%
例:求ωC=0.4%亚共析钢中组织组成物和相组成物的相
对量。
相组成物:Fe3C+α
α%=[(6.69-0.4)/(6.690.0008)]×100%=94%
Fe3C%=[(0.4-0.0008)/(6.690.0008)]×100%=6%
或Fe3C%=1-94%=6%
组织组成物:P+α
P%=[(0.4-0.0218)/(0.770.0218)]×100%=50.5%
α%=[(0.77-0.4)/(0.770.0218)]×100%=49.5%
亚共析钢的室温组织
珠光晶过程示意图
组织组成物P+Fe3CⅡ
相组成物α+ Fe3C
(4)过共析钢
(4)过共析钢
例:求ωC=2.0%
过共析钢的组织
组成物相对量。
组织组成物相对量
P+Fe3CⅡ :
γS→αP + Fe3C (727℃)
共析线
二、Fe-Fe3C相图分析
②特性点分析
0
0
二、Fe-Fe3C相图分析
③相图中的线
二、Fe-Fe3C相图分析
3条重要的固态转变线:
a、GS线——
•奥氏体中开始析出铁素体
材料科学基础总结(金属)
1、其内部结构包括四个层次:①原子结构;②结合键;③原子的排列方式;④显微组织。
2、结合键的定义:所谓结合键是指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小。
3、化学键有:离子键、共价键、金属键。
物理键:氢键、分子间力4、共价键具有方向性、饱和性。
金刚石、单质硅、SiC、H2、O2、F2、碳-氢化合物。
5、共价晶体特点:结构稳定,熔点高,质硬脆,一般是绝缘体,其导电性能差。
6、离子键的特点:常温下,电绝缘体;在高温熔融状态时,正负离子在外电场作用下可以自由运动,即呈现离子导电性。
离子键没有方向性、无饱和性。
7、离子晶体的特点:离子键很强,故有高硬度、熔点,强度大,固体下不导电,熔融时才导电。
离子间发生相对位移,电平衡破坏,离子键破坏,脆性材料。
较高熔点(正、负离子间有很强的电的吸引力)8、金属键的定义:由金属正离子和自由电子之间互相作用而结合称为金属键。
9、金属键的特点:金属键无方向性,金属键无饱和性,具有高对称性。
10、金属键型晶体的特征:良好的延展性、良好的导电性、具有正的电阻温度系数、导热性好、金属不透明、具有金属光泽(自由电子可吸收可见光的能量)11、范德瓦尔斯键没有方向性和饱和性。
12、13、晶体的定义:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质叫晶体。
14、非晶体在整体上是无序的;近程有序。
15、晶体的特征:(1)周期性(不论沿晶体的哪个方向看去,总是相隔一定的距离就出现相同的原子或原子集团。
这个距离称为周期)液体和气体都是非晶体。
(2)有固定的凝固点和熔点(3)各向异性(沿着晶体的不同方向所测得的性能通常是不同的:晶体的导电性、导热性、热膨胀性、弹性、强度、光学性质)。
16、晶体与非晶体的区别17、a.根本区别:质点是否在三维空间作有规则的周期性重复排列b.晶体熔化时具有固定的熔点,而非晶体无明显熔点,只存在一个软化温度范围c.晶体具有各向异性,非晶体呈各向同性(多晶体也呈各向同性,称“伪各向同性”)18、点代表原子(分子或离子)的中心,也可是彼此等同的原子群或分子群的中心,各点的周围环境相同。
材料科学基础复习总结1
第一章材料的结构一、概念晶体:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。
空间点阵:把质点看成空间的几何点,点所形成的空间阵列。
晶格:用假想的空间直线,把这些点连接起来,所构成的三维空间格架。
晶胞:从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。
配位数:指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。
致密度:合金:是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。
固溶体:指溶质组元溶于溶剂晶格中,并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。
置换固溶体:溶质原子占据溶剂晶格的某些结点位置而形成的固溶体。
间隙固溶体:溶质原子占据溶剂晶格间隙而形成的固溶体。
间隙相:当r非/r金<0.59时,形成具有简单晶格的化合物,称为间隙相。
二、思考题1.在单位立方晶胞中画出(112)和(110)晶面,并求出两晶面交线的晶向指数。
2.已知铜的原子半径为0.127nm,求其晶格常数和致密度各为多少?3.在立方晶胞中画出(112) 晶面和[221],晶向。
第2章晶体缺陷一、概念肖特基缺陷:原子由于热振动脱离正常结点后,跑到晶体表面构成新的一层,这种缺陷称为肖特基缺陷。
弗仑克尔缺陷:原子由于热振动脱离正常结点后,跑到间隙处即产生一个空位的同时,出现一个间隙原子,这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。
刃型位错:晶体中已滑移区与未滑移区的边界线(即位错线)若垂直于滑移方向,则会存在一多余半排原子面,它象一把刀刃插入晶体中,使此处上下两部分晶体产生原子错排,这种晶体缺陷称为刃型位错螺型位错:晶体中已滑移区与未滑移区的边界线(即位错线)若平行于滑移方向,则在该处附近原子平面已扭曲为螺旋面,即位错线附近的原子是按螺旋形式排列的,这种晶体缺陷称为螺型位错位错的滑移:在外加切应力作用下,通过位错中心附近的原子沿柏氏矢量方向在滑移面上不断地作少量位移(小于一个原子间距)而逐步实现的。
位错的攀移:构成刃型位错的多余半原子面的扩大或缩小,它是通过物质迁移即原子或空位的扩散来实现的。
材料科学基础知识点总结(1)
金属学与热办理总结一、金属的晶体构造要点内容:面心立方、体心立方金属晶体构造的配位数、致密度、原子半径,八面体、四周体空隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特征、晶界具的特征。
基本内容:密排六方金属晶体构造的配位数、致密度、原子半径,密排场上原子的堆垛次序、晶胞、晶格、金属键的观点。
晶体的特色、晶体中的空间点阵。
晶格种类fcc(A1)bcc(A2)hcp(A3)空隙种类正四周体正八面体四周体扁八面体四周体正八面体空隙个数84126126原子半径2a3a a442r A空隙半径32a22a53a23a62a21a 444442r B晶胞:在晶格中选用一个能够完整反应晶格特色的最小的几何单元,用来剖析原子摆列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。
金属键:失掉外层价电子的正离子与洋溢此间的自由电子的静电作用而联合起来,这类联合方式称为金属键。
位错:晶体中原子的摆列在必定范围内发生有规律错动的一种特别构造组态。
位错的柏氏矢量拥有的一些特征:①用位错的柏氏矢量能够判断位错的种类;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路程径没关;③位错的柏氏矢量个部分均同样。
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混淆型呈随意角度。
晶界拥有的一些特征:①晶界的能量较高,拥有自觉长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋向;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐化和氧化;⑥常温下晶界能够阻挡位错的运动,提升资料的强度。
二、纯金属的结晶要点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法,铸锭三晶区的形成体制。
基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质办理的观点。
铸锭的缺点;结晶的热力学条件和构造条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不停变化着的近程规则摆列的原子公司。
【材料科学基础】重点论述题总结(一)
【材料科学基础】重点论述题总结(一)一、原子键合1. 简述金属材料的性质与键合的关系金属键结合力主要是正离子和电子云之间的静电库仑力,对晶体结构没有特殊的要求,只要求排列最紧密,这样势能最低,结合最稳定。
金属晶体性质与键合关系:(1)金属内原子面之间相对位移,金属键仍旧保持,故具有良好的延展性;(2)在一定电位差下,自由电子可在金属中定向运动,形成电流,显示出良好的导电性;(3)随温度升高,正离子(或原子)本身振幅增大,阻碍电子通过.使电阻升高,则具有正的电阻温度系数;d)固态金属中,不仅正离子的振动可传递热能,且电子运动也能传递热能,故比非金属具有更好的导热性;(4)金属中的自由电子可吸收可见光的能量,被激发、跃迁到较高能级,因此金属通常不透明;(5)当激发出的电子跳回到原来能级时,将所吸收的能量重新辐射出来,使金属具有金属光泽;(6)金属的结合能比离子晶体和原子晶体要低一些,但过渡金属的结合能则比较大。
2. 依据结合力的本质不同,晶体中的键合作用分为哪几类?特点是什么?晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。
离子键的特点是没有方向性和饱和性,结合力很大。
共价键的特点是具有方向性和饱和性,结合力也很大。
金属键是没有方向性和饱和性的的共价键,结合力是离子间的静电库仑力。
范德华键是通过分子力而产生的键合,分子力很弱。
氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键,具有饱和性。
3. 结合键对材料物理及力学性能的影响对物理性能的影响(1)熔点:共价键、离子键的最高,高分子材料的最低;(2)密度:金属键的最高,共价键、离子键的较低,高分子材料的最低;(3)导电导热性:金属键最好,共价键、离子键最差。
对力学性能的影响(1)强度:结合键强,则强度也高,但还受组织的影响;(2)塑韧性:金属键最好,共价键、离子键最低;(3)弹性模量:共价键、离子键最高,金属键次之,二次键最低。
二、固体结构1. 置换固溶体溶解度的影响因素(1)晶体结构类型的影响溶质与溶剂晶体结构相同,是形成连续固溶体的必要条件。
材料科学基础复习资料整理
一.名词解释塑性韧性强度弹性比功分子键(空间)点阵固溶体间隙固溶体固溶强化位错多晶体单晶体反应扩散柯肯达尔效应二次结晶共晶转变包晶转变共析转变铁素体(非)均匀形核结构起伏成分过冷过冷度加工硬化再结晶淬透性(过)时效回火脆性调幅分解二. 需掌握的知识点1. 延性断裂和脆性断裂的区分标准—断裂前有无明显塑性变形。
2. 原子核外电子分布规律遵循的三个原则。
3. 金属键、离子键、共价键、分子键的特点。
4. 混合键比例计算与电负性差的关系。
5. fcc、bcc、hcp的常见金属、一个晶胞内原子数、配位数、致密度、常见滑移系等。
6. 固态合金相分为两大类:固溶体(间隙固溶体与置换固溶体)和中间相(区别点)。
7.影响固溶体溶解度的因素。
8.间隙相和间隙化合物的区别。
9. 晶体缺陷几何特征分类-点、线、面缺陷。
10. 点缺陷的种类及其区别(肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷)。
11.获得过饱和点缺陷的方法及原因。
12. 各类位错运动方向与柏氏矢量、切应力、位错线的位向关系。
13. 位错的主要运动方式;常温下金属塑性变形的方式。
14. 位错的增殖机制:F-R位错增殖机制、双交滑移增殖机制的主要内容。
15.说明柏氏矢量的确定方法。
掌握利用柏氏矢量和位错线的位向关系来判断位错类型。
16.两根平行的螺型位错相遇时的相互作用情况。
17.刃型位错和螺型位错的不同点。
18. 大小角度晶界的位向差、常见类型、模型描述、能量等。
19. 扩散第一定律、第二定律的数学表达式及其字母的物理含义。
20. 体扩散的主要机制、适用对象、扩散激活能大小等;短路扩散等;反应扩散与原子扩散;多晶材料的三种扩散途径—晶内、晶界、表面扩散。
21.柯肯达尔效应的含义及说明的问题(重要意义)。
22. 上坡扩散:物质由低浓度→高浓度,说明扩散的真正原因是化学势梯度而非浓度梯度。
23. 反应扩散定义、特点、扩散层增厚速度的决定因素。
24. 影响扩散的主要因素简述及分别叙述。
材料科学基础复习资料整理
一.名词解释塑性韧性强度弹性比功分子键(空间)点阵固溶体间隙固溶体固溶强化位错多晶体单晶体反应扩散柯肯达尔效应二次结晶共晶转变包晶转变共析转变铁素体(非)均匀形核结构起伏成分过冷过冷度加工硬化再结晶淬透性(过)时效回火脆性调幅分解二. 需掌握的知识点1. 延性断裂和脆性断裂的区分标准—断裂前有无明显塑性变形。
2. 原子核外电子分布规律遵循的三个原则。
3. 金属键、离子键、共价键、分子键的特点。
4. 混合键比例计算与电负性差的关系。
5. fcc、bcc、hcp的常见金属、一个晶胞内原子数、配位数、致密度、常见滑移系等。
6. 固态合金相分为两大类:固溶体(间隙固溶体与置换固溶体)和中间相(区别点)。
7.影响固溶体溶解度的因素。
8.间隙相和间隙化合物的区别。
9. 晶体缺陷几何特征分类-点、线、面缺陷。
10. 点缺陷的种类及其区别(肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷)。
11.获得过饱和点缺陷的方法及原因。
12. 各类位错运动方向与柏氏矢量、切应力、位错线的位向关系。
13. 位错的主要运动方式;常温下金属塑性变形的方式。
14. 位错的增殖机制:F-R位错增殖机制、双交滑移增殖机制的主要内容。
15.说明柏氏矢量的确定方法。
掌握利用柏氏矢量和位错线的位向关系来判断位错类型。
16.两根平行的螺型位错相遇时的相互作用情况。
17.刃型位错和螺型位错的不同点。
18. 大小角度晶界的位向差、常见类型、模型描述、能量等。
19. 扩散第一定律、第二定律的数学表达式及其字母的物理含义。
20. 体扩散的主要机制、适用对象、扩散激活能大小等;短路扩散等;反应扩散与原子扩散;多晶材料的三种扩散途径—晶内、晶界、表面扩散。
21.柯肯达尔效应的含义及说明的问题(重要意义)。
22. 上坡扩散:物质由低浓度→高浓度,说明扩散的真正原因是化学势梯度而非浓度梯度。
23. 反应扩散定义、特点、扩散层增厚速度的决定因素。
24. 影响扩散的主要因素简述及分别叙述。
材料科学基础108个重要知识点
材料科学基础108个重要知识点1.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。
2.中间相--两组元A 和B 组成合金时,除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外,还可能形成晶体结构与A,B 两组元均不相同的新相。
由于它们在二元相图上的位置总是位于中间,故通常把这些相称为中间相。
3.亚稳相--亚稳相指的是热力学上不能稳定存在,但在快速冷却成加热过程中,由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。
4.配位数--晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。
5.再结晶--冷变形后的金属加热到一定温度之后,在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态,这个过程称为再结晶。
(指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程)6.伪共晶--非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。
7.交滑移--当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时,有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移,这一过程称为交滑移。
8.过时效--铝合金经固溶处理后,在加热保温过程中将先后析出GP 区,θ”,θ’,和θ。
在开始保温阶段,随保温时间延长,硬度强度上升,当保温时间过长,将析出θ’,这时材料的硬度强度将下降,这种现象称为过时效。
9.形变强化--金属经冷塑性变形后,其强度和硬度上升,塑性和韧性下降,这种现象称为形变强化。
10.固溶强化--由于合金元素(杂质)的加入,导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。
11.弥散强化--许多材料由两相或多相构成,如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内,则这种材料的强度往往会增加,称为弥散强化。
12.不全位错--柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。
13.扩展位错--通常指一个全位错分解为两个不全位错,中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。
