材料科学基础知识点

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材料科学基础

第零章 材料概论

该课程以金属材料、陶瓷材料、高分子材

料及复合材 料为对象，从材料的电子、原子尺度入手，介绍了材 料科学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机 制及宏观性能。核心是介绍材料的成分、微观结构、 制备工艺及性能之间的关系。

主要内容包括：材料的原子排列、晶体结构与缺陷、 相结构和相图、晶体及非晶体的凝固、扩散与固态相 变、塑性变形及强韧化、材料概论、复合材料及界面， 并简要介绍材料科学理论新发展及高性能材料研究新 成果。

材料是指：能够满足指定工作条件下使用要求的，就有一定 形态和物理化学性状的物质。

按基本组成分为：金属、陶瓷、高分子、复合材料

金属材料是由金属元素或以金属元素为主，通过冶炼 方法制成的一类晶体材料，如Fe、

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Cu、Ni等。原子之 间的键合方式是金属键。 陶瓷材料是由非金属元素或金属元素与非金属元素组 成的、经烧结或合成而制成的一类无机非金属材料。 它可以是晶体、非晶体或混合晶体。原子之间的键合 方式是离子键，共价键。

聚合物是用聚合工艺合成的、原子之间以共价键连接的、由长 分子链组成的髙分子材料。它主要是非晶体或晶体与非晶体的 混合物。原子的键合方式通常是共价键。 复合材料是由二种或二种以上不同的材料组成的、通过特殊加 工工艺制成的一类面向应用的新材料。其原子间的键合方式是 混合键。

材料选择： 密度

弹性模量:材料抵抗变形的能力

强度:是指零件承受载荷后抵抗发生破坏的能力。

韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力 功能 成本

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结构(Structure) 性质(Properties) 加工(Processing)

使用性能(Performance)

在四要素中，基本的是结构和性能的关系，而“材料科学”这 门课的主要任务就是研究材料的结构、性能及二者之间的关系。 宏观结构←显微镜下的结构←晶体结构←原子、电子结构

重点讨论材料中原子的排列方式（晶体结构）和显微镜下的微观结 构（显微组织）的关系。以及有哪些主要因素能够影响和改变结构， 实现控制结构和性能的目的。

第一章 材料结构的基本知识 1.引言

材料的组成不同，性质就不同。

同种材料因制备方法不同，其性能也不同。 这是与材料的内部结构有关：原子结构、原子键合、原子排列、显微组织。 原子结构 主量子数n

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