1. 晶体学基础:

晶体结构:原子以一定规律重复排列,具有固定熔点和各向异性。

配位数:一个原子周围最近邻的原子数量。

空间点阵与晶胞:描述晶体结构的数学框架。

什么是材料科学的基础知识

典型晶体结构:面心立方(FCC)、体心立方(BCC)、六方密排(HCP)等。

2. 固溶体:

置换与间隙固溶体:元素在晶格中的两种固溶方式。

有序与无序固溶体:元素在固溶体中的排列状态。

3. 中间相:

两组元合金中形成的,结构不同于任一组元的新相。

4. 亚稳相:

在特定条件下暂时存在的非热力学稳定相。

5. 晶体缺陷:

包括点缺陷、线缺陷(如位错)、面缺陷等,对材料性能有重要影响。

6. 塑性变形:

滑移与孪生:金属塑性变形的两种基本机制。

细晶强化:通过细化晶粒提高材料的强度和韧性。

7. 再结晶:

冷变形金属加热后,形成新无畸变晶粒的过程。

8. 相图与相变:

描述材料成分与温度下不同相存在的图形,包括固态相变。

9. 强化机制:

形变强化、固溶强化、弥散强化:提高材料强度的方法。

10. 非平衡凝固:

伪共晶与离异共晶:非平衡条件下特殊的凝固组织。

11. 结合键类型:

金属键、离子键、共价键:决定材料性质的基本力。

12. 扩散:

原子或分子在材料内部的迁移过程,对材料性能至关重要。

13. 相图分析:

用于预测不同成分和温度下材料的相结构和转变。

14. 材料分析方法:

包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等,用于表征材料结构。

这些基础知识为理解材料的微观结构与宏观性能之间的关系提供了理论基础,是材料科学与工程学科的基石。学习这些内容,可以帮助学生掌握如何根据材料的组成、结构来预测其性能,并指导材料的选择、设计和加工。