《材料科學基礎》教程及習題

1、目錄 目錄第 1 章 原子結構與鍵合 原子結構與鍵合 .............................................................................................................................11.1 原子結構 ..........................................................

2、...............................................................................1 1.2 原子間的鍵合 ................................................................................................................................

3、.21.3 高分子鏈 .........................................................................................................................................2本章重點復習 ................................................................

4、........................................................................3第 2 章 固體 固體結構 .....................................................................................................................................

5、....42.1 晶體學基礎 .....................................................................................................................................42.2 金屬的晶體結構 ...........................................................

6、..................................................................5 2.3 合金相結構 .....................................................................................................................................72.4 離子晶體

7、結構 .................................................................................................................................9 2.5 共價晶體結構 ...........................................................................

8、....................................................102.6 聚合物的晶體結構 .......................................................................................................................112.7 非晶態(tài)結構 ......................

9、.............................................................................................................13本章重點復習 ......................................................................................................

10、................................13第 3 章 晶體缺陷 晶體缺陷 .......................................................................................................................................153.1 點缺陷 .........................

11、..................................................................................................................153.2 位錯 .................................................................................................

12、..............................................163.3 表面及界面 ...................................................................................................................................18本章重點復習 ......................

13、................................................................................................................20第 4 章 固體中原子及分子的運動 固體中原子及分子的運動 ............................................................................

14、...............................234.1 表象理論 .......................................................................................................................................234.2 擴散的熱力學分析 ............................

15、...........................................................................................234.3 擴散的原子理論 ...................................................................................................................

16、........244.4 擴散激活能 ...................................................................................................................................25 4.5 無規(guī)則行走與擴散距離 ...................................................

17、............................................................25本章重點復習 ......................................................................................................................................25第 5 章 材料的形變和再結晶

18、 材料的形變和再結晶 ...................................................................................................................275.1 彈性和粘彈性 .................................................................................

19、..............................................28 5.2 晶體的塑性變形 ...........................................................................................................................29 5.3 回復和再結晶 ......................

20、.........................................................................................................335.4 高聚物的塑性變形 ....................................................................................................

21、...................36 本章重點復習 ......................................................................................................................................36第 6 章 單組元相圖及純晶體凝固 單組元相圖及純晶體凝固 .........................

22、..................................................................................386.1 單元系相變的熱力學及相平衡 ...................................................................................................38 6.2 純晶體的凝固 .....

23、..........................................................................................................................39本章重點復習 .........................................................................................

24、.............................................40第 7 章 二元系相圖及合金的凝固 二元系相圖及合金的凝固 ...........................................................................................................427.1 相圖的表示和測定方法 ...................

25、............................................................................................427.2 相圖熱力學的基本要點 ...............................................................................................................

26、43 7.3 二元相圖分析 ...............................................................................................................................447.4 二元合金的凝固理論 ...............................................................

27、....................................................45 7.5 高分子合金概述 ...........................................................................................................................47 本章重點復習 ....................

28、..................................................................................................................48第 8 章 三元相圖 三元相圖 ........................................................................................

29、...............................................52第 1 章 原子結構與鍵合 原子結構與鍵合材料是國民經濟的物質基礎。通過實踐和研究表明：決定材料性能的最根本的因素是組成材料的各元素的原子結構，原子間的相互作用、相互結合，原子或分子在空間的排列分布和運動規(guī)律以及原子集合體的形貌特征等。為此我們需要了解材料的微觀構造，即其內部結構和組織狀態(tài)，以便從其內部的矛盾性找出改善和發(fā)展材料的途徑。1.

30、1 原子結構 原子結構1.1.1 物質的組成 物質的組成一切物質都是由無數微粒按一定的方式聚集而成的。這些微?？赡苁欠肿?、原子或離子。原子結構直接影響原子間的結合方式。1.1.2 原子的結構 原子的結構近代科學實驗證明：原子是由質子和中子組成的原子核，以及核外的電子所構成的。原子的體積很小，直徑約為 10-10m 數量級，而其原子核直徑更小，僅為 10-15m 數量級。然而，原子的質量恰主要集中在原子核內。因為每個質子和中子的質量大致為

31、 1.67×10-24g，而電子的質量約為 9.11×10-28g，僅為質子的 1/1836。1.1.3 原子的電子結構 原子的電子結構描述原子中一個電子的空間位置和能量可用四個量子數表示。多電子的原子中，核外電子的排布規(guī)律遵循三原則，即能量最低原理、Pauli 不相容原理和Hund 規(guī)則。從內到外，依次為 K 殼層(n=1)，L 殼層(n=2)，M 殼層(n=3)。1).主量子數 n決定原子中電子能量以及與核的平均