1、第一章 原子結(jié)構(gòu)1.1 原子結(jié)構(gòu)1、物質(zhì)的組成：分子是能單獨(dú)存在，且保持物質(zhì)化學(xué)特性的一種微粒。原子時(shí)化學(xué)變化中最小的微粒2、原子的結(jié)構(gòu)2 原子的電子結(jié)構(gòu)3 元素周期表及規(guī)律1.1 原子間的鍵合：結(jié)合鍵： 1 化學(xué)鍵：金屬鍵，離子鍵，共價(jià)鍵2 物理鍵： 范德華力范德華力是原子間的相互作用引起電 荷而形成偶極子，它包括靜電力、誘導(dǎo)力、色散力氫鍵是介于化學(xué)鍵與物理鍵之間的一種鍵合，氫鍵是由于氫原子核外僅有一個(gè)電子， 在 HF、H2O、NF3 等分子中氫的唯一電子被其它原子所共有，故結(jié)合氫端就裸露出帶正電 的原子，它將臨近分子的負(fù)端吸引，構(gòu)成中間橋梁，故稱氫橋。氫鍵具飽和性和方向性。第二章 固體結(jié)構(gòu)

2、晶體學(xué)基礎(chǔ)： 1 空間點(diǎn)陣和晶胞 2 晶向指數(shù)和晶面指數(shù)及六方晶系指數(shù)3 晶體的對(duì)稱性晶體結(jié)構(gòu)的基本特征為：原子在三維空間呈周期性重復(fù)排列，即長(zhǎng)程有序。晶向指數(shù)的確定： 1、以晶胞的某一陣點(diǎn) O 為原子 O 的晶軸 X Y Z ，以晶胞點(diǎn)著呢矢量的長(zhǎng) 度作為坐標(biāo)軸的長(zhǎng)度單位（選擇三角坐標(biāo)和長(zhǎng)度單位）2、 過(guò)原點(diǎn)0做一直線0P，使其平行與待定晶向。（做平行線）3、 在直線0P上選取距0點(diǎn)最近的一個(gè)陣點(diǎn) P,確定P的三個(gè)坐標(biāo)；（0P上炫陣點(diǎn)，確定 坐標(biāo)）4、化坐標(biāo)為最小整數(shù) u,v,w,加方括號(hào)晶面指數(shù)的確定： 1、設(shè)定參考坐標(biāo)，不能選載晶面上2、 求得待定晶面在晶軸上得三個(gè)截距、如該晶面與某軸平

3、行，則在此軸上截距位無(wú)窮大.3、取各截距地倒數(shù)4、化三個(gè)倒數(shù)為互質(zhì)的整數(shù)比，加圓括號(hào)最常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)：面心立方 A1 或 fcc 體心立方 A2 或 bcc密排六方 A3 或 hcp晶體中原子數(shù)：頂角處，晶面處，體心處點(diǎn)陣常數(shù)與原子半徑：配位數(shù)（CN）晶體結(jié)構(gòu)中任意原子周圍最相鄰且等距離的原子數(shù)致密度：晶體結(jié)構(gòu)中原子體積占總體積的百分比 K晶體原子堆垛反式： 面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)中， 密排面上每個(gè)原子和最相鄰原子之間都是相切的，體心立方中，除了體心原子與位于頂角上的原子相切，8 個(gè)原子之間并不相切。三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)的間隙位置的八面體間隙和四面體間隙的間隙數(shù)且間隙大小的計(jì)算多晶型性：

4、有些固態(tài)金屬在不同的溫度和壓力下具不同的晶體結(jié)構(gòu)， 轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物為同素異形 體。合金：指由兩種或兩種以上金屬與非金屬經(jīng)熔煉、 燒結(jié)或其他方法組合而成并具有金屬特性 的物質(zhì) 固溶體：置換固溶體及其影響因素： 1、原子尺寸因素 2、化學(xué)親和力 3、原子價(jià)因素 間隙固溶體 固溶體的性質(zhì)： 1、點(diǎn)陣常熟的改變 2、產(chǎn)生固化強(qiáng)硬化 3、物理、化學(xué)性能變 化（電阻等） 中間相：兩組分組成合金時(shí)，形成晶體結(jié)構(gòu)與這兩組組元均不相同的新相 中間相得分類：正?；衔?、電子化合物、與原子尺寸因素有關(guān)的化合物、超結(jié)構(gòu) 第三章 晶體缺陷點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷的形成： 在晶體中， 位于點(diǎn)陣結(jié)點(diǎn)上得原子并非是靜止的， 而是以其平衡位置

5、為中心 做熱振動(dòng)，當(dāng)某一原子具有足夠大地振動(dòng)能使振幅增大到一定限度時(shí)就可能克服周圍原子對(duì) 它的制約作用，跳離平衡位置，使點(diǎn)陣中形成空結(jié)點(diǎn)。離開(kāi)平衡位置的 原子有三個(gè)去處： 1、表面或內(nèi)表面肖特基缺陷 2、間隙位置弗侖克爾缺陷 3、其他空位點(diǎn)缺陷的平衡濃度：晶體點(diǎn)缺陷的存在，一方面造成點(diǎn)陣畸變，使晶體內(nèi)能升高，降低晶 體的熱力學(xué)穩(wěn)定性， 另一方面， 由于增大了原子排列的混亂程度， 并改變?cè)又車恼駝?dòng)頻 率，引起組態(tài)熵的改變， 是晶體熵值增大，增加了晶體熱力學(xué)的穩(wěn)定性，這兩者相互矛盾的 因素使晶體中的點(diǎn)缺陷在一定的溫度下有一定的平衡濃度。點(diǎn)缺陷的運(yùn)動(dòng)：空位的遷移，間隙原子的遷移，復(fù)合。 晶體中原

6、子正是由于空位和間隙原子不斷地產(chǎn)生與復(fù)合， 才不停的由一處向做無(wú)規(guī)則的布朗 運(yùn)動(dòng)。位錯(cuò)的基本類型和特征： 類型：刃型位錯(cuò)、螺型位錯(cuò)特征：刃型位錯(cuò)的特點(diǎn)螺型位錯(cuò)的特點(diǎn)伯氏矢量的確定： 1、首先選定位錯(cuò)線的正向，通常規(guī)定出紙面的方向?yàn)槲诲e(cuò)線的正向。 2、在實(shí)際晶體中，從任意晶體出發(fā)，圍繞位錯(cuò)以一定的步數(shù)做一右旋閉 合回路。3、在完整晶體中按同樣地方向和步數(shù)做相同的回路，該回路并不封閉，由終點(diǎn)向起點(diǎn)引矢量b,使回路封閉，這個(gè)矢量 b就是實(shí)際晶體的位錯(cuò)伯氏矢量。伯氏矢量判定位錯(cuò)的類型： 1、刃型位錯(cuò)的伯氏矢量與位錯(cuò)線垂直2、螺型位錯(cuò)的伯氏矢量與位錯(cuò)線平行3、混合位錯(cuò)的伯氏矢量既不垂直也不平行 伯氏矢量

7、的特性與表示法：位錯(cuò) 伯氏矢量表示位錯(cuò)的強(qiáng)度：伯氏矢量越大，表明該位錯(cuò)導(dǎo)致點(diǎn)陣畸變?cè)絿?yán)重。位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)：滑移：滑移面上得運(yùn)動(dòng)（守恒運(yùn)動(dòng)） 攀移：滑移面上方或下方的運(yùn)動(dòng)（非守恒運(yùn)動(dòng)、熱激活） 實(shí)際晶體的位錯(cuò) 單位的位錯(cuò)：伯氏矢量等于單位矢量的位錯(cuò) 全位錯(cuò)：伯氏矢量等于點(diǎn)陣矢量或其倍數(shù)的位錯(cuò) 不全位錯(cuò)：伯氏矢量不等于點(diǎn)陣矢量整數(shù)倍數(shù)的位錯(cuò) 部分位錯(cuò)：伯氏矢量小于點(diǎn)陣矢量的位錯(cuò) 位錯(cuò)反應(yīng)的條件：1、幾何條件：伯氏矢量守恒，反應(yīng)后諸位錯(cuò)的伯氏矢量之和等于反應(yīng)前 諸位錯(cuò)的伯氏矢量之和。2、能量條件：位錯(cuò)反應(yīng)是一個(gè)隨能量降低的過(guò)程，反應(yīng)后各位錯(cuò)的總能量小于反應(yīng)前的總 能量 表面及界面晶界：多數(shù)晶體物質(zhì)由許多

8、晶粒所組成，屬于同一固相但位向不同的晶粒之間的界面亞晶界：每個(gè)晶粒有時(shí)又由若干個(gè)位相稍有差異的亞晶粒所組成，相鄰亞晶粒間的界面晶界的特性：1、晶界處點(diǎn)陣畸變大，存在著晶界能 2、晶界處原子排列不規(guī)則，晶界的存 在對(duì)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，致使塑性變形抗力提高。3、晶界處原子偏離平衡位置， 具有較高的動(dòng)能，并且晶界處存在較多的缺陷。4、固態(tài)變相過(guò)程中，晶界能較高且原子活動(dòng)能力較大，所以新相易于在晶界處優(yōu)先形核。5、晶界處熔點(diǎn)較低，在加熱過(guò)程中，因溫度過(guò)高將引起晶界的融化和氧化，導(dǎo)致“過(guò)熱”現(xiàn)象的發(fā)生。6、晶界能量較高，原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，以及晶界富集雜質(zhì)原子，與晶內(nèi)相比，晶界的腐蝕速度較快。相界：

9、具有不同結(jié)構(gòu)的兩相之間的分界面。第四章 固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)表象理論菲克爾第一定律：當(dāng)固體存在成分差異，原子將從高濃度向低濃度擴(kuò)散，擴(kuò)散中原子的通量與質(zhì)量濃度成正比菲克爾第二定律：流入質(zhì)量一流出質(zhì)量=積存質(zhì)量流入速率一流出速率=積存速率濃度梯度是擴(kuò)散進(jìn)行的決定因素?cái)U(kuò)散機(jī)制：交換機(jī)制、間隙機(jī)制、空位機(jī)制、晶界擴(kuò)散及表面擴(kuò)散影響擴(kuò)散因素：溫度、固溶體類型、晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、化學(xué)成分、應(yīng)力作用也不能進(jìn)入相鄰異類離子離子晶體中的擴(kuò)散：離子晶體擴(kuò)散離子只能進(jìn)入同樣電荷的位置, 的位置第五章材料的形變和再結(jié)晶1.1彈性變形和黏彈性彈性變形的本質(zhì)：原子處于平衡時(shí)，其原子間距為rO,勢(shì)能處于最低位置，相互作用力為零，這是最穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)原子受力后將偏離平衡位置，原子間距r1大于rO時(shí)，產(chǎn)生引力，r2 小于ro時(shí)產(chǎn)生斥力，這樣，在外力除去后，原子都會(huì)恢復(fù)原子平衡位置。黏彈性：變形形式除了彈性、索性變形，還有一種黏性流動(dòng)， 黏性流動(dòng)