1、.1，第一章材料結(jié)構(gòu)的基本知識、結(jié)構(gòu)可分為四個層次：原子結(jié)構(gòu)鍵鍵原子的排列金相組織，2，第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)，一，原子的電子排列1，原子的核式結(jié)構(gòu)原子由原子核和核外電子構(gòu)成：體積小，質(zhì)量大，帶正電子：質(zhì)量可忽略，以一定的軌道圍繞核旋轉(zhuǎn)n=1，2，3，7； 子量子數(shù)l (角量子數(shù)，軌道量子數(shù)):l=0，1，2，每個殼層的子殼層數(shù)(spdf )，3，磁量子數(shù)m :每個子殼層的空間取向確定不同的軌道數(shù)。 m=0，1，2，軌道空間定向(spdf1357 )自旋量子數(shù)ms :確定每個軌道可容納的電子數(shù)目。 ms=1/2、-1/2各殼層可容納的電子總數(shù)：2n2(n-主量子數(shù))、4、(2)兩個基本原理：泡沫經(jīng)濟(jì)相

2、容性原理并非1個原子上存在4個量子數(shù)完全相同的兩個電子。 最低能量原理：電子總是以能量低的軌道為優(yōu)先，使系統(tǒng)處于最低的能量狀態(tài)。 (3)能級的重疊在鄰接的主殼層的能范圍有重疊，5、例題：原子序數(shù)和1.1的納金屬釷原子寫原子序數(shù)解： na 3360 s 2.2 s 2.2 p 6.3 s1ca 3360 s 2.2 s 22 p 63 s 23 p 64 s 2，原子的活性度主要滿足殼層(s層和p層) 例如：依賴于2.0的鈣元素原子的電子分布的he:1 s2ne:2 s2p6ar:3 s2p6kr:4 s 23 d 104 p6xe:5 s2s4d 105 p6rn:6 s 24 f 145 d

3、 106 p6na:3 s 1、6、2、元素體周期表和性能的周期性變化、7 1、周期為電子主殼同族的元素體具有與同一殼層的電子數(shù)類似的化學(xué)性質(zhì)3、過渡族元素體未被滿足的殼層和典型的金屬性4、b族和b族的殼層未被滿足，a族和a族的殼層未被滿足，因此b族和b族比a族和a族不活躍，例如，Cu :8 5，電負(fù)性周期性變化：同周期從左到右逐漸增強(qiáng)，同族的從上到下逐漸減弱。 9、第二節(jié)原子鍵合鍵、一次鍵合二次鍵合鍵的本質(zhì)和原子間鍵合鍵和性能。1.0、結(jié)合力的強(qiáng)弱部分：一次結(jié)合：通過電子的移動或共有使原子結(jié)合的結(jié)合鍵是包含絡(luò)離子鍵、共有鍵、金屬鍵的結(jié)合力強(qiáng)的二次結(jié)合：通過偶極的吸引力使原子結(jié)合的結(jié)合鍵是氫鍵

4、、范德瓦爾斯鍵、結(jié)合力弱的一次結(jié)合1， 絡(luò)離子鍵是通過正負(fù)絡(luò)離子間的相互吸引力使原子結(jié)合的鍵鍵，1.1如NaCl MgO對NaCl:na:1s 2.2 s 2.2 p 6.3 s1cl:1s 2.2 s 2.2 p 63 s 23 p 5na原子失去外層電子變成正離子，并使正離子cl原子帶電，獲得外層電子變成負(fù)離子， 成為還原離子，1.2，1.3，2，共價(jià)鍵是經(jīng)由共用電子對使原子鍵合的鍵鍵，是具有例如金剛石，14 (1)方向性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的金剛石109.5 (2) 8-N定律之一圍繞原子的公共電子對數(shù)。 其中，原子的價(jià)電子a族、4個公共電子對、空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)a族、3個公共電子對、空間層狀結(jié)構(gòu)a族

5、、2個公共電子對、空間鏈狀結(jié)構(gòu)、1.5，3，金屬鍵是通過正絡(luò)離子與自由電子之間的相互吸引力使原子結(jié)合的結(jié)合鍵。 價(jià)電子脫離原子成為“電子氣體”，正絡(luò)離子有序排列在“電子氣體”海中的金屬具有高密度，良好的塑性、電、導(dǎo)熱、固體溶解、1.6、二次鍵1、范德瓦爾斯鍵具有穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)的原子或分子通過偶極矩相互吸引的鍵鍵。 含有木瓜蛋白酶、塑料、1.7、2，氫結(jié)合氫的分子具有極性，而與另一個具有強(qiáng)電負(fù)性的原子在氫絡(luò)離子上結(jié)合的結(jié)合鍵。 像冰一樣的X-H-Y X-H:絡(luò)離子鍵H-Y :氫鍵、1.8、3，混合鍵的大部分材料的內(nèi)部原子鍵通常是各種鍵的混合。1、一次鍵混合(1)共價(jià)鍵和金屬鍵的混合a族中，C Si

6、 Ge Sn Pb、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵金屬鍵、金屬鍵、還有，這些過渡族元素體在可能出現(xiàn)少量共價(jià)鍵的1.9、(2)金屬鍵和絡(luò)離子鍵的混合金屬間化合物中，(3) 共價(jià)鍵和絡(luò)離子鍵混合陶瓷化合物中的AB化合物中的絡(luò)離子鍵的比例依賴于構(gòu)成元素體的陰性度差，差越大，絡(luò)離子鍵的比例越高，XA、XB A、b的陰性度的數(shù)值。 (表1-2， P17 )、2.0、例題：計(jì)算了化合物(1)MgO、(2)GaAs中的絡(luò)離子鍵的比例解： (1)在MgO的電負(fù)性計(jì)在代入X Mg=1.31、X O=3.44的結(jié)果，在絡(luò)離子鍵的比例上68% (2) 在GaAs的電負(fù)性儀中，當(dāng)代入X Ga=1.81 X As=2.18時(shí)，絡(luò)離子鍵

7、的比例為4%，從2.1、表可知，a、b原子間的電負(fù)性的差越大，所形成的AB化合物中的絡(luò)離子鍵的比例越高，2.2、2、一次鍵和二次鍵混合， 例如，在碳石墨：的層中有共價(jià)鍵，在片層間有范德瓦爾斯鍵，在高分子：的分子鏈中共價(jià)鍵鏈和鏈之間有二次鍵。 2.3，4，鍵的本質(zhì)和原子間距1，鍵的本質(zhì)鍵的強(qiáng)弱反映了原子或分子間鍵時(shí)相互作用降低的程度，絡(luò)離子鍵、共價(jià)鍵最強(qiáng)，金屬鍵次強(qiáng)，氫鍵再次強(qiáng)，范德瓦爾斯鍵最弱。2.4、2、原子間的相互作用力和結(jié)合能(1)二原子模型固體原子之間總是存在兩個力：吸引力、斥力引力和斥力相等時(shí)，r0被稱為原子間距。 平衡距離下的作用能被定義為原子的結(jié)合能0結(jié)合能越大，原子結(jié)合越穩(wěn)定。

8、2.5、(2)原子結(jié)合能的實(shí)驗(yàn)測定和理論計(jì)算實(shí)驗(yàn)測定原理固體的蒸發(fā)熱理論計(jì)算(自學(xué)P24例題) 5、結(jié)合鍵和性能1、對物理性能的影響1 )熔點(diǎn)：共價(jià)鍵、絡(luò)離子鍵的最高、高分子材料的最低2 )密度：金屬鍵的最高、共價(jià)鍵、絡(luò)離子鍵的最低、高分子材料的最低3 )導(dǎo)電導(dǎo)熱性：金屬鍵的最高、共價(jià)鍵、絡(luò)離子鍵的(1)強(qiáng)度：鍵強(qiáng)和強(qiáng)度高，但組織的影響；(2)塑性韌性：金屬鍵最好，共價(jià)鍵、絡(luò)離子鍵最低；(3)彈性模數(shù)：共價(jià)鍵、絡(luò)離子鍵最高，金屬鍵次低，次鍵最低一般來說，金屬、許多蜂窩混合雙打、少數(shù)高分子材料是結(jié)晶。，序列無序，不存在長周期的規(guī)則序列。 二氧化硅結(jié)構(gòu)示意圖a )結(jié)晶b )非晶質(zhì)、心、2、結(jié)晶過程

9、、結(jié)晶核形成、結(jié)晶核生長、心、3、結(jié)晶和非晶質(zhì)性能的主要差異，結(jié)晶：確定熔點(diǎn)單晶-多晶體的各向同性，非晶質(zhì)：不確定熔點(diǎn)各向同性，心，2， 有確定原子排列的研究方法的x射線或電子束衍射原理布拉格定律：從衍射分布圖，可以分析晶體中原子排列的特征(排列方式、原子面間隔等)、藏、第四節(jié)結(jié)晶材料的組織、1、結(jié)晶過程及多晶組織、2、材料組織的各種晶粒組合特征。 即各種晶粒的相對量、尺寸的大小、形狀、分布等特征。 組織是影響材料性能的極其敏感和重要的結(jié)構(gòu)要素。3，組織的顯示和觀察：可以用肉眼觀察，可以用金相顯微鏡或電子顯微鏡觀察。 用研磨蝕刻顯微鏡觀察，4，單相和多相組織(1)單相組織的所有晶粒的化學(xué)組成都相同，晶體結(jié)構(gòu)也相同。 描述單相組織特征的主要用途是晶粒尺寸和形狀。 (2)多相組織兩相以上的結(jié)晶材料具有各自的相不同的成分和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。 兩相例：第五節(jié)材料的穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu))能量最低的結(jié)構(gòu)。 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的能量相對較高的結(jié)構(gòu)。材料最終得到什么樣的結(jié)構(gòu)，必須綜合考慮結(jié)構(gòu)形成的熱力學(xué)條件和動力學(xué)條件。 1、熱力學(xué)條件結(jié)構(gòu)形成時(shí)，必須向能量下降的方向前進(jìn)，或者在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中必須存在推進(jìn)力。3.7，等溫等容過程：亥姆霍茲自由能變化，自