湖南大學材料科學基礎-復習題綱

1、第一部分材料的原子結(jié)構(gòu)1、原子結(jié)構(gòu)與原子的電子結(jié)構(gòu)；原子結(jié)構(gòu)、原子排列對材料性能的影響。主量子數(shù)n：決定原子中電子能量以及與核的平均距離。角動量量子數(shù)l: 給出電子在同一個量子殼層內(nèi)所處的能級，與電子運動的角動量有關。磁量子數(shù)mi給出每個軌道角動量量子數(shù)的能級數(shù)或軌道數(shù)。自旋角動量量子數(shù)s：反映電子不同的自旋方向。相對原子質(zhì)量：相對原子質(zhì)量是以一個碳-12 原子質(zhì)量的1/12 作為標準，任何一種原子的平均原子質(zhì)量跟一個碳-12 原子質(zhì)量的1/12 的比值，稱為該原子的相對原子質(zhì)量。原子價：也稱化合價。它表明形成化合物時一個原子能和其他原子相結(jié)合的數(shù)目。電負性：用來表示兩個不同原子形成化學鍵時吸

2、引電子能力的相對強弱，是元素的原子在分子中吸引共用電子的能力。能量最低原理：電子的排布總是盡可能使體系的能量最低。也就是說電子先占據(jù)能量最低的殼層。泡利不相容原理：在一個原子總不可能有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子，即不能有上述四個量子數(shù)都相同的兩個電子。（主量子數(shù)為n 的殼層，最多容納2n2個電子）洪德定則：在同一個亞層各個能級中，電子的排布盡可能占不同的能級，而且自旋方向相同。原子結(jié)構(gòu)：原子由質(zhì)子和中子組成的原子核以及核外的電子所構(gòu)成。原子核內(nèi)的中子電中性，質(zhì)子帶有正電荷。原子排列對材料性能影響：固體材料根據(jù)原子的排列可分為兩大類：晶體與非晶體。（有無固定的熔點和體積突變）晶體：內(nèi)部原子按某種

3、特定的方式在三維空間呈周期性重復排列的固體。非晶體：指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。（過冷液體）各向異性：晶體的各向異性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導致晶體在不同方向的物理化學特性也不同，這就是晶體的各 向異性。2、材料中的結(jié)合鍵的類型、本質(zhì)，各結(jié)合鍵對材料性能的影響，鍵- 能曲線及其應用。一次鍵：離子鍵：離子鍵指正、負離子間通過靜電作用形成的化學鍵。（無方向性和飽和性）共價鍵：由兩個或多個電負性相差不大的原子間通過共用電子對而形成的化學鍵。（有方向性和飽和性）金屬鍵：金屬中的自由電子與金屬正離子相互作用所構(gòu)成的鍵合。本質(zhì)：電子從

4、一個原子向另外一個原子的轉(zhuǎn)移或電子在原子間共用。二次鍵：范德瓦耳斯力：（又稱分子間作用力）產(chǎn)生于分子或原子之間的靜電相互作 用。氫鍵：與電負性大、半徑小的原子 X （氟、氧、氮等）以共價鍵結(jié)合，若與 電負性大的原子丫（與X相同的也可以）接近，在 X與Y之間以氫為媒介，生成X- HT形式的鍵，稱為氫鍵。（X與Y可以是同一種類原子，如水分子之間的氫鍵）各結(jié)合鍵對材料性能的影響：物理性能與力學性能1.2 上交 P4 / 西交 P25鍵 - 能曲線：西交P233、原子的堆垛和配位數(shù)的基本概念及對材料性能的影響。2.2 上交 P384、顯微組織基本概念和對材料性能的影響。顯微組織：要用金相顯微鏡或電子顯

5、微鏡才能觀察到的內(nèi)部組織。單相組織：晶粒尺寸：細化晶?？梢蕴岣卟牧系膹姸雀纳撇牧系乃苄院晚g性。晶粒形狀：等軸晶趨于各向同性。柱狀晶趨于各向異性。多相組織：力學性能取決于各組成相相對量，和各自性能。如果彌散相硬度明顯高于基體相，提高材料的強度，塑性韌性必將下降。第二部分材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)1、晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)、空間點陣、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、布拉菲點 陣、晶面間距等基本概念。晶體：原子按一定方式在三維空間內(nèi)周期性地規(guī)則重復排列，有固定熔點、 各向異性。非晶體：原子沒有長程的周期排列，無固定的熔點，各向同性等。晶體結(jié)構(gòu)：晶體材料中原子按一定對稱性周期性平移重復而形成的空間排列 形式?？煞譃?大品系

6、、14種平移點陣、32種點群、230種空間群?？臻g點陣：指幾何點在三維空間作周期性的規(guī)則排列所形成的三維陣列，是 人為的對晶體結(jié)構(gòu)的抽象。晶格：為了表達空間點陣的幾何規(guī)律，常人為地將陣點用一系列相互平行的 直線連接起來形成空間格架，稱之為品格。晶胞：構(gòu)成品格的最基本單元稱為晶胞。晶格常數(shù)：晶胞的棱邊的長度（a b c ）,表征晶體結(jié)構(gòu)的一個基本參數(shù)。品系：除考慮晶胞外形外即棱邊長度之間的關系和軸間夾角情況對晶體進行 分類。（七大晶系：單斜晶系、三斜晶系、三角晶系、四方晶系、正交晶系、六角 晶系、立方晶系）布拉菲點陣：布拉菲根據(jù)“每個陣點的周圍環(huán)境相同”的要求，用數(shù)學方法 證明晶體中的空間點陣只

7、有14種，并稱為布拉菲點陣。晶系空間點陣棱邊與角度的關系晶系空間點陣棱邊與角度的關系簡單三awbw c.簡單六a=b. a = B =90° .斜斜a W B W 丫 W 90方方Y(jié) =120°單斜簡單單斜awbwc, = = = =90° 金丫四方簡單四方a=bwc, a = 0 = y =90°底心單斜體心四方正交簡單正交awbwc, a = B = y =90°菱方簡單菱方a=b=c, a = 0 = y 半 90°底心正交立方簡單立方a=b=c, a =0 = y =90°體心正交體心立方面心正交面心立方|晶面間距：

8、 相鄰兩個平行晶面之間的距離。晶面間距越大，則該晶面上的原 子排列越密集，反之，越稀疏。2、晶體晶向指數(shù)與晶面指數(shù)的標定方法。品向指數(shù)： <>晶面指數(shù)：（）3、晶體結(jié)構(gòu)及類型，常見晶體結(jié)構(gòu)（bcc、fcc、hcp）及其幾何特征、配位 數(shù)、堆積因子（致密度）、間隙、密排面與密排方向。晶體類型點陣常數(shù)原什徑晶胞原子配位致密 度四間體間隙八面體間 隙密排面密排方 向數(shù)數(shù)面心立力(fcc )2（，2）ra，2/4 4120.748（，3-，2）a/44（2-，2）a/4111<110>體心立力(bcc)4（，3/3）ra，3/4 280.6812（，5-，3）a/46（2-，3

9、）a/4110<111>密排六方(hcp)2ra/26120.7412（V6-2）a/46（，2-1）a/40001<1120>配位數(shù)：在晶體結(jié)構(gòu)中任一原子周圍最鄰近且等距離的原子數(shù)；致密度(堆積因子)：晶體結(jié)構(gòu)中原子體積占總體積的百分數(shù)，一個原子來 說就是：晶胞中的原子體積與晶胞體積的比值。間隙：八面體間隙：位于6個原子所組成的八面體中間的問隙。四面體間隙： 位于4個原子所組成的四面體中間的間隙。密排面：原子密度最大的晶面。密排方向：原子密度最大的品向。4、合金相結(jié)構(gòu)，固溶體、中間相的基本概念和性能特點。固溶體：以合金中某一組元作為溶劑，其他組元作為溶質(zhì)，所形成的溶劑

10、有 相同晶體結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)稍有變化的固相。中間相：兩組元間的相對尺寸差、電子濃度及電負性差都有一容限，當溶質(zhì)原子的加入量超過此容限時便會形成一種新相，由于它們在二元相圖上的位置總是位于中間，故通常把這些相稱為中間相。性能特點：(1.) 固溶體可在一定成分范圍內(nèi)存在，性能隨成分變化而連續(xù)變化。(2.) 中間相的晶體結(jié)構(gòu)不同于此相中的任一組元，不同元素之間所形成的中間相往往在晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)合鍵等方面都不同。中間相一般具有較高的熔點和硬度，可使合金的強度、硬度、耐磨性及耐熱性提高。5、離子晶體和共價晶體機構(gòu)，離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則、典型的離子晶體結(jié)構(gòu)。離子晶體：由正、負離子或正、負離子集團通過離子鍵按一定比

11、例和方式讀記起來形成的晶體。共價 ( 原子 ) 晶體 : 由同種非金屬元素的原子或者異種元素的原子以共價鍵形成的無限大分子。離子半徑：由原子核的中心到其最外層電子的平衡距離。配位數(shù)：在離子晶體中，與某一考察離子鄰接的異號離子的數(shù)目稱為該考察離子的配位數(shù)。離子的堆積：由于正離子半徑一般較小，負離子半徑較大，所以離子晶體通?？闯墒怯韶撾x子堆積成骨架，正離子則按其自身的大小，居留于相應的負離子空隙負離子配位多面體中。離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則：2.4.1 上交 P571. )負離子配位多面體規(guī)則鮑林第一規(guī)則在離子晶體中，正離子的周圍形成一個負離子配位多面體，正負離子間的平衡距離取決于離子半徑之和，而正離子的配

12、位數(shù)則取決于正負離子的半徑比。（ 2. ）電價規(guī)則鮑林第二規(guī)則在一個穩(wěn)定的離子晶體中，每個負離子的電價等于或接近等于與之鄰接的各正離子靜電鍵強度的總和。（ 3. ）關于負離子多面體共用點、棱與面的規(guī)則鮑林第三規(guī)則在一配位結(jié)構(gòu)中，共用棱特別是共用面的存在，會降低這個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（ 4. ）不同種類正離子配位多面體間連接規(guī)則鮑林第四規(guī)則在含有兩種以上正離子的離子晶體中，一些電價較高，配位數(shù)較低的正離子配位多面體之間，有盡量互不結(jié)合的趨勢。（ 5. ）節(jié)約規(guī)則鮑林第五規(guī)則在同一晶體中，同種正離子與同種負離子的結(jié)合方式應最大限度地趨于一致。典型的離子晶體結(jié)構(gòu)：2.4.2 上交 P596、高分子材料的

13、組成和結(jié)構(gòu)的基本特征，高分子材料結(jié)晶形態(tài)、高分子鏈在晶體中的構(gòu)象、高分子材料晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型、液晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特征與分類。組成 : 有機高分子化合物。1.3 上交 P8結(jié)構(gòu)：包括分子鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。鏈結(jié)構(gòu)又分近程結(jié)構(gòu)和遠程結(jié)構(gòu)。P81.3高分子材料的結(jié)晶形態(tài)：2.6.1P70單晶 球晶樹枝狀晶串晶伸直鍵晶體高分子鏈的構(gòu)象: 西交 P74由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)引起的原子在空間據(jù)不同位置所構(gòu)成的分子鏈的各種形象。晶態(tài)結(jié)構(gòu)模型：2.6.2 上交P721、櫻狀微束模型2 、折疊鏈模型3、伸直鏈模型4 、串晶結(jié)構(gòu)模型5、球晶結(jié)構(gòu)模型6、Hosemann模型液晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特征和分類：2.8.1 上交 P77第三部分，點

14、缺陷和擴散1、點缺陷的類型，肖脫基空位、弗蘭克爾空位、間隙原子和置換原子，間隙固溶體和置換固溶體等基本概念，離子晶體中的點缺陷特點，點缺陷的平衡濃度、影響因素及其對材料性能的影響。點缺陷定義：在結(jié)點上或鄰近的微觀區(qū)域內(nèi)偏離晶體結(jié)構(gòu)的正常排列的一種缺陷，是最簡單的晶體缺陷。點缺陷類型：空位，間隙原子，雜質(zhì)或溶質(zhì)原子，以及由他們組成的復雜的 點缺陷如空位對、空位團等肖脫基空位：在個體中晶體中，當某一原子具有足夠大的振動能而使振幅增大到一定程度時，就可能克服周圍原子對它的制約作用，跳離其原來位置，遷移到 晶體表面或內(nèi)表面的正常結(jié)點位置上而使晶體內(nèi)部留下空位，稱為肖脫基空位。弗蘭克爾空位：離開平衡位置

15、的原子擠入點陣中的間隙位置，而在晶體中同時形成相等數(shù)目的空位和間隙原子。間隙原子：是原子脫離其平衡位置進入原子間隙而形成的。置換原子：占據(jù)在原來基體原子平衡位置上的異類原子。置換固溶體：當溶質(zhì)原子溶入溶劑中形成固溶體時，溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑點陣的陣點，或者說溶質(zhì)原子置換了溶劑點陣的部分溶劑原子，這種固溶體就稱為置換 固溶體。間隙固溶體：溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱為間隙固溶體。離子晶體中點缺陷的特點：3.1.1 上交 P84點缺陷的平衡濃度：3.1.2 上交 P852、擴散概念，擴散第一定律、擴散第二定律。定義：涉及一種原子移動到另一種原子基體中去的物質(zhì)輸送過程，（原子或分子的移動機

16、制）穩(wěn)態(tài)擴散：在穩(wěn)態(tài)擴散過程中，擴散組元的濃度只隨距離變化，而不隨時間 變化。x 變化，也隨時間變化的擴散稱為非穩(wěn)態(tài)擴散：擴散組元的濃度不僅隨距離 非穩(wěn)態(tài)擴散?？驴线_爾效應：在置換固溶體中，由于兩種原子以不同的速率相對擴散而引起標記面向擴散快的一側(cè)移動的現(xiàn)象。擴散第一定律：（菲克第一定律）：擴散中原子的通量與質(zhì)量濃度梯度成正比。描述了一種穩(wěn)態(tài)擴散，即質(zhì)量濃度不隨時間變化。J= -D （dp/dx）負號，物質(zhì)擴散方向與濃度梯度方向相反，即物質(zhì)從高的濃度方向向低的濃度方向區(qū)遷移。J , 為擴散通量，表示單位時間內(nèi)通過垂直于擴散方向單位面積的擴散物質(zhì)質(zhì)量。D 擴散系數(shù)，d p /dx擴散物質(zhì)的質(zhì)量濃

17、度，擴散第二定律：（菲克第一定律）：表示擴散物質(zhì)濃度的時間變化率與進出某一體積的通量之間關系?；瘜W擴散：由于濃度梯度引起的擴散。反應擴散：（相變擴散）伴隨有化學反應而形成新相的擴散稱為反應擴散。3、擴散驅(qū)動力及擴散機制。擴散驅(qū)動力：化學勢梯度，上坡擴散：溶質(zhì)原子從低濃度向高濃度處擴散的過程稱為上坡擴散。表明擴散的驅(qū)動力是化學位梯度而非濃度梯度。下坡擴散:溶質(zhì)原子從高濃度向低濃度處擴散的過程機制： 4.3.1 上交 P146A、交換機制：直接交換機制：兩個相鄰的原子互換位置或環(huán)形交換機制：四 個原子同時交換B、間隙機制：原子從一個品格間隙位置遷移到另一個間隙位置。推填機制。C、空位機制：產(chǎn)生空位

18、，原子與空位換位置。D晶界擴散及表面擴散：上交一一P1484、在離子晶體和聚合物中的擴散：離子晶體中的擴散：4.8 上交P157聚合物中的擴散：5、擴散系數(shù)、擴散激活能，影響擴散的因素及原理。擴散系數(shù)：4.3.2 上交P150擴散激活能：4.4 上交P152影響擴散的因素及原理：（ 1）溫度最主要的因素，溫度越高，原子擴散激活能越大，越易發(fā)生遷移，擴散系數(shù)也越大；（ 2）固溶體類型：間隙固溶體的擴散激活能比置換原子的小，故擴散速度較（ 3）晶體結(jié)構(gòu)：A, 致密度越小，原子遷移越易B ，結(jié)構(gòu)不同，擴散元素的溶解度也不同，C,各向異性的影響（ 4）晶體缺陷，晶界，表面和位錯等對擴散起作加速作用，由

19、于晶體缺陷去點陣畸變較大，原子處于較高的能量狀態(tài)，易于跳躍（ 5）化學成分：A, 結(jié)合鍵B 溶質(zhì)的濃度C 第三組元既影響擴散速率，還影響方向，（ 6）應力作用: 應力梯度可以促使原子擴散。第四部分線、面和體缺陷1、位錯類型，刃型位錯、螺型位錯、位錯線和滑移線的基本概念，柏格斯回 路和柏氏矢量的基本概念及物理意義。位錯類型：刃型位錯螺型位錯刃型位錯：晶體中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀刃插入晶體中，使這一晶面上下兩部分晶體之間產(chǎn)生了原子錯排，稱為刃型位 錯。其柏氏矢量與位錯線垂直。螺型位錯：位錯線附近的原子按螺旋形排列的位錯稱為螺型位錯。其柏氏矢 量與位錯線平行?；旌衔诲e：

20、滑移矢量既不平行也不垂直于位錯線，而與位錯線相交成任意角 度，這種位錯稱混合位錯。位錯線：已滑動區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線。因此，位錯具有一個重要的性質(zhì)，即一根位錯線不能終止于晶體內(nèi)部，而只能露頭于晶體表面（包括晶界）；若它終止于晶體內(nèi)部，則必與其他位錯線相連接，或在晶體內(nèi)部形成封閉線。位錯環(huán)：形成封閉線的位錯?；凭€：柏氏回路：在實際晶體中，從任一原子出發(fā)，圍繞位錯（避開位錯線附近的嚴重畸變區(qū)）以一定的步數(shù)作一定旋向閉合回路，稱為柏氏回路。柏氏矢量：描述位錯特征的一個重要矢量，它集中反映了位錯周圍點陣畸變總累量的大小和方向，其方向表示位錯運動導致晶體滑移的方向；其模表示畸變的程度（位錯強度）物理意

21、義：柏氏矢量越大，表明該位錯導致點陣畸變越嚴重，他所處的能量也越高。2、金屬晶體中的滑移面和滑移方向。西交P328位錯的運動方式：滑移和 攀移滑移：在外加切應力的作用下，通過位錯中心的附近原子沿著柏氏矢量的方向在滑移面上不斷地以作少量的位移而逐步實現(xiàn)；攀移：刃型位錯除了可以再滑移面發(fā)生滑移外，還可以再垂直于滑移面得方向上運動，通常把多余的半原子面向上運動稱正攀移，向下運動稱為負攀移；交滑移：當某一螺型位錯在原滑移面上運動受阻時，有可能從原滑移面轉(zhuǎn)移到與之相交的另一滑移面上去繼續(xù)滑移，這一過程稱為交滑移雙交滑移：如果交滑移后的位錯再轉(zhuǎn)回和原滑移面平行的滑移面上繼續(xù)運動，則稱為雙交滑移多滑移：當外

22、力在幾個滑移系上的分切應力相等并同時達到了臨界分切應力時，產(chǎn)生同時滑移的現(xiàn)象?；葡担阂粋€滑移面和此面上的一個滑移方向合起來叫做一個滑移系。主要原因：滑移面和滑移方向往往是金屬晶體中原子排列最密的晶面和晶向。密排面的面間距最大，點陣阻力最小，因而容易沿著這些面發(fā)生滑移；密排方向上原子間距對短，即位錯b 最小。臨界分切應力：滑移系開動所需的最小分切應力；它是一個定值，與材料本身性質(zhì)有關，與外力取向無關。施密特因子（取向因子）：拉伸變形時，能夠引起晶體滑移的分切應力t 的大小取決于該滑移面和晶向的空間位置（入和?。?。P與拉伸應力（7間的關系為：=（T cosdcos入；則cosdcos人被稱為取向

23、因子，或稱施密特因子，取向 因子越大，則分切應力越大。3、離子晶體、共價晶體和聚合物晶體中的位錯。離子晶體：一般而言，滑移方向或滑移面都不是密排的，因而位錯在離子晶體中移動的阻力比金屬晶體中的高，此外，同類離子相接觸的可能性進一步限制了離子晶體中的滑移系數(shù)目。因此，這些因素都降低了位錯的活動性，導致脆性斷裂的傾向。共價晶體：其低的配位數(shù)導致它的原子致密度較低，也導致其線密度和面密度也較低。因此它的柏氏矢量也較長，位錯移動的固有阻力值變高。此外，位錯移動時必須破斷搞的共價鍵能，從而使得它具有高的強度。聚合物：聚合物的晶胞尺寸很大，幾何關系較復雜，所以柏氏矢量比其他晶體結(jié)構(gòu)中大很多，而且聚合物中分

24、子內(nèi)共價鍵比分子間二次鍵強很多，使得主滑移方向沿著高分子鏈的軸方向。4、晶界、亞晶界、孿晶界、堆垛層錯和相界面等基本概念。晶界：多數(shù)晶體物質(zhì)由許多晶粒所組成，屬于同一固相而位向不同的晶粒間的界面，它是一種內(nèi)界面。亞晶界 ：每個晶粒又由若干個位向有差異的亞晶粒組成，相鄰亞晶粒間的界面稱為亞晶界。小角度晶界：相凌晶粒位向差小于10°的晶界；大角度晶界：相凌晶粒位向差大于10°的晶界；孿晶界：兩個晶體沿一個公共的晶面構(gòu)成鏡面對稱的位向關系，這兩個晶體稱孿晶，此公共界面叫，孿晶界；孿晶界分為共格和非共格孿晶界共格孿晶界：在孿晶面上的原子同時位于連個晶體點陣的結(jié)點上，為兩個晶體所共有

25、，屬于自然地完全匹配，是無畸變的完全共格晶面，界面能為普通晶界界面能的 1/10, 很穩(wěn)定。非共格孿晶界：孿晶界相對于孿晶面旋轉(zhuǎn)一定角度的到得界面，孿晶界上只有部分原子為兩部分晶體所有，原子錯排較嚴重，界面能為普通界面的12;堆垛層錯：實際晶體結(jié)構(gòu)中，密排面的正常堆垛順序可能遭到破壞和錯排，簡稱層錯。分插入型和抽出型晶界能：形成單位面積界面時，系統(tǒng)的自由能的變化，等于界面區(qū)單位面積的能量減去無界面時該區(qū)單位面積的能量。相界面：具有不同結(jié)構(gòu)的兩相之間的分界面稱“相界”A, 共格相界：兩相的晶格式彼此銜接的，界面上的原子為兩者共有。B, 半共格相界：若相鄰兩晶在相界面出的晶面間距相差較大，則在相界

26、面上不可能做到完全的一一對應，會在界面上產(chǎn)生一些位錯，以降低界面的彈性應變 能， 這時界面上，兩相原子部分地保持匹配。C,非共格相界：當兩相在相界面出的原子排列相差很大時，只能形成非共格相界面。相界能包括彈性畸變能和 化學交互作用能共格相界，界面上原子保持著匹配關系，故界面上原子結(jié)合鍵數(shù)目不變，以 畸變能為主；非共格相界，界面上原子的化學鍵數(shù)目和強度與晶體內(nèi)相比發(fā)生了很大變化，以化學能為主，而且總的界面能最高。相界能由小到大：共格 半共格 非共格（遞增）5、晶粒度和晶粒尺寸的基本概念及測量。晶粒度 : 晶粒大小的量度。晶粒尺寸：即為原始晶粒的尺寸。6、體缺陷基本概念。體缺陷：在晶體材料中失去長

27、程有序特征的三維區(qū)域。尺寸范圍和復雜性可以從簡單的點缺陷的叢聚到很大的復雜無定形區(qū)域。分為 空洞（孔洞）：材料的開放的體積區(qū)域；沉淀物：自身晶體結(jié)構(gòu)和宿主的的點陣不同；7、材料的強化方法及機制：A, 合金強化：由于合金元素（雜質(zhì)）的加入，導致鄰近的溶劑原子稍微偏離其平衡位置，相應的增加晶體的應變能。B, 應變硬化：塑性變形時，晶體的位錯數(shù)目急劇地增加，把一個位錯的應力場拖過晶體中的其他位錯的聯(lián)合的應力場必須做額外的功，使其強度和硬度上升，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。C，晶粒細化：晶粒愈細小，晶界的總長度逾長，對位錯滑移的阻礙越大，材料的屈服強度愈高。D，沉淀強化：沉淀物鄰域的點陣畸變阻礙位錯的移動，

28、使其強度、硬度高于不存在沉淀物時強度和硬度的硬化機制。第 5 部分 高聚物和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)1， 高分子的結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu) 和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子鏈結(jié)構(gòu)：分近程結(jié)構(gòu)和遠程結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu): 構(gòu)造和 構(gòu)型 ，屬于化學結(jié)構(gòu)，叫“一次結(jié)構(gòu)”構(gòu)造：研究分子鏈中的原子類型和排列、化學結(jié)構(gòu)分類，結(jié)構(gòu)單元的鏈接順序，交聯(lián)等內(nèi)容。構(gòu)型：研究取代基圍繞特定原子在空間的排列規(guī)律。（ 1）無規(guī)立構(gòu)：取代基在主鏈兩側(cè)不規(guī)則的排布，隨機排布。（2）全同立構(gòu)：所有取代基位于主鏈的同一側(cè)；（3）間同立構(gòu)：取代基交替地分布在主鏈兩側(cè)；遠程結(jié)構(gòu)：“二次結(jié)構(gòu)”指單個高分子的大小、形態(tài)、鏈的柔順性及分子在各種環(huán)境下采取的構(gòu)象。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：高分子材料整

29、體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶態(tài)結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)（這四種描述高分子間是如何堆砌的，“三次結(jié)構(gòu)”）及織物結(jié)構(gòu)（不同分子間或高分子與添加劑分子間的排列“高次結(jié)構(gòu)”）等。2，玻璃化轉(zhuǎn)變：玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象：非晶態(tài)的高分子可以按其力學性質(zhì)分為玻璃態(tài)、高彈態(tài)、黏流態(tài)三種狀態(tài)，高彈態(tài)的高分子材料隨著溫度的降低會發(fā)生由高彈態(tài)向玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變。這個溫度叫玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。影響因素：因為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是高分子連段從凍結(jié)到運動的一個轉(zhuǎn)變溫度，所以凡是影響高分子柔順性的因素都影響Tg;影響（柔順性）因素：A, 主鏈的結(jié)構(gòu)B, 取代基的特性：取代基的極性越強，其相互間的作用力越大，柔順性越C,鏈的長度；分子鏈的

30、長度和相對分子質(zhì)量有關，相對分子質(zhì)量越大，則分 子鏈越長，柔順性越好些。D,交聯(lián)度：越大，柔順性越差E,結(jié)晶度：越大，柔順性越差；一方面，引入剛性基團或極性基團，交聯(lián)，結(jié)晶，使得Tg 升高，另一方面，加入增塑劑、溶劑，引入柔性基團會使溫度降低。3， 結(jié)晶能力，結(jié)晶速度，結(jié)晶度的影響因素；A, 影響結(jié)構(gòu)過程的內(nèi)部因素是聚合物必須具有化學結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和幾何結(jié)構(gòu)的規(guī)整性才能結(jié)晶。典型例子如下：聚乙烯、等易結(jié)晶。無規(guī)聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、順式聚丁二烯、乙烯丙烯無規(guī)共聚物等不結(jié)晶。聚氯乙烯為低 結(jié)晶度。天然橡膠在高溫下結(jié)晶。B, 此外柔性好和分子間作用力強也是提高結(jié)晶能力的因素，前者提高了鏈段向結(jié)晶擴散和排列的活動能力，后者使結(jié)晶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而利于結(jié)晶，典型例子是 尼龍（由于強的氫鍵）。結(jié)晶度：聚合物中晶態(tài)的質(zhì)量或體積分數(shù)。結(jié)晶度的影響因素；A, 側(cè)基的尺寸：具有尺寸大的側(cè)基聚合物難于結(jié)晶；B,鏈的分支：有分支的鏈比沒有分支的難結(jié)晶些,C,立構(gòu)的規(guī)整度：全同立構(gòu)和間同立構(gòu)易于結(jié)晶；D,重復單元的復雜性：有長的復雜單元的聚合物，難結(jié)晶；E, 鏈間的二次鍵：極性側(cè)基有利于晶體的形成；4，各種狀態(tài)下高聚物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：熱固性和熱塑性聚合物概念和特性：