材料科学与工程总复习课件

1.1材料类型按化学组成（或基本组成）分类1.2材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系1.3材料的选择选择材料的四个原则第1章要点1.1材料类型第1章要点

第2章要点§2.1结晶学基础①掌握空间点阵、晶胞、晶面间距、晶带、晶带轴等相关概念；（晶体结构）②掌握晶向指数和晶面指数。§2.2晶体中质点的结合力与结合能①掌握晶体中键的类型，会估算离子键与共价键的比例；②掌握结合力与结合能的概念。

第2章要点§2.1结晶学基础§2.3晶体中质点的堆积①掌握原子半径、离子半径、配位数、配位多面体、离子极化、同质多晶、类质同晶、变体等概念；②掌握哥希密特结晶化学定律；③理解质点最紧密堆积的原理与方式。§2.4单质晶体结构①掌握三种典型的金属晶体结构；②掌握休谟-偌瑟瑞（Hume-Rothery）规则。

§2.3晶体中质点的堆积§2.5无机化合物晶体结构①掌握无机化合物的基本类型，及各自的晶体结构特点；②理解结构与性质的关系；③掌握声电效应、光电效应、铁电效应等概念；④掌握鲍林规则。§2.6硅酸盐晶体结构①掌握硅酸盐晶体的组成表征、结构特点；②掌握硅酸盐晶体的几种类型；③了解各类硅酸盐晶体的结构特点，理解结构与性能的关系。§2.5无机化合物晶体结构

第3章要点§3.1晶体结构缺陷的类型①掌握缺陷的分类方法；②掌握各种缺陷的定义、特点。§3.2点缺陷

①掌握点缺陷的符号表征；②掌握缺陷反应及缺陷生成规律；（各种缺陷反应）③了解热缺陷浓度的计算、及离子导电性。

第3章要点§3.3线缺陷

①掌握滑移的概念、几何学特点及位错机制；（位错滑移运动的条件、规律）②理解挛晶与滑移的异同；③掌握位错的基本类型及各自的特征；④掌握柏氏矢量：作法，特性及用途；⑤理解位错密度、位错能量、位错宽度、位错强度、位错反应等概念。§3.4面缺陷了解面缺陷的主要类型§3.3线缺陷§3.5固溶体

①掌握固溶体的类型；

②掌握影响溶解度的因素；③掌握固溶体的结构特点及性能特点；④了解固溶体的研究方法。§3.6非化学计量化合物①掌握非化学计量化合物、色心等概念；②理解几类非化学计量化合物的特点、结构。§3.5固溶体第4章要点§4.1熔体的结构①掌握液态金属的结构特点、相起伏的概念；

②掌握硅酸盐熔体的结构特点、聚合物的概念及形成。（影响因素）§4.2熔体的性质

掌握粘度、表面张力、特征温度、硼反常现象、混合碱效应等概念。（粘度－温度关系）第4章要点§4.3玻璃的形成

①掌握玻璃形成的条件；②掌握玻璃的通性。§4.4玻璃的结构①掌握微晶学说和无规则网络学说两种模型的实质（要点）；②了解两种模型的优缺点。§4.3玻璃的形成第5章要点

§5.1固体的表面及其结构①掌握固体表面的概念、类型及特征；

②掌握晶体的表面结构特点；③理解粉体、玻璃的表面结构特点。第5章要点§5.2润湿与粘附①掌握润湿的概念、类型；②掌握接触角的概念、Young方程、润湿的条件；（非理想固体表面的接触角）

③

了解Wenzel方程、Cassie方程；④掌握粘附的概念、及粘附的化学条件。§5.2润湿与粘附

第6章要点6.1相平衡及其研究方法①掌握相平衡的基本概念：相、组元、自由度等；②掌握相律（表达式、应用）；③了解相平衡的研究方法。6.2单元系统相图①掌握单元相图的表示方法；②掌握单元相图的基本类型及其各自的特点；③了解几种常见的专业系统相图。（SiO2相图及应用）

6.3二元系统相图①掌握二元相图的表示方法；②掌握杠杆规则；③掌握二元相图的基本类型及其各自的特点；④掌握分析方法，会分析结晶过程；⑤了解几种常见的专业二元相图（会分析）。

6.3二元系统相图6.4三元系统相图（重点）

①掌握三元相图的表示方法；

②掌握浓度三角形，包括各种规则；③掌握三元相图的基本类型及其各自的特点；④掌握复杂相图的分析方法，会分析室温组成及其结晶过程；（加热、双线法、作业类型）⑤掌握几种常见的专业三元相图（会分析）。

6.4三元系统相图（重点）

第7章重点§7.1扩散动力学方程掌握扩散第一定律和扩散第二定律的表达式、适用条件；§7.2菲克定律的应用掌握扩散第二定律的求解方法（记忆基本公式）。

§7.3扩散的微观机制①掌握间隙扩散机制和空位扩散机制（思想、适用场合、激活能的区别）；②掌握阿累尼乌斯公式；（本征扩散与非本征扩散）③了解扩散系数公式的推导方法。§7.4固态扩散的分类①掌握自扩散和互扩散、下坡扩散和上坡扩散、原子扩散和反应扩散等概念；§7.3扩散的微观机制②了解反应扩散的特点，能结合相图分析反应扩散过程。§7.5多元系统的扩散

掌握克肯达尔效应概念及意义；§7.6影响扩散的因素掌握主要的影响因素及其规律；

②了解反应扩散的特点，能结合相图分析反应扩散过程。

第8章要点§8.1相变概述

①掌握相变的类型，及各种相变概念；

②掌握相变的条件（温度条件、压力和浓度条件）。§8.2液相－固相的转变①掌握凝固的宏观现象、微观过程及凝固驱动力；②掌握过冷度的概念。

③掌握均匀形核理论（包括公式的推导）及条件；

④掌握临界晶核半径、相变势垒、能量起伏、核化速率等概念；（I～△T关系）

⑤掌握非均匀形核与均匀形核的异同。

⑥了解晶体生长过程，掌握生长速率与过冷度的关系；⑦了解影响结晶速率的主要因素。§8.3金属材料的强化机制掌握五种常见的强化机制概念④掌握临界晶核半径、相变势垒、能量起伏、第9章要点§9.1固态反应概论

（1）掌握固态反应特征；（2）了解固态反应分类。§9.2固态反应机理（1）理解相界面上化学反应机理；（2）理解相界面上反应和离子扩散的关系；（3）掌握连续反应、加成反应、造膜反应、置换反应、转变反应、热分解反应等概念、特点。

第9§9.3固态反应动力学（1）了解一般动力学关系；（2）掌握化学动力学范围的特点、均相系统的动力学方程；（3）掌握非均相系统的特点、转化率的概念；（4）掌握扩散动力学范围的特点；（5）掌握抛物线型速度方程、杨德方程、金斯特林格方程。（区别）§9.4影响固态反应的因素掌握几个主要的影响因素。§9.3固态反应动力学

第10章要点§10.1烧结概述①掌握烧结的概念、类型；②掌握烧结温度和熔点的关系；③掌握烧结与固态反应的异同。§10.2烧结过程及机理①了解烧结温度对烧结体性质的影响；

②掌握烧结的三个阶段及特点；

③理解烧结的推动力；④掌握烧结机理。第10章要§10.3再结晶和晶粒长大①掌握再结晶的概念、推动力、机理、条件；②了解再结晶温度的概念；③掌握晶粒长大的概念、推动力、晶粒的稳定形状；④了解第二相杂质对晶粒长大的影响；⑤掌握二次再结晶的概念；⑥了解二次再结晶的机理，对性能的影响。§10.4影响烧结的因素掌握影响烧结的主要因素，及其基本规律。§10.3再结晶和晶粒长大

玻璃的料性：粘度随温度变化而变化的速率。

题型：填空题、判断对错题、作图题、问答题、分析题、计算题、公式推导题

题量：8个大题，53个小题玻璃的料性：粘度随温度变化而变化的速率。1.1材料类型按化学组成（或基本组成）分类1.2材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系1.3材料的选择选择材料的四个原则第1章要点1.1材料类型第1章要点

第2章要点§2.1结晶学基础①掌握空间点阵、晶胞、晶面间距、晶带、晶带轴等相关概念；（晶体结构）②掌握晶向指数和晶面指数。§2.2晶体中质点的结合力与结合能①掌握晶体中键的类型，会估算离子键与共价键的比例；②掌握结合力与结合能的概念。

第2章要点§2.1结晶学基础§2.3晶体中质点的堆积①掌握原子半径、离子半径、配位数、配位多面体、离子极化、同质多晶、类质同晶、变体等概念；②掌握哥希密特结晶化学定律；③理解质点最紧密堆积的原理与方式。§2.4单质晶体结构①掌握三种典型的金属晶体结构；②掌握休谟-偌瑟瑞（Hume-Rothery）规则。

§2.3晶体中质点的堆积§2.5无机化合物晶体结构①掌握无机化合物的基本类型，及各自的晶体结构特点；②理解结构与性质的关系；③掌握声电效应、光电效应、铁电效应等概念；④掌握鲍林规则。§2.6硅酸盐晶体结构①掌握硅酸盐晶体的组成表征、结构特点；②掌握硅酸盐晶体的几种类型；③了解各类硅酸盐晶体的结构特点，理解结构与性能的关系。§2.5无机化合物晶体结构

第3章要点§3.1晶体结构缺陷的类型①掌握缺陷的分类方法；②掌握各种缺陷的定义、特点。§3.2点缺陷

①掌握点缺陷的符号表征；②掌握缺陷反应及缺陷生成规律；（各种缺陷反应）③了解热缺陷浓度的计算、及离子导电性。

第3章要点§3.3线缺陷

①掌握滑移的概念、几何学特点及位错机制；（位错滑移运动的条件、规律）②理解挛晶与滑移的异同；③掌握位错的基本类型及各自的特征；④掌握柏氏矢量：作法，特性及用途；⑤理解位错密度、位错能量、位错宽度、位错强度、位错反应等概念。§3.4面缺陷了解面缺陷的主要类型§3.3线缺陷§3.5固溶体

①掌握固溶体的类型；

②掌握影响溶解度的因素；③掌握固溶体的结构特点及性能特点；④了解固溶体的研究方法。§3.6非化学计量化合物①掌握非化学计量化合物、色心等概念；②理解几类非化学计量化合物的特点、结构。§3.5固溶体第4章要点§4.1熔体的结构①掌握液态金属的结构特点、相起伏的概念；

②掌握硅酸盐熔体的结构特点、聚合物的概念及形成。（影响因素）§4.2熔体的性质

掌握粘度、表面张力、特征温度、硼反常现象、混合碱效应等概念。（粘度－温度关系）第4章要点§4.3玻璃的形成

①掌握玻璃形成的条件；②掌握玻璃的通性。§4.4玻璃的结构①掌握微晶学说和无规则网络学说两种模型的实质（要点）；②了解两种模型的优缺点。§4.3玻璃的形成第5章要点

§5.1固体的表面及其结构①掌握固体表面的概念、类型及特征；

②掌握晶体的表面结构特点；③理解粉体、玻璃的表面结构特点。第5章要点§5.2润湿与粘附①掌握润湿的概念、类型；②掌握接触角的概念、Young方程、润湿的条件；（非理想固体表面的接触角）

③

了解Wenzel方程、Cassie方程；④掌握粘附的概念、及粘附的化学条件。§5.2润湿与粘附

第6章要点6.1相平衡及其研究方法①掌握相平衡的基本概念：相、组元、自由度等；②掌握相律（表达式、应用）；③了解相平衡的研究方法。6.2单元系统相图①掌握单元相图的表示方法；②掌握单元相图的基本类型及其各自的特点；③了解几种常见的专业系统相图。（SiO2相图及应用）

6.3二元系统相图①掌握二元相图的表示方法；②掌握杠杆规则；③掌握二元相图的基本类型及其各自的特点；④掌握分析方法，会分析结晶过程；⑤了解几种常见的专业二元相图（会分析）。

6.3二元系统相图6.4三元系统相图（重点）

①掌握三元相图的表示方法；

②掌握浓度三角形，包括各种规则；③掌握三元相图的基本类型及其各自的特点；④掌握复杂相图的分析方法，会分析室温组成及其结晶过程；（加热、双线法、作业类型）⑤掌握几种常见的专业三元相图（会分析）。

6.4三元系统相图（重点）

第7章重点§7.1扩散动力学方程掌握扩散第一定律和扩散第二定律的表达式、适用条件；§7.2菲克定律的应用掌握扩散第二定律的求解方法（记忆基本公式）。

§7.3扩散的微观机制①掌握间隙扩散机制和空位扩散机制（思想、适用场合、激活能的区别）；②掌握阿累尼乌斯公式；（本征扩散与非本征扩散）③了解扩散系数公式的推导方法。§7.4固态扩散的分类①掌握自扩散和互扩散、下坡扩散和上坡扩散、原子扩散和反应扩散等概念；§7.3扩散的微观机制②了解反应扩散的特点，能结合相图分析反应扩散过程。§7.5多元系统的扩散

掌握克肯达尔效应概念及意义；§7.6影响扩散的因素掌握主要的影响因素及其规律；

②了解反应扩散的特点，能结合相图分析反应扩散过程。

第8章要点§8.1相变概述

①掌握相变的类型，及各种相变概念；

②掌握相变的条件（温度条件、压力和浓度条件）。§8.2液相－固相的转变①掌握凝固的宏观现象、微观过程及凝固驱动力；②掌握过冷度的概念。

③掌握均匀形核理论（包括公式的推导）及条件；

④掌握临界晶核半径、相变势垒、能量起伏、核化速率等概念；（I～△T关系）

⑤掌握非均匀形核与均匀形核的异同。

⑥了解晶体生长过程，掌握生长速率与过冷度的关系；⑦了解影响结晶速率的主要因素。§8.3金属材料的强化机制掌握五种常见的强化机制概念④掌握临界晶核半径、相变势垒、能量起伏、第9章要点§9.1固态反应概论

（1）掌握固态反应特征；（2）了解固态反应分类。§9.2固态反应机理（1）理解相界面上化学反应机理；（2）理解相界面上反应和离子扩散的关系；（3）掌握连续反应、加成反应、造膜反应、置换反应、转变