材料科學與工程總復習課件

1.1材料類型按化學組成（或基本組成）分類1.2材料組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、工藝及其與環(huán)境的關(guān)系1.3材料的選擇選擇材料的四個原則第1章要點1.1材料類型第1章要點

第2章要點§2.1結(jié)晶學基礎①掌握空間點陣、晶胞、晶面間距、晶帶、晶帶軸等相關(guān)概念；（晶體結(jié)構(gòu)）②掌握晶向指數(shù)和晶面指數(shù)?！?.2晶體中質(zhì)點的結(jié)合力與結(jié)合能①掌握晶體中鍵的類型，會估算離子鍵與共價鍵的比例；②掌握結(jié)合力與結(jié)合能的概念。

第2章要點§2.1結(jié)晶學基礎§2.3晶體中質(zhì)點的堆積①掌握原子半徑、離子半徑、配位數(shù)、配位多面體、離子極化、同質(zhì)多晶、類質(zhì)同晶、變體等概念；②掌握哥希密特結(jié)晶化學定律；③理解質(zhì)點最緊密堆積的原理與方式。§2.4單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)①掌握三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)；②掌握休謨-偌瑟瑞（Hume-Rothery）規(guī)則。

§2.3晶體中質(zhì)點的堆積§2.5無機化合物晶體結(jié)構(gòu)①掌握無機化合物的基本類型，及各自的晶體結(jié)構(gòu)特點；②理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；③掌握聲電效應、光電效應、鐵電效應等概念；④掌握鮑林規(guī)則?！?.6硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)①掌握硅酸鹽晶體的組成表征、結(jié)構(gòu)特點；②掌握硅酸鹽晶體的幾種類型；③了解各類硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)特點，理解結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系?！?.5無機化合物晶體結(jié)構(gòu)

第3章要點§3.1晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型①掌握缺陷的分類方法；②掌握各種缺陷的定義、特點。§3.2點缺陷

①掌握點缺陷的符號表征；②掌握缺陷反應及缺陷生成規(guī)律；（各種缺陷反應）③了解熱缺陷濃度的計算、及離子導電性。

第3章要點§3.3線缺陷

①掌握滑移的概念、幾何學特點及位錯機制；（位錯滑移運動的條件、規(guī)律）②理解攣晶與滑移的異同；③掌握位錯的基本類型及各自的特征；④掌握柏氏矢量：作法，特性及用途；⑤理解位錯密度、位錯能量、位錯寬度、位錯強度、位錯反應等概念。§3.4面缺陷了解面缺陷的主要類型§3.3線缺陷§3.5固溶體

①掌握固溶體的類型；

②掌握影響溶解度的因素；③掌握固溶體的結(jié)構(gòu)特點及性能特點；④了解固溶體的研究方法?！?.6非化學計量化合物①掌握非化學計量化合物、色心等概念；②理解幾類非化學計量化合物的特點、結(jié)構(gòu)?！?.5固溶體第4章要點§4.1熔體的結(jié)構(gòu)①掌握液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)特點、相起伏的概念；

②掌握硅酸鹽熔體的結(jié)構(gòu)特點、聚合物的概念及形成。（影響因素）§4.2熔體的性質(zhì)

掌握粘度、表面張力、特征溫度、硼反常現(xiàn)象、混合堿效應等概念。（粘度－溫度關(guān)系）第4章要點§4.3玻璃的形成

①掌握玻璃形成的條件；②掌握玻璃的通性?！?.4玻璃的結(jié)構(gòu)①掌握微晶學說和無規(guī)則網(wǎng)絡學說兩種模型的實質(zhì)（要點）；②了解兩種模型的優(yōu)缺點?！?.3玻璃的形成第5章要點

§5.1固體的表面及其結(jié)構(gòu)①掌握固體表面的概念、類型及特征；

②掌握晶體的表面結(jié)構(gòu)特點；③理解粉體、玻璃的表面結(jié)構(gòu)特點。第5章要點§5.2潤濕與粘附①掌握潤濕的概念、類型；②掌握接觸角的概念、Young方程、潤濕的條件；（非理想固體表面的接觸角）

③

了解Wenzel方程、Cassie方程；④掌握粘附的概念、及粘附的化學條件?！?.2潤濕與粘附

第6章要點6.1相平衡及其研究方法①掌握相平衡的基本概念：相、組元、自由度等；②掌握相律（表達式、應用）；③了解相平衡的研究方法。6.2單元系統(tǒng)相圖①掌握單元相圖的表示方法；②掌握單元相圖的基本類型及其各自的特點；③了解幾種常見的專業(yè)系統(tǒng)相圖。（SiO2相圖及應用）

6.3二元系統(tǒng)相圖①掌握二元相圖的表示方法；②掌握杠桿規(guī)則；③掌握二元相圖的基本類型及其各自的特點；④掌握分析方法，會分析結(jié)晶過程；⑤了解幾種常見的專業(yè)二元相圖（會分析）。

6.3二元系統(tǒng)相圖6.4三元系統(tǒng)相圖（重點）

①掌握三元相圖的表示方法；

②掌握濃度三角形，包括各種規(guī)則；③掌握三元相圖的基本類型及其各自的特點；④掌握復雜相圖的分析方法，會分析室溫組成及其結(jié)晶過程；（加熱、雙線法、作業(yè)類型）⑤掌握幾種常見的專業(yè)三元相圖（會分析）。

6.4三元系統(tǒng)相圖（重點）

第7章重點§7.1擴散動力學方程掌握擴散第一定律和擴散第二定律的表達式、適用條件；§7.2菲克定律的應用掌握擴散第二定律的求解方法（記憶基本公式）。

§7.3擴散的微觀機制①掌握間隙擴散機制和空位擴散機制（思想、適用場合、激活能的區(qū)別）；②掌握阿累尼烏斯公式；（本征擴散與非本征擴散）③了解擴散系數(shù)公式的推導方法。§7.4固態(tài)擴散的分類①掌握自擴散和互擴散、下坡擴散和上坡擴散、原子擴散和反應擴散等概念；§7.3擴散的微觀機制②了解反應擴散的特點，能結(jié)合相圖分析反應擴散過程?！?.5多元系統(tǒng)的擴散

掌握克肯達爾效應概念及意義；§7.6影響擴散的因素掌握主要的影響因素及其規(guī)律；

②了解反應擴散的特點，能結(jié)合相圖分析反應擴散過程。

第8章要點§8.1相變概述

①掌握相變的類型，及各種相變概念；

②掌握相變的條件（溫度條件、壓力和濃度條件）?！?.2液相－固相的轉(zhuǎn)變①掌握凝固的宏觀現(xiàn)象、微觀過程及凝固驅(qū)動力；②掌握過冷度的概念。

③掌握均勻形核理論（包括公式的推導）及條件；

④掌握臨界晶核半徑、相變勢壘、能量起伏、核化速率等概念；（I～△T關(guān)系）

⑤掌握非均勻形核與均勻形核的異同。

⑥了解晶體生長過程，掌握生長速率與過冷度的關(guān)系；⑦了解影響結(jié)晶速率的主要因素?！?.3金屬材料的強化機制掌握五種常見的強化機制概念④掌握臨界晶核半徑、相變勢壘、能量起伏、第9章要點§9.1固態(tài)反應概論

（1）掌握固態(tài)反應特征；（2）了解固態(tài)反應分類。§9.2固態(tài)反應機理（1）理解相界面上化學反應機理；（2）理解相界面上反應和離子擴散的關(guān)系；（3）掌握連續(xù)反應、加成反應、造膜反應、置換反應、轉(zhuǎn)變反應、熱分解反應等概念、特點。

第9§9.3固態(tài)反應動力學（1）了解一般動力學關(guān)系；（2）掌握化學動力學范圍的特點、均相系統(tǒng)的動力學方程；（3）掌握非均相系統(tǒng)的特點、轉(zhuǎn)化率的概念；（4）掌握擴散動力學范圍的特點；（5）掌握拋物線型速度方程、楊德方程、金斯特林格方程。（區(qū)別）§9.4影響固態(tài)反應的因素掌握幾個主要的影響因素?！?.3固態(tài)反應動力學

第10章要點§10.1燒結(jié)概述①掌握燒結(jié)的概念、類型；②掌握燒結(jié)溫度和熔點的關(guān)系；③掌握燒結(jié)與固態(tài)反應的異同?！?0.2燒結(jié)過程及機理①了解燒結(jié)溫度對燒結(jié)體性質(zhì)的影響；

②掌握燒結(jié)的三個階段及特點；

③理解燒結(jié)的推動力；④掌握燒結(jié)機理。第10章要§10.3再結(jié)晶和晶粒長大①掌握再結(jié)晶的概念、推動力、機理、條件；②了解再結(jié)晶溫度的概念；③掌握晶粒長大的概念、推動力、晶粒的穩(wěn)定形狀；④了解第二相雜質(zhì)對晶粒長大的影響；⑤掌握二次再結(jié)晶的概念；⑥了解二次再結(jié)晶的機理，對性能的影響?！?0.4影響燒結(jié)的因素掌握影響燒結(jié)的主要因素，及其基本規(guī)律?！?0.3再結(jié)晶和晶粒長大

玻璃的料性：粘度隨溫度變化而變化的速率。

題型：填空題、判斷對錯題、作圖題、問答題、分析題、計算題、公式推導題

題量：8個大題，53個小題玻璃的料性：粘度隨溫度變化而變化的速率。1.1材料類型按化學組成（或基本組成）分類1.2材料組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、工藝及其與環(huán)境的關(guān)系1.3材料的選擇選擇材料的四個原則第1章要點1.1材料類型第1章要點

第2章要點§2.1結(jié)晶學基礎①掌握空間點陣、晶胞、晶面間距、晶帶、晶帶軸等相關(guān)概念；（晶體結(jié)構(gòu)）②掌握晶向指數(shù)和晶面指數(shù)?！?.2晶體中質(zhì)點的結(jié)合力與結(jié)合能①掌握晶體中鍵的類型，會估算離子鍵與共價鍵的比例；②掌握結(jié)合力與結(jié)合能的概念。

第2章要點§2.1結(jié)晶學基礎§2.3晶體中質(zhì)點的堆積①掌握原子半徑、離子半徑、配位數(shù)、配位多面體、離子極化、同質(zhì)多晶、類質(zhì)同晶、變體等概念；②掌握哥希密特結(jié)晶化學定律；③理解質(zhì)點最緊密堆積的原理與方式。§2.4單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)①掌握三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)；②掌握休謨-偌瑟瑞（Hume-Rothery）規(guī)則。

§2.3晶體中質(zhì)點的堆積§2.5無機化合物晶體結(jié)構(gòu)①掌握無機化合物的基本類型，及各自的晶體結(jié)構(gòu)特點；②理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；③掌握聲電效應、光電效應、鐵電效應等概念；④掌握鮑林規(guī)則。§2.6硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)①掌握硅酸鹽晶體的組成表征、結(jié)構(gòu)特點；②掌握硅酸鹽晶體的幾種類型；③了解各類硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)特點，理解結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系?！?.5無機化合物晶體結(jié)構(gòu)

第3章要點§3.1晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型①掌握缺陷的分類方法；②掌握各種缺陷的定義、特點?！?.2點缺陷

①掌握點缺陷的符號表征；②掌握缺陷反應及缺陷生成規(guī)律；（各種缺陷反應）③了解熱缺陷濃度的計算、及離子導電性。

第3章要點§3.3線缺陷

①掌握滑移的概念、幾何學特點及位錯機制；（位錯滑移運動的條件、規(guī)律）②理解攣晶與滑移的異同；③掌握位錯的基本類型及各自的特征；④掌握柏氏矢量：作法，特性及用途；⑤理解位錯密度、位錯能量、位錯寬度、位錯強度、位錯反應等概念?！?.4面缺陷了解面缺陷的主要類型§3.3線缺陷§3.5固溶體

①掌握固溶體的類型；

②掌握影響溶解度的因素；③掌握固溶體的結(jié)構(gòu)特點及性能特點；④了解固溶體的研究方法?！?.6非化學計量化合物①掌握非化學計量化合物、色心等概念；②理解幾類非化學計量化合物的特點、結(jié)構(gòu)。§3.5固溶體第4章要點§4.1熔體的結(jié)構(gòu)①掌握液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)特點、相起伏的概念；

②掌握硅酸鹽熔體的結(jié)構(gòu)特點、聚合物的概念及形成。（影響因素）§4.2熔體的性質(zhì)

掌握粘度、表面張力、特征溫度、硼反?，F(xiàn)象、混合堿效應等概念。（粘度－溫度關(guān)系）第4章要點§4.3玻璃的形成

①掌握玻璃形成的條件；②掌握玻璃的通性。§4.4玻璃的結(jié)構(gòu)①掌握微晶學說和無規(guī)則網(wǎng)絡學說兩種模型的實質(zhì)（要點）；②了解兩種模型的優(yōu)缺點。§4.3玻璃的形成第5章要點

§5.1固體的表面及其結(jié)構(gòu)①掌握固體表面的概念、類型及特征；

②掌握晶體的表面結(jié)構(gòu)特點；③理解粉體、玻璃的表面結(jié)構(gòu)特點。第5章要點§5.2潤濕與粘附①掌握潤濕的概念、類型；②掌握接觸角的概念、Young方程、潤濕的條件；（非理想固體表面的接觸角）

③

了解Wenzel方程、Cassie方程；④掌握粘附的概念、及粘附的化學條件?！?.2潤濕與粘附

第6章要點6.1相平衡及其研究方法①掌握相平衡的基本概念：相、組元、自由度等；②掌握相律（表達式、應用）；③了解相平衡的研究方法。6.2單元系統(tǒng)相圖①掌握單元相圖的表示方法；②掌握單元相圖的基本類型及其各自的特點；③了解幾種常見的專業(yè)系統(tǒng)相圖。（SiO2相圖及應用）

6.3二元系統(tǒng)相圖①掌握二元相圖的表示方法；②掌握杠桿規(guī)則；③掌握二元相圖的基本類型及其各自的特點；④掌握分析方法，會分析結(jié)晶過程；⑤了解幾種常見的專業(yè)二元相圖（會分析）。

6.3二元系統(tǒng)相圖6.4三元系統(tǒng)相圖（重點）

①掌握三元相圖的表示方法；

②掌握濃度三角形，包括各種規(guī)則；③掌握三元相圖的基本類型及其各自的特點；④掌握復雜相圖的分析方法，會分析室溫組成及其結(jié)晶過程；（加熱、雙線法、作業(yè)類型）⑤掌握幾種常見的專業(yè)三元相圖（會分析）。

6.4三元系統(tǒng)相圖（重點）

第7章重點§7.1擴散動力學方程掌握擴散第一定律和擴散第二定律的表達式、適用條件；§7.2菲克定律的應用掌握擴散第二定律的求解方法（記憶基本公式）。

§7.3擴散的微觀機制①掌握間隙擴散機制和空位擴散機制（思想、適用場合、激活能的區(qū)別）；②掌握阿累尼烏斯公式；（本征擴散與非本征擴散）③了解擴散系數(shù)公式的推導方法?！?.4固態(tài)擴散的分類①掌握自擴散和互擴散、下坡擴散和上坡擴散、原子擴散和反應擴散等概念；§7.3擴散的微觀機制②了解反應擴散的特點，能結(jié)合相圖分析反應擴散過程?！?.5多元系統(tǒng)的擴散

掌握克肯達爾效應概念及意義；§7.6影響擴散的因素掌握主要的影響因素及其規(guī)律；

②了解反應擴散的特點，能結(jié)合相圖分析反應擴散過程。

第8章要點§8.1相變概述

①掌握相變的類型，及各種相變概念；

②掌握相變的條件（溫度條件、壓力和濃度條件）?！?.2液相－固相的轉(zhuǎn)變①掌握凝固的宏觀現(xiàn)象、微觀過程及凝固驅(qū)動力；②掌握過冷度的概念。

③掌握均勻形核理論（包括公式的推導）及條件；

④掌握臨界晶核半徑、相變勢壘、能量起伏、核化速率等概念；（I～△T關(guān)系）

⑤掌握非均勻形核與均勻形核的異同。

⑥了解晶體生長過程，掌握生長速率與過冷度的關(guān)系；⑦了解影響結(jié)晶速率的主要因素?！?.3金屬材料的強化機制掌握五種常見的強化機制概念④掌握臨界晶核半徑、相變勢壘、能量起伏、第9章要點§9.1固態(tài)反應概論

（1）掌握固態(tài)反應特征；（2）了解固態(tài)反應分類。§9.2固態(tài)反應機理（1）理解相界面上化學反應機理；（2）理解相界面上反應和離子擴散的關(guān)系；（3）掌握連續(xù)反應、加成反應、造膜反應、置換反應、轉(zhuǎn)變