材料科學(xué)綜合概述

第一章材料科學(xué)概述一、材料與材料科學(xué)二、材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述三、材料的性能四、材料工藝及其與結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系五、材料的強(qiáng)化機(jī)制一、材料與材料科學(xué)1.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的基本概念2.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的地位3.學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的意義1.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的基本概念

材料是指人類社會(huì)能接受地，經(jīng)濟(jì)地的制造有用物品的物質(zhì)。

材料科學(xué)是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝、加工工藝、材料的性能與材料應(yīng)用之間的相互關(guān)系的科學(xué)。材料科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)的支柱，是當(dāng)今世界的帶頭學(xué)科之一。納米材料科學(xué)與技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的新興學(xué)科，成為21世紀(jì)新技術(shù)的主導(dǎo)中心。

材料科學(xué)基礎(chǔ)是進(jìn)行材料科學(xué)研究的基礎(chǔ)理論，它將各種材料（包括金屬、陶瓷、高分子材料）的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)規(guī)律建立在共同的理論基礎(chǔ)上，用于指導(dǎo)材料的研究、生產(chǎn)、應(yīng)用和發(fā)展。它涵蓋了材料科學(xué)和材料工程的基礎(chǔ)理論。

2、材料科學(xué)基礎(chǔ)的地位

人類社會(huì)發(fā)展的歷史階段常常用當(dāng)時(shí)主要使用的材料來(lái)劃分。從古代到現(xiàn)在人類使用材料的歷史共經(jīng)歷了七個(gè)時(shí)代，各時(shí)代的開(kāi)始時(shí)間：

w

石器時(shí)代（公元前10萬(wàn)年）w

青銅器時(shí)代（公元前3000年）w

鐵器時(shí)代（公元前1000年）w

水泥時(shí)代（公元0年）w鋼時(shí)代（1800年）w硅時(shí)代（1950年）w新材料時(shí)代（1990年）

3.學(xué)習(xí)料料科學(xué)基礎(chǔ)的意義

（一）材料科學(xué)的內(nèi)涵

材料科學(xué)是一個(gè)跨物理、化學(xué)等的學(xué)科。材料科學(xué)的核心問(wèn)題是材料的組織結(jié)構(gòu)（Structure）和性能（Property）以及它們之間的關(guān)系。右圖為材料科學(xué)與工程四要素。所以，先要了解材料的結(jié)構(gòu)是什么？

材料結(jié)構(gòu)關(guān)系

w材料的結(jié)構(gòu)包括不同晶體結(jié)構(gòu)和非晶體，以及顯微鏡下的微觀結(jié)構(gòu)，哪些主要因素能夠影響和改變結(jié)構(gòu)？只有了解了這些才能實(shí)現(xiàn)控制結(jié)構(gòu)的目的。w材料的性能包括物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能。(二）材料科學(xué)與材料工程的關(guān)系

w

材料科學(xué)的形成：“材料”早存在，“材料科學(xué)”提出于20世紀(jì)60年代，1957年蘇聯(lián)衛(wèi)星上天，美國(guó)震動(dòng)很大，在大學(xué)相繼建立十余個(gè)材料科學(xué)研究中心，自此開(kāi)始，“材料科學(xué)”一詞廣泛應(yīng)用。w

一般來(lái)講，科學(xué)是研究“為什么”的學(xué)問(wèn)，而工程是解決“怎么做”的學(xué)問(wèn)。材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論，為材料工程指明方向，為更好地選擇、使用材料，發(fā)揮現(xiàn)有材料的潛力、發(fā)展新材料提供理論基礎(chǔ)。

w

材料科學(xué)和材料工程之間的區(qū)別主要在于著眼點(diǎn)的不同或者說(shuō)各自強(qiáng)調(diào)的中心不同，它們之間并沒(méi)有一條明確的界線，因此，后來(lái)人們常常將二者放在一起，采用一個(gè)復(fù)合名詞－材料科學(xué)與工程（MSE，MaterialScienceandEngineering）

材料科學(xué)

：是一門科學(xué)，它從事與材料本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、分析和了解方面的研究，其目的在于提供材料結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一描繪或模型，以及解釋這種結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。它包括下面的三個(gè)環(huán)節(jié)，核心是結(jié)構(gòu)和性能。材料科學(xué)工藝結(jié)構(gòu)性能材料工程：是工程的一個(gè)領(lǐng)域，其目的在于經(jīng)濟(jì)地，而又為社會(huì)所能接受地控制材料的結(jié)構(gòu)、性能和形狀。它包括下面的五個(gè)環(huán)節(jié)。

材料工程設(shè)備構(gòu)件行為結(jié)構(gòu)工藝性能(三）材料的分類

通常根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)和用途來(lái)分類。結(jié)構(gòu)材料是以強(qiáng)度，剛度，韌性，耐勞性，硬度，疲勞強(qiáng)度等力學(xué)性能為特征的材料。功能材料是以聲，光，電，磁，熱等物理性能為特征的材料。又可按金屬、陶瓷、高分子和它們的復(fù)合材料來(lái)。

結(jié)構(gòu)材料實(shí)際上是一種按結(jié)合鍵種類來(lái)分類的方法。由此可將材料分為金屬、陶瓷、高分子和由金屬、陶瓷和高分子分別組合成的各種復(fù)合材料材料。金屬材料：黑色金屬材料（鋼鐵）、有色黑色金屬材料（除鋼鐵以外的）陶瓷材料：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷

高分子材料：塑料、橡膠合成纖維

復(fù)合材料：金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、樹(shù)脂基復(fù)合材料

功能材料：電子材料、光電子材料、超導(dǎo)材料（四）材料的應(yīng)用

讓我們回顧幾項(xiàng)有影響的事例，以便加深理解材料的發(fā)展在人類社會(huì)發(fā)展中起了舉足輕重的作用。w計(jì)算機(jī)與材料

1、計(jì)算機(jī)經(jīng)歷：電子管→晶體管→集成電路時(shí)代

2、個(gè)人電腦移動(dòng)存儲(chǔ)器的比較

材料科學(xué)的發(fā)展是計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)。

種類使用的材料存儲(chǔ)容量特點(diǎn)軟盤氧化鐵1.44Mb容量小，文本文件存儲(chǔ)CD－RW以ZnS等為主的陶瓷材料650MbCD光盤，價(jià)低，用量大MO(磁光盤)TbFeCo合金磁光材料650Mb，1.3G需專用驅(qū)動(dòng)器，價(jià)格高，局限在廣告圖形用戶DVD－RWZnS等為主的陶瓷材料單面單層為4.7GbCD－RW和CD光盤，用量大w飛機(jī)和材料

從萊特兄弟實(shí)現(xiàn)飛行的夢(mèng)想以來(lái)，航空和航天器發(fā)生了巨變。為了飛得快和遠(yuǎn)，就要采用強(qiáng)度高和比重小的材料，重視材料的比強(qiáng)度，即強(qiáng)度/比重之比。因此，航空和航天器中鋁、鎂合金用量大。隨著航空技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，輕質(zhì)和高比強(qiáng)度的鈦合金、碳纖維

實(shí)例壓氣機(jī)葉片壓氣機(jī)機(jī)匣飛機(jī)尾翼硼纖維鋁合金板和管材料鋁合金鈦合金碳纖維復(fù)合材料硼纖維增強(qiáng)鋁合金強(qiáng)度范圍MPa150－450350－11001000－1200（順纖維方向）1500（順纖維方向）比強(qiáng)度MPa55－16080－245625－750570美國(guó)待升空的航天飛機(jī)材料和生活用品

鈦結(jié)構(gòu)自行車：“自行車發(fā)燒友”選擇鈦合金制自行車。鈦合金的應(yīng)用場(chǎng)合很特殊。通常用于需要抗腐蝕，耐疲勞，高彈性的場(chǎng)合生命科學(xué)材料

原來(lái)使用專用的汞合金，為防止金屬合金的分解已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種可以滿足口腔中特殊的物理及化學(xué)環(huán)境的新型陶瓷。具體來(lái)講，它需要滿足下列要求：耐口腔中的酸；低熱導(dǎo)率（這對(duì)你吃冷飲有好處）；盡得住數(shù)年的咀嚼力；耐驟冷驟熱；當(dāng)然還要口感舒適復(fù)合科嘆學(xué)材料碳、硼關(guān)纖維及挪環(huán)氧化先合物復(fù)討合材料嫂非常輕吳，可以福在某特扮定方向絕上增加膝強(qiáng)度（焦用于特購(gòu)殊目的融）。航空材料材料的糊主要性權(quán)能取決椅于母體茅，加入膨合金元顧素成分騙將改善扮金屬的疊物理及再機(jī)械性叮能——強(qiáng)度、耐坐力、使用傘壽命。在羞飛機(jī)發(fā)動(dòng)掉機(jī)中一種蜂摻鎳化合流物制成稱若作718壘合金被廣范泛的用于拌制造波音即777客紀(jì)機(jī)上的發(fā)義動(dòng)機(jī)的壓吊縮機(jī)、葉虛片及緊固莫件。形狀記憶扒合金超級(jí)鋼近來(lái)，鋼遠(yuǎn)鐵工業(yè)已俘經(jīng)開(kāi)發(fā)出甲一種汽車紫用鋼，比叉原先的輕芝24%，犬而強(qiáng)度高艱34%，垂稱為超級(jí)鋼。其優(yōu)點(diǎn)決是：高撞飾擊能量吸盒收率；高團(tuán)強(qiáng)度-質(zhì)涂量比；實(shí)專用新型制懼造工藝；蠶可以有多礦種不同性斧能(壽命啄、防銹等奪）。新材料階豆段的特征w是一個(gè)眉由多種衫材料決乎定社會(huì)栽和經(jīng)濟(jì)稠發(fā)展的員時(shí)代；w新材料以壤人造為特投征，非自秤然界中現(xiàn)乎成有的;w新材料曉是根據(jù)墓我們對(duì)租材料的跡物理和鞠化學(xué)性魔能的了執(zhí)解，為騰了特定悼的需要寄設(shè)計(jì)和通加工而扒成的；w這些新趨材料使巨新技術(shù)丟得以產(chǎn)蝦生和應(yīng)更用，而秧新技術(shù)劈燕又促進(jìn)吩了新工滴業(yè)的出競(jìng)現(xiàn)和發(fā)裝展，從伯而使國(guó)雙家財(cái)富那和就業(yè)攻增加。1990碼年美國(guó)總街統(tǒng)的科學(xué)搞顧問(wèn)Al刃l(wèi)any占.Bro充mley納明確指出“材料科學(xué)墊在美國(guó)是擺最重要的甲學(xué)科”。199浩1年日議本為未遵來(lái)工業(yè)漁規(guī)劃技公術(shù)列舉慘的11炸項(xiàng)主要田項(xiàng)目中憐有7項(xiàng)雄是基于炕先進(jìn)材躲料之上順。1986底年《科學(xué)屠的美國(guó)人慣》雜志指暫出“先進(jìn)材拘料對(duì)未藏來(lái)的宇蠢航、電腳子設(shè)備頭、汽車怪以及其棄他工業(yè)業(yè)的發(fā)展瓣是必要調(diào)的，材淋料科學(xué)串的進(jìn)步常決定了影經(jīng)濟(jì)關(guān)美鍵部門暫增長(zhǎng)速口率的極有限范圍渠。”w可見(jiàn)，材坐料科學(xué)歷稈來(lái)是技術(shù)茅進(jìn)步的支盯柱二、材裂料結(jié)構(gòu)杰簡(jiǎn)述1.原子漆結(jié)構(gòu)2.結(jié)嚷合鍵3.固虜體結(jié)構(gòu)4.結(jié)構(gòu)親缺陷1原子側(cè)結(jié)構(gòu)顫（Ato充mic紫St吼ruc引tur糊e）一、物步質(zhì)的組睡成（S渣ubs對(duì)tan吐ce徒Con諷str公uct乞ion舞）物質(zhì)由無(wú)遷數(shù)微粒（占Part谷icle爛s）聚集療而成分子（M怕olec允ule）能：?jiǎn)为?dú)存牙在保裕存物質(zhì)化咳學(xué)特性dH2O=0.2嗽nm肆M(H2)為2奧M（竭prot蠅ein）量為百萬(wàn)原子（斤Ato型m）：位化喝學(xué)變化虧中最小擦微粒1、原子鍛結(jié)構(gòu)187艇9年廣J.J厭Th配oms痛on浙發(fā)現(xiàn)電矩子（e令lec掩tro轎n),妹揭示了包原子內(nèi)球部秘密1911屢年甘E.R券uthe辨rfor辮d提出原摸子結(jié)構(gòu)有濱核模型191千3年猶N.B窄ohr她將Boh辟ra櫻tom莫ic比mod床el核外電子晨的排布（ele壩ctr喉on閃con華fig星ura化tio勸n)規(guī)律描述原子至中一個(gè)電晉子的空間府和能量，偽可用四個(gè)鈔量子數(shù)（qua道ntum曉num淡bers蠟）表示2結(jié)合鍵(B亂ond舊ing坊ty牧pe鞠wit滴ho膊the都ra收tom凱)一、金紫屬鍵（展Met池all輛ic陽(yáng)bon炕din狠g）典型金棄屬原子搖結(jié)構(gòu)：節(jié)最外層疼電子數(shù)懇很少，證即價(jià)電榴子（v醫(yī)ale低nce騾el滲ect蹤蝶ron抽）極易全掙脫原要子核之農(nóng)束縛而含成為自添由電子睛（Fr三ee稻ele旱ctr倍on）燃，形成羊電子云胳（el希ect吊ron酬cl足oud凝）金屬帆中自由三電子與盡金屬正援離子之勻間構(gòu)成盤鍵合稱切為金屬?gòu)濇I特點(diǎn)：疲電子共亮有化，如既無(wú)飽虛和性又晨無(wú)方向原性，形餡成低能筒量密堆衰結(jié)構(gòu)性質(zhì)：良眉好導(dǎo)電、壁導(dǎo)熱性能逝，延展性銳好二、離子堪鍵（Ion悅icb謀ondi田ng)多數(shù)鹽類盾、堿類和罩金屬氧化專物特點(diǎn)：牛以離子帶而不是蒜以原子正為結(jié)合商單元，勝要求正盒負(fù)離子溪相間排物列，且無(wú)方向吃性，無(wú)飽登和性性質(zhì)：熔類點(diǎn)和硬度豎均較高，第良好電絕貍緣體三、共瞎價(jià)鍵（宅cov緣瑞ale集nt堪bon慰din乳g）亞金屬（存C、Si兔、Sn、刻Ge）販，聚合物旦和無(wú)機(jī)非岔金屬材料實(shí)質(zhì)：由坐二個(gè)或多咐個(gè)電負(fù)性昂差不大的董原子間通緊過(guò)共用電詢子對(duì)而成特點(diǎn)：飽援和性既配位彈數(shù)較小付，方向性閃（s電子正除外）性質(zhì)：染熔點(diǎn)高劈燕、質(zhì)硬穗脆、導(dǎo)租電能力被差實(shí)質(zhì)：槍金屬咸原子科帶短正電的眠正離子黃（Ca貸tio旺n）非金屬原捕子找?guī)ж?fù)電的它負(fù)離子（東anio飾n）e四、范值德華力（Van謀der絮waa豆lsb瀉ondi晴ng)包括：靜濤電力(e欄lect住rost冷atic在)、誘導(dǎo)河力(in私duct咸ion)尿和色散力攀(dis餡pers順ive泉forc浮e)屬物理飽鍵，伴系次價(jià)害鍵，不福如化學(xué)然鍵強(qiáng)大槳，但能稈很大程促度改變脅材料性辣質(zhì)五、氫坊鍵（Hy紹dro比gen塵bo翼ndi惹ng）極性分路子鍵切存在于彈HF、千H2O、NH3中，赴在高分王子中占術(shù)重要地由位，氫原子撕中唯一的紋電子被其螞它原子所柴共有（共鋤價(jià)鍵結(jié)合盤），裸露醒原子核將與近翅鄰分子奸的負(fù)端閱相互吸智引——赴氫橋介于化顯學(xué)鍵與紐奉物理鍵民之間，困具有飽磨和性3.固福體結(jié)構(gòu)（So泉lid毛St促ruc合tur穗e）金的AF袖M照片※1晶體學(xué)朝基礎(chǔ)（Bas剩isF石unda滲ment鵝als賣ofc綠ryst躺allo把grap背hy）晶體結(jié)野構(gòu)的基奴本特征寧：原子甩（或分厭子、離換子）在斜三維空再間呈周期性形重復(fù)排列（pe剛rio氧dic澇re幅pea犬ted鄰ar估ray奶），即存在長(zhǎng)依程有序（lon愛(ài)g-ra械nge拖orde送r）性能上兩萬(wàn)大特點(diǎn)：殲固定的熔寶點(diǎn)（me彈lti刷ng添poi爬nt）,各向異性（ani秩sotr夾opy）一、晶體昨的空間點(diǎn)丟陣（Spa殃ce花lat段tic先e）1.性空間點(diǎn)袋陣的概幫念將晶體中久原子或原冰子團(tuán)抽象鐘為純幾何歪點(diǎn)（陣點(diǎn)latt炸ice弱poin償t），即可得旬到一個(gè)師由無(wú)數(shù)生幾何點(diǎn)芽在三維捏空間排挽列成規(guī)管則的陣竊列—空間休點(diǎn)陣（spa溜cel饅atti糊ce）特征：飄每個(gè)陣渠點(diǎn)在空沖間分布勵(lì)必須具宵有完全寒相同的隔周圍環(huán)搬境(s皆u(píng)rr敞oun竟din委g)2．晶胞命（Unit汗ece酸lls）代表性的刪基本單元銀（最小平善行六面體卡）sma估llr嗚epea旁ten染titi桂es選取晶鳳胞的原邁則：Ⅰ)選取煙的平行六杰面體應(yīng)與忠宏觀晶體趴具有同樣嚼的對(duì)稱性臺(tái)；Ⅱ）平行旗六面體內(nèi)土的棱和角震相等的數(shù)逝目應(yīng)最多巴；Ⅲ）當(dāng)平擱行六面體臘的棱角存扮在直角時(shí)屠，直角的奧數(shù)目應(yīng)最換多；Ⅳ）在滿綠足上條件嬸，晶胞應(yīng)稅具有最小母的體積。簡(jiǎn)單晶死胞（初指級(jí)晶胞責(zé)）：只建有在平銀行六面觀體每個(gè)掌頂角上想有一陣磨點(diǎn)復(fù)雜晶艙胞：纏除在頂改角外，筐在體心歪、面心掌或底心狼上有陣兇點(diǎn)3.晶系濾與布拉菲貪點(diǎn)陣（Cr基yst狡al治Sys周tem茅an世dB頃r(shí)av圈ais賓La嬌tti揚(yáng)ce）七個(gè)晶系析，14個(gè)蹲布拉菲點(diǎn)懲陣晶系布拉菲點(diǎn)陣晶系布拉菲點(diǎn)陣三斜Triclinica≠b≠c，α≠β≠γ單斜Monoclinica≠b≠c，α=γ=90o≠β正交a≠b≠c，α=β=γ＝90o簡(jiǎn)單三斜簡(jiǎn)單單斜底心單斜簡(jiǎn)單正交底心正交體心正交面心正交六方Hexagonala1=a2＝a3≠c，α=β＝90o，γ=120o菱方Rhombohedrala=b=c,α=β=γ≠90o四方（正方）Tetragonala=b≠c,α=β=γ＝90o立方Cubica=b=c，α=β=γ＝90o簡(jiǎn)單六方簡(jiǎn)單菱方簡(jiǎn)單四方體心四方簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方底心單斜簡(jiǎn)單三斜簡(jiǎn)單單隱斜底心正交簡(jiǎn)單正涌交面心正交體心正序交簡(jiǎn)單菱方簡(jiǎn)單六方簡(jiǎn)單四方體心四前方簡(jiǎn)單立方體心立燥方面心立除方4.爽晶體羨結(jié)構(gòu)與片空間點(diǎn)西陣二、晶向果指數(shù)和晶告面指數(shù)（Mi雞lle種rI骨ndi岸ces源of震Cr綱yst購(gòu)all池ogr柜aph匙ic權(quán)Dir拳ect額ion清an倦dP敵lan窗es）1．陣間點(diǎn)坐標(biāo)晶向族<流uv率w>：具罵有等同性溝能的晶向陷歸并而成溉；（x1,y1,z1）,(洞x2,y2,z2)二點(diǎn)連夕線的晶向暑指數(shù)：[濾x2-x1,y2-y1,z2-z1]*指數(shù)看妥特征，正揉負(fù)看走向求法：1）鏈確定隨坐標(biāo)系2）千過(guò)坐鍛標(biāo)原點(diǎn)充，作直紗線與待許求晶向唇平行；3）憂在該直線超上任取一魯點(diǎn)，并確野定該點(diǎn)的倆坐標(biāo)（x柏，y，z怒）4）圣將此漫值化成撒最小整擴(kuò)數(shù)u，刊v，w等并加以餓方括號(hào)違[u裁vw潛]即是彩。（代表一程組互相平使行，方向精一致的晶吐向）2.晶向禁指數(shù)（O員rien葵tati候oni尚ndex份）晶面族溫{h犧kl窮}中的吵晶面數(shù)循：a）h限kl三個(gè)數(shù)虜不等，惹且都≠頓0，則秩此晶面顆族中有b）h閱k仆l有兩個(gè)數(shù)蒼字相等錯(cuò)且都≠0涉，則有，繼如{1攔12存}c)h嗚kl三個(gè)數(shù)影相等，舉則有，d）h選kl有一個(gè)為每0，應(yīng)除轟以2，則遙有有二個(gè)含為0，御應(yīng)除以覽22，則有求法：1）博在所求晶敗面外取晶僵胞的某一伯頂點(diǎn)為原絲式點(diǎn)o，三墳棱邊為三凳坐標(biāo)軸x準(zhǔn)，y，z2）狀以棱邊長(zhǎng)芬a為單位薯，量出待眼定晶面在她三個(gè)坐標(biāo)尋軸上的截刊距；3）波取截距之雁倒數(shù)，并袋化為最小鵲整數(shù)h，欺k，l并僚加以圓括攀號(hào)（h餓kl）茂即是。3.晶面席指數(shù)（In企dic鮮es純of餐Cry泡sta紫llo壘gra物phi盡cP散lan弄e）4.六方田晶系指數(shù)（In財(cái)dic椒es枯of累hex科ago榨nal瘦cr超yst喇a(chǎn)l聯(lián)sys崖tem鴉or嶼hex透ago邊nal和in右dic擠es）三坐標(biāo)系延四軸舍坐標(biāo)系a1，a2，c摧a1，a2，a3，c120°120°120°（hk寇i戶l)i=貓-(作h+k城)[uv盲tw際]把t=堪-(u赴+v)5.晶雁帶（Cry敞stal拿zon蔬e）所有相交狼于某一晶漏向直線或且平行于此獎(jiǎng)直線的晶拉面構(gòu)成一且個(gè)“晶帶糟”（c坊rys胖tal慮zo筒ne）此直線稱瘦為晶帶軸海（cry成stal車zon齡eax光is），橋所有的這鳥(niǎo)些晶面都需稱為共帶床面。晶帶軸[宣uv請(qǐng)w]與該非晶帶的晶柴面（h鏡kl）塑之間存在抹以下關(guān)系hu伶＋k慣v＋嚇lw萍＝0棍———際—晶帶科定律凡滿足返此關(guān)系枯的晶面固都屬于大以[u全v崇w]為投晶帶軸常的晶帶則三個(gè)照晶面同薯屬一個(gè)駁晶帶6．晶面姑間距（Int交erpl臭anar同cry悟stal皮spa冰cing鼓）兩相鄰贊近平行襖晶面間識(shí)的垂直勝距離—墳晶面間睛距，用飄dhkl表示從原點(diǎn)征作（h面k蔥l）晶摸面的法筆線，則效法線被載最近的錦（h孕kl舞）面所交截瘡的距離即寧是上述公彩式僅適陡用于簡(jiǎn)之單晶胞負(fù),對(duì)于梢復(fù)雜晶侍胞則要農(nóng)考慮附縫加面的埋影響fcc純當(dāng)（切hkl按）不為忽全奇、貓偶數(shù)時(shí)梯，有附嚼加面：通常低指紛數(shù)的晶面斜間距較大舍，而高指哨數(shù)的晶面剛間距則較累小bcc當(dāng)h＋k＋l＝奇數(shù)時(shí)籌，有附加們面：六方晶系立方晶系柜：如{0耕00瘦1}面三、晶體的對(duì)涉稱性crys宴tall氣ine獨(dú)symm努etrysymm孕etri耍zati坊ono悔fcrys子tals對(duì)稱性—犧—晶體的趴基本性質(zhì)對(duì)稱元煩素（s棵ymm冊(cè)etr陣ye棚lem全ent匹s）宏觀對(duì)耽稱性療元素點(diǎn)群（垮poi舟nt臘gro納up）鋸—晶體雜中所有何點(diǎn)對(duì)稱針元素的臟集合根據(jù)晶體口外形對(duì)稱嚴(yán)性，共有雪32種點(diǎn)格群空間群把（sp聰ace朱gr營(yíng)oup碧）—晶贏體中原播子組合診所有可稀能方式根據(jù)宏觀羊、微觀對(duì)樣稱元素在忘三維空間駁的組合，趣可能存在230種捕空間群（院分屬于3趕2種點(diǎn)群俯）微觀對(duì)稱沾性四、極射蹤蝶投影Ste挨reo英gra返phi旨cp直roj齒ect愛(ài)ion極射投影嚷原理（pri突ncip蛾le）參考球，孝極點(diǎn)、極筒射面、大棋圖、基圖Wul皺ff網(wǎng)（wul湊lfn央et）經(jīng)線、銷緯線、陽(yáng)2o等分沿赤道玻線沿基圓勺讀數(shù)只有兩極源點(diǎn)位于吳猴氏經(jīng)線或拜赤道上才華能正確度量晶面、鬧晶向間夾攻角標(biāo)準(zhǔn)投影粱：以某個(gè)友晶面//懂投影面作辱出極射投牙影圖。（00亭1）倒易點(diǎn)陣島（rec圍ipro績(jī)cal據(jù)latt賞ice）※2腥金屬的號(hào)晶體結(jié)嫌構(gòu)（Cry華stal葬Str困uctu滿reo衫fMe水tals波）體心立拌方點(diǎn)陣面心立佩方點(diǎn)陣密排六方紙點(diǎn)陣表2.5幻玉三種典型旋金屬結(jié)構(gòu)饅的晶體學(xué)折特點(diǎn)晶胞中凈的原子許數(shù)（Nu百mbe睜ro盼fa槍tom木si燭nu妹nit搖ce位ll）點(diǎn)陣常架數(shù)（la趴tti撒ce攔par滅ame建ter河）a，c原子半徑（ato雹mic竟radi考us）R配位數(shù)（co幟ord輪ina做tio替nn植umb姨er）N致密度（Eff悼icie深ncy悄ofs賊pace興fil攪ling膠）軸比（axi次al羨rat敏io）c/a堆垛（別Sta即cki共ng）密排結(jié)構(gòu)剪（clo屈se-p四acke明dcr叉ysta暈lst困ruct抬ure）最密排面恒(clo興se-p者acke蕉dpl僅ane妙ofa臥toms達(dá))fcc墻{1茶1蜘1}送AB約CAB碎CAB疏C··奶···豈·hcp收{(diào)0奪00甩1}逢AB鬼ABA鍋BAB業(yè)···槽···間隙（In易ter嗓sti持ce）四、八豆面體間壟隙fcc侮，hc季p間燃隙為正夾多面體墓，且八學(xué)面體和兆四面體平間隙相咱互獨(dú)立bcc日間隙不象是正多觀面體，吃四面體償間隙包令含于八帽面體間羞隙之中tetr填ahed照raloct趟ahe注dra涌linte史rsti砌ce4.結(jié)裙構(gòu)缺陷點(diǎn)缺陷線缺陷面缺陷體缺陷點(diǎn)缺陷填隙原昌子（或護(hù)離子）屈：指原框子（或繩離子）時(shí)進(jìn)入正珠常格點(diǎn)寨位置之桑間的間暮隙位置肌，成為慶填隙原斬子（離者子）；空位：正豪常結(jié)點(diǎn)位濟(jì)置出現(xiàn)的史原子或離劣子空缺；雜質(zhì)原蘇子（離渣子）：老晶體組律分以外銹的原子怨進(jìn)入晶照格中，慕即為雜灑質(zhì)。雜婦質(zhì)原子誰(shuí)可以取景代晶體讓中正常鞏格點(diǎn)位黎置上的隨原子（旁離子）拒，稱為遠(yuǎn)置換原燙子（離史子）；怪也可進(jìn)棉入正常頃格點(diǎn)位握置之間頂?shù)拈g隙腿位置，疼成為填錢隙的雜戴質(zhì)原子熄（離子樣）。點(diǎn)缺陷的餅名稱無(wú)機(jī)非金需屬材料中仿最重要也籠是最基本梅的結(jié)構(gòu)缺共陷是點(diǎn)缺膊陷。根據(jù)蠻點(diǎn)缺陷相燈對(duì)于理想百晶格位置顧的偏差狀廢態(tài)，點(diǎn)缺碧陷具有不打同的名稱爺：填隙原子譯（或離子素）：指原相子（或離音子）進(jìn)入積正常格點(diǎn)隸位置之間英的間隙位釘置，成為毛填隙原子崖（離子）動(dòng)；空位：正雄常結(jié)點(diǎn)位景置出現(xiàn)的甘原子或離塔子空缺；雜質(zhì)原子功（離子）綱：晶體組惕分以外的論原子進(jìn)入閱晶格中，塊即為雜質(zhì)吳。雜質(zhì)原繁子可以取她代晶體中紙正常格點(diǎn)扯位置上的謀原子（離阻子），稱摸為置換原朵子（離子報(bào)）；也可賭進(jìn)入正常擇格點(diǎn)位置擔(dān)之間的間用隙位置，女成為填隙辜的雜質(zhì)原拔子（離子粗）。熱缺陷的獲定義當(dāng)晶體辱的溫度停高于絕騎對(duì)零度球時(shí)，晶末格內(nèi)原陽(yáng)子吸收埋能量，沸在其平挺衡位置盲附近熱仿振動(dòng)。代溫度越妄高，熱清振動(dòng)幅含度加大來(lái)，原子往的平均勉動(dòng)能隨東之增加凍。熱振柴動(dòng)的原淋子在某租一瞬間垂可以獲嘩得較大難的能量?jī)H，掙脫蚊周圍質(zhì)控點(diǎn)的作耳用，離落開(kāi)平衡勾位置，改進(jìn)入到芬晶格內(nèi)擦的其它寧位置，子而在原船來(lái)的平淋衡格點(diǎn)臨位置上魄留下空做位。這按種由于勉晶體內(nèi)檢部質(zhì)點(diǎn)蕉熱運(yùn)動(dòng)周而形成桿的缺陷紐奉稱為熱顏缺陷。熱缺陷財(cái)類型按照離開(kāi)斜平衡位置祥原子進(jìn)入包晶格內(nèi)的棗不同位置描，熱缺陷才以此分為二類：1.弗倫克爾要缺陷（Fren恒kel）離開(kāi)平宮衡位置區(qū)的原子存進(jìn)入晶率格的間纖隙位置別，晶體辱中形成巨了弗倫慶克爾缺匙陷。弗免倫克爾網(wǎng)缺陷的擔(dān)特點(diǎn)是民空位和腥間隙原列子同時(shí)離出現(xiàn)，秒晶體體善積不發(fā)覽生變化鉤，晶體優(yōu)不會(huì)因普為出現(xiàn)富空位而狂產(chǎn)生密寇度變化劈燕。2.肖特基缺挖陷（Scho果ttky）離開(kāi)平衡凱位置的原熔子遷移至上晶體表面汁的正常格露點(diǎn)位置，臘而晶體內(nèi)警僅留有空邁位，晶體尸中形成了例肖特基缺模陷。晶體粘表面增加口了新的原奮子層，晶爪體內(nèi)部只舞有空位缺立陷。肖特強(qiáng)基缺陷的尤特點(diǎn)晶體鋪體積膨脹陸，密度下尚降。線缺陷—黎—位錯(cuò)晶體內(nèi)部骨偏離周期新性點(diǎn)陣結(jié)蓮構(gòu)的一維側(cè)缺陷稱為線缺陷。晶體中最重要她的一種若線缺陷紹是位錯(cuò)。位錯(cuò)在興晶體的范裁性與強(qiáng)度恩、斷裂、相變以及辰其他結(jié)構(gòu)酒敏感性問(wèn)服題中起著烏重要作用取。一、位錯(cuò)誰(shuí)的基本類動(dòng)型位錯(cuò)是晶兼體結(jié)構(gòu)中罵的一種缺通陷，也可照以說(shuō)是原捕子排列的秀一種特殊組態(tài)跡。位錯(cuò)與最簡(jiǎn)單聯(lián)、最基糊本的類鋸型是“刃位錯(cuò)”和“螺位錯(cuò)”。刃位錯(cuò)企(棱位擊錯(cuò)）螺位錯(cuò)位錯(cuò)線的套特征1.滑移窄區(qū)與未滑潑移區(qū)的分饑界線；2.位劉錯(cuò)線附字近原子瞧排列失努去周期錄性；3.位叼錯(cuò)線附夫近原子墨受應(yīng)力欲作用強(qiáng)智，能量給高，位染錯(cuò)不是畫(huà)熱運(yùn)動(dòng)逃的結(jié)果消；4.位錯(cuò)價(jià)線的幾何魄形狀可能需很復(fù)雜，圾可能在體稿內(nèi)形成閉建合線，可小能在晶體識(shí)表面露頭糕，不可能儲(chǔ)在體內(nèi)中除斷。刃型位康錯(cuò)的特午點(diǎn)是位觸錯(cuò)線垂直于滑移嗽矢量b；螺型位錯(cuò)體的特點(diǎn)是傲位錯(cuò)線平行于滑移霸矢量b。b又稱為正伯格斯售（Bur軍ger老s）矢量侵，它的族模等于犁滑移方向上監(jiān)的平衡蒸原子間巾距，它菠的方向秀代表滑柴移方向勵(lì)。除此之外捉，還存在柄位錯(cuò)線于歷滑移矢量須既不平行只又不垂直讓的混合窗型位錯(cuò)借，如圖飯。E處西位錯(cuò)線欲與滑移胡矢量平行，是貫純螺型位還錯(cuò)，F(xiàn)處芳的位錯(cuò)線仔與滑移矢丟量垂直，是純?nèi)邪粜臀诲e(cuò)曾。其余傭位錯(cuò)線封與滑移渴矢量既捏不平行動(dòng)又不垂直，屬混脖合型位錯(cuò)拉，混合位延錯(cuò)的原子成排列介于筑刃型位錯(cuò)