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816材料科学基础
材料引言

1、玻璃

玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。

2、水泥

水泥是指加入适量水后可成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能够将砂，石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性材料。

3、耐火材料

耐火材料是指耐火度不低于1580摄氏度的无机非金属材料。硅质耐火材料，镁质耐火材料，熔铸耐火材料，轻质耐火材料，不定形耐火材料。

4、高聚物

高聚物是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。

5、胶粘剂

胶粘剂是指在常温下处于粘流态,当受到外力作用时，会产生永久变形,外力撤去后又不能恢复原状的高聚物。

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816材料科学基础
材料引言

6、合金

合金是由两种或两种以上的金属元素,或金属元素与非金属元素形成的具有金属特性的新物质。

7、固溶体

当合金的晶体结构保持溶质组元的晶体结构时，这种合金成为一次固溶体或端际固溶体，简称固溶体。

8、电子化合物

电子化合物是指具有一定（或近似一定)的电子浓度值,且结构相同或密切相关的相。

9、间隙化合物

间隙化合物（或间隙相）是由原子半径较大的过渡金属元素（Fe，Cr,Mn,Mo,W，V等）和原子半径较小的非（准）金属元素（H,B,C，N，Si,等）形成的金属间化合物。

10、传统无机非金属材料

主要是指由SiO2及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料，包括陶瓷,玻璃，水泥和耐火材料等。

11、新型无机非金属材料

是用氧化物，氮化物，碳化物，硼化物,硫化物，硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。

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816材料科学基础
晶体结构

1、晶体

晶体是离子，原子或分子按一定的空间结构排列所组成的固体，其质点在空间的分布具有周期性和对称性，因而，晶体具有规则的外形。

2、晶胞

晶胞是从晶体结构中取出来的反应晶体周期性和对称性的重复单元。

3、晶体结构

晶体结构是指晶体中原子或分子的排列情况,由空间点阵+结构基元而构成，晶体结构的形式是无限多的。

4、空间点阵

空间点阵是把晶体结构中原子或分子等结构基元抽象为周围环境相同的阵点之后，描述晶体结构的周期性和对称性的图像。

5、晶面

可将晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的节点平面，这样的结点平面成为晶面。

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816材料科学基础

晶体结构

6、晶面指数

结晶学中经常用(h k l)来表示一组平行晶面，成为晶面指数。

7、晶面族

在对称性高的晶体(如立方晶系）中，往往有并不平行的两组以上的晶面，它们的原子排列状况是相同的,这些晶面构成一个晶面族。

8、晶向族

晶体中原子排列周期相同的所有晶向为一个晶向族，用｛u v w｝表示。

9、晶带或晶带面

在结晶学中，把同时平行某一晶向［u v w]的所有晶面成为一个晶带（Zone）或晶带面［Plane of a Zone］,该晶向［u v w］成为这个晶带的晶带轴（Zone Axis），一个晶带中任一晶面（h k l)与其晶带轴［u v w］之间的关系满足晶带轴定理：hu+kv+lw=0

10、离子键

离子键是正,负离子依靠静电库仑力而产生的键合。

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816材料科学基础晶体结构

11、共价键

共价键是原子之间通过共用电子对或通过电子云重叠而产生的键合。

12、金属键

金属键是失去最外层电子（价电子）的原子实和自由电子组成的电子云之间的静电库仑力而产生的键合。

13、范德华键(分子键）

范德华键（分子键）是通过“分子力"而产生的键合。

14、氢键

氢键是指氢原子同时与两个电负性很大而原子半径较小的原子（O，F，N等）相结合所形成的键。

15、晶体的结合能

晶体的结合能Eb定义为:组成晶体的N个原子处于“自由"状态时的总能量EN与晶体处于稳定状态时的总能量E0的差值，即Eb=EN—E0

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816材料科学基础晶体结构

11、共价键

共价键是原子之间通过共用电子对或通过电子云重叠而产生的键合。

12、金属键

金属键是失去最外层电子（价电子）的原子实和自由电子组成的电子云之间的静电库仑力而产生的键合。

13、范德华键(分子键）

范德华键（分子键）是通过“分子力"而产生的键合。

14、氢键

氢键是指氢原子同时与两个电负性很大而原子半径较小的原子（O，F，N等）相结合所形成的键。

15、晶体的结合能

晶体的结合能Eb定义为:组成晶体的N个原子处于“自由"状态时的总能量EN与晶体处于稳定状态时的总能量E0的差值，即Eb=EN—E0

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816材料科学基础

晶体结构

15、晶格能

对于离子晶体而言，其晶格能EL定义为：1mol离子晶体中的正负离子,由相互远离的气态结合成离子晶体时所释放出的能量。

16、空间利用率(原子堆积系数）

晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。

17、孤立态原子半径

从原子核中心到核外电子的几率分布趋向于零的位置间的距离。这个半径亦称为范德华半径。

18、金属原子半径

相邻两原子面间距离的一半。如果是离子晶体，则定义正，负离子半径之和等于相邻两原子面间的距离。

19、配位数

一个原子（或离子）周围同种原子(或异号离子）的数目成为原子或离子的配位数，用CN来表示。

20、离子极化

在离子紧密堆积时,带电荷的离子所产生的电场,必然要对另一个离子的电子云产生吸引或排斥作用，使之发生变形，这种现象称为极化。

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816材料科学基础
晶体结构缺陷

1、晶体结构缺陷

通常把晶体点阵结构中周期性势场的畸变成为晶体的结构缺陷。

2、点缺陷

点缺陷亦称为零维缺陷，缺陷尺寸处于原子大小的数量级上，即三维方向上缺陷的尺寸都很小.点缺陷包括空位、间隙质点、杂志质心和色心等。

3、线缺陷

线缺陷也称为一维缺陷，是指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷,即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短.如各种位错。

4、面缺陷

面缺陷又称为二维缺陷,是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷，即缺陷尺寸在二维方向上延伸,在第三位方向上很小，如晶界、表面、堆积层错、镶嵌结构等。

5、体缺陷

体缺陷亦称为三维缺陷，是指在局部的三维空间偏离理想晶体的周期性、规则性排列而产生的缺陷。如第二相粒子团、空位团等。

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816材料科学基础

晶体结构缺陷

6、热缺陷

热缺陷称为本征缺陷，是指由热起伏的原因所产生的空位和（或）间隙质点(原子或离子)。热缺陷包括弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷.弗伦克尔缺陷是质点离开正常格点后进入到晶格间隙位置，其特征是空位和间隙质点成对出现。肖特基缺陷是质点由表面位置迁移到新表面位置,在晶体表面形成新的一层，同时在晶体内部留下空位,其特征是正负离子空位成比例出现。

7、滑移

在外力作用下,晶体的一部分相对于另一部分，沿着一定晶面的一定晶向发生平移，使晶面上的原子从一个平衡位置平移到另一个平衡位置，此过程称为滑移。

8、滑移系统

一个滑移面和该面上的一个确定的滑移方向,构成一个一个滑移系统，以（h k l）[u v w］来表示。

9、孪生

晶体塑性形变的另一种机制是孪生，即在外力作用下,晶体的一部分相对于另一部分，沿着一定的晶面和晶向发生切变,切变之后，两部分晶体的位向以切变面为镜面成对称关系。发生切变的晶面和方向分别叫孪晶面和孪生方向。变形后发生切变的部分和与其呈晶面对称的部分构成孪晶，其界面是共格晶面。

10、位错滑移

位错滑移是指在外力作用下，位错线在其滑移面（即位错线和伯氏矢量b构成的晶面)上的运动，结果导致晶体永久变形。

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816材料科学基础晶体结构缺陷

11、位错攀移

位错攀移是指在热缺陷或外力作用下，位错线在垂直其滑移面方向上的运动，结果导致晶体中空位或间隙质点的增殖或减少。

12、位错的线张力

线张力是一种组态力，定义为使位错线增加单位长度所需要的能量,所以线张力在数值上等于单位长度位错线的应变能，即T=W=αGb2。

13、固溶体

将外来组元引入晶体结构，占据基质晶体质点位置或间隙位置的一部分,仍保持一个晶相，这种晶体成为固溶体。

14、置换式固溶体

亦称替代固溶体，其溶质原子位于点阵结点上，替代（置换）了部分溶剂原子。