无机材料科学基础名词解释

第六章

组元：组元通常是指系统中每一个可以单独分离出来，并能独立存在的化学纯物质，在一个给定的系统中，组元就是构成系统的各种化学元素或化合物。

相：在一个系统中，成分、结构相同，性能一致的均匀的组成部分叫做相，不同相之间有明显的界面分开，该界面称为相界面。 相平衡：在某一温度下，系统中各个相经过很长时间也不互相转变，处于平衡状态，这种平衡称为相平衡。各组元在各相中的化学势相同。

相图：表示合金系中合金的状态与温度、成分之间的关系的图形，又称为平衡图或状态图。

相变：从一种相转变为另一种相的过程称为相变。若转变前后均为固相，则称为固态相变。

凝固：物质由液态到固态的转变过程称为凝固

结晶：如果液态转变为结晶态的固体这个过程称为结晶 过冷：纯金属的实际凝固温度Tn总比其熔点Tm低的现象

过冷度：Tm与Tn的差值△T叫做过冷度

均匀形核：在液态金属中，存在大量尺寸不同的短程有序的原子集团。当温度降到结晶温度以下时，短程有序的原子集团变得稳定，不再消失，成为结晶核心。这个过程叫自发形核。

非均匀形核：实际金属内部往往含有许多其他杂质。当液态金属降到一定温度后，有些杂质可附着金属原子，成为结晶核性，这个过程叫非自发形核。

临界晶核：半径恰为r*的晶核称为临界晶核

临界半径：

晶体：即内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

非晶体：原子没有长程的排列，无固定熔点、各向同性等。

晶体结构：指晶体中原子或分子的排列情况，由空间点阵和结构基元构成。 空间点整：指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列，是人为的对晶体结

构的抽象。 晶面指数：结晶学中用来表示一组平行晶面的指数。

晶胞：从晶体结构中取出来的反映晶体周期性和对称性的重复单元。

晶胞参数：晶胞的形状和大小可用六个参数来表示，即晶胞参数。

离子晶体晶格能：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

放的能量。

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。 配位数：一个原子或离子周围同种原子或异号离子的数目。

极化：离子紧密堆积时，带电荷的离子所产生的电厂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。 同质多晶：化学组成相同的物质在不同的热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 类质同晶：化学组成相似或相近的物质在相同的热力学条件下形成具有相同结构晶体的现象。 铁电体：指具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。

正、反尖晶石：在尖晶石结构中，如果A离子占据四面体空隙，B离

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名词解释一百单八将

1、晶体

原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。

2、中间相

两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，

B 两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。

3、亚稳相

亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

4、配位数

晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。

5、再结晶

冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）

6、伪共晶

非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。

7、交滑移

当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。

8、过时效

铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP 区，θ ”，θ ’，和θ。在开始保温阶段，随保温时

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1、晶体

原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。

2、中间相

两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体 结构与A，B 两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常 把这些相称为中间相。

3、亚稳相

亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或 动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

4、配位数

晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。

5、再结晶

冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而 性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。（指出现无畸变的 等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程）

6、伪共晶

非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由 非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。

7、交滑移

当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑 移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。

8、过时效

铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP 区，θ ”，θ ’，和θ。在开始

保温阶段，

1.固相烧结：固态粉末在适当的温度，压力，气氛和时间条件下，通过物质与气孔之间的传质，变为坚硬、致密烧结体的过程。

液相烧结：有液相参加的烧结过程。

2.金属键:自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。

3.离子键：金属原子自己最外层的价电子给予非金属原子，使自己成为带正电的正离子，而非金属得到价电子后使自己成为带负电的负离子，这样正负离子靠它们之间的静电引力结合在一起。

共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。 氢键：由氢原子同时与两个电负性相差很大而原子半径较小的原子（O，F，N等）相结合而产生的具有比一般次价键大的键力。

弗兰克缺陷：间隙空位对缺陷

肖脱基缺陷：正负离子空位对的

奥氏体：γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。 布拉菲点阵:除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。

不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。

玻璃化转变温度：过冷液体随着温度的继续下降，过冷液体的黏度迅速增大，原子间的相互运动变得更加困难，所以当温度降至某一临界温度以下时，即固化成玻璃。这个临界温度称为玻璃化温度Tg。

表面能:表面原子处于不均匀的力场之中，所以其能量大大升高，高出的能量称为表面自由

1 空间点阵：组成晶体的粒子（原子、离子或分子）在三维空间中形成有规律的某种对称排列，如果我们用点来代表组成晶体的粒子，这些点的空间排列就称为空间点阵。

2 合金：是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质 3 奥氏体 ：碳溶解在γ铁中形成的一种间隙固溶体，呈面心立方结构，无磁性 4 反偏析

5 滑移系 ：在塑性变形中, 单晶体表面的滑移线并不是任意排列的, 它们彼此之间或者相互平行, 或者互成一定角度, 表明滑移是沿着特定的晶面和晶向进行的, 这些特定的晶面和晶向分别称为滑移面和滑移方向。一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个滑移系。

6 柏氏矢量：柏氏矢量是描述位错实质的重要物理量。反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。

7 柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别）,形成所谓的“柯氏气团”。

8 动态再结晶：是指金属在热变形过程中发生的再结晶现象。

9冷加工：通常指金属的切削加工。用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。

第二章 晶体结构

2.1名词解释

晶体 由原子(或离子分子等)在空间作周期性排列所构成的固态物质

晶胞 是能够反应晶体结构特征的最小单位, 晶体可看成晶胞的无间隙堆垛而成。晶体结构中的平行六面体单位

点阵 (空间点阵) 一系列在三维空间按周期性排列的几何点. 对称：物体相同部分作有规律的重复。

对称型：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合,又叫点群.

空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素的集合

布拉菲格子 把基元以相同的方式放置在每个格点上，就得到实际的晶体结构。 基元只有一个原子的晶格称为布拉菲格子。

范德华健 分子间由于色散、诱导、取向作用而产生的吸引力的总和 配位数:晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数.

2.2试从晶体结构的周期性论述晶体点阵结构不可能有5次和大于6次的旋转对称?

2.3金属Ni具有立方最紧密堆积的结构试问: I一个晶胞中有几个Ni原子？ II若已知Ni原子的半径为0.125nm，其晶胞边长为多少？

2.4金属铝属立方晶系，其边长为0.405nm，假定其质量密度为2.7g/m3试确定其晶胞的布拉维格子类型

2.5某晶体具有四方结构，其晶胞参数为a=b

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1 材料引言

玻璃

玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。 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。

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。

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。

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。 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

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。

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。

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

一、名词解释（20分）：

1. 不一致熔融化合物，连线规则

答： 不一致熔化合物是一种不稳定的化合物，加热到一定温度会发生分解，分解产物是一种液相和一种固相，液相和固相的组成与化合物组成都不相同。（2.5分）

连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。（2.5分） 2. 非本征扩散，稳定扩散 非本征扩散：受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。或由不等价杂质离子取代造成晶格空位，由此而引起的质点迁移。（2.5）

稳定扩散：若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化，即dc/dt=0。这种扩散称稳定扩散。（2.5分） 3. 非均匀成核, 一级相变

非均匀成核：是指借助于表面、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程 一级相变：体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的称为一级相变。（2.5） 4. 晶粒生长，二次再结晶

晶粒生长：平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。（2.5分） 二次再结晶：是少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程。（2.5分） 5. 一致熔融化合物，三角形规则

答：一致熔融化合物是一

第一章 晶 体 结 构 基 础

1-1 定义下述术语，并注意它们之间的联系和区别： 晶系；点群；空间群；平移群；空间点阵

1-2 简述晶体的均一性、各向异性、对称性三者的相互关系。 1-3 列表说明七个晶系的对称特点及晶体定向规则。

1-4 四方晶系晶体a＝b，c＝1/2a。一晶面在X、Y．Z轴上的截距分别为2a, 3b和6c。给出该晶面的密勒指数。

1-5 在立方晶系中画出下列晶面：a）（001）b）（110）c）（111） 1-6 在上题所画的晶面上分别标明下列晶向：a(210) b(111) c(101) 1-7 立方晶系组成{111}单形的各晶面构成一个八面体，请给出所有这些晶面的密勒指数。

1-8 试在完整的六方晶系晶胞上画出（1012）晶面的交线及〔1120〕〔2113〕晶向，并列出{1012}晶面族中所有晶面的密勒指数。 1-9 a≠b≠c α=β=γ=90℃的晶体属什么晶系？

a≠b≠c α≠β≠γ≠90℃的晶体属什么晶系？ 你能否据此确定这二种晶体的布拉维点阵？

1-10 下图示正交面心格子中去掉上下底心后的结点排列情况。以图中的形状在三维空间无限重复，能否形成一空间点阵？为什么？