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材料科学与工程基础; 引言 晶体结构 晶体结构缺陷 相平衡与相图 扩散 相变 固态反应 烧结;化学反应;材料的分类：; 根据材料的基本组成、性质特征、存在的状态、物理性质及效应、用途等对材料进行分类，材料可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料(聚合物)和复合材料等四大类。;铝;金属材料的种类; 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料???是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 ;种类 ;3. 有机高分子材料;高分子材料的种类;4. 复合材料;使用环境、服役条件;材料的结构层次;类? 别;四大材料的成形工艺方法;材料性能的环境效应;问题： 日常生活中使用的茶杯、餐具是什么材料制作的？材料具有何种性能才能满足使用要求？ 电子仪表内不同元件之间需要用材料连接起来，以实现每个元件的功能，试考虑选择何种材料恰当？ 选择飞机机翼材料时应考虑哪些主要的性能？;材料选择;2 晶体结构;本章内容提要;2.1 结晶学基础;非晶体：其内部质点（原子、离子或分子）在三维空间不具 有周期性的固体。 晶体：内部质点（原子、离子或分子）在三维空间成周期性重复排列的固体。;非晶体特点;晶体特点;晶体：内部质点（原子、离子或分子）在三维空间成周期性重复排列的固体。;空间点阵： 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。;空间点阵中所称点子，代表着结构中相同的位置——结点。 若晶体是由完全相同的一种原子所组成，结点可以是原子本身的位置，可以是原子周围相应点的位置。 若晶体是由数种原子组成，这数种原子构成基本的结构单元，基元，则结点可以代表基元的重心位置，或基元中任意的点子。;结点的总体称为布拉维点阵，或布拉维格子。 特点：每点周围的情况都一样。 若晶体是由完全相同的一种原子组成，则这种原子所组成的网络就是布拉维格子，和结点组成的相同； 若晶体的基元包含数种原子，则每个基元中，相应的同种原子各构成和结点相同的网络，称为子晶格，它们相对位移而形成所谓的复式格子，可见，复式格子是由若干相同结构的子晶格相互位移套构而成的。; 直线点阵 平面点阵 空间点阵;A－NaCl中沿y轴Na+和Cl-排列的情况 B－Na+的直线排列 C－抽象为直线点阵 ;周期性结构 点阵 周期性结构 点阵 周期性结构 点阵;(a)－NaCl中xy平面Na+和Cl-排列的情况 (b)－Na+或Cl-的平面排列 (c)－抽象为平面点阵;3. 三维点阵;空间点阵的基本规律 ;;晶胞和原胞：;为了反映晶体对称的特征，结晶学上所取的重复单元，体积不一定最小，结点不仅在顶角上，还可以在面心或体心上，这种重复单元称作晶胞。;三种常见的晶胞结构;2、体心立方(Body-Centered Cubic (BCC));3、密排六方(Hexagonal Colse-Packed (HCP));体心立方 面心立方 固体物理学中原胞的选取示例图;晶体学符号;晶面符号的确定: 晶体上任意一个晶面，若它在三个结晶轴X轴、Y轴、Z轴上的截距依次为OA、OB、OC, 已知轴率为a∶b∶c，则该晶面在晶轴上的截距系数p, q, r分别为: p = OX/a, q = OY/b, r = OZ/c 其倒数比 1/p:1/q:1/r = h : k : l 晶面指数(米氏指数): 取h:k:l的最简单整数比, 此时的h, k, l就称为晶面指数; ;米氏指数(Miller indices)是指：用来表达晶面在晶体上之方向的一组无公约数的整数，它们的具体数值等于该晶面在结晶轴上所截截距系数的倒数比。 如果将米氏指数按顺序连写，并置于园括号内, 表达为(h k l), 便构成了晶面的米氏符号。 按X、Y、Z轴顺序，不得颠倒！ 晶轴有正负方向，指数的负号写在上面 晶面可与晶轴垂直, 平行或斜交;例（3D）;;四轴定向时的晶面符号: 定义同三轴定向 用(h k i l)的形式表达 指数依次与X、Y、U和Z轴相对应 存在 h + k + i = 0;晶棱符号;例3： 设晶体上有一晶棱OP，将其平移使通过晶轴的交点，并在其上任意取一点M，M点在三个晶轴上的坐标分别为MR=a、MK=2b和MF=3c，三个轴的轴长分别为a、b、c，则：u∶v∶w=MR/a∶MK/b∶MF/c=1∶2∶3。 故该晶棱的符号为［1