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效能
性质
合成/制备
结构/成分
图1材料科学与工程四要素
·材料的性能和使用效能与其结构,包括微
观结构和显微组织,密切相关。而组成和
性质相同的原料通过不同的合成方法可以
得到不同结构的材料,因而其性质和使用
效能也不同。所以材料的结构是材料科学
的核心问题之
按研究尺度的不同,材料的结构一般分为
微观结构、显微结构和宏观结构三个层次
其中微观结构的尺度上限为晶胞常数;宏
观结构的下限为日常生活所接触的尺度,
约为0.1毫米以上;显微结构位于两者之间,
约为1nm~100m。
微观结构
由原子到结构单元
在晶胞常数尺度以内,原子按一定的原则
来排列,原子之间以化学键相结合,因此
化学键的种类以及原子的排列方式是决定
晶体结构的主要因素,同时二者也决定了
材料的性质以及其应用
显微结构
一从结构单元到材料
我们实际使用的材料很多属于非均质材料,
非均质材料是由许多具有不同几何特性和
性质的均匀微域(单相颗粒)所组成。典
型的非均质材料包括陶瓷、复合材料等
非均质材料的宏观性质强烈依赖于其显微
结构
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