东北大学材料科学基础名词解释
第一章晶体结构
1、晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排
列所形成的物质。
2、晶体多面体：这种具有规则外形的单晶体称为晶体多面体。
3、对称：就是几何形状中相同部分有规律的重复出现。
4、对称变换（对称操作）：对称形体经一定变换后恢复原状，此种变换称为对称
变换。
5、对称元素：任一对称变换总是要凭借一几何点（点、直线、平面）进行，这些
几何元素称为对称元素。
6、宏观对称：晶体多面体是有限图形，它所具有的对称称为宏观对称。
7、微观对称：原子之间的排列，所具有的对称。
8、非晶体：固体物质的结构基元仅有短程有序的排列，而没有长程有序的排列的
固体物质。
9、单晶体：连续的、均匀的、各向异性的晶体。
10、多晶体：单晶体通过晶界和相界聚合而成的晶体。
11、准晶体：具有5次对称及其它有取向序而无平移序的物质。
12、纳米晶：利用极冷技术可以获得的晶粒尺寸达到微米和纳米的超级晶粒。
13、阵点：是把原子或原子集团按某种规律抽象成一个几何点，这些点称为阵点。
14、空间点阵（晶体点阵）：为了便于研究晶体中的原子、分子的排列情况，近似
将其抽象为规则排列于空间的无数几何点，这些点的周围环境相
同，这些点的空间排列称为空间点阵。
15、同素异形（构）（晶）转变：同一种元素，不同的晶体结构在一定条件下将发生相互转变，称为同素异形转变。
16、晶胞：从晶体中选取一个能够完全反应晶格特征的最小几何单元。
17、晶格：是一个空间点阵用不在同一平面上的三个方向的平行直线束串接起来，构成一空间格架。
18、晶体结构：是指组成晶体的结构基元（分子、原子、离子、原子集团）依靠一定的结合键结合后，在三维空间作有规律的周期性重复排列方式。（晶体结构=空间点阵+结构基元）
19、复合点阵：把实际晶体结构也看成一个点阵，但不是单一的布拉维点阵，而是由几个布拉维点阵穿插而成的点阵。
20、晶粒：组成多晶材料的许多外表类似的多面体颗粒。
21、点群：在晶体多面体中，由反演、反映、旋转、象转和镜转这几类宏观对称操作构成的对称群。22、空间群：在晶体多面体中，由宏观对称操作（反演、反映、旋转、象转、镜转）和微观对称操作（平移、螺转、象转）8种对称操作集合体的对称群称为空间群。
23、亚晶粒：又称亚结构或镶嵌块结构，一个晶粒内部的一些位向差很小的区域。
24、线密度：指晶向上单位长度所包含的原子数。
25、面密度：指单位晶面内的原子数。
26、晶向族（直线族）：在晶体中，往往存在若干结点直线，尽管其方向不同，但这些直线上的线密度则完全相同，这样的结点直线统称为直线族。
27、晶面族（结点平面族）：在晶体中，同样存在结点排列方式相同仅方向不同的结点平面组，这些平面统称为结点平面族。
28、面间距：在一结点平面族内，任意相邻两平面之间的垂直距离。
29、晶带：在晶体点阵中，往往有许多结点平面共同平行于一结点直线，这些平面和直线的总体称为一个晶带，其中直线称晶带轴。
30、晶带定律：hu+kv+lw=0
31、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。
32、致密度（K=nv/V）：晶体结构中原子体积占总体积的百分数。
33、合金:两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其它方法组合而
成并具有金属特性的物质。
34、固溶体：凡溶质原子完全溶于固态溶剂中，并能保持溶剂元素的晶格类型所
形成的合金相称为固溶体
35、缺位固溶体：以化合物为溶剂，而以该化合物的一种组成元素为溶质的结构，又称二次固溶体，本质是中间相。
36、置换(代位)固溶体：溶质原子替代了一部分溶剂原子而占据了原是又溶剂原
子所占有的位置。
37、间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。
38、中间相：组元间发生化学相互作用生成的晶格类型不同于任一组元的合金相。
39、固溶度:溶质原子溶入溶剂中的数量。
40、短程有序：溶质原子在固溶体中分布总是在一定程度上偏离完全无序状态，若溶质原子周围尽量和溶剂原子结合，则称为短程有序。
41、有序固溶体（超结构）：若溶质原子有规则地占据溶剂结构中的固定位置，溶
质与溶剂原子数之比为一定值时，所形成的固溶体称为有序固溶体
或超结构。
42、电子化合物：电子化合物是指由主要电子浓度决定其晶体结构的一类化合物
43、间隙相：当非金属（X）和金属（M）原子半径的比值rX/rM<0.59时，形成的
具有简单晶体结构的中间相，称为间隙相。
44、间隙化合物：当非金属（X ）和金属（M ）原子半径的比值rX/rM>0.59时，形
成具有复杂晶体结构的中间相，通常称为间隙化合物。
45、拓扑密堆相：由大小不同的原子通过适当的配合构成空间利用率和配位数都
很高的中间相。
46、配位多面体：原子或离子周围与它直接相邻结合的原子或离子的中心连接所
构成的多面体。
第二章 晶体缺陷
1、空位形成能：在某一空位周围的原子，它们在靠近空位一侧失去了正常的原子
作用力，平衡位置向空位存在的地方移动，引起空位周围晶格畸变，系统能量增高，这部分增高的能量叫做空位形成能。
2、空位迁移能：空位运动时所必须的能量。
3、点缺陷：缺陷尺寸在三维方向上都很小，相当于一个原子的大小，是零维缺陷。
4、空位：由于晶体中原子的热震动，在晶体凝固或固体高温下保持的过程中，晶
体中都会产生一种稳定的晶体缺陷。
5、肖脱基空位：当某些原子获得足够高的能量时，就可克服周围原子的束缚，离
开原来的平衡位置，跑到晶体表面或晶界就可形成肖脱基空位。
6、弗兰克尔空位：离开平衡位置的原子挤入点阵中的间隙位置，此时产生的空位。
7、位错：实际是一个直径只有几个原子间距的细长的管状区域，管外原子规则的
排列，管内原子则是混乱的排列，这个有缺陷的管状区就是位错。
8、
刃型位错：当位错所产生的晶体外部塑性变形方向与位错线垂直时的位错。 9、螺型位错：位错线t 与位移向量b 平行的位错。 10、位错密度（ =S/V ）：单位体积位错线的总长度。
11、滑移：位错在位错线l 和柏氏向量所组成的平面上的运动。 12、攀移：位错（刃位错）沿滑移面法线方向的运动。
13、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。
14、柏氏向量：描述位错特征的一个重要向量，它集中反映了位错区域内畸变总
量的大小和方向，也是位错扫过后晶体相对滑动的量。
15、柯氏气团：在距离位错较近处的溶质原子的浓度高，溶质原子将云集到位错
处的附近，把位错包围起来，这种包围位错的溶质原子的云集组态称为柯氏气团。
16、位错交截：包括扭折和割阶，当位错线扫过滑移面，滑移面两侧的晶体错动
一个柏氏向量方向的大小。
17、单位位错：把柏氏向量等于单位点阵向量的位错称为单位位错。 18、不全位错：柏氏向量不等于点阵向量整数倍的位错称为不全位错。 19、全位错：把柏氏向量等于点阵向量或其整数倍的位错称为全位错。 20、堆垛层错：在正常堆垛顺序中出现错误。
21、扩展位错：通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错
的整个位错形态。
22、面角位错：由3个不全位错和它们之间的2个层错所构成的复杂的位错组态。 23、应变时效：第一次拉伸后，再立即进行第二次拉伸，拉伸曲线上不出现屈服
阶段。但第一次拉伸后的低碳钢试样在室温下放置一段时间后，再进行第二次拉伸，则拉伸曲线上又会出现屈服阶段。不过，再次屈服的强度要高于初次屈服的强度。这个试验现象就称为应变时效。
24、晶格摩擦力（派-纳力）：位错运动时，中心区必须经过一系列能峰和能谷，
位错线越过能峰时所克服的阻力就是位错运动的晶格摩擦力。
25、扭折：两位错交截时多出的一段新产生出来位错处于被交界本身位错的原滑
移面上时称为扭折。
26、割阶：两位错交截时多出的一段新产生出来位错垂直于被交界本身位错的原
滑移面时称为割阶。
27、滑移割阶：当原位错在滑移面上滑移时，可以携带小割阶一起滑移，但分别
有各自的滑移面，这种割阶称为滑移割阶。
28、攀移割阶：割阶沿位错滑移方向运动只能在垂直自身滑移面方向上运动，这
种割阶称为攀移割阶。
29、位错塞积：在同一滑移面上许多同号位错在障碍物前堆积而形成的一种位错
组态。
30、位错塞积群长度：n 个位错排列的长度L 。
31、层错：由于某种原因而使密排面的堆垛次序遭到破坏，使整个一层密排面上
的原子发生错排，这种缺陷称为层错。
32、层错能：层错的产生，破坏了次近邻原子间的相互关系，使晶体的能态升高，
称为层错能。
33、Frank 不全位错：当fcc 结构中产生内禀或外禀层错时，层错与正常晶体界限
处就是Frank 位错。
34、位错反应：在实际晶体中，组态不稳定的位错可以转化为组态稳态的位错，
这种位错组态之间的转化称为位错反应。
35、Shockley 位错:在fcc 结构（111）面上，一个全位错分解为2个不全位错，
分解的不全位错叫做Shockley 位错。
第三章界面
1、晶界：晶体内点阵相同而取向不同的两个晶粒之间的相邻边界。
2、亚晶界：晶体内点阵相同而取向不同的两个亚晶粒之间的相邻边界。小角度晶界的一种，位相差小于3°。
3、小角度晶界：相邻亚晶粒之间的位相差小于10°，这种亚晶粒间的晶界称为小
角度晶界。
4、大角度晶界：相邻晶粒的位相差大于10°。
5、孪晶，孪晶界：孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构
成镜面对称的位向关系，这两个晶体就称为孪晶，此公共晶面就称
孪晶界。
6、共格相界（δ<0.05）：如果两相界面上的所有原子均成一一对应的完全匹配关
系,即界面上的原子同时处于两相晶格的结点上,为相邻两晶体所
共有,这种相界就称为共格相界。
7、非共格晶界（δ＞0.25）：当两相在相界处的原子排列相差很大时，即错配度
δ很大（δ＞0.25），完全失去匹配能力时形成非共格晶界。同大
角度晶界相似，可看成由原子不规则排列的很薄的过渡层构成。8、半共格界面（0.05<δ<0.25）：若两相邻晶粒晶面间距相差较大，界面上原子
不可能完全一一对应，某些晶面则没有相对应的关系，整个界面由
图标的位错和共格区所组成，则形成半共格界面
9、晶界迁移率：在单位驱动力作用下晶界沿着大体与晶界垂直方向的运动速率。
10、重合点阵：空间取向不同的两种点阵，将它们的点阵形式扩展相交的部分。
11、巧合晶界（重合点阵模型）：由于两晶粒的位向差符合某些特殊的角度时，部
分晶界原子将处于相邻两晶体点阵的重合位置。
12、平衡偏聚：在平衡条件下，溶质原子或杂货在界面富集的现象。
13、非平衡偏聚：由于空位与溶质原子的交互作用，促使溶质原子向晶界迁移而
造成晶界偏聚的现象。
第四章强化和增韧
1、强度：导致材料实效的最大应力。
2、塑性材料：指那些断裂强度显著高于其屈服强度的材料。
3、脆性材料：指那些断裂强度低于其屈服强度的材料。
4、断裂强度：材料发生断裂时外加载荷的应力值。
5、滞弹性：在弹性范围内，应变落后于应力的行为称为滞弹性
6、相变增韧：裂纹尖端应力集中，发生应变，吸收了尖端的能量，阻碍裂纹的扩
展。
7、裂纹偏转增韧：使裂纹扩展途径曲折，从而阻碍裂纹的扩展。
8、材料的转脆温度：在某一温度以下，材料的屈服强度会超过材料的断裂强度，
转为脆性材料时所对应的温度。
第五章材料的变形和断裂
1、弹性形变：在外力的作用下产生的可恢复的暂时形变。
2、弹性模量E：应力对应变的比率。
3、泊松比：横向应变e y对纵向应变e x的负比值。
4、内耗：当有滞弹性时，应力与应变之间就有一定的相差，应变落后于应力，这
时会产生来自于试样内部的能量的消耗。
5、粘弹性：是指材料不但具有弹性材料的一般特征，同时还有粘性流体的一般特
征。
6、滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。
7、临界分切应力：滑移系开动所需的最小分切应力；它是一个定值，与材料本身
性质有关，与外力取向无关。
8、择尤取向（织构）：多晶体滑移时，由于晶体的转动，滑移方向和滑移面方向
会越来越接近拉伸轴，各晶粒的这种取向的集中化成为择尤取向或
织构。
9、变形织构：滑移和孪变产生的择尤取向。
10、回复：冷变形金属在加热的过程中新的无畸变的晶粒形核之前的退火过程。
11、再结晶：冷变形金属在加热的过程中新的无畸变的晶粒形核、长大直至将变
形组织消耗完的退火过程。
12、再结晶温度：在1小时内完成95％再结晶所对应的退火温度。
13、动态回复：变形时，特别在高温变形时，所发生的位错的相消和重排的转化
过程。
14、临界变形度：给定温度下金属发生再结晶所需的最小预先冷变形量。
15、取向因子（施密特因子）：为cosΦcosλ, Φ为滑移面与外力F中心轴的夹角，
λ为滑移方向与外力F的夹角。
16、晶粒长大：指再结晶结束之后所发生的晶粒尺寸的长大。
17、动态再结晶：指在塑性变形时所发生的再结晶过程。
18、二次再结晶：再结晶结束后，继续加热或保温可能发生晶粒不连续长大，大
多数晶粒的长大受到抑制，少数晶粒迅猛长大，称为二次再结晶。
19、蠕变：材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。
20、疲劳：在受循环应力的作用下发生断裂实效。
第六章相图
1、相：体系中具有相同的物理化学性质的均匀部分。
2、组元：能把平衡体系中各相成分表示出来的最少的独立组分。
3、自由度：可以在一定范围内独立地变化而不改变系统平衡性质的最少的强度变
量的数目。
4、匀晶系：一个二元系统中两个组元无论在液态还是固态下都能完全互溶，形成
均匀的液相和固相，这样的系统成为匀晶系。
5、凝固：物质由液态到固态的转变过程称作凝固。
6、结晶：如果液态转变为结晶态固体，这个过程又叫结晶。
7、平衡凝固（结晶）：合金凝固过程中，从液态很缓慢地冷却，使合金相变过程
中有充分的时间进行组元间的互相扩散，每个阶段都能达到平衡相
的均匀成分。
8、非平衡凝固（结晶）：实际生产中的凝固是在偏离合金平衡条件下进行的固相
中原子来不及进行充分扩散，这种凝固过程被称为非平衡凝固9、晶内偏析：指固溶体合金在非平衡冷却条件下在一个晶粒内出现成分不均匀的
现象。
10、枝间偏析：指固溶体合金在非平衡冷却条件下在一个晶粒内出现成分不均匀，
以枝晶形式长大的现象。
11、区域熔炼：又称区域提纯。是用以提纯金属、半导体、有机化合物的方
法。将材料制成细棒，用高频感应加热，使一小段固体熔融
成液态。熔融区慢慢从放置材料的一端向另一端移动。在熔
融区的末端，固体重结晶，而含杂质部分因比纯质的熔点略
低，较难凝固，便富集于前端。
12、伪共晶：非共晶成分在非平衡结晶条件下获得共晶组织。
13、选份结晶：合金在高温下结晶先发生在高熔点的元素，共晶点偏向低熔点区，
伪共晶区偏向高熔点区。
14、熔解式化合物：存在一个固定的熔点，在熔点温度下液相与固相成分相同，
这样的化合物相成为熔解式化合物。
15、分解式化合物：化合物在加热到熔化之前，分解成为两相。
16、脱溶：金属或合金在凝固过程中，由于温度的降低，从单一相过饱和固溶体
内部析出另一种固溶体的过程
17、离异共晶：共晶体中的α相依附于初生α相生长，将共晶体中另一相β推到
最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特点消失，
这种两相分离的共晶体称为离异共晶。18、铁素体：碳原子溶于体心立方晶格的铁中形成的间隙固溶体。
19、珠光体：铁碳合金共析转变的产物，是共析铁素体和共析渗碳体的机械混合
物。
第七章固化
1、过冷：金属的实际开始凝固温度T n总是低于理论凝固温度T m的现象。
2、过冷度：理论凝固温度T m与实际凝固温度T n之差称过冷度。
3、动态（力学）过冷度：晶核长大所需的界面过冷度被称为动态过冷度。
4、均质形核：在无任何外来界面的均一熔体中，由于原子集团自己形成晶核的过
程，也称自发形核。
5、非均质形核：在非均一的熔体中，以某种界面为依附衬底而形成晶核的过程，
又称异质形核。
6
、结构起伏（相起伏）：指液体中总存在着近程规则排列的原子集团总存在着此起彼伏的状态。
7、形核率：单位时间内，单位体积液体中晶核的生成数量叫作形核率。
8、临界晶核形核功：形成一个临界晶核本身引起系统自由能增加，我
们称为临界晶核形核功，简称形核功。
9、晶胚：在液态金属中，时聚时散的近程有序原子集团是形成晶核的胚芽，叫晶
胚。
10、临界晶核半径：晶胚的长大趋势等于消失趋势时晶核的半径。
11、分配系数k0：表示溶质原子在相图中液相线和固相线之间分离程度的参数。
12、成分过冷：对于在界面前方有成分（浓度）差别的液相而言，在一定温度下
所形成的过冷。
13、宏观偏析：是大范围内的成分不均匀现象，所以又称远程偏析。
14、显微偏析：晶粒尺度范围内的成分不均匀现象，所以又称为短程偏析。
15、正常偏析：假定合金的分配系数K。<1, 则先凝固的外层中溶质元素含量较后
凝固的内层低，这就是正常偏析。对于的合金K。>1先凝固的外层
中溶质元素含量比后凝固的内层高也是正常偏析。
16、反常偏析：对K。<1的合金铸锭最外层的溶质浓度反而高。而中心部分的溶
质浓度低于合金的平均浓度。
17、比重偏析：由组成相与熔液之间比重的差别所引起的一种宏观偏析。
第八章扩散
1、稳态扩散：在稳态扩散过程中，扩散组元的浓度只随距离变化，而不随时间变
化。
2、非稳态扩散：扩散组元的浓度不仅随距离x变化，也随时间变化的扩散称为非
稳态扩散。
3、扩散通量：在单位时间内通过垂直于扩散方向单位截面积的物质流量。
4、扩散系数：菲克定律中J=-D.aC/aX，其中D为扩散系数，决定材料系统的常数。
5、柯肯达尔效应：当A、B两种组元发生反向扩散时，原始界面发生迁移的现象。
6、上坡扩散：溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。
7、扩散激活能：原子扩散时克服能垒，从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置所
需要的额外能量。
8、反应扩散：指固态扩散过程中伴有相变发生的扩散。
9、高速扩散（短路扩散）：原子在表面、晶界、位错等缺陷处具有较高的扩散速
率的扩散。
第九章固态相变
1、脱溶转变：由亚稳过饱和a’母相中析出第二相B，而自身转变为更稳定的a，这种反应成为脱溶转变。
2、连续脱溶（连续析出）：新相以孤立的小颗粒在母相中形核长大，形成亚稳相，新相析出后不改变母相的颗粒形状，相变结束后必定有剩余母相，在界面处母相成分连续变化。
3、不连续脱溶（不连续析出）：新相在晶界形成胞状两相混合物，胞状混合物向一个晶粒内生长，脱溶物的一个相与母相结构相同，在新相与母相界面上出现成分与结构的不连续性。
4、调幅分解（失稳分解）：处于热力学不稳定的固溶体自发地分解为两个结构与母相相同，成分不同的不均匀新相的过程。
5、贝茵畸变:通过沿晶轴膨胀、收缩的方法将一种晶体转变为另一种晶格的简单均匀畸变。
6、形变记忆效应：将一种具有热弹性转变的合金在M s点以下拉伸变形，卸载后应变并没有完全恢复，但如果将试样加热到奥氏体相区后，应变得到恢复，试样又回到原来的形状，合金的这种特性被称为形变记忆效应。
7、马氏体：C溶于a-Fe 形成的过饱和固溶体，呈体心正方点阵。第十部分其他
第一目
1、化学键：组成物质整体的质点（原子、分子或离子）间的相互作用力。
2、共价键：原子互相接近时，借共享电子对所产生的力结合.
3、离子键：两种离子靠静电引力结合.
4、金属键：金属正离子与自由电子之间静电作用产生的键合力。
5、范德华键：分子间，以微弱静电子相吸引，使之结合在一起。
6、布里渊区：能量不连续的点把k空间(一维就是k轴)分成许多区域，这些区域称为布里渊区。
第二目
7、晶界能：不论是小角度晶界或大角度晶界，这里的原子或多或少地偏离了平衡
位置，所以相对于晶体内部，晶界处于较高的能量状态，高出的那
部分能量称为晶界能，或称晶界自由能。
8、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
称为表面自由能（或表面能）。
9、界面能：界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上
的超额能量叫界面能。
10、内吸附：由于界面能的存在，当晶体中存在能降低界面能的异类原子时，这
些原子将向晶界偏聚，这种象现叫内吸附。
第三目
11、长大线速度：单位时间内晶核生长的线长度叫作长大线速度G。
12、能量起伏：是指系统中各微小体积所具有的能量短暂偏离其平均能量的现象。
13、光滑界面：指在界面处固液两相是截然分开的，固相表面为基本完整的原子
密排面，所以从微观上看界面是光滑的。
14、粗糙界面：指在微固观上高低不平，存在厚度为几个原子间距的过渡层的液
固界面，这种界面在微观上是粗糙的。
15、非晶态金属：在特殊的冷却条件下，金属可能不经过结晶过程而凝固成保留
液态短程有序结构的金属
16、晶界偏析：第一种情况，两晶粒并行生长，因表面张力平衡要求，在晶界与
熔体交界处出现凹槽可深达10（-3）cm，此处可深达有利于溶质富
集，凝固后形成晶界偏析。另一种，两晶粒彼此对面生长，晶界彼
此相迂，晶界间富集大量溶质，造成晶界偏析
17、胞状偏析：当成分过冷小的时候，固溶体呈胞状方式生长。对K。<1的合金，
溶质富集于胞壁，对于K。>1的合金则溶质富集于胞中心。这种成
分不均匀现象称为胞状偏析
第四目
18、相图：就是表示物质的状态和温度、压力、成分之间的关系的简明图解。
19、组织：是指用肉眼或借助放大镜、显微镜观察到的材料微观形貌图像。它包
括相的种类、数量、尺寸、分布及聚集状态等信息
20、组织组成体：组织中具有一定组织特征的组成体称为组织组成体。
21、相律：是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和平衡相数之间的关
系式。
22、匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程被称为匀晶转变。
23、正常凝固：实际凝固过程中，固相中扩散几乎不能进行而液相中溶质可以通
过扩散、对流、搅拌，有不同程度的混合。这种凝固过程叫作正常
凝固
24、共晶转变：液相在恒温下同时结晶出两个固相的转变称为共晶转变
25、不平衡共晶体：合金在不平衡凝固时：由于固相线偏离平衡位置，不但冷到
固相在线凝固不能结束，甚至冷到共晶温度以下，还有少量液相残
留，最后这些液相转变为共晶体，形成所谓不平衡共晶组织
26、包晶转变：一个液相与一个固相在恒温下生成另一个固相的转变被称为包晶
转变。
27、熔晶转变：一个固相在恒温下转变为一个液相和另一个固相的转变称为熔晶
转变
28、偏晶转变：一个液相分解为一个固相和另一成分的液相的转变
29、共析转变：一定成分的固相在恒温下生成另外两个一定成分的固相的转变叫
共析转变。
30、包析转变：两个一定成分的固相，在恒温下，转变为一个新的固相的转变叫
作包析转变
31、伪共晶：在非平衡凝固条件下，成分接近共晶成分的亚共晶或过共晶合金，
凝固后的组织却可以全部是共晶体。这种非共晶合金得到完全的共
晶组织称为伪共晶。
32、伪共析转变：非平衡转变过程中，处在共析成分点附近的亚共析、过共析合
金，转变终了组织全部呈共析组织形态。
33、奥氏体：C溶解在γ－Fe中的固溶体。
34、莱氏体：铁碳相图共晶转变的产物，是共晶奥氏体和共晶渗碳体的机械混合
物。35、变态莱氏体：共晶白口铸铁的室温组织，珠光体与渗碳体的机械混合物
第五目
36、重心定律：处于三相平衡的合金，其成分点必位于共轭三角形的重心位置。
37、投影图：有两种，一种是把空间相图中所有相区间的交线都投影到浓度三角
形中，借助对立体图空间构造的了解，可以用投影图来分析合金的
冷却和加热过程，另一种是等温线投影图。
38、等温线投影图：把一系列水平截面中的相界线投影到浓度三角形中，在每一
条在线注明相应的温度，这样的投影图叫等温线投影图
39、四相平衡共晶转变：是指由一个液相在恒温下转变为三个固相的转变
40、四相平衡包共晶转变：是指一个液相和一个固相在恒温下转变为两个固相的
转变
41、四相转变包晶转变：是指一个液相与两个固相在恒温下生成另一个固相的转
变
第六目
42、滑移：切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(滑移面)
和一定的晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子
排列规律性的塑性变形方式。
43、孪生：切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(孪晶面)
和一定的晶向（孪生方向）产生均匀切变，变形后晶体的变形部分
与未变形部分以孪晶面为分界面构成了镜面对称的位向关系。44、脆性断裂：裂前无明显变形的断裂
45、韧性断裂：裂前有明显塑变的断裂
46、断裂韧性：指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是材料抵抗脆
性破坏的韧性参数。
第七目
47、间隙扩散：这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，
处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的
另一个间隙位置，形成原子的移动。
（编辑：范全保—贵州师范大学07级金属材料工程，2010年12月13日星期一）
材料科学基础名词解释
第二章 1.定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？ 定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵、晶胞定量：晶胞参数，晶向指数 1.依据结合力的本质不同，晶体的键合作用分为哪几类？其特点是什么？ 共价键、离子键、金属键、范德华键、氢键。 离子键：没有方向性和饱和性，结合力很大。 共价键：具有方向性和饱和性，结合力也很大，一般大于离子键。 金属键：没有方向性和饱和性的共价键，结合力是原子实和电子云之间的库仑力。 范德华键：是通过分子力而产生的键合，结合力很弱 氢键：是指氢原子与半径较小，电负性很大的原子相结合所形成的键。 2.等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？ 六方最密堆积、面心立方紧密堆积，8个四面体空隙，6个八面体空隙 3.n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是如何进行堆积的？2n个四面体空隙，n个八面体空隙。 不等径球堆积时，较大球体作等径球的紧密堆积，较小的球填充在大球紧密堆积形成的空隙中。其中稍小的球体填充在四面体空隙，稍大的则填充在八面体空隙，如果更大，则会使堆积方式稍加改变，以产生较大的空隙满足填充的要求。 4.解释下列概念 晶体：是内部质点在三维空间有周期性和对称性排列的固体。 晶系：晶体根据其在晶体理想外形或综合宏观物理性质中呈现的特征对称元素可划分为立方、六方、三方、四方、正交、单斜、三斜等7类，是为7个晶系。（六三四立方，单三斜正交） 晶包：是从晶体取出反映其周期性和对称性的结构的最小重复单元。 晶胞参数：晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示，此即晶胞参数，它们是三条棱边的长度a,b,c和三条棱边的夹角a,B,r. 空间点阵：空间点阵是一种表示晶体内部质点排列规律的几何图形。 米勒指数：是晶体的常数之一，是晶面在3个结晶轴上的截距系数的倒数比，当化为最简单的整数比后，所得出的3个整数称为该晶面的米勒指数。 离子晶体的晶格能：晶格能又叫点阵能。它是在OK时1mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。 配位数：配位数是中心离子的重要特征。直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。 离子极化：离子极化指的是在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。离子极化能对金属化合物性质产生影响。主要表现为离子间距离缩短，离子配位数降低，同时变形电子云相互重合，使键性由离子键向共价键过渡，最终使晶体结构类型发生变化。 同质多晶和类质同晶：同质多晶是一种物质在不同热力学条件下形成两种或两种以上不同结构的现象，由此所产生的每一种化学组成相同但结构不同的晶体，称为变体。类质同晶：化学组成相似的物质，在相同的热力学条件下，形成的晶体具有相同的结构，这种结构称为类质同晶现象。 正尖晶石与反正尖晶石：在尖晶石结构中，如果A离子占据四面体空隙，B离子占据八面体空隙，则称为正尖晶石。反之，如果半数的B离子占据四面体空隙，A离子和另外半数的B离子占据八面体空隙，则称为反尖晶石。 铁电效应：有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。
东北大学材料科学基础
第一章晶体结构 1、晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排解（失稳分解）：处于热力学不稳定的固溶体自发地分解为两个结构与母相相同，成分不同的不均匀新相的过程。 5、贝茵畸变:通过沿晶轴膨胀、收缩的方法将一种晶体转变为另一种晶格的简单均匀畸变。 6、形变记忆效应：将一种具有热弹性转变的合金在M s点以下拉伸变形，卸载后应变并没有完全恢复，但如果将试样加热到奥氏体相区后，应变得到恢复，试样又回到原来的形状，合金的这种特性被称为形变记忆效应。 7、马氏体：C溶于a-Fe形成的过饱和固溶体，呈体心正方点阵。 第十部分其他 第一目 1、化学键：组成物质整体的质点（原子、分子或离子）间的相互作用力。 2、共价键：原子互相接近时，借共享电子对所产生的力结合. 3、离子键：两种离子靠静电引力结合. 4、金属键：金属正离子与自由电子之间静电作用产生的键合力。 5、范德华键：分子间，以微弱静电子相吸引，使之结合在一起。 6、布里渊区：能量不连续的点把k空间(一维就是k轴)分成许多区域，这些区域称为布里渊区。 第二目 7、晶界能：不论是小角度晶界或大角度晶界，这里的原子或多或少地偏离了平衡 位置，所以相对于晶体内部，晶界处于较高的能量状态，高出的那 部分能量称为晶界能，或称晶界自由能。 8、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 称为表面自由能（或表面能）。 9、界面能：界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上 的超额能量叫界面能。 10、内吸附：由于界面能的存在，当晶体中存在能降低界面能的异类原子时，这 些原子将向晶界偏聚，这种象现叫内吸附。 第三目 11、长大线速度：单位时间内晶核生长的线长度叫作长大线速度G。 12、能量起伏：是指系统中各微小体积所具有的能量短暂偏离其平均能量的现象。 13、光滑界面：指在界面处固液两相是截然分开的，固相表面为基本完整的原子 密排面，所以从微观上看界面是光滑的。 14、粗糙界面：指在微固观上高低不平，存在厚度为几个原子间距的过渡层的液 固界面，这种界面在微观上是粗糙的。 15、非晶态金属：在特殊的冷却条件下，金属可能不经过结晶过程而凝固成保留 液态短程有序结构的金属 16、晶界偏析：第一种情况，两晶粒并行生长，因表面张力平衡要求，在晶界与 熔体交界处出现凹槽可深达10（-3）cm，此处可深达有利于溶质富 集，凝固后形成晶界偏析。另一种，两晶粒彼此对面生长，晶界彼 此相迂，晶界间富集大量溶质，造成晶界偏析 17、胞状偏析：当成分过冷小的时候，固溶体呈胞状方式生长。对K。<1的合金， 溶质富集于胞壁，对于K。>1的合金则溶质富集于胞中心。这种成 分不均匀现象称为胞状偏析 第四目 18、相图：就是表示物质的状态和温度、压力、成分之间的关系的简明图解。 19、组织：是指用肉眼或借助放大镜、显微镜观察到的材料微观形貌图像。它包 括相的种类、数量、尺寸、分布及聚集状态等信息 20、组织组成体：组织中具有一定组织特征的组成体称为组织组成体。 21、相律：是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和平衡相数之间的关 系式。 22、匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程被称为匀晶转变。 23、正常凝固：实际凝固过程中，固相中扩散几乎不能进行而液相中溶质可以通 过扩散、对流、搅拌，有不同程度的混合。这种凝固过程叫作正常 凝固 24、共晶转变：液相在恒温下同时结晶出两个固相的转变称为共晶转变 25、不平衡共晶体：合金在不平衡凝固时：由于固相线偏离平衡位置，不但冷到 固相在线凝固不能结束，甚至冷到共晶温度以下，还有少量液相残 留，最后这些液相转变为共晶体，形成所谓不平衡共晶组织 26、包晶转变：一个液相与一个固相在恒温下生成另一个固相的转变被称为包晶 转变。
东南大学考研材料科学基础108个重要知识点
东南大学---材料科学基础108个重要知识点 1.晶体-原子按一定方式在二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，B ” B ' 和9o在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将 析出B '这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。 9.形变强化-金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化
10.固溶强化-由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。 11.弥散强化-许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。 12.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。 13.扩展位错-通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。 14.螺型位错-位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。 15.包晶转变-在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 16.共晶转变-由一个液相生成两个不同固相的转变。 17.共析转变-由一种固相分解得到其他两个不同固相的转变。 18.上坡扩散-溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。表明扩散的驱动力是化学位梯度而非浓度梯度。 19.间隙扩散-这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的另一个间隙位置，形成原子的移动。 20.成分过冷-界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。 21.一级相变-凡新旧两相的化学位相等，化学位的一次偏导不相等的相变。 22.二级相变-从相变热力学上讲，相变前后两相的自由能（焓）相等，自由能（焓） 的一阶偏导数相等，但二阶偏导数不等的相变称为二级相变，如磁性转变，有序
材料科学基础最全名词解释
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能（或表面能）。 半共格相界：若两相邻晶体在相界面处的晶面间距相差较大，则在相界面上不可能做到完全的一一对应，于是在界面上将产生一些位错，以降低界面的弹性应变能，这时界面上两相原子部分地保持匹配，这样的界面称为半共格界面或部分共格界面。 柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也使位错扫过后晶体相对滑动的量。 柏氏矢量物理意义： ①从位错的存在使得晶体中局部区域产生点阵畸变来说：一个反映位错性质以及由位错引起的晶格畸变大小的物理量。 ②从位错运动引起晶体宏观变形来说：表示该位错运动后能够在晶体中引起的相对位移。 部分位错：柏氏矢量小于点阵矢量的位错 包晶转变：在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 包析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应。 包析转变：两个一定成分的固相在恒温（T）下转变为一个新的固相的恒温反应。包析转变与包晶转变的相图特征类似，只是包析转变中没有液相，只有固相。 粗糙界面：界面的平衡结构约有一半的原子被固相原子占据而另一半位置空着，这时界面称为微观粗糙界面。 重合位置点阵：当两个相邻晶粒的位相差为某一值时，若设想两晶粒的点阵彼此通过晶界向对方延伸，则其中一些原子将出现有规律的相互重合。由这些原子重合位置所组成的比原来晶体点阵大的新点阵，称为重合位置点阵。 成分过冷；界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。
材料科学基础考题1
材料科学基础考题 Ⅰ卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷 二、选择题（每题2分，共20分） 1．在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错( )分解为a/2[111]+a/2]111[. (A) 不能(B) 能(C) 可能 2．原子扩散的驱动力是：( ) (A) 组元的浓度梯度(B) 组元的化学势梯度(C) 温度梯度 3．凝固的热力学条件为：（） （A）形核率(B)系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4．在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（） (A) 氧离子空位(B) 钛离子空位(C)阳离子空位 5．在三元系浓度三角形中，凡成分位于（）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6．有效分配系数k e 表示液相的混合程度，其值范围是（） （A）1 目 录 2015年东北大学829材料科学基础考研真题（回忆版）2014年东北大学829材料科学基础考研真题 2013年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2012年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2009年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2008年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2007年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2006年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2005年东北大学材料科学基础考研真题（回忆版）2004年东北大学429材料科学基础（A卷）考研真题2003年东北大学材料科学基础考研真题 2002年东北大学427材料科学基础考研真题 2001年东北大学424材料科学基础考研真题 2015年东北大学829材料科学基础考研真题 （回忆版） 一、名词解释 1．裂纹偏转增韧 2．硬取向 3．晶带定律 4．蠕变 5．反应扩散 二、简述热力学条件和动力学条件在材料结构转变的作用、影响，举两个实际生活中利用热力学条件和动力学条件进行相关制备材料的例子。 三、金属在冷变形核和退火过程中的缺陷如何变化及相关变化的驱动力。 四、分别写出纯金属、铝铜合金、三氧化二铝金属基复合材料可以采用的强化措施。 五、写出块型转变、马氏体转变、脱溶分解的界面微观特征。 六、（1）K0＞1时滑出下面三种凝固后固体棒溶质浓度分布图。 （a）固相不能充分扩散，液相可以充分对流。 （b）固相不能充分扩散，液相仅有对流。 （c）固相不能充分扩散，液相对流不充分。 （2）考察一个成分过冷的计算题。 七、分别告诉了A、B组元的扩散常数和扩散激活能（具体数值不记得），由A、B组成扩散偶，问扩散界面会向哪一方移动以及空位会在哪里聚集。 八、三元共晶液相投影图相图的计算 （1）说明一标定成分点的娥组织转变工程。 （2）画液相相图过三角形顶点引的一条直线的垂直截面图。 数值分析设计实验实验报告 课题一 迭代格式的比较 一、问题提出 设方程f 3 - 3x –1=0 有三个实根 x * 1 =1.8793 , x *2=-0.34727 ,x *3=-1.53209现采用下面三种不同计算格式，求 f(x)=0的根 x * 1 或x *2 1、 x = 21 3x x + 2、 x = 3 1 3-x 3、 x = 313+x 二、要求 1、编制一个程序进行运算，最后打印出每种迭代格式的敛散情况； 2、用事后误差估计k k x x -+1? ε来 3、初始值的选取对迭代收敛有何影响； 4、分析迭代收敛和发散的原因。 三、目的和意义 1、通过实验进一步了解方程求根的算法； 2、认识选择计算格式的重要性； 3、掌握迭代算法和精度控制； 4、明确迭代收敛性与初值选取的关系。 四、程序设计流程图 五、源程序代码 #include a: if(a 期末总复习 一、名词解释 空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。 超结构：长程有序固溶体的通称 固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。 致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附； 晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能； 小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界； 晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。或者：由奥氏体向马氏体转变的 金属键: 金属键（metallic bond）是化学键的一种，主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成. 晶体: 是由许多质点（包括原子、离子或分子）在三维空间作有规则的周期性重复排列而构成的固体 同素异晶转变（并举例）: 金属在固态下随温度的变化，由一种晶格变为另一种晶格的现象，称为金属的同素异晶转变。液态纯铁冷却到1538℃时，结晶成具有体心立方晶格的δ-Fe；继续冷到1394℃时发生同素异晶的转变,转变为面心立方晶格γ-Fe；再继续冷却到912℃时，γ-Fe又转变为体心立方晶格的α-Fe。 晶胞: 在空间点阵中，能代表空间点阵结构特点的小平行六面体，反映晶格特征的最小几何单元。 点阵常数: 晶胞三条棱边的边长a、b、c及晶轴之间的夹角α、β、γ称为晶胞参数 晶面指数: 晶体中原子所构成的平面。 晶面族: 晶体中具有等同条件（这些晶面的原子排列情况和面间距完全相同），而只是空间位向不同的各组晶面称为晶面族 晶向指数: 晶体中的某些方向，涉及到晶体中原子的位置，原子列方向，表示的是一组相互平行、方向一致的直线的指向。 晶向族（举例）; 晶体结构中那些原子密度相同的等同晶向称为晶向族。<111>:[111],[-1-11][11-1][-1-1-1][1-1-1][-111][-11-1][1-11] 晶带和晶带轴: 所有相交于某一晶向直线或平行于此直线的晶面构成一个晶带，此直线称为晶带轴。 配位数: 在晶体中，与某一原子最邻近且等距离的原子数称为配位数 致密度: 晶胞内原子球所占体积与晶胞体积之比值 晶面间距: 两近邻平行晶面间的垂直距离 对称:通过某种几何操作后物体空间性质完全还原为原始状态 空间点阵：将构成物质结构的粒子抽象为质点后，质点在三维空间的排列情况 布拉菲点阵:考虑点阵上的阵点的具体排列而得到的点阵具体排列形式，而不是强调是布拉菲数学计算得到的十四种排列 固溶体：溶质原子在固态的溶剂中的晶格或间隙位置存在，晶体结构保持溶剂的物质 中间相：两种或以上元素原子形成与其组元的晶体结构均不相同的化合物 准晶：有独特结构和对称性的物质，原子排列在晶体的有序 数值分析试题 2007.12 一、简答下列各题：（每题4分，共20分） 1．为了提高计算精度，求方程x 2－72x+1=0的根，应采用何种公式，为什么？ 2．设??? ? ??=2112A ，求)(A ρ和2)(A Cond 。 3．设??? ? ? ??=131122321A ，求A 的LU 分解式。 4．问23221)2(x x x x ++=是不是3R 上的向量范数,为什么？ 5．求数值积分公式?-≈b a a b a f dx x f ))(()(的截断误差R[?]。 二、解答下列各题：（每题8分，共56分） 1．已知线性方程组??? ??=-+=-+=-+3 53231 4321 321321x x x x x x x x x ，问能用哪些方法求解？为什么？ 2.解线性方程组b Ax =的Gauss-Seidel 迭代法是否收敛？为什么？其中： ???? ? ??--=211111112A 3.设]2,0[)(4C x f y ∈=，且0)0(,0)2(,2)1(,1)0(='===f f f f ，试求)(x f 的三次插值多项式)(3x H ，并写出余项)()()(33x H x f x R -=。 4．给定离散数据 试求形如3bx a y +=的拟合曲线。 5．求区间[0，1]上权函数为x x =)(ρ的正交多项式)(0x p ，)(1x p 和)(2x p 。 6．确定求积系数321,,A A A ,使求积公式： ? +++- ≈3 1 321)5 32()2()532()(f A f A f A dx x f 具有尽可能高的代数精度，并问代数精度是多少？ 7. 利用2=n 的复化Simpson 公式计算计算定积分 ，并估计误差][f R 。 三、（12分）已知方程0cos 2=-x x ， 1.证明此方程有唯一正根α； 2.建立一个收敛的迭代格式，使对任意初值]1,0[0∈x 都收敛，说明收敛理由和收敛阶。 3.若取初值00=x ，用此迭代法求精度为510-=ε的近似根，需要迭代多少步？ 四、（12分）已知求解常微分方程初值问题： ?? ?∈=='] ,[,)(),(b a x a y y x f y α 的差分公式： ?? ??????? =++==++=+α 0121211 ) 32 ,32() ,()3(4 y hk y h x f k y x f k k k h y y n n n n n n 1．证明：此差分公式是二阶方法； 2．用此差分公式求解初值问题1)0(,10=-='y y y 时，取步长h=0.25,所得数值解是否稳定,为什么？ ?1 0sin xdx 东北大学材料工程考研经验 一．东北大学材料工程考研情况 东北大学材料工程近几年计划都在200人左右，其中保研占比很小可忽略，而报考人数在500左右，所以竞争压力不是很大，结合考试难度来说东北大学材料工程（专硕）是性价比极高的一个选择。去年由于数学难度上升和专业课变动较大，最高分为378，而往年400有不少，往年340稳上，去年校线300以上都要，就这样招生计划也没有完成，300以上只有140人。东北大学地处沈阳，东北第一大城市，与中科院金属所有紧密合作（联合培养），东大的材料偏向黑色金属多一点，但近年来方向越来越多，逐渐在打破这种只玩钢铁的外界思维定势。东大材料院坐拥ral（轧制技术与连轧自动化国家重点实验室）。金属材料类同学的考研方向一般为中南，北科，东北大学等。不得不说东北大学是性价比之王，考研是打成功率，看谁能上，择校相当重要。如果学弟学妹们觉得不是很把握的话，可以在新祥旭报个一对一的辅导班，专业课是东北大学的研究生学长讲的，学长专业课成绩非常好，专业课讲的比较好的，上课效果很好，我也报过，是新祥旭安排的这个学长的辅导下成功考上东北大学的。 二．初试 1.参考书目及专业课相关资料 初试是英语二，数学二，金属学与热处理（835） 重点说专业课，金属学与热处理要比各类材料科学基础的难度小，往年的机理性考题较少，主要集中在工艺考察上，试题有很大的重复率，所以复习起来好上手，做题也有成就感，这也是东大材料工程性价比高的所在。但你简单大家都会简单，谁细心就会是最后的赢家。 专业课变化，去年专业课有30分的题目变化巨大，并不是照搬或改编往年题目，而是贴近热处理课本进行出题，这也将会是今后东大材料工程考研的一个必然的趋势，而注重课本和课后习题也是我对大家的建议。去年100以上就是很好的成绩了，多看课本，你就会有话说，不需要一字不差的写上去，用自己的话复述出来就很棒，老师也喜欢。还有就是答题时，要分点作答，这样老师会更喜欢。金属学与热处理去年的题量也有不小的增加，从头到尾一直不停的写也差点没写完，几乎考虑的时间加起来不足五分钟，基本就是一发卷子就蒙头写。只要平时真题背了，课后题看了，课本认真过了，你绝对有话说。最后就是图，课本上的能记住的图都熟稔于心，往试卷上一画，老师立马对你心动，画的人不多，你图文并茂，分绝对不低。 专业课的初复试资料我是在专业课老师推荐下淘宝大师兄考研买的，这家只做东北大学各专业考研。里面的真题很有价值，其他的内容一般，真题答案有1/4还得靠自己在课本中总结，答题分点，分点，分点，就是强行分也得分。 时间段的话，建议暑假就得开始过专业课的课本，暑假结束就得过完，其中有的同学难免会遇到实习种种，这并不是借口，你以为就你实习嘛？ 三．复试 1.笔试参考书目 工程材料学（连法增） 这本书是东大自己出版的，其实能搞到真题的话其他资料就别买了，作用不大， 材料科学基础名词解释 第一章固体结构 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。 非晶体 :原子没有长程的周期排列，无固定的熔点，各向同性等。 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、晶体点阵：由实际原子、离子、分子或各种原子集团，按一定几何规律的具体排 列方式称为晶体结构或晶体点阵。 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、晶格：描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。 6、晶胞 :在点阵中取出一个具有代表性的基本单元（最小平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞。 7、空间点阵：由周围环境相同的阵点在空间排列的三维列阵成为空间点阵。 8、晶向：在晶格中，穿过两个以节点的任一直线，都代表晶体中一个原子列在空间的位 向，称为晶向。 9、晶面：由节点组成的任一平面都代表晶体的原子平面，称为晶面。 10、晶向指数（晶面指数）：为了确定晶面、晶向在晶体中的相对取向、就需要一种 符号，这种符号称为晶面指数和晶向指数。国际上通用的是密勒指数。 一个晶向指数并不是代表一个晶向，二十代表一组互相平行、位向相同的晶向。 11、晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族，以 2018年 1.会标晶向指数。（15分） 2.（15分）为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形？ 3.（15分）金属中的自由电子为什么对比热贡献很小却能很好的导电？ 4（15分）已知：空位形成能是1.08ev/atm,铁的原子量是55.85g/mol,铁的密度是7.65g/cm3,NA=6.023*1023,K=8.62×10-5ev/atom-K,请计算1立方米的铁在850°C下的平衡空位数目。 5.（15分）在面心立方晶体中，在（1 -11）面上，有柏氏矢量为a/2[-1 0 1]的刃位错运动，在（1 1 －1）面上有柏氏矢量为a/2[1 －1 0]的刃位错运动，当它们靠近时是否稳定？有什么变化？说明之。 6.（15分）(1)用晶向和晶面指数的组合写出面心立方，体心立方及密排六方金属的全部滑移系。（2）在面心立方晶体的单位晶胞中画出一个滑移系，并标出晶面晶向指数。 7（15分）为什么材料有时会在其屈服强度以下的应力载荷时失效？如何防止？如何进行容器只漏不断的设计？ 8.（15分）根据如下给出的信息，绘制出A和B组元构成的600摄氏度到1000摄氏度之间的二元相图：A组元的熔点是940摄氏度；B组元在A组元中的溶解度在所有温度下为零；B组元的熔点是830摄氏度，A在B中的最大溶解度是700摄氏度为百分之12；600摄氏度以下A在B中的溶解度是百分之8；700摄氏度时在成分点A－百分之75B有一个共晶转变；755摄氏度时在成分点A－百分之40B还有一个共晶转变；在780摄氏度时在成分点A－百分之49B有一个稳定金属间化合物凝固发生；在755摄氏度时成分点A－百分之67B有另一个稳定金属间化合物凝固反应。 9（10分）为什么在正温度梯度下合金结晶时也会发生枝晶？凝固时合金液体中成分船头波 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：r*称为晶核的临界晶核半径 临界形核功：形成临界晶核时自由能的变化△G*>0，这说明形成临界晶核是需要能量的。形成临界晶核所需的能量△G*称为临界形核功。 能量起伏：形成临界晶核时，液、固两相之间的自由能差只提供所需要的表面能的三分之二，另外的三分之一则由液体中的能量起伏来提供 结构起伏：液态金属中的规则排列的原子团总是处于时起时伏，此起彼伏的变化之中，人们把液态金属中的这种排列原子团的起伏现象称为相起伏或结构起伏。 粗糙界面：粗糙界面在微观上高低不平、粗糙，存在几个原子厚度的过渡层。但是宏观上看，界面反而是平直的。 光滑界面：光滑界面是指固相表面为基本完整的原子密排面，固液两相截然分开，从微观上看界面是光滑的。但是从宏观来看，界面呈锯齿状的折线。 动态过冷度：晶核长大所需的界面过冷度。（远小于形核所需过冷度） 第七章 匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。 平衡凝固：每个时刻都能达到平衡的结晶过程。 非平衡凝固：实际生产中的凝固是在偏离平衡条件下进行的，这种凝固过程被称为不平衡凝固。 共晶转变：由液相同时结晶出两个固相的过程称为共晶转变。 亚共晶：成分在共晶点E以左、M点以右(即Sn: 19.2 ~ 61.9%)的合金称为亚共晶合金。过共晶： 伪共晶：在非平衡凝固条件下，成分接近共晶成分的亚共晶或过共晶合金，凝固后组织却可以全部是共晶体，称为伪共晶。 2-1 名词解释：配位数与配位体，同质多晶与多晶转变，位移性转变与重建性转变，晶体场理论与配位场理论 答：配位数：晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。 配位体：晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体。 同质多晶：同一化学组成在不同外界条件下（温度、压力、pH值等），结晶成为两种以上不同结构晶体的现象 多晶转变：当外界条件改变到一定程度时，各种变体之间发生结构转变，从一种变体转变成为另一种变体的现象 位移性转变：不打开任何键，也不改变原子最邻近的配位数，仅仅使结构发生畸变，原子从原来位置发生少许位移，使次级配位有所改变的一种多晶转变形式 重建性转变：破坏原有原子间化学键，改变原子最邻近配位数，使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。 晶体场理论：认为在晶体结构中，中心阳离子与配位体之间是离子键，不存在电子轨道的重迭，并将配位体作为点电荷来处理的理论。 配位场理论：除了考虑到由配位体所引起的纯静电效应以外，还考虑了 共价成键的效应的理论。 2-2 面排列密度的定义为：在平面上球体所占的面积分数。 （a）画出MgO（NaCl型）晶体（111）（110）和（100）晶面上的原子排布（b ）计算这三面的面排列密度 解：MgO晶体中O2-做紧密堆积，Mg2+填充在八面体空隙中。 （a）（111）（110）和（100）晶面上的氧离子排布情况如图2-1所示。 （b）在面心立方紧密堆积的单位晶胞中， （111）面：面排列密度 = （110）面：面排列密度 = （100）面：面排列密度 = 2-4 设原子半径为R，试计算体心立方堆积结构的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面间距。解：在体心立方堆积结构中： （100）面：面排列密度 = 面间距 = （110）面：面排列密度 = 面间距 = （111）面：面排列密度 = 面间距 = 2-8 试根据原子半径R计算面心立方晶胞、六方晶胞、体心立方晶胞的体积。 解：面心立方晶胞： 六方晶胞（1/3）： 体心立方晶胞： 2-9 MgO具有NaCl结构。根据O2-半径为0.140nm和Mg2+半径为0.072nm，计算球状离子所占据的体积分数和计算MgO的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？ 解：在MgO晶体中，正负离子直接相邻，a0=2(r++r-)=0.424(nm) 体积分数=4×(4π/3)×(0.143+0.0723)/0.4243=68.52% 密度=4×(24.3+16)/[6.023×1023×(0.424×10-7)3]=3.5112(g/cm3) MgO体积分数小于74.05%，原因在于r+/r-=0.072/0.14=0.4235>0.414，正负离子紧密接触，而负离子之间不直接接触，即正离子将负离子形成的八面体空隙撑开了，负离子不再是紧密堆积，所以其体积分数小于等径球体紧密堆积的体积分数74.05%。 材料科学基础-名词解 释 材料科学基础名词解释 第一章晶体学基础 空间点阵晶体中原子或原子集团排列的周期性规律，可以用一些在空间有规律分布的几何点来表示，这样的几何点集合就构成空间点阵。 （每个几何点叫结点；每个结点周围的环境相同，则都是等同点。） 晶格在三维空间内表示原子或原子集团的排列规律的结点所构成的阵列，设想用直线将各结点连接起来，就形成空间网络，称为晶格。 晶胞空间点阵可以看成是由最小的单元——平行六面体沿三维方向重复堆积而成，这样的平行六面体就叫晶胞。 晶系按照晶胞的大小和形状的特点（点阵的对称性）对晶体进行的分类。 晶格常数（点阵常数）决定晶胞形状和大小的6个参数。 布拉维点阵结点都是等同点的点阵就叫布拉维点阵。 晶面穿过晶体的原子面称为晶面。 晶向连接晶体中任意原子列的直线方向称为晶向。 晶面(间)距两个相同晶面间的垂直距离。 晶面族在高度对称的晶体中，特别是在立方晶体中，往往存在一些位向不同、但原子排列情况完全相同的晶面，这些晶体学上等价的晶面就构成一个晶面族。 晶向族……晶体学上等价的晶向构成晶向族。 配位数晶体结构中一个原子周围的最近邻且等距离的原子数。 堆垛密度/紧密系数/致密度晶胞中各原子的体积之和与晶胞的体积之比。 晶体是具有点阵结构的，由长程有序排列的原子、离子、分子或配位离子等组成的固体。 非晶体是无点阵结构的和长程有序排列的结构基元组成的固体。 晶体结构指晶体中原子在三维空间排列情况。 *同素异构体化合物有相同的分子式，但有不同的结构和性质的现象。 原子半径包括共价半径：两原子之间以共价键键合时，两核间距离的一半，实际上核间距离是共价键的键长。金属半径：金属晶体中相邻两金属原子核间距离的一半。范德瓦尔斯半径：靠范德华力相互吸引的相邻不同分子中的两个相同原子核间距离的一半。 晶体原子数某一晶体结构的一个晶胞中所含有的原子个数。 第二章固体材料的结构 结合键指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小。 离子键当一正电性元素和一负电性元素相接触时，由于电子一得一失，使它们各自变成正离子和负离子，二者靠静电作用相互结合起来的化学键。 共价键由俩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。 金属键自由电子与原子核之间静电作用而产生的键合力。 2013年东北大学硕士研究生统一入学考试 《材料科学基础》 第一部分考试说明 一、考试性质 材料科学基础是材料学硕士生入学的专业基础课。考试对象为参加材料学专业2013年全国硕士研究生入学考试的准考考生。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试 （二）答题时间：180分钟 （三）考试题型及比例 名词解释约占20％ 简答题约占40％ 计算题、综合论述题约占40％ （四）参考书目（以下两本均可） 1）李见，材料科学基础，冶金工业出版社，2000年。 2）徐恒钧，材料科学基础，北京工业大学出版社，2001。 第二部分考查要点 1）金属材料的结构 晶体学基础；金属的晶体结构与空间点阵，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构；固溶体和中间相的特点及其表征。 2）晶体缺陷 点缺陷：空位与间隙原子；点缺陷的运动；点缺陷的平衡浓度；线缺陷：位错的基本结构；位错的应力场和应变能；位错的运动与交互作 用；实际晶体中的位错；面缺陷：晶界，孪晶界，相界，表面。 3）凝固与结晶 结晶的基本规律；结晶的基本条件；晶核的形成：形核能量变化，临界晶核，形核功，形核率；晶体的长大：长大条件，液固界面结构，长大机制，温度梯度，晶体形态；凝固理论的应用。 4）相图 相图的热力学基础；二元相图及其合金的结晶过程和组织：匀晶、共晶、包晶、其他类型的二元相图以及铁碳相图；三元相图的成分表示及其性质；三元匀晶相图及其凝固；三元共晶相图及其凝固；包共晶型三元系相图。 5）扩散 扩散的基本规律及其应用；扩散的微观机制；扩散的驱动力以及影响扩散的因素。 6）材料的形变与再结晶 晶体塑性变形的基本规律、微观机制；单晶体、多晶体及合金塑性变形的特点；塑性变形对组织性能的影响；冷变形金属加热时组织、结构与性能的变化；回复、再结晶与晶粒长大的机制、动力学及影响因素；动态回复与动态再结晶的基本规律；晶体高温变形，晶体断裂；高聚物的塑性变形。 7）材料的固态相变 固态相变的类型及特点；相变的形核、长大及其热力学和动力学；颗粒粗化；过饱和固溶体分解、共析转变的特征，马氏体转变的特征，贝氏体转变的特征。 8）材料的强韧化 材料强韧化的基本原理和常用方法。(NEW)东北大学材料与冶金学院《829材料科学基础》历年考研真题汇编
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