【正文】 ic bond)離子鍵是通過異性電荷之間的吸引產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合作用，又稱電價(jià)鍵。作用不受方向性和飽和性的限制,一個(gè)離子周圍能容納多少個(gè)異性離子及其配置方式,由各離子間的庫侖作用決定。莫萊石就是鏈狀硅酸鹽，高嶺土和滑石則是層狀硅酸鹽。理想晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是組成晶體的原子、分子或原子團(tuán)等在三維空間中有規(guī)則地周期性重復(fù)排列，這種周期性排列是晶體最基本的特點(diǎn)，也是研究晶體各種物理性質(zhì)的重要基礎(chǔ)。離子半徑（ionic radius）離子半徑是反映 離子大小的一個(gè)物理量?？瘴?vacancy)如果晶格中某格點(diǎn)上的原子空缺了，則稱為空位，這是晶體中最重要的點(diǎn)缺陷。晶體中位錯(cuò)的基本類型為刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)。孿晶界(twin boundary)孿晶間的界面叫孿晶界，其界面兩側(cè)的原子排列成鏡面對稱。材料的性能與各組成相的性質(zhì)、形態(tài)、分布和數(shù)量直接有關(guān)。杠桿定律(lever law)確定某種成份的合金在二相區(qū)中各相的相對含量的法則。從圖中可以看出，液相濃度為 CL %(wt)，固相濃度為 Cα%(wt),假設(shè)合金的質(zhì)量為1，液相質(zhì)量為WL，固相質(zhì)量為Wα，則WL+Wα=1，另外合金A中的含Ni量應(yīng)該等于液相含Ni量和固相合Ni量之和，即WL CL + Wα Cα= 1xC，由這二式可以得出WL/ Wα=(CαC)/(CCL)= rb /ar，再變換一下可得WL?ar = Wα?rb，這個(gè)關(guān)系式與以r為支點(diǎn)，以a、b二點(diǎn)為受力端點(diǎn)的杠桿平衡時(shí)的關(guān)系類似，故稱其為杠桿定律。具有這類相圖的二元合金系有CuNi、AgAu、FeNi、CrMo、CuAu等，有些硅酸鹽材料如鎂橄欖石(Mg2 SiO4)鐵橄欖石(Fe2SiO2)等也具有此類特征。E點(diǎn)是二條液相線AE和BE的交點(diǎn)，在E點(diǎn)的上方是液相，其下方是α、β二相共存區(qū)。具有共晶相圖的合金系有PbSn、AlSi、PbBi等，一些硝酸鹽也具有共晶相圖。FeC相圖(FeC phase diagram)FeC相圖是FeC合金的二元相圖，是材料科學(xué)尤其是金屬熱處理最重要的相圖之一。珠光體(pearlite)本意是奧氏體從高溫緩慢冷卻時(shí)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的產(chǎn)物，其立體形態(tài)為鐵素體薄層和碳化物（包括滲碳體）薄層交替重疊的層狀復(fù)相物。固溶體有置換型(替位型)和間隙型(填隙型)兩種：溶質(zhì)原子位于溶劑晶格中某些結(jié)點(diǎn)位置時(shí)形成置換型固溶體；溶質(zhì)原子位于溶劑晶格中某些間隙位置時(shí)形成間隙型固溶體。其結(jié)果是：Ｎ個(gè)孤立原子有Ｎ個(gè)相同的能級,在晶體中變成Ｎ個(gè)能量略有差別的不同等級，構(gòu)成能帶。禁帶（forbidden band）有些晶體中,能帶和能帶之間有一定的間隔,這個(gè)間隔中的能量一般是該晶體電子不能具有的,所以稱此間隔為禁帶?；⒖硕?Hooke39。斷面收縮率（percentage reduction of area）斷面收縮率是試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。抗拉強(qiáng)度（tensile strength）抗拉強(qiáng)度是在拉伸試驗(yàn)中，試樣所能承受的最大負(fù)荷除以原橫截面積所得的應(yīng)力值。硬度（hardness）硬度是指材料表面上不大的體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力。的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力（～）壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測量的壓痕對角線長度計(jì)算的一種壓痕硬度值顯微硬度(microhardness)顯微硬度主要用于確定很薄的材料、細(xì)金屬絲、小型精密零件(如鐘表和儀表 零件)的硬度,測定淬硬表面的硬度變化率,研究小面積內(nèi)硬度的變化以及在金相 學(xué)中研究金屬中不同相體的硬度等。形變強(qiáng)化(strain strengthening)從圖32的應(yīng)力－應(yīng)變曲線上可以看出，材料屈服以后，隨著塑性變形量的增加，所需的應(yīng)力是不斷增加的，這種現(xiàn)象叫形變強(qiáng)化，也叫加工硬化。彌散強(qiáng)化(第二相強(qiáng)化)(dispersion strengthening)所謂第二相強(qiáng)化是指在金屬基體（通常是固溶體）中還存在另外的一個(gè)或幾個(gè)相，這些相的存在使金屬的強(qiáng)度得到提高。再結(jié)晶溫度（recrystallization temperature）再結(jié)晶溫度是開始產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象的最低溫度。擴(kuò)散型相變、非擴(kuò)散型相變(transformation involving diffusion、diffusionless transformation)根據(jù)冷卻速度的不同，存在著二大類固態(tài)相變，一類是相變時(shí)存在原子擴(kuò)散，為擴(kuò)散型相變，如珠光體、貝氏體轉(zhuǎn)變；還有一類是不存在原子的擴(kuò)散，但原子也發(fā)生了重排，為非擴(kuò)散型相變，如馬氏體相變。退火(annealing)將組織偏離平衡態(tài)的鋼加熱到適當(dāng)溫度,保溫一段時(shí)間,然后緩慢冷卻(爐冷)以獲得接近平衡態(tài)組織的熱處理工藝叫退火正火(normalizing)將鋼件加熱到Ac3以上3050℃，保溫后取出在空氣中冷卻，這是正火淬火（quenching）將鋼件加熱到奧氏體化溫度并保溫后，急冷（油冷或水冷）至室溫，從而使奧氏體變成馬氏體的處理為淬火。③調(diào)整材料的力學(xué)性能以滿足使用要求?？刂栖堉?controlled rolling)把金屬材料壓力加工和熱處理工藝相結(jié)合，同時(shí)利用形變強(qiáng)化與相變強(qiáng)化的一種形變熱處理工藝。紫銅(red copper)紫銅即純銅。α+β型鈦合金（α+β titanium alloy）成分中含有較多的 β 穩(wěn)定劑，在室溫穩(wěn)定狀態(tài)由 α及β 相所組成的鈦合金為α+β型鈦合金。結(jié)構(gòu)陶瓷(structure ceramics)結(jié)構(gòu)陶瓷是指作為工程結(jié)構(gòu)材料使用的陶瓷材料，主要利用其高機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦，以及高硬度等性能。例如，利用ZrO2的馬氏體相變可以改善陶瓷材料的力學(xué)性能。其中四方相向單斜相的相變伴隨有較大的體積變化～7％，這種相變體積變化是相變增韌的基礎(chǔ)。在單晶體中的原子排列非常整齊，幾乎沒有多晶材料中存在的各種缺陷，如雜質(zhì)、空穴和位錯(cuò)等，因此從強(qiáng)度而言，晶須的強(qiáng)度接近理論極限。導(dǎo)電性（conductivity）導(dǎo)電性是評價(jià)材料所具有的傳導(dǎo)電流的性質(zhì)。將帶電荷的微觀粒子統(tǒng)稱為載流子,可以是自由電子或空穴。為了表征這個(gè)關(guān)系，人們定義了遷移率的概念，物理薏義是在單位電場作用下載流子的運(yùn)動速度，這樣可得到 的關(guān)系，為載流子所帶電荷。P型半導(dǎo)體(Ptype semiconductor)以空穴為主要導(dǎo)電載流子的半導(dǎo)體材料被稱為P型半導(dǎo)體，也叫受主半導(dǎo)體，因?yàn)樵诒菊靼雽?dǎo)體中添加了受主雜質(zhì)。材料表現(xiàn)超導(dǎo)性的條件實(shí)際有三個(gè): ①超導(dǎo)體進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)時(shí),其電阻率等于零。Hc與溫度的關(guān)系為Hc≈H0〔1(T/T c)2 〕,H0是T=0K時(shí)的臨界磁場強(qiáng)度。低溫超導(dǎo)材料（low temperature superconducting material）具有低臨界轉(zhuǎn)變溫度，在液氦溫度條件下工作的超導(dǎo)材料。極化強(qiáng)度（polarization）極化強(qiáng)度是電介質(zhì)單位體積中電偶極矩的矢量和。電子位移極化(也叫形變極化)(electronic polarization)在外電場作用下,原子外圍的電子云相對于原子核發(fā)生位移形成的極化叫電子位移極化,也叫形變極化。無外加電場時(shí)，這些極性分子的取向在各個(gè)方向的幾率是相等的，就介質(zhì)整體來看，偶極矩等于零。這種極化具有統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，叫作松馳極化。介質(zhì)損耗(dielectric loss)將電介質(zhì)在電場作用下，單位時(shí)間消耗的電能叫介質(zhì)損耗。氧化鋁陶瓷介電損耗低，電性能與溫度的關(guān)系不大，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，已被廣泛應(yīng)用于基板材料。日本商品化AlN的熱傳導(dǎo)率已達(dá)260W/, 是目前普遍使用的氧化鋁的10倍,而其他電性能與Al2O3相當(dāng)。這種反射為鏡反射。折射率還與入射光的頻率有關(guān)，隨頻率的減?。ɑ虿ㄩL的增加）而減小，這種性質(zhì)稱為折射率的色散。漫反射（diffuse reflection）當(dāng)光線照射到一粗糙不平的表面，則在局部位置入射角的實(shí)際大小并不一樣，因而反射光的方向也不一致，形成了漫反射。由于當(dāng)外界任一形式的能量將電子由價(jià)帶激發(fā)至導(dǎo)帶后,該電子又返回到價(jià)帶時(shí)發(fā)出的光子頻率在可見光范圍內(nèi)，所以材料發(fā)光。發(fā)磷光的材料含有雜質(zhì)，并在禁帶中建立施主能級。粒子數(shù)反轉(zhuǎn)(turning electron numbers over)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件, 即通過使高能級上的電子數(shù)多于低能級的電子數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)受激輻射幾率大于吸收幾率。階躍型光導(dǎo)纖維的纖芯與包層間折射率是階梯狀的,纖芯的折射率大于包層,入射光線在纖芯和包層間界面產(chǎn)生全反射,因此呈鋸齒狀曲折前進(jìn)。全反射（total reflection）全反射是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)且當(dāng)入射角大于臨界角時(shí),光被界面全部反射回原介質(zhì)不再進(jìn)入光疏介質(zhì)中的現(xiàn)象。主要用于制作太陽能電池。介質(zhì)磁導(dǎo)率（magnetic permeability）磁導(dǎo)率是描述磁介質(zhì)磁性的物理量之一。定義為單位體積內(nèi)分子 磁矩 m的矢量和。當(dāng)磁化強(qiáng)度為負(fù)值時(shí)，物質(zhì)表現(xiàn)出抗磁性。順磁性(paramagnetism)當(dāng)磁化強(qiáng)度與外磁場方向一致，為正值且與磁場強(qiáng)度成正比時(shí)，物質(zhì)為順磁性。鐵磁性(ferromagnetism)對于鐵、鈷、鎳這幾種金屬，磁化率均為正，且可達(dá) 量級,屬于強(qiáng)磁性物質(zhì),這種磁性稱為鐵磁性。這種現(xiàn)象的存在與溫度有關(guān)，只在某個(gè)溫度以下存在，這個(gè)溫度稱為尼爾點(diǎn)。晶須（whisker）晶須是一種直徑為零點(diǎn)幾至幾個(gè)微米的針狀單晶體纖維材料。二次功能(secondary function)當(dāng)向材料輸入的能量和從材料輸出的能量不屬于同一種形式時(shí)，材料起能量轉(zhuǎn)換作用，材料的此種功能為二次功能。載流子(carrier)簡單地說, 材料能導(dǎo)電是由于在電場作用下材料中產(chǎn)生了電荷的定向運(yùn)動,而電荷的運(yùn)動是通過一定的微觀粒子來實(shí)現(xiàn)的。遷移率(mobility)電導(dǎo)率的大小應(yīng)該與載流子的數(shù)目 有關(guān)系，還應(yīng)該與載流子的運(yùn)動速度 有關(guān)。n型半導(dǎo)體(ntype semiconductor)以電子為主要導(dǎo)電載流子的半導(dǎo)體材料被稱為N型半導(dǎo)體，也叫做施主型半導(dǎo)體，因?yàn)樵诒菊靼雽?dǎo)體中添加了施主雜質(zhì)。超導(dǎo)性（superconductivity）某些物質(zhì)在一定溫度條件下電阻降為零的性質(zhì)被稱為超導(dǎo)性。只有當(dāng)外加磁場小于某一量值Hc時(shí)才能維持超導(dǎo)電性,否則超導(dǎo)態(tài)將轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài),Hc 稱為臨界磁場強(qiáng)度。另外，超導(dǎo)體具有能隙。極化率（polarizability）極化率是衡量原子、離子、分子在電場作用下極化強(qiáng)度的微觀參數(shù), 通常用α表示,α為原子、離子、分子在電場作用下形成的偶極矩與作用于原子、離子、分子上的有效內(nèi)電場之比。電子位移極化(也叫形變極化)(electronic polarization)在外電場作用下,原子外圍的電子云相對于原子核發(fā)生位移形成的極化叫電子位移極化,也叫形變極化。無外加電場時(shí)，這些極性分子的取向在各個(gè)方向的幾率是相等的，就介質(zhì)整體來看，偶極矩等于零。這種極化具有統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，叫作松馳極化。介質(zhì)損耗(dielectric loss)將電介質(zhì)在電場作用下，單位時(shí)間消耗的電能叫介質(zhì)損耗。氧化鋁陶瓷介電損耗低，電性能與溫度的關(guān)系不大，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，已被廣泛應(yīng)用于基板材料。日本商品化AlN的熱傳導(dǎo)率已達(dá)260W/, 是目前普遍使用的氧化鋁的10倍,而其他電性能與Al2O3相當(dāng)。這種反射為鏡反射。光子是最早發(fā)現(xiàn)的構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子之一。透光性(transmittance)透光性是指光對介質(zhì)的穿透能力。這種光為熒光，該發(fā)光材料為熒光材料。當(dāng)電子再從捕獲陷阱溢出返回價(jià)帶時(shí)，才會發(fā)光，因而延遲了發(fā)光的時(shí)間（圖3225c)。光導(dǎo)纖維由纖芯和包層兩部分組成。因此,入射光線進(jìn)入光纖后,偏離中心軸線的光將呈曲線路徑向中心集束傳輸,光束在梯度型光導(dǎo)纖維中傳播時(shí),形成周期性的會聚和發(fā)散,呈波浪式曲線前進(jìn)。根據(jù)存儲方式不同，光存儲材料可分為三種類型，①只讀式，②一次寫入多次讀出，③可擦重寫方式。在物質(zhì)內(nèi)部，外磁場和附加磁場的總和稱之為磁感應(yīng)強(qiáng)度，是矢量,常用符號B表示。相對磁導(dǎo)率(relative magnetic permeability)相對磁導(dǎo)率是描述磁介質(zhì)磁性的物理量之一，其定義為磁導(dǎo)率μ與真空磁導(dǎo)率μ0 之比。磁化率（magnetic susceptibility）表征磁介質(zhì)屬性的 物理量。金屬 等具有這種性質(zhì)。順磁物質(zhì)的磁化率一般也很小，室溫下約。這個(gè)溫度稱之為居里點(diǎn)。剩磁（residual magnetism）剩磁是移去外加磁場，仍保留在試件中的磁性。磁矩（magnetic moment）描述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量。當(dāng)原子間距離很大時(shí)，J接近于零,隨著距離的減小,相互作用增加。鐵磁體的這種作用不是依賴外磁場的作用，因此稱為自發(fā)磁化。應(yīng)用最多的軟磁材料是鐵硅合金(硅鋼片)以及各種軟磁鐵氧體等。鐵氧體(ferrites)鐵氧體是含鐵酸鹽的陶瓷磁性材料，按材料結(jié)構(gòu)分，鐵氧體有尖晶石型、石榴石型、磁鉛石型、鈣鈦礦型、鈦鐵礦型和鎢青銅型等六種。材料工藝包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是材料的生產(chǎn)工藝，一是材料的加工工藝。工藝性能(process properties)通常指材料可被加工的能力，也稱加工性能。根據(jù)工藝特點(diǎn)的不同可分為：火法冶金、濕法冶金、電冶金以及粉末冶金等。主要用于生產(chǎn)鋅、氧化鋁、氧化鈾及一些稀有金屬。與陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝非常相近。陶瓷制品的生產(chǎn)工藝和加工工藝是通常是合二為一的，燒結(jié)成型之后除了磨削和拋光以外，幾乎不進(jìn)行任何加工，因此陶瓷的生產(chǎn)工藝直接影響到制品的性能。日用瓷的燒結(jié)溫度一般在12501450 ℃燒結(jié)。目前單晶制備已發(fā)展成為一種重要的專門技術(shù)。壓力加工(pressure process)對固態(tài)金屬施加外力，通過塑性變形得到一定形狀尺寸和性能的制品的過程就是壓力加工。熱加工(thermoprocess)熱加工是指在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的加工過程（（以絕對溫度表示），如純鐵為450℃）。由于溫度較低，冷加工過程不能產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶現(xiàn)象。焊接是一種高速高效的連接方法，廣泛地用于制造橋梁、船舶、車輛、壓力容器、建筑物等大型工程結(jié)構(gòu)。切削加工一般不引起材料內(nèi)部組織和性能的變化（少量的加工硬化除外），可提高零件尺寸精度和表面光潔度，或者獲得其它手段不易得到的特殊的形狀。注塑過程包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模