【文章內(nèi)容簡介】 )、熱噴涂陶瓷、噴涂塑料與涂料等，典型的如自行車零件鍍 Cr； ③電化學(xué)保護(hù)如采用犧牲陽極保護(hù)法，可在輪船體外掛 Zn塊； ④加緩蝕劑以降低電解質(zhì)的電解能力，如在含氧水中加入少量重鉻酸鉀等。 第一章 材料的使用性能 ? 本章小結(jié) ? ：材料的力學(xué)性能。 ? 。需要記憶并理解的概念包括：強(qiáng)度、剛度、彈性、塑性、韌性、硬度、疲勞。 ? 。如彈性極限、屈服極限、抗拉強(qiáng)度 ? 彈性比功、滯彈性、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性、斷裂韌性、疲勞極限等。 ? 。如拉伸曲線的各個(gè)階段、布氏硬度、洛氏硬度的測試方法、裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展直至斷裂過程等。 ? ： 1 1 1 1 1 1 1 1 110。 第二章 材料的其他性能 ? 第一節(jié) 材料的工藝性能 ? 所謂工藝性能，是指材料對各種加工工藝的適應(yīng)能力即加工工藝性能，它表示了材料加工的難易程度。材料的工藝性能影響成本，也受加工條件的限制。材料的工藝性能主要是指鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理性能（可以分別舉例）。 ? 材料的鑄造性能包括合金的流動性、不均勻性（宏觀成分偏析、微觀成分偏析）以及收縮性。 ? 材料的鍛造性能包括材料的變形能力和變形抗力以及形變強(qiáng)化能力等。 ? 材料的焊接性能材料接頭產(chǎn)生缺陷的傾向性和焊接接頭的可靠性。 ? 材料的粘接性能。 ? 材料的切削加工性能。 ? 材料的熱處理性能包括淬透性、淬硬性等。 材料的其他物理化學(xué)性能（略） 第二章 材料的其他性能 表 21 幾種常見金屬材料的切削加工性能比較 第二章 材料的其他性能 ? 第二節(jié) 材料的經(jīng)濟(jì)性能 ? 材料的經(jīng)濟(jì)性能：材料真?zhèn)€壽命周期的成本或經(jīng)濟(jì)效益。狹義的材料經(jīng)濟(jì)性是指材料的價(jià)格成本、包括原材料價(jià)格、材料的加工勞動消耗、材料的利用率及材料來源的豐富性等。 ? 一、產(chǎn)品的總成本構(gòu)成 ??? 固定成本可變成本造者）產(chǎn)品的總成本（對于制???????????????就、環(huán)保等運(yùn)行、維護(hù)、保險(xiǎn)、這使用成本制造廠利潤研究開發(fā)成本）固定成本（管理費(fèi)制造成本）可變成本（材料成本直接購入成本用者）產(chǎn)品的總成本（對于使21CCC第二章 材料的其他性能 ? （一）材料價(jià)格成本的度量 ? ? ? ? （二）影響材料價(jià)格成本因素 ? ? ? ? ? ? ? ? 第二章 材料的其他性能 ? 第三節(jié) 材料的環(huán)境性能 ? 一、材料的環(huán)境適應(yīng)性 ? 二、材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性 ? 本章小結(jié) ? 。 ? 。 ? 。 ? 習(xí)題： 2 2 23。 第三章 原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵 ? 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)、第二節(jié) 結(jié)合鍵類型第三節(jié) 材料的結(jié)核鍵與性能 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 第一節(jié) 晶體與非晶體 ? ? 晶體：內(nèi)部粒子（原子、離子、分子、原子集團(tuán)）在空間中呈規(guī)則的、周期性重復(fù)排列的物質(zhì)，如水晶、食鹽、金屬等。 ? 晶體的宏觀特征： ? （ 1）具有固定的熔點(diǎn)； ? （ 2）具有各向異性； ? （ 3）具有規(guī)則的點(diǎn)陣排列，自發(fā)形成多面體外形 。 ? （ 4） 均勻性； ? （ 5）對稱性； ? （ 6）對 X射線有衍射行為。 ? 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 非晶體：與晶體對應(yīng)的物質(zhì)是非晶體，如玻璃等。 非晶體的宏觀特征： （ 1）只有玻璃轉(zhuǎn)化溫度，無熔點(diǎn)。 （ 2）沒有規(guī)則的多面體幾何外型，可以制成 玻璃體，絲，薄膜等特殊形態(tài)。 （ 3）物理性質(zhì)各向同性。 （ 4）均勻性來源于原子無序分布的統(tǒng)計(jì)性規(guī)律，無晶界。 ? 目前階段，我們所能理解的晶體與非晶體的本質(zhì)差別：熔點(diǎn)、各向異性、對 X射線的衍射。 ? 晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 ? 圖補(bǔ)充 41為石英晶體與硅石英玻璃的空間排列，前者是晶體，后者是非晶體。 第四章晶體結(jié)構(gòu) 圖補(bǔ)充 41 晶體與非晶體之例 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 舉例：如何理解晶體的各項(xiàng)異性 ? 晶體的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光的透射、折射、偏振、壓電性、硬度等性質(zhì)常因晶體取向不同而異，叫做各向異性。如： ? 如石墨在與層平行的方向上具有導(dǎo)電性，而在與層垂直的方向上就不具有導(dǎo)電性。 ? 若在水晶的柱面上涂一層蠟，用紅熱的針接觸蠟面中央，蠟熔化呈橢圓形而不呈圓形，這是由于水晶柱面長軸方向與短軸方向傳熱速度不同。 ? 再如：從不同方向觀察紅寶石或藍(lán)寶石，會發(fā)現(xiàn)寶石的顏色不同，這是由于方向不同，晶體對光的吸收性質(zhì)不同。 ? 舉例：如何理解晶體的 X射線衍射行為 ? 晶體的 X射線譜線是分立的，而非晶體則是不分立的。見圖補(bǔ)充 4 43。 第四章晶體結(jié)構(gòu) 圖補(bǔ)充 42 金剛石及石墨晶體 第四章晶體結(jié)構(gòu) 圖補(bǔ)充 43 晶態(tài) SiO2與非晶態(tài) SiO2的 X射線譜線 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 第二節(jié) 晶體學(xué)基礎(chǔ)知識 ? 一、空間點(diǎn)陣與晶胞 ? ? （ 1）晶體結(jié)構(gòu)：晶體中的質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、分子、原子集團(tuán)）在三維空間中，有規(guī)律的周期性的重復(fù)排列方式。 ? 可見，質(zhì)點(diǎn)不同，晶體結(jié)構(gòu)就不同 實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)有多種。 ? （ 2）空間點(diǎn)陣：質(zhì)點(diǎn)在晶體中有規(guī)則的、周期性的排列形式。每個(gè)點(diǎn)，稱為陣點(diǎn)。 ? （ 3）晶格：將空間點(diǎn)陣用直線連接起來形成的空間格架。 ? （ 4）晶胞：能夠完全反映晶格對稱特征的、最小的幾何單元。 圖 41 晶體結(jié)構(gòu) a) 晶體中原子堆垛模型 b) 晶格 c) 晶胞 ? （ 5）晶軸：以晶胞的三個(gè)棱邊所作得三個(gè)坐標(biāo)軸 x, y, z。 ? （ 6）晶格常數(shù)：用來表示晶胞特征的棱邊長度 a, b, c（單位：nm,金屬的晶格常數(shù)通常為 ~）以及棱間夾角 α,β,γ。 ? （ 7）晶軸間夾角：晶胞的棱間夾角。 ? （ 8）晶軸方向：在原點(diǎn) O的前、右、上方為正向；反之為反向。 ? ? （ 1）要能充分反應(yīng)空間點(diǎn)陣的對稱性。 ? （ 2）晶胞要盡可能有多的直角。 ? （ 3）晶胞體積盡可能小。 ? ：晶體結(jié)構(gòu)的確定：用 X射線 ? 衍射的方法確定晶體結(jié)構(gòu)。 第四章晶體結(jié)構(gòu) 圖 42 在同一點(diǎn)陣中不同晶胞的選取 圖 42 在同一點(diǎn)陣中，不同晶胞的選取 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 二、晶系和點(diǎn)陣類型 ? 按照排列組合的原理，理論上可以存在的空間點(diǎn)陣很多。實(shí)際上，只有 14種布拉菲點(diǎn)陣，合并為 7個(gè)晶系。而陣點(diǎn)既可以在頂點(diǎn)，也可以處于其他位置。具體見表 41。對應(yīng)的結(jié)構(gòu)見圖補(bǔ)充 44. ? 表 41 7大晶系和 14中布拉菲點(diǎn)陣 第四章晶體結(jié)構(gòu) 圖補(bǔ)充 44 14中布拉菲點(diǎn)陣 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 三、晶向與晶面 ? ? （ 1）晶面：在晶體中，由一系列原子所組成的平面。 ? （ 2）晶向：在晶體中，任意（兩個(gè)原子之間連線）一列原子所指的方向。 ? （ 3）晶面指數(shù)：用來描述晶面的晶體學(xué)指數(shù)。 ? （ 4）晶向指數(shù)：用來描述晶向的晶體學(xué)指數(shù)。 ? ： ? （ 1）選取三個(gè)晶軸作為坐標(biāo)系的軸，各個(gè)軸以相應(yīng)的點(diǎn)陣常數(shù)為單位，其正負(fù)關(guān)系同常例； ? （ 2）從待定的晶面組中，選取一個(gè)不通過原點(diǎn)的晶面，找出其在三個(gè)坐標(biāo)軸上的截距； ? （ 3）取各個(gè)截距的倒數(shù)，按比例化為簡單整數(shù) h、 k、 l，用（）括起來形成（ hkl），即為所求晶面指數(shù)。 ? *說明：當(dāng)某一晶面與某一晶軸平行時(shí)，截距為無窮大，倒數(shù)為零；當(dāng)截距為負(fù)值時(shí)，在相應(yīng)的截距上面加負(fù)號以區(qū)別。一個(gè)晶面指數(shù)代表著相互平行的所有晶面。 ? 例題：以圖 ，計(jì)算相應(yīng)的晶面指數(shù)。 ? ? ? ? （ 4）晶面族：晶體中，原子排列情況相同，但是空間位向不同的一組晶面。如與晶面（ 111）構(gòu)成晶面族的還有 等。此時(shí)，需要將單個(gè)晶胞相鄰的其他晶胞放在一起考慮，用 {}圈起。 )111/()111/()111()111(:)111(:)011(:)110(:)100(:/)010(:/)001(:////////////////////BCAA C DDO B BAA C CAA B BDO C CBB C CAA O DDCBAA B C O第四章晶體結(jié)構(gòu) 圖 44 立方晶胞中一些重要晶向指數(shù) 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? （ 6）晶向指數(shù)的確定步驟： ? ①同前； ? ②通過坐標(biāo)原點(diǎn)作一與所求晶向平行的另一晶向； ? ③求出這個(gè)晶向上任一質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)坐標(biāo)軸上的分量； ? ④將此數(shù)按比例化為簡單整數(shù) u、 v、 w，用 []括起來，即得所求的晶向指數(shù) [uvw]，若為負(fù)值，方法同前。 ? ⑤晶向族：晶體中原子排列情況相同但是空間位向不同的一組晶向成為晶向族。晶向族用 uvw表示。 ? *說明：一個(gè)晶向指數(shù)代表著相互平行且方向一致的所有晶向。 ? 例題：以圖 ，計(jì)算相應(yīng)的晶向指數(shù)。 ]101[:/]。110[/]。011[:/]。1 0 1[:/]。0 1 1[/]。1 1 0[/]。1 0 0]。0 0 1 1 0ADGEDFBGBEAFDCOGACOEFCOBAOGFCEBDOFDEBCAGODFEGCAB圖 43 立方晶胞中一些重要晶向指數(shù) 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? （ 7）晶帶：晶體中一系列晶面可以相交于一條直線或幾條相平行的線，這些晶面成為晶帶。而滿足上述條件的晶向，稱為晶帶軸。 ? 此時(shí)有： ? hu+kv+lw=0 ? （ 8）當(dāng)晶面指數(shù)與晶向指數(shù)數(shù)值上完全 ? 相同或稱比例時(shí)，晶面和晶向互相垂直。 ? 如 [111] ⊥ (111)。 ? （ 9）晶向和晶面的原子密度：晶向的原子密度是指該晶向在單位長度上的原子數(shù)；晶面的原子密度是指該晶面在單位面積上的原子數(shù)。由于各個(gè)晶面和晶向的原子密度不同，因此，晶體的性能呈現(xiàn)：各向異性！ ? （ 10）晶面間距：相鄰兩個(gè)平行晶面間的距離。晶面上原子排列越密集，晶面間距越大。晶面間距最大的晶面通常是原子最密排晶面。一般低指數(shù)晶面的面間距大。 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 第三節(jié) 純金屬的晶體結(jié)構(gòu) ? 純金屬晶體的特性 ? *一般均為晶體。 ? *存在電子云或電子氣。 ? *金屬鍵。 ? *規(guī)則排列。 圖補(bǔ)充 46金屬電子云 圖補(bǔ)充 45 某金屬晶體 圖補(bǔ)充 47金屬鍵 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? 一、典型的金屬晶體結(jié)構(gòu) ? （一）面心立方晶格 ? ： a=b=c,α=β=γ=90176。 ； ? ： 8*1/8+6*1/2=4； ? ： 。 ? ： CN=12。 ? ： ? ： γFe、 Al、 Mn、 Cu、 Au、 Pb、 Ni、 βCo等。 ? ： ﹛ 111﹜ 〈 110〉 。 ar 42?%1433????? adVnvK ?圖 45 面心立方結(jié)構(gòu) a)剛球模型 b)晶胞模型 c)晶胞中的原子數(shù) 第四章晶體結(jié)構(gòu) ? （二）體心立方晶格 ? ： a=b=c,α=β=γ=90176。 ； ? ： 8*1/8+1=2； ? ： 。 ? ：在晶胞中，任何一個(gè)原子最近鄰且等距離的原子數(shù)。通常用 CN表示。對于體心立方結(jié)構(gòu)。 CN=8。 ? ：在晶胞中，質(zhì)點(diǎn)所占的體積百分?jǐn)?shù)。通常用 K表示。 ? 對于體心立方結(jié)構(gòu)， ? ? ? ? ： αFe、 W、 Mo、 V、 Nb、 βTi等。 ? ： ﹛ 110﹜ 〈 111〉