【正文】 （ h k i l ） i ＝ （ h ＋ k ）[ u v t w ] t ＝ （ u ＋ v ）指三指數(shù)系統(tǒng) → 四 數(shù)系統(tǒng)three －i n d e x s y s t e m f o u r －i n d e x s y s t e m（h k l ） （h k i l ） i ＝（h ＋k ）[ U V W ] [ u v t w ]U = u t , V = v t , W = w 11u = [ 2 U V ] , v = [ 2 V U ] , t = ( u + v ) , w = W33 （ Crystal zone） 所有相交于某一晶向直線或平行于此直線的晶面構(gòu)成一個(gè) “ 晶帶 ” （ crystal zone） 此直線稱為晶帶軸 （ crystal zone axis） ， 所有的這些晶面都稱為共帶面 。 120176。 （代表一組互相平行的晶面；指數(shù)相同符號(hào)相反晶面互相平行） 晶面族 {hkl}：晶體學(xué)等價(jià)的晶面總合。 若某一截距為負(fù)，則在其上加一負(fù)號(hào)。 4） 將此值化成最小整數(shù) u， v， w并加以方括號(hào) [u v w]即是。 立方 Cubic a=b=c， α=β=γ ＝ 90186。 菱方 Rhombohedral a=b=c, α=β=γ≠90 186。 簡單三斜 簡單單斜 底心單斜 簡單正交 底心正交 體心正交 面心正交 六方 Hexagonal a1=a2＝ a3≠c ， α=β ＝ 90186。 ???l a t t i c e p a r a m e t e ra , b ,c 棱邊長（點(diǎn)陣常數(shù) ）描述晶胞α ,β ,γ 晶軸間的夾角uvw陣點(diǎn) r = u a + v b + w ca ?體積V ＝ ( b c )簡單晶胞 （ 初級(jí)晶胞 ） ：只有在平行六面體每個(gè)頂角上有一陣點(diǎn) 復(fù)雜晶胞： 除在頂角外，在體心、面心或底心上有陣點(diǎn) 或用點(diǎn)陣矢量a ,b,c （ Crystal System and Bravais Lattice） 七個(gè)晶系 ， 14個(gè)布拉菲點(diǎn)陣 晶系 布拉菲點(diǎn)陣 晶系 布拉菲點(diǎn)陣 三斜 Triclinic a≠b≠c ， α≠β≠γ 單斜 Monoclinic a≠b≠c ， α=γ=90 186。 ? 8. 簡述高分子鏈結(jié)構(gòu)（包括近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)）熱 ? 塑性和熱周期性樹脂的特點(diǎn)。 ? ？其特點(diǎn)如何？ ? 24，它共有四種同位素： ％的 Cr原 ? 子含有 26個(gè)中子， ％含有 28個(gè)中子，且 ％含有 ? 30個(gè)中子，試求鉻的原子量 ? 78，它在 5d 電子亞層中只有 9個(gè)電子， ? 并且在 5f 電子亞層中沒有電子，試從原子結(jié)構(gòu)來決 ? 定出 Pt 的價(jià)數(shù)。但由于含有雙鍵，且雙鍵 不能旋轉(zhuǎn)，從而每一雙就可能有 ??? 順式（c i s s t r u c t u r e )反式（t r a n s s t r u c t u r e )???????順無順順反序反交替全全反3H C H H HC C C CHH│ │ │ │─ ─ ＝ ─ ─││3H C H HC C C CHH│ │ │─ ─ ＝ ─ ─│ │ │H順式 反式 兩種異構(gòu)體之分， 對(duì)于大分子鏈而言就有 稱為幾何異構(gòu) 二甲基丁二烯 二甲基丁二烯 遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)（ Longrange Structure) ? 一、高分子的大?。?Molecular Size） ? 高分子的相對(duì)分子質(zhì)量 M不是均一的，具有多分散性 ? 平均相對(duì)分子質(zhì)量 ?????????????數(shù) 對(duì) 質(zhì) 為 數(shù) 數(shù)對(duì) 質(zhì) 為質(zhì) 數(shù)n i i ii i i均相 分子 量M = x M , x 分子 分 number－ average molecul a r w e i g h t重均相 分子 量M w ＝ w M , w 量分 weight average molecular weig ht? 高分子鏈中重復(fù)單元數(shù)目稱為聚合度 nMnm?()nwMM 不僅影響高分子溶液和熔體的流變性質(zhì)， ,kHV E a對(duì)加工和使用也有很大影響 。 Combined Form) 12 13 14666C ，C ，C? 7個(gè)橫行（ Horizontal rows)周期（ period） 按原子序數(shù)（ Atomic Number)遞增的順序從左至右排列 ? 18個(gè)縱行（ column） 16族（ Group）， 7個(gè)主族、 7個(gè)副族、 1個(gè)Ⅷ 族、 1個(gè)零族（ Inert Gases） 最外層的電子數(shù)相同，按電子殼層數(shù)遞增的順序從上而下排列。 一整套材料體系 門類全齊 數(shù)量 質(zhì)量 鋼鐵突破兩億七千萬噸 世界第一 原子彈、氫彈、人造衛(wèi)星、火箭 長征三號(hào)運(yùn)載火箭在發(fā)射架上的圖片 寶鋼高爐 材料分類 (Classification of Materials) ??????氯2 3 3 4 2金 屬 材 料 （ Metallic Materials) : 鋼 鐵 、 鋁 、 銅 、 鈦 合 金陶 瓷 材 料 （ Ceramics ） ： A l O 、 SiC 、 S i N 、 SiO 、 TiN 或 無 機(jī) 非 金 屬 材 料 （ Inanic Materials)高 分 子 材 料 （ H i g h P o l y m e r s ) ： 纖 維 、 蛋 白 質(zhì) 、 聚 乙 烯 、 聚 乙 烯M a t e l M a t r i x復(fù) 合 材 料 （ Composites) ： CompositesP o l y m e r M a t r i x?????????????金屬材料－金屬學(xué)陶瓷材料－陶瓷學(xué) 材料科學(xué)基礎(chǔ) 突出材料共性教學(xué)高分子材料－高分子物理材料科學(xué)基礎(chǔ)是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系 ??? 、 學(xué)Ι ： 原 子 結(jié) 構(gòu) 和 鍵 合 、 固 體 結(jié) 構(gòu) 、 晶 體 缺 陷 、 材 料 的 變 形 與 再 結(jié) 晶Ⅱ ： 擴(kuò) 散 、 合 金 凝 固 、 相 圖 材 料 物 理 、 化 性 能?????????顯微鏡結(jié)構(gòu)原理樣品制備材料科學(xué)基礎(chǔ)（ Ι ）實(shí)驗(yàn) 顯微攝影和暗室技術(shù)位錯(cuò)塑性變形與再結(jié)晶材料的微觀結(jié)構(gòu) （ Microstructure of Materials） 決定材料性質(zhì)最為本質(zhì)的內(nèi)在因素：組成材料各元素原子結(jié)構(gòu) ， 原子間相互作用 ， 相互結(jié)合， 原子或分子在空間的排列 ， 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ， 以及原子集合體的形貌特征 第一章原子結(jié)構(gòu)和鍵合 Atomic Structure and Interatomic Bonding 物質(zhì) (Substance)是由原子 （ atom） 組成 在材料科學(xué)中 ， 最為關(guān)心原子的電子結(jié)構(gòu) 原子的電子結(jié)構(gòu) — 原子間鍵合本質(zhì) 決定材料分類：金屬 陶瓷 高分子 材料性能：物 化 力學(xué) ※1 原子結(jié)構(gòu) （ Atomic Structure ） 一 、 物質(zhì)的組成 （ Substance Construction） 物質(zhì)由無數(shù)微粒 （ Particles） 聚集而成 分子 （ Molecule） ： 單獨(dú)存在 保存物質(zhì)化學(xué)特性 dH2O= M(H2)為 2 M（ protein） 為百萬 原子 （ Atom） ： 化學(xué)變化中最小微粒 二、原子的結(jié)構(gòu) ? 1879年 Thomson 發(fā)現(xiàn)電子（ electron),揭示了原子內(nèi)部秘密 ? 1911年 ? 1913年 ? Bohr atomic model ? ????? 和A . E i n s t e i n 量子論 原子結(jié)構(gòu)的量子理論Rutherford 原子有核模型??2H1Al原子（atom)r = 10 nmr = 10 nm???? ??? ????????272731（p r o t o n ）（n e u t r o n ）質(zhì)子 ：正電荷m ＝1 . 6 7 2 6 1 0 k g原子核（nucleus)：位于原子中心、帶正電中子 ：電中性m ＝1 . 6 7 4 8 1 0 k g電子（electron）：核外高速旋轉(zhuǎn)，帶負(fù)電，按能量高低排列，如電子云（ele c t r o n c l o u d ） m ＝9 . 1 0 9 5 1 0 k g ，約為質(zhì)子的1 / 1 8 36iinK L M Nl ( t he or bi t a l qua nt um num be r )主 量 子 數(shù) （ the principal quantum number) ： 決 定 原 子 中 電 子 能 量 和 核 間 距 離 (the energy of the ele ctron) ， 即 量 子 殼 層 ， 取 正 整 數(shù) 1 、 2 、 3 、 4 、 5? … ， 用 、 、 、 … … 表 示軌 道 動(dòng) 量 量 子 數(shù) ： 給 出 電 子 在 同 一 量 子 殼 層 內(nèi) 所 處 的 能 級(jí) , 與 電 子 運(yùn) 動(dòng) 的 角 動(dòng) 量 有in 1 , s p d fm t he i nne r qua nt um num be r )( spa t i a l or i e nt a t i on of a n e l e c t r on c l o ud)1 ) , 1 , 0 ,? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?ii關(guān) (shape of the electron subshell) ， 取 值 為 0 ， 1 ， 2 ， 用 ， ， ， … … 表 示磁 量 子 數(shù) ( ： 決 定 原 子 軌 道 或 電 子 云 在 空 間 的 伸 展 方 向 ， 取 值 為 l ， (li1,s t he spi n qua nt um num be r )???????????????????????????????il自 旋 角 動(dòng) 量 量 子 數(shù) ( ： 表 示 電 子 自 旋 （ spin moment ） 的 方 向 ，11 取 值 為 ＋ 或 22? 描述原子中一個(gè)電子的空間和能量，可用四個(gè)量子數(shù) （ quantum numbers） 表示 ? 核外電子的排布 （ electron configuration)規(guī)律 不 可 能 有 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) 完 全 相 同 的 電 子 ， 同 一 亞 層 中 電 子 盡 量 分 占 不 同 能 級(jí) ，2能 量 最 低 原 理 （ Minimum Energy principle) 電 子 總 是 占 據(jù) 能 量 最 低 的 殼 層 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4 d 5 p Pauli 不 相 容 原 理 （ P a u l i E x c l u s i o n p r i n c i p l e ) : 2nHund 原 則 （ H u n d 39。材料科學(xué)基礎(chǔ) The Fundamentals(Elements,Principles )of Materials Science An Introduction to Materials Science 主講 蔡 珣 戎詠華 沈耀 實(shí)驗(yàn) 孟二扣 李曉玲 前言 Introduction ? 材料 (Materials)是國民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。