文档介绍：机械工程材料
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绪 论
材料与材料科学的发展；
21世纪机械工程材料的发展趋势；
学****本门课程的目的与要求。
第2页，共42页，2022年，5月20日，2 处于满壳状态，原子借助电子对将相邻原子结合起来，称为共
价键。如金刚石。
金属键：金属正离子和自由电子
之间相互作用结合
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钠
金属离子
电子气
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范德瓦尔斯键（分子键）和氢键：当不易失去或获得电子的中性原子、分子靠近时，由于各自内部出现正、负电荷中心不重合而产生极化作用，会在这些原子和分子间形成作用力，即范德瓦尔斯力。
混合键
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结合键的性能特点
离子键
共价键
金属键
分子键
结构特点
无方向性或方向性不明显
方向性明显
无方向性和饱和性
无方向性和饱和性
力学性质
强度高，硬度大
强度高，硬度大
有各种强度，有塑性
塑性好
热学性质
熔点高，膨胀系数小，熔体中有离子
熔点高，膨胀系数小，熔体中有分子
有各种熔点，导热性好
熔点不定，导热性差
电学性质
绝缘体，熔体为导体
熔体为非导体
导电体
导电性差
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“短程有序”——非晶态结构
定义：原子仅在很小的范围（约几十个原子尺度）内呈一定
的规则排列，而从大范围来看，则呈无规则排列。
非晶体材料：仅存在短程有序
特点：（1）结构无序，各向同性
（2）无固定熔点
（3）导热率和热膨胀性均小
（4）塑性变形大
（5）组成的变化范围大
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“长程有序”——晶体结构
定义：原子在很大的范围内均是按一定规则排列（即原
子在三维空间作有规则的周期性重复排列）。
晶体材料：具有长程有序排列
特点：（1）结构有序，物理性质表现为各向异性
（2）具有固定熔点
（3）晶体的排列状态是由构成原子或分子
的几何学形状和键的形式决定的
（4）外形变化时，晶格类型不变
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在自然界中除了一些少数的物质（如普通玻璃、松香等）以外，包括金属在内的绝大多数固体都是晶体。
晶体结构：是指晶体中原子的具体排列情况，也就是晶体中的这些质点（原子、离子、分子）在三维空间有规律的周期性的重复排列方式。
原子堆垛模型
空间点阵
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晶胞
构成晶格的最基本、有代表性的几何单元。
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晶胞在三维空间的堆砌构成晶格
晶格(crystal lattice): 用以描述晶体中原子排列规律的空间点阵格架。
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晶格常数
晶胞的三条棱边的长度a、b、c和棱间夹角α、β、γ是衡量晶胞大小和形状的六个参数，其中a、b、c称为晶格常数或点阵常数
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