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材料科学与工程基础
430511班材料科学与工程基础复习资料仅供参考
材料科学与工程基础
FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering
Chapterone引言LearningObjectives
Mechanicalproperties力学性能Electricalproperties电性能Thermalbehavior热性能Magneticproperties磁性能Opticalproperties光性能Deteriorativecharacteristics老化特性
,生产和利用的四个因素,并简要说明它们之间的相互关系
Processing加工过程〉Structure组织结构〉Properties性能(性质)〉
A考虑材料的使用条件B考虑材料使用过程的老化C优先考虑材料的经济性4.(a)列出三类主要的固体材料,并说明它们化学特点
metal金属具特有光泽而不透明(对可见光强烈反射的结果),富有展性、延性及导热性、
polymer聚合物由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物.(b)写出其他三种材料,并说明它们特点
Composites复合材料是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement),产生协同效应,、镁、铜、、橡胶、陶瓷、石墨、、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、、、,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能.
、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料,其电导率在10(U-3)~10(U-9)欧姆/、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感,,才制造出功能多样的半导体器件.
Biomaterials生物材料生物材料是指以医疗为目的,用于和机体组织接触,、无机非金属材料、有机高分子材料以及它们的复合材料
Chaptertwo原子结构及原子间作用力LearningObjectives
,并能区别其不同.
玻尔模型1913年,年轻的丹麦物理学家玻尔在总结当时最新的物理学发现(普朗克黑体辐射和量子概念、爱因斯坦光子论、卢瑟福原子带核模型等)的基础上建立了氢原子核外电子运动模型,提出了原子结构理论上的三点假设(1)任意轨道上绕核运动,而是在一些符合一定量子化条件的轨道上运动;(2)电子轨离核越远,原子所含的能量越高,电子尽可能处在离核最近的轨道上;(3)只有电子从较高能级跃迁到较低能级时,、分子或固体的光谱,存在局限性.
量子力学模型量子力学是建立在微观世界的量子性和微粒运动统计性基本特征上,在量子力学处理氢原子核外电子的理论模型中,最基本的方程叫做薛定谔方程,是由奥地利科学家薛定谔(?dinger1887-1961),它的自变量是核外电子的坐标,它的因变量是电子波的振幅(psi;).给定电子在符合原子核外稳定存在的必要、合理的条件时,薛定谔方程得到的每一个解就是核外电子的一个定态,它具有一定的能量,具有一个电子波的振幅随坐标改变的的函数关系式psi;=f(x,y,z),,Pauli不相容原理,Hund规则.
4.(a)能够简单描述离子键,共价键,金属键,氢键和范德华键.
(b)能够列出以这些化学键结合的典型物质.
离子键:原子之间发生电子转移,形成正、负离子,,无
整理:曹永友-1-
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方向性、.
共价键:不同原子依靠共享电子,,是两原子核对共用电子对或原子轨道重叠所形成负电区域的吸引力,.
金属键:在固态或液态金属中,价电子可以自由地在不同原子间移动,使其成为多个原子所共有,这些共用电子将许多原子粘合在一起的作用,被称为是金属键.
氢键:,同时,分子中带有孤对电子,.
范德华键:由分子的取向力、(三种典型晶体结构、晶面、晶向)重点!
晶体:是原子、离子或分子按照一定的空间结构排列所组成的固体,:是指原子在空间的排布没有长程有序的固体
(FCCface-centeredcubic),体心立方(BCCbody-centeredcubic),密排六方(HCPhexagonalclose-packed)晶体结构的晶胞
:a?2R2BCC:a?4R3