材料科学基础名词解释2
材料科学基础名词解释2
四、沉淀硬化
不可变形颗粒的强化作用
可变形颗粒的强化作用
强化机制：
位错切过粒子后产生新的界面，颗粒表面上产生的台阶增加了颗粒与基体之间的新界面，提高了界面能。
若共格的粒子是一种有序结构，位错切过之后，沿滑移面产生反相畴，使位错切过粒子时需要附加应力。
由于粒子的点阵常数与基体不一样，粒子周围产生共格畸变，存在弹性应变场，阻碍位错运动。
在实际合金中，起主要作用的往往是1~2种。增大粒子尺寸或增加体积分数有利于提高强度
晶体缺陷的作用
晶体缺陷对晶体的性能，特别是对那些结构敏感的性能，如强度、塑性、电阻率、磁导率等有
很大的影响。
晶体缺陷还与扩散、相变、塑性变形、再结晶、氧化、烧结等有着密切关系。因此，研究晶
体缺陷具有重要的理论与实际意义。
点缺陷可以导致：
点阵畸变
使晶体的内能升高，降低了晶体的热力学稳定性，
增大了原于排列的混乱程度，并改变了其周围原子的振动频率，引起组态熵和振动熵的改变，使晶体熵值
增大，增加了晶体的热力学稳定性。
这两个相互矛盾的因素使得晶体中的点缺陷在一定的温度下有一定的平衡浓度。它可根据热
力学理论求得。
7.点缺陷对材料性能的影响
使金属的电阻增加
体积膨胀(密度减小)
使离子晶体的导电性改善
过饱和点缺陷，如淬火空位、辐照缺陷等还可以
提高金属的屈服强度。
提高材料的高温蠕变速率
所谓高温蠕变是金属在一定温度和恒定的应力下发生缓慢而又连续的一种形变。
影响聚合物固溶度的因素：
如果第二类型链节的特性(尺寸、形状和键结构)和大块聚合物中的相似，它就可以直接合并人聚合物的晶
态区域中。
如果两者不相似，则杂质会阻碍聚合物的结晶，杂质则位于非晶态区域周围。
Fick第一定律
扩散中原子的通量与质量浓度梯度成正比，即:J=D(C1-C2)/?x=-D(?C/?x)
三、共价和金属晶体中的扩散机制
多晶体金属中，扩散物质可以沿金属表面、晶界、位错线发生迁移，分别被称为“表面扩散”、
“晶界扩散”和“位错扩散”，扩散物质也可以在晶粒点阵内部发生迁移，被称为体扩散。 主要扩散机制：间隙机制、空位机制
一般来说，空位扩散激活能Qv高于间隙扩散激活能Qi。因为前一种机制要求的能量包括空位形成及
原子移人空位的能量，而后一种情况的能量仅是使间隙原子移入间隙位置的能量。
五、离子晶体中的扩散机制
为了维持电的中性，在离子晶体中扩散必须牵涉至少两种带电物(离子和带电的空位)。 附加空位对扩散影响的程度取决于这些空位与杂质离子间联结的程度。
若空位可以自由地从它取代的杂质原子位置移开，这些空位可以显著地增加在离子晶体中的扩散速率。
1. 基本概念
相：物理性质和化学性质完全相同且均匀的部分
在宏观尺寸范围内相是均匀的，具有一定的热力学性质(如内能、焓、熵等)；相间有界面；系统
的热力学条件改变时，相的自由能会发生变化，相结构也相应发生变化。
组织：在光学显微镜下观察到的材料特征，包括晶粒和相的尺寸及形貌、晶界和相界等。 结构：在XRD、TEM等仪器中观察到的原子排列特征。
相变：随自由能变化而发生的相结构变化。
一、相变的本质
相变涉及到原子排列方式的变化
相变时体系有体积变化，有时同一种相态(固相)内也会有体积变化(如Sn)，这会在固相内产生应变和内应
力；新相与旧相之间存在界面。
相变时存在阻力
为了促进相变的进行，需要足够的'驱动力
七、固态相变的特点
晶体结构的变化:如纯金属的同素异构转变、固溶体的多型性转变、马氏体相变； 化学成分变化:如单相固溶体的调幅分解，其特点是只有成分转变而无相结构的变化； 有序程度的变化:如合金的有序化转变，即点阵中原子的配位发生变化，以及与电子结构变化相关的转变(
磁性转变、超导转变等)。
相变驱动力: 为新相与母相间的自由能差值
相变规律与液态和气态中的相变不同
固态相变阻力大
原子迁移率低
非均匀形核
新相往往都有特定的形状
按新相一母相界面原子的排列情况不同，存在共格、半共格、非共格等多种结构形式的界面 新相与母相之间存在一定的位向关系
为了维持共格，新相往往在母相的一定晶面上开始形成
4.再结晶
(1)再结晶的特点
冷变形金属加热时，继回复之后发生再结晶，连续加热时，低温下发生回复，超过一定温度发生
再结晶。在一定温度下等温加热时，短时发生回复，长时间加热，也发生再结晶。再结晶过程有以下特点
：
组织变化：由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒。
力学性能发生急剧变化：强度、硬度急剧降低，塑性提高，恢复至变形前状态。
变形储能在再结晶过程中全部释放。三类应力(点阵畸变)消除，位错密度降低，形成无畸变晶粒。
材料是由相组成的，相之间有界面存在。
多相材料的整体性能取决：
相的数目
它们的相对量
各相的成分与结构
相的尺寸和空间分布
材料的显微组织取决于成分、温度、压力等变量。
描述材料的组织与温度、压力、成分之间关系的工具：相图
相图是在接近平衡状态下测定得到的。
(一)二元相图的一些基本规律
相区接触法则
在二元相图中，相邻相区的相数差为1，点接触除外。例如：两个单相区之间必有一个双相区
，三相平衡水平线只能与两相区相邻，而不能与单相区有线接触。
在二元相图中，三相平衡一定是一条水平线，该线上一定与3个单相区有点接触，其中两点在水平线的两
端，另一点在水平线中间处。该水平线一定与3个两相区相邻。
两相区与单相区的分界线与水平线相交处，前者的延长线应进入另一个两相区，而不可能进入单相区。
均匀形核的条件：
结构起伏
能量起伏
过冷
一、热固性弹性体
对热塑性聚合物进行一定程度(轻度)的交联，可以得到弹性体。弹性性能取决于交联程度。
交联是链之间的共价键，交联允许结构在去掉应力后恢复到原来的缠绕构型。
