材料科学基础期末考试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中的“四要素”指的是（）。
A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 原料、加工、性能、应用D. 结构、性能、加工、应用2. 下列哪种材料属于金属材料？（）。
A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 陶瓷3. 材料的屈服强度是指（）。
A. 材料在外力作用下发生永久变形的应力值B. 材料在外力作用下断裂的应力值C. 材料在外力作用下恢复原状的最大应力值D. 材料在外力作用下产生弹性变形的应力值4. 下列关于半导体的描述，正确的是（）。
A. 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间B. 半导体的导电性能只受温度的影响C. 半导体的导电性能可以通过掺杂改变D. 所有材料都可以作为半导体使用5. 陶瓷材料的主要特点是（）。
A. 高强度和高韧性B. 良好的导电性和导热性C. 耐高温和良好的耐腐蚀性D. 低密度和高弹性模量6. 金属材料的塑性变形主要通过（）来实现。
A. 晶格的滑移B. 晶格的坍塌C. 晶格的扩散D. 晶格的相变7. 材料的疲劳是指（）。
A. 材料在长期静载荷作用下发生的破坏B. 材料在单次超载作用下发生的破坏C. 材料在反复载荷作用下发生的破坏D. 材料在高温环境下发生的破坏8. 钢铁的淬火处理是为了获得（）。
A. 较高的硬度和强度B. 较高的韧性和塑性C. 良好的导电性和导热性D. 良好的耐腐蚀性9. 聚合物的玻璃化转变温度（Tg）是指（）。
A. 聚合物从固态转变为液态的温度B. 聚合物从液态转变为气态的温度C. 聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度D. 聚合物从高弹态转变为固态的温度10. 材料的蠕变是指（）。
A. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢变形B. 材料在反复载荷作用下发生的破坏C. 材料在高温环境下发生的快速变形D. 材料在低温环境下发生的脆性破坏二、填空题（每题2分，共20分）11. 材料的弹性模量是指材料在__________下，应力与应变之比的物理量。
材料科学基础期末考试试题及答案江西理工大学应用科学学院1、“地心说”认为，（）是宇宙的中心，并且静止不动。
[单选题] *A.地球(正确答案)B.太阳C.月球2、如果发现小草上有很多蚜虫，比较好的方法是（）。
[单选题] *A.用农药喷，蚜虫、飘狐虫等动物很快死光光B.用除草剂，让蚜虫没有食物而死光光C.如果不是特别严重，就不用管它，保证瓢虫、小鸟的生存(正确答案)3、有时我们在教室看到太阳光是从隔壁教学楼的玻璃上射过来的，这是因为（）[单选题] *A.光在空气中沿直线传播B.玻璃反射了太阳的光(正确答案)C.玻璃透射了太阳的光4、在下列废品中如果没有分类回收，对环境会造成危害最大的是( )。
[单选题] *A.废纸B.废玻璃C.纽扣电池(正确答案)5、保护生物多样性的根本措施是( )。
[单选题] *A.围湖造田，种植多种农作物B.消灭濒危物种的天敌C保护生物的栖息环境，保护生态系统的多样性(正确答案)6、下列( )不属于房屋的结构。
[单选题] *A.电视机、沙发(正确答案)B.门、窗C.承重墙体、楼板7、根据中国营养学会建议的儿童热能供给量可知，正在读五年级的妙妙(11岁)每天应摄入（）能量。
[单选题] *A. 1700千卡B. 2200千卡(正确答案)C. 2700千卡8、日食一般发生在农历( )。
[单选题] *A.初七B.十五C.初一(正确答案)9、蜡烛燃烧发生的变化属于( )。
[单选题] *A.物理变化B.化学变化C.物理变化和化学变化(正确答案)10、放大镜的特点是透明，中间薄边缘厚。
( ) [单选题]对错(正确答案)11、下面说法不正确的一项是（）。
[单选题] *A.人体摄取热量总和大于所需热量总和而且缺乏运动时，人体就会变胖B.荷兰科学家英格豪斯证明了:绿色植物在任何条件下都能更新空气(正确答案)C.腐食性动物、霉菌、细菌等都属于分解者，它们可以把动植物遗体分解成植物所需的养料12、观察校园生物时要边观察边记录，尽量不要漏掉校园中的任何一种动植物。
材料科学基础期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，下列哪项不是材料的基本性质？A. 强度B. 硬度C. 导电性D. 可塑性答案：D2. 金属的塑性变形主要通过哪种机制进行？A. 位错运动B. 晶界迁移C. 扩散D. 相变答案：A3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高导电性B. 高塑性C. 高硬度和低热膨胀系数D. 高韧性答案：C4. 以下哪种合金的制备方法不属于固溶合金？A. 钢B. 黄铜C. 铝合金D. 马氏体不锈钢答案：D5. 玻璃材料的主要成分通常是什么？A. 硅酸盐B. 氧化物C. 碳化物D. 氮化物答案：A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。
答：材料的疲劳现象是指在低于材料屈服强度的循环载荷作用下，材料发生损伤并最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括应力幅度、循环次数、材料的微观结构、环境条件等。
2. 描述金属的腐蚀过程及其防护措施。
答：金属的腐蚀是金属与周围环境发生化学反应，导致材料性能下降的过程。
常见的腐蚀类型有化学腐蚀和电化学腐蚀。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
3. 解释什么是相变以及它在材料科学中的重要性。
答：相变是指材料在外界条件（如温度、压力）变化下，从一种相态转变为另一种相态的过程。
相变对材料的物理性能和化学性能有重要影响，如钢的淬火和回火过程就是通过相变来改变其微观结构和宏观性能。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个金属棒，其长度为L，截面积为A，材料的杨氏模量为E。
当施加一个力F时，金属棒发生弹性变形，求金属棒的伸长量ΔL。
答：根据胡克定律，ΔL = F * L / (A * E)。
2. 假设一个立方体材料样品在三个正交方向上受到相同的应力σ。
如果材料的泊松比为ν，求该立方体样品在三个方向上的应变ε。
答：根据材料力学的一般关系，εx = εy = εz = σ / E，其中E是杨氏模量。
2010-2011年材料科学基础期末考试题一、简答题1.简述空间点阵和晶体结构的区别空间点阵是由周围环境相同的阵点在空间排列的三维列阵，其中一个节点可以为原子、分子、离子或原子集团；晶体结构是在点阵晶胞的范围内，标出相应的晶体结构中各原子的位置，即其中一个点代表一个原子。
空间点阵将构成晶体的实际质点的体积忽略，抽象成为纯粹的几何点，晶体结构是指原子的具体排列。
2.简述间隙固溶体、间隙化合物和间隙相的区别间隙固溶体属于固溶体，保持溶剂的晶格类型，表达式为α、β、γ，强度硬度较低，塑性、韧性好；间隙相与间隙化合物属于金属间化合物，形成与其组元不同的新点阵，用分子式、MX…2等表示，强度硬度高，塑性韧性差。
间隙相和间隙化合物的主要区别是原子半径比不同，用、分别表示化合物中的金属与非金属的原子半径，当<0.59时，形成具有简单晶体结构的相，称为间隙相；当>0.59时，形成具有复杂晶体结构的相，称为间隙化合物。
3.在正温度梯度下，纯金属和单相固溶体凝固形貌的区别在正温度梯度下，纯金属以平直界面方式推移长大（此时，界面上任何偶然的、小的凸起伸入液体时，都会使其过冷度减小、长大速率减小或者停止生长，即被周围部分赶上，保持平直界面，长大中晶体沿平行温度梯度方向生长或者沿散热方向的推移）．反向生长，其他方向生长受到抑制。
单相固溶体中不仅存在热过冷，还可能存在成分过冷，当<(1)时，即存在成分过冷，平面生长被破坏。
当成分过冷较小000时，凸起部分不可能有较大的伸展，使界面形成胞状组织；若成分过冷区较大，则界面可形成树枝状组织。
温度梯度较小不形成成分过冷时，仍可保持平直状生长。
原因：再结晶驱动力是变形金属储存的畸变能，畸变能越大，驱动力越大，再结晶温度越低。
放置四天后的铝板由于时效作用，释放出部分畸变能，因而再结晶驱动力减小，再结晶温度升高。
几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。
弥散强化：又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
(2 分)复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。
几种概念1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。
3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
滑移和孪晶的区别滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。
材料科学基础期末复习题库一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指：A. 原子、分子、晶体、非晶体B. 材料、结构、性能、加工C. 原子、分子、电子、晶格D. 晶体、非晶体、合金、化合物2. 下列哪项不是材料的力学性能？A. 硬度B. 韧性C. 导电性D. 弹性3. 材料的微观结构对其宏观性能的影响主要体现在：A. 颜色B. 形状C. 强度D. 重量4. 材料科学中，晶格常数是指：A. 晶体中原子间的距离B. 晶体中原子的排列方式C. 晶体中原子的数目D. 晶体的尺寸5. 合金的强化机制主要包括：A. 固溶强化、沉淀强化、形变强化B. 热处理强化、冷加工强化、形变强化C. 固溶强化、冷加工强化、热处理强化D. 形变强化、热处理强化、沉淀强化二、填空题6. 材料科学中的“三相”是指______、______和______。
7. 材料的______是指材料在受到外力作用时，不发生永久变形的能力。
8. 材料的______是指材料在受到外力作用时，能够吸收能量而不发生断裂的能力。
9. 材料的______是指材料在受到外力作用时，发生永久变形的能力。
10. 材料的______是指材料在受到外力作用时，发生断裂的能力。
三、简答题11. 简述材料的微观结构与宏观性能之间的关系。
12. 阐述材料的热处理过程及其对材料性能的影响。
13. 描述合金的基本特性及其在材料科学中的应用。
四、论述题14. 论述材料的疲劳破坏机理及其预防措施。
15. 论述材料的腐蚀机理及其防护方法。
五、计算题16. 假设有一合金，其成分为铁（Fe）和碳（C），已知Fe的密度为7.87 g/cm³，C的密度为2.26 g/cm³，Fe和C的质量比为9:1。
计算该合金的密度。
六、案例分析题17. 某工厂生产高强度钢，需要通过热处理来提高其性能。
请分析热处理过程中可能涉及的步骤，并讨论如何通过控制这些步骤来优化材料的性能。
七、实验题18. 设计一个实验方案，以测定某种材料的弹性模量。
第1章原子结构与键合1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr 原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
试求铬的相对原子质量。
6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。
7.锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定锡的价电子数。
8.铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。
10. S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因？11. Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？12.尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？13.高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类，试从高分子链结构角度加以解释之。
14.高密度的聚乙烯可以通过氯化处理即用氯原子来取代结构单元中氢原子的方法实现。
若用氯取代聚乙烯中8%的氢原子，试计算需添加氯的质量分数。
第1章原子结构与键合答案：1. 主量子数n、轨道角动量量子数l i、磁量子数m i和自旋角动量量子数S i。
2. 能量最低原理、Pauli不相容原理，Hund规则。
3. 同一周期元素具有相同原子核外电子层数，但从左→右，核电荷依次增多，原子半径逐渐减小，电离能增加，失电子能力降低，得电子能力增加，金属性减弱，非金属性增强；同一主族元素核外电子数相同，但从上→下，电子层数增多，原子半径增大，电离能降低，失电子能力增加，得电子能力降低，金属性增加，非金属性降低；4. 在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
期末总复习一、名词解释空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。
配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。
对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。
超结构：长程有序固溶体的通称固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。
致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。
正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附；晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能；小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°〜2°之间，称为小角度晶界；晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。
肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。
弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。
刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。
螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。
柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。
单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。
过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。
过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。
均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。
过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。
形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。
马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。
《材料科学基础》课程期末考试样卷班级 ______________________ 姓名_______________ 学号______________一、是非判断题（每题1分，共10分）（1）在钢屮，随含碳量的增加，珠光体的相对量也不断增加。
（）（2）钢屮铁索体与奥氏体的木质区别在于含碳量不同。
（）（3）平衡状态下，在碳钢屮，随含碳量的增加，强度、硬度均随Z增加。
（）（4）珠光体是单相组织。
（）（5）亚共析钢的基本相是铁索体和珠光体。
（）（6）扩散是原子的定向移动。
（）（7）金属铸件可通过再结晶退火细化晶粒。
（）（8）再结晶虽包含形核和长大过稈，但它不是一个相变过稈。
（）（9）点缺陷是热力学上平衡的缺陷（）。
（10）一条弯1111位错线，其各部分的柏氏矢量都相同（）。
二、单项选择题（每题1分，共10分）1下列对金屈键描述正确的是：A无方向性和饱和性B有方向性和饱和性C有方向性无饱和性D无方向性有饱和性2下列对晶体与非晶体描述正确的是：A晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体有熔点和性能的各向同性B晶体有熔点和性能的备向异性；非晶体没有熔点，性能为备向同性C晶体没有熔点和性能的备向异性;非晶体有熔点，性能为备向同性D晶体有熔点和性能的备向异性;非晶体也有熔点和性能的备向异性3金屈的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞屮原了数分别为：A 4； 2； 6B 6； 2； 4C 4； 4； 6D 2； 4； 6 4关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是：B 微观粗糙，宋观粗糙 D 微观平柴，宋观平整 B 尖端形核技术 D 垂直提拉技术B 需要能量起伏 D 需要结构起伏C 二者结合键相同D 二者物理性能相近5柏氏矢量是表示位错特征的矢量，但它不能用于：A 判断位错性质B 表示位错的能量C 判断位错反应D 表示位错密度6晶界不包括：A 大角度晶界B 小角度晶界C 李晶界D 表面 7下列对液一固粗糙界面描述正确的是：A 微观粗糙，宏观平整C 微观平整，宏观粗糙8能得到非晶态合金的技术是：A 定向凝固技术C 急冷凝固技术9合金与纯金属结晶的不同点是:A 需要过冷C 需要成分起伏 10下列不属于Fe-FeaC 相图屮的组成相是：A 铁素体B 奥氏体C 渗碳体D 石墨三、填空题(每空1分，共15分)1写出一个具体地合金相：间隙固熔体 _________ ,有序固熔体.物 ___________ o2固态金属屮，原子扩散的驱动力是 ______________________3再结晶的驱动力是 ____________________________________4面心立方晶体中的滑移系是 ____________________________5固态相变的驱动力是 __________________________________6调幅分解的特点是：(1) _________________________________________________ 7纯粹协同世相变的特征：（3）_________________________________________________ ；（4）_________________________________________________ o8马氏体相变的一个晶体学特点是马氏体的亚结构。
材料科学基础一.填空题（22分）1.对于小角度晶界结构而言，对称侧晶界由__一列平行的刃形位错__构成，非对称侧晶界由_两组柏氏矢量相互垂直的刃形位错_构成，扭转晶界由_螺型位错_构成。
2.按原子排列情况和吻合程度分类，界面可分为_共个界面_、_非共格界面_、_半共格界面_和复杂半共格界面。
3.界面迁移与原子运动方向_相反_（相同/相反），速度方向_相同_（相同/相反）。
5.热力学稳定的液—固界面微观结构主要有_粗糙界面_和_光滑界面_。
6.纯金属与金属凝固后得到的典型铸锭组织由_表面细晶区_、_柱晶取_、__中心等轴晶区__三个区域构成。
7.晶体材料中质点扩散的微观机制主要有__空位机制__、_间隙机制__与其他（亚间隙机制、环易位机制等），扩散系数D阿累尼乌斯公式可写成__D*e-Q/RT_，对于空位扩散机制，扩散活化能有_空位形成能__、_空位迁移能__对于间隙扩散机制，扩散活化能只包括_间隙原子的迁移能__。
8.从热力学角度看，烧结的基本驱动力是___系统表面能、界面能的减少____，动力学上的表现为___各种复杂的船只过程___，烧结后宏观上的表现为__坯体收缩、致密化与强度增大___，微观上的表现为__发生晶粒尺寸与形状、气孔的尺寸形状变化__。
9.固态相变的驱动力___新相与母相的自由焓之差__，阻力__界面能__和__应变能___。
10.金属固态相变的三种基本变化__结构____、__成分___、___有序程度变化__。
11.奥氏体是碳在__a-固溶体__中的间隙固溶体。
12.奥氏体形成的热力学条件是奥氏体自由能__小于__（大于/小于）珠光体自由能。
13.贝氏体转变时，温度较高存在__碳__的扩散。
14.球化处理由片状向粒状转变可降低__表面能__，为自发过程。
15.和单晶体的塑性形变相比，多晶体塑性形变的微观特点表现为__多方式__、__多滑移__和__不均匀性__，由于上述特点，多晶体的塑性变型产生__内应力__、__加工硬化__现象和形成纤维组织、形变组织。
材料科学基础（一）主要内容原子与原子之间是依靠结合键聚集在一起的。
由于原子间结合键不同，故可将材料分为金属、无机非金属和高分子材料。
原子的电子结构决定了原子键合的本身，原子间的结合键可分为化学键和物理键两大类。
化学键即主价键，它包括金属键、离子键和共价键三种：(1)金属键：绝大多数金属均为金属键方式结合，它的基本特点是电子的共有化；(2)离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键方式结合，这种键的基本特点是以离子而不是以原子为结合单位；(3)共价键：在亚金属（C、Si、Sn、Ge 等）、聚合物和无机非金属材料中共价键占有重要地位，它的主要特点共用电子对。
物理键为次价键，亦称范德华力，在高分子材料中占着重要作用。
它是借助瞬时的、微弱的电偶极矩的感应作用将原子或分子结合在一起的键合。
它包括静电力、诱导力和色散力。
此外还有一种氢键，它是一种极性分子键，存在于HF、H2O、NH3 等分子间。
其结合键能介于化学键与物理键之间。
理想的完整晶体是不存在的。
在实际晶体中，总存在着偏离理想结构的区域——晶体缺陷，这在高分子材料中，尤其严重。
按其几何特征，晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三大类。
点缺陷包括空位、间隙原子、杂质或溶质原子等。
点缺陷通常是由于原子的热运动并存在能量起伏而导致的。
在一定温度下，点缺陷处于不断产生和复合的过程中。
当这两个过程达到平衡时，此时的点缺陷浓度就是该温度下的平衡浓度。
它根据热力学理论求得：另外晶体中的点缺陷还可通过高温淬火、冷变形以及高能粒子的辐照效应等形成。
此时晶体点缺陷浓度往往超过其平衡浓度，称为过饱和点缺陷。
晶体的线缺陷表现为各种类型的位错。
位错的概念是在研究晶体滑移过程时提出的。
它相当于滑移面上已滑移区和未滑移区的交界线。
位错按几何特征分为刃型位错和螺型位错两大类。
但实际晶体中大量存在的是混合位错。
柏氏矢量b 是一个反映位错周围点阵畸变总积累的重要物理量。
该矢量的方向表示位错的性质与位错的取向，即位错运动导致晶体滑移的方向；该矢量的模∣b∣表示了畸变的程度，称为位错的强度，而且∣b∣ 。
一根位错线具有唯一的柏氏矢量，这是柏氏矢量的守恒性所决定的。
柏氏矢量不仅决定位错的组态及其运动方向，而且对位错的一系列属性，如位错的应力场、应变能，位错的受力状态，位错增殖与交互作用，位错反应等都有很大影响。
对刃型位错，运动方式有滑移和攀移两种，而对螺型位错，则只能滑移，但由于其滑移面不是唯一的，故可进行交滑移或双交滑移。
位错的组态，分布及密度大小对材料性能影响很大。
材料塑性变形就是大量位错运动的结果。
位错理论可用来解释材料的屈服现象、加工硬化和弥散强化机制。
晶界、亚晶界、相界、层错等属于晶体的面缺陷。
根据界面两侧晶粒的位向差，晶界分为小角度晶界和大角度晶界。
小角度晶界又可分为倾斜晶界、扭转晶界等，它们的结构可用相应的位错模型来描述。
多晶材料中大量存在的是大角度晶界。
大角度晶界的结构较复杂，其中原子排列不规则，不能用位错模型来描述。
有人提出用“重合位置点阵”模型来描述，但它仅适用特殊位向，尚不能解释两晶粒处于任意位向差的晶界结构。
多相合金中同一相中的界面也是晶界和亚晶界，不同相之间的界面是相界。
相界的结构有共格、半共格和非共格三类，单相合金或多相合金中的层错和孪晶界都是共格界。
共格界面的界面能最低。
材料在外力作用下发生变形。
当外力较小时，产生弹性变形。
弹性变形是可逆变形，卸载时，变形消失并恢复原状。
在弹性变形范围内，其应力与应变之间保持线性函数关系，即服从虎克(Hooke)定律：σ=Eετ=Gγ式中E 为正弹性模量，G 为切变模量。
它们之间存在如下关系：EG =2(1 -v)弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，故是组织结构不敏感参数。
在工程上，弹性模量则是材料刚度的度量。
实际上，理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等弹性不完整性。
弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等。
对非晶体，甚至对某些多晶体，在较小的应力时，可能会出现粘弹性现象。
粘弹性变形是高分子材料的重要力学特性之一。
当施加的应力超过弹性极限时，材料发生塑性变形，即产生不可逆的永久变形。
通过塑性变形，不但可使材料获得预期的外形尺寸，而且可使材料内部组织和性能产生变化。
单晶体塑性变形的两个基本方式为滑移和孪生。
滑移和孪生都是切应变，而且只有当外加切应力分量大于晶体的临界分切应力C时才能开始。
然而，滑移是不均匀切变，孪生为均匀切变。
对于多晶体而言，要求每个晶粒至少具备由5 个独立的滑移系才能满足各晶粒在变形过程中相互制约和协调。
多晶体中，在室温下晶界的存在对滑移起阻碍作用，而且实践证明，多晶体的强度随其晶粒细化而提高，可用著名的Hall-Petch 公式来加以描述：-1σS=σ0 +kd 2至于合金为单相固溶体时，由于溶质原子存在会呈现固溶强化效果，对某些材料还会出现屈服和应变时效现象；当合金为多相组织结构时，其变形还会受到第二相的影响，呈现弥散强化效果。
而陶瓷晶体，由于其结合键（离子键、共价键）的本性，再加上陶瓷晶体中的滑移系少，位错的b 大，故其塑性变形相对金属材料要困难得多，只有以离子键为主的单晶陶瓷才能进行较大的塑性变形。
材料经塑性变形后，外力所做的功部分以储存能形式存在于材料内部，从而使系统的自由能升高，处于不稳定状态。
故此，回复再结晶是材料经过冷变形后的自发趋势，加热则加快这一过程的发生。
此时，主要表现为亚结构的变化和多边化过程，第一类内应力大部消除，电阻率有所下降，而对组织形态和力学性能影响不大。
再结晶时，新的无畸变等轴晶将取代冷变形组织，其性能基本上回复到冷变形前的状态。
再结晶完成后继续加热时，晶粒将发生长大现象。
练习题（部分整理）一、名词解释1、置换固溶体：溶质原子占据溶剂原子位置形成的固溶体。
2、刃型位错：晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。
3、位错：是晶体原子排列的一种特殊组态，是晶体滑移面上已滑移区和未滑移区的交界线。
按几何特征分为刃型位错和螺型位错两大类。
4、割阶：由于某种原因在直线位错线上产生与源位错的滑移面垂直的曲折。
5、再结晶温度：冷变形金属开始进行再结晶的最低温度称为再结晶温度，它可用金相法或硬度法测定，即以显微镜中出现第一颗新晶粒时的温度或以硬度下降50％所对应的温度，定为再结晶温度。
工业生产中则通常以经过大变形量(~70％以上)的冷变形金属，经1h 退火能完成再结晶（υR≥95%）所对应的温度，定为再结晶温度。
临界变形量：对应于再结晶后得到特别粗大晶粒的变形程度。
6、致密度：是反映晶体原子排列紧密程度的参数，常用单位晶胞中原子所占体积与晶胞之比表示，致密度越高，原子排列越紧密。
7、回复：是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。
实质上是通过加热使晶体中的点缺陷及位错发生运动，从而改变缺陷分布和减少缺陷数目的过程。
8、相：系统中具有物理与化学性质的完全均匀部分的总和称为相，相与相之间有界面。
9、伯氏矢量：首先在原子排列基本正常区域作一个包含位错的回路，也称为伯氏回路，这个回路包含了位错发生的畸变。
然后将同样大小的回路置于理想晶体中，回路当然不可能封闭，需要一个额外的矢量连接才能封闭，这个矢量就称为该位错的伯氏(Burge rs)矢量。
伯氏矢量是一个反映位错周围点阵畸变总累积的物理量。
10、再结晶：是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。
11、空间点阵：将晶体结构中的某一等同点挑选出来，它们有规则地、周期性重复排列所形成的空间几何图形即称为空间点阵，简称点阵。
12、固溶体：在合金相中，组成合金的异类原子以不同比例均匀混合，混合后形成的合金相的点阵与组成合金的溶剂组元结构相同。
13、临界变形量：对应于再结晶后得到特别粗大晶粒的变形程度。
14、中间相：如果组成合金相的异类原子有固定的比例，形成的固相的晶体结构与所有组元均不同，且这种相的成分多数处于相图的中间部位，介于两个组元相互的溶解限度之间，故称为中间相。
15、滑移：晶体的塑性变形是晶体的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生滑动的结果，这种变形方式叫滑移。
16、孪生：是晶体的一部分沿一定的晶面和一定的晶向相对于另一部分晶体做均匀地切变的过程称为孪生。
17、滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向组成一个滑移系。
18、滑移带：对单晶体试样进行拉伸时，当试样经适量的塑性变形后，在金相显微镜下可以观察到，在抛光的试样表面上出现许多相互平行的滑移线，相互靠近的一组滑移线就构成了一个滑移带。
19、加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
20、交滑移：是指两个或多个滑移面共同沿着一个滑移方向的滑移。
交滑移的实质是螺位错在不改变滑移方向的情况下，从一个滑移面滑到交线处，转到另一个滑移面的过程。
21、多滑移：由于变形时晶体转动的结果，有两组以上滑移面同时转到有利位向，使滑移可能在两个以上的滑移面上同时或交替地进行，形成“多滑移”。
22、临界分切应力：晶体中使滑移系开动的最小分切应力，数值大小取决于金属的晶体结构、纯度、加工状态、试验温度与加载速度，当条件一定时，各种晶体的临界分切应力各有定值，而与外力的大小、方向及作用方式无关。
23、取向因子：cosφcosλ称为取向因子，或称施密特因子（S chmid），取向因子越大，则分切应力越大。
24、肖脱基空位：离开平衡位置的原子迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上，而使晶体内部留下空位，称为肖脱基（S chottky）空位。
25、弗兰克尔空位：离开平衡位置的原子挤入点阵的间隙位置，而在晶体中同时形成数目相等的空位和间隙原子，则称为弗兰克尔（Frenkel）空位缺陷。
26、电子化合物：二、填空题（部分整理）1、闪烁计数器中常用的NaI 晶体的键合类型是离子键。
2、刃型位错可以滑移和攀移。
3、刃型位错的伯氏矢量与位错线互相垂直, 螺型位错的伯氏矢量与位错线互相平行。
4、在常温和低温下，单晶体的塑性变形主要通过滑移方式进行，还有孪生和扭折等方式。
5、铁素体是碳与α-Fe 形成的间隙固溶体，具有体心立方（bcc）结构，其原子排列的最密排面是 {110} ，最密排方向是<111> 。
6、位错线与伯氏矢量垂直的位错称为刃型位错，位错线与伯氏矢量平行的位错称为螺型位错。