《材料科学基础》课程简介

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绪论

材料历史

了解材料的分类、材料科学的四要素，材料科学和材料工程的关系、《材料科学基础》涵盖内容和学习方法

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第一章 原子的结构与键合

原子结构、键合

了解物质是由原子组成，了解物质是由原子组成；掌握元素周期表及核外电子排布规律及原则、四个量子数和原子的电子结构式；了解原子间的键合是决定材料性能的重要因素，掌握键合分类，5种键合及其区别

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第二章 固体结构

晶体学基础、三种典型晶体结构、合金相结构、固溶体和化合物

了解晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵，晶向和晶面的表示方法，晶带和晶带定律、晶面间距，晶体的对称性，极射投影。掌握三种典型的金属晶体结构，致密度和配位数，点阵常数和原子半径，晶体的原子堆垛方式和间隙，多晶型性。

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第三章 晶体缺陷

点缺陷、位错、晶界、相界

了解晶体缺陷对材料科学的发展影响。掌握点缺陷、线缺陷、面缺陷的模型和特点。位错等有关基本概念，点缺陷的平衡性质，位错的运动与晶体滑移的关系，位错的性质，柏氏矢量的性质与应用，位错反应。位错模型，位错的应力场，不全位错的原子模型。掌握晶界、亚晶界、层错、相界及其分类等

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第四章 固体中原子及分子的运动

菲克第一、二定律；菲克第二定律，扩散的原子理论；扩散激活能；

了解扩散问题在工程实际中的应用。掌握固体中原子扩散的表象理论；扩散第一、第二定律和原子理论：扩散中原子的迁移机制。影响扩散速率的因素，扩散问题的热力学分析、原子理论和扩散激活能。理解金属和离子晶体中扩散差异的原因以及高分子（聚合物）分子运动对力学行为的影响，分子的运动方式及其结构影响因素；高分子不同力学状态的分子运动解说

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第五章 材料的变形与再结晶

弹变和粘弹性；单晶体的塑性形变；塑性变形的位错机制变形结构；

掌握弹性变形、黏弹性、弹性不完整性、单晶体的塑变（滑移；孪生；扭折）、多晶体、多相合金的塑变的规律，掌握塑性变形对金属组织与性能的影响，金属及合金强化的位错解释。陶瓷材料的力学行为；离聚物的力学行为。掌握金属及合金在退火过程中的变化，掌握回复、再结晶、晶粒长大及金属热变形的规律。热加工对材料组织性能的影响

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第六章 单组元相图及纯晶体的凝固

单元系相变热力学及相平衡；晶体凝固热力学条件形核；晶体长大；

了解结晶理论的实际应用；掌握纯金属的结晶过程、结晶的热力学条件、形核规律、长大规律；结晶动力学及凝固组织；气、固相变与薄膜生长；气体分子的平均自由程；薄膜的生长方式。

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第七章 二元系相图及合金凝固

二组元相图；相图热力学的基本要点；相图热力学的基本要点；二元相图分析；

掌握相图的表示和测定方法，二元相图的基本类型，二元相图的分析与使用方法，熟练应用常见二元系相图进行分析计算。掌握平衡凝固和非平衡凝固的组织变化规律。

了解掌握相图的热力学基础知识，能运用成分—自由能曲线推测相图。了解二元合金的凝固理论。

合金凝固中的成分过冷

共晶凝固理论合金铸锭（件）的组织与缺陷；高分子合金概述；高分子合金的主要类型；热塑性与热固性

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