材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)(中文翻譯要義版)

1、430511班材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料僅供參考整理：曹永友1材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)FundamentalsofMaterialsScienceEngineeringChapterone引言引言LearningObjectives1.列出決定材料應(yīng)用的六種不同性能列出決定材料應(yīng)用的六種不同性能Mechanicalproperties力學(xué)性能力學(xué)性能Electricalproperties電性能電性能Thermalbehav

2、i熱性能熱性能Magicproperties磁性能磁性能Opticalproperties光性能光性能Deteriativeacteristics老化特性老化特性2.說明涉及材料設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和利用的四個(gè)因素，并簡要說明它們之間的相互關(guān)說明涉及材料設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和利用的四個(gè)因素，并簡要說明它們之間的相互關(guān)系Processing加工過程加工過程—〉Structure組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)—〉Properties性能（性質(zhì)）性能（性質(zhì)）—〉Perfman

3、ce使用性能使用性能結(jié)構(gòu)依賴于加工。結(jié)構(gòu)依賴于加工。性質(zhì)決定使用性能。因此它們之間關(guān)系是線性的。性質(zhì)決定使用性能。因此它們之間關(guān)系是線性的。3.舉出在材料的甄選過程三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)舉出在材料的甄選過程三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)A考慮材料的使用條件考慮材料的使用條件B考慮材料使用過程的老化考慮材料使用過程的老化C優(yōu)先考慮材料的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)先考慮材料的經(jīng)濟(jì)性4.(a)列出三類主要的固體材料，并說明它們化學(xué)特點(diǎn)列出三類主要的固體材料，并說明它們化學(xué)特點(diǎn)metal金屬金屬具

4、特有光澤而不透明（對(duì)可見光強(qiáng)烈反射的結(jié)果）具特有光澤而不透明（對(duì)可見光強(qiáng)烈反射的結(jié)果），富有展性、延，富有展性、延性及導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性的這一類物質(zhì)。性及導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性的這一類物質(zhì)。ceramic陶瓷陶瓷各種無機(jī)非金屬固體材料各種無機(jī)非金屬固體材料polymer聚合物由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具聚合物由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對(duì)分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。(b)

5、寫出其他三種材料，并說明它們特點(diǎn)寫出其他三種材料，并說明它們特點(diǎn)Composites復(fù)合材料是以一種材料為基體復(fù)合材料是以一種材料為基體(Matrix)，另一種材料為增強(qiáng)體，另一種材料為增強(qiáng)體430511班材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料僅供參考整理：曹永友3的基礎(chǔ)上建立了氫原子核外電子運(yùn)動(dòng)模型，提出了原子結(jié)構(gòu)理論上的三點(diǎn)假設(shè)的基礎(chǔ)上建立了氫原子核外電子運(yùn)動(dòng)模型，提出了原子結(jié)構(gòu)理論上的三點(diǎn)假設(shè)（1）任意軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，而是在一些符合一定量子化

6、條件的軌道上運(yùn)動(dòng)；）任意軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，而是在一些符合一定量子化條件的軌道上運(yùn)動(dòng)；（2）電子軌離核越遠(yuǎn)，原子所含的能量越高，電子盡可能處在離核最近的軌）電子軌離核越遠(yuǎn)，原子所含的能量越高，電子盡可能處在離核最近的軌道上；（道上；（3）只有電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，原子才會(huì)以光子形式釋）只有電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，原子才會(huì)以光子形式釋放能量。玻而爾理論解釋了原子發(fā)光現(xiàn)象但無法解釋精細(xì)結(jié)構(gòu)和多原子、分子放能量。玻而爾理論解釋了

7、原子發(fā)光現(xiàn)象但無法解釋精細(xì)結(jié)構(gòu)和多原子、分子或固體的光譜，存在局限性?；蚬腆w的光譜，存在局限性。量子力學(xué)模型量子力學(xué)模型量子力學(xué)是建立在微觀世界的量子性和微粒運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)性基量子力學(xué)是建立在微觀世界的量子性和微粒運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)性基本特征上，在量子力學(xué)處理氫原子核外電子的理論模型中，最基本的方程叫做本特征上，在量子力學(xué)處理氫原子核外電子的理論模型中，最基本的方程叫做薛定諤方程，是由奧地利科學(xué)家薛定諤（薛定諤方程，是由奧地利科學(xué)家薛定諤（E.Schr

8、dinger18871961）在）在1926年提出來的。薛定諤方程是一個(gè)二階偏微分方程，它的自變量是核外電子的坐提出來的。薛定諤方程是一個(gè)二階偏微分方程，它的自變量是核外電子的坐標(biāo)，它的因變量是電子波的振幅（ψ）標(biāo)，它的因變量是電子波的振幅（ψ）。給定電子在符合原子核外穩(wěn)定存在的。給定電子在符合原子核外穩(wěn)定存在的必要、合理的條件時(shí)，薛定諤方程得到的每一個(gè)解就是核外電子的一個(gè)定態(tài)，必要、合理的條件時(shí)，薛定諤方程得到的每一個(gè)解就是核外電子的

9、一個(gè)定態(tài)，它具有一定的能量，具有一個(gè)電子波的振幅隨坐標(biāo)改變的的函數(shù)關(guān)系式ψ它具有一定的能量，具有一個(gè)電子波的振幅隨坐標(biāo)改變的的函數(shù)關(guān)系式ψ=f(xyz)，稱為振幅方程或波動(dòng)方程。，稱為振幅方程或波動(dòng)方程。2.能夠描述有關(guān)電子能量的量子力學(xué)法則。能夠描述有關(guān)電子能量的量子力學(xué)法則。能量最低原理，能量最低原理，PauliPauli不相容原理，不相容原理，HundHund規(guī)則。規(guī)則。4.(a)能夠簡單描述離子鍵，共價(jià)鍵，金屬鍵，氫鍵和范德華鍵

10、。能夠簡單描述離子鍵，共價(jià)鍵，金屬鍵，氫鍵和范德華鍵。(b)能夠列出以這些化學(xué)鍵結(jié)合的典型物質(zhì)。能夠列出以這些化學(xué)鍵結(jié)合的典型物質(zhì)。離子鍵：原子之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成正、負(fù)離子，并通過靜電作用而形離子鍵：原子之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成正、負(fù)離子，并通過靜電作用而形成的化學(xué)鍵。離子鍵的本質(zhì)是靜電作用，無方向性、無飽和性。離子鍵程度與成的化學(xué)鍵。離子鍵的本質(zhì)是靜電作用，無方向性、無飽和性。離子鍵程度與元素的電負(fù)性有關(guān)。元素的電負(fù)性有關(guān)。共價(jià)鍵：

11、不同原子依靠共享電子，或原子軌道的最大重疊而結(jié)合形成的化共價(jià)鍵：不同原子依靠共享電子，或原子軌道的最大重疊而結(jié)合形成的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的本質(zhì)是電性的，是兩原子核對(duì)共用電子對(duì)或原子軌道學(xué)鍵為共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的本質(zhì)是電性的，是兩原子核對(duì)共用電子對(duì)或原子軌道重疊所形成負(fù)電區(qū)域的吸引力，不是正負(fù)離子間的靜電力。共價(jià)鍵有方向性和重疊所形成負(fù)電區(qū)域的吸引力，不是正負(fù)離子間的靜電力。共價(jià)鍵有方向性和飽和性。飽和性。金屬鍵：在固態(tài)或液態(tài)金屬中，價(jià)電

12、子可以自由地在不同原子間移動(dòng)，使金屬鍵：在固態(tài)或液態(tài)金屬中，價(jià)電子可以自由地在不同原子間移動(dòng)，使其成為多個(gè)原子所共有，這些共用電子將許多原子粘合在一起的作用，被稱為其成為多個(gè)原子所共有，這些共用電子將許多原子粘合在一起的作用，被稱為是金屬鍵。是金屬鍵。氫鍵：分子中帶正電的氫原子與另一分子中含有的孤對(duì)電子靠近并產(chǎn)生的氫鍵：分子中帶正電的氫原子與另一分子中含有的孤對(duì)電子靠近并產(chǎn)生的吸引力為氫鍵。氫鍵形成的條件是必須在分子中存在電負(fù)性很強(qiáng)的元

13、素使氫原吸引力為氫鍵。氫鍵形成的條件是必須在分子中存在電負(fù)性很強(qiáng)的元素使氫原子具有強(qiáng)極性，同時(shí)，分子中帶有孤對(duì)電子，電負(fù)性大和半徑小的元素所構(gòu)子具有強(qiáng)極性，同時(shí)，分子中帶有孤對(duì)電子，電負(fù)性大和半徑小的元素所構(gòu)成。氫鍵具有方向性和飽和性。成。氫鍵具有方向性和飽和性。范德華鍵：由分子的取向力、誘導(dǎo)力和色散力導(dǎo)致分子間的作用力稱為范德華鍵：由分子的取向力、誘導(dǎo)力和色散力導(dǎo)致分子間的作用力稱為Vanderwaals鍵。鍵。Chapterthre