材料基本概念知識
材料是人類用于制造物品、器件、構件、機器或其他產品的那些物質。材料是物質，但不是所有物質都可以稱為材料。下面是小編為大家整理的材料基本概念知識，歡迎大家閱讀瀏覽。
材料基本概念知識1
1、材料熱容：
“當一系統由于加給一微小的熱量δQ而溫度升高dT時，δQ/dT這個量即是該系統的熱容。”(GB3102.4-93)，通常以符號C表示，單位J/K。
某種物質的比熱容是指當單位質量該物質吸收或放出熱量引起溫度升高或降低時，溫度每升高1K所吸收的熱量或每降低1K所放出的熱量，通常以符號c表示，單位J/kg.K。通常計算的熱熔分為等壓熱熔Cp和等體熱熔Cv。
2、材料熱膨脹：
物體因溫度改變而發生的膨脹現象叫“熱膨脹”。通常是指外壓強不變的情況下，大多數物質在溫度升高時，其體積增大，溫度降低時體積縮小。
在相同條件下，氣體膨脹最大，液體膨脹次之，固體膨脹最小。也有少數物質在一定的溫度范圍內，溫度升高時，其體積反而減小。
對于每種固體，都有一個德拜特征溫度，低于此特征溫度時，α隨溫度強烈變動;高于此特征溫度時，α接近常數。
3、材料熱傳導：
熱傳導是介質內無宏觀運動時的傳熱現象，其在固體、液體和氣體中均可發生，但嚴格而言，只有在固體中才是純粹的熱傳導，而流體即使處于靜止狀態，其中也會由于溫度梯度所造成的密度差而產生自然對流，因此，在流體中熱對流與熱傳導同時發生。
物體或系統內的溫度差，是熱傳導的必要條件。熱量從系統的一部分傳到另一部分或由一個系統傳到另一個系統的現象叫傳熱。
熱傳導是傳熱三種傳熱模式(熱傳導、對流、輻射)之一。它是固體中傳熱的主要方式，在不流動的液體或氣體層中層層傳遞，在流動情況下往往與熱對流同時發生。
4、材料熱穩定性：
材料在特定加熱條件下，加熱期間內一定時間間隔的粘度和其它現象的變化。材料保持原有屬性的能力越強，表明材料的熱穩定性越好。
5、導電性能：
物體傳導電流的能力叫做導電性。不同金屬的導電性各不相同，通常銀的導電性最好，其次是銅和金。
固體的導電是指固體中的電子或離子在電場作用下的遠程遷移，通常以一種類型的電荷載體為主，如：電子導體，以電子載流子為主體的導電;離子導電，以離子載流子為主體的導電;混合型導體，其載流子電子和離子兼而有之。
以外，有些電現象并不是由于載流子遷移所引起的，而是電場作用下誘發固體極化所引起的，例如介電現象和介電材料等。
6、晶體的能帶：
能帶是討論晶體(包括金屬、絕緣體和半導體的晶體)中電子的狀態及其運動的一種重要的近似理論。
它把晶體中每個電子的運動看成是獨立的在一個等效勢場中的運動，即是單電子近似的理論;對于晶體中的價電子而言，等效勢場包括原子實的勢場、其他價電子的平均勢場和考慮電子波函數反對稱而帶來交換作用，是一種晶體周期性的勢場。
在晶體的能帶圖上，物質的導電性反映為它的價帶是否被填滿，是否存在禁帶以及禁帶寬度的大小。
7、金屬的導電性：
金屬在外加電場作用下，金屬中的電子在無規則運動的基礎上疊加一個有規則的運動，產生宏觀電流的性質。
材料產生電阻的本質—晶體點陣的完整性以及由于晶體點陣離子的熱振動，晶體中的異類原子、位錯、和點缺陷等，使晶體點陣的周期性遭到破壞，電子波受到散射，進而產生了阻礙作用，降低了材料的導電性。
8、超導電性：
物質在一定溫度條件下電阻降為零的現象，稱為超導電性。
1911年荷蘭物理學家H·卡末林·昂內斯發現汞在溫度降至4.2K附近時突然進入一種新狀態，其電阻小到實際上測不出來，他把汞的這一新狀態稱為超導態。
后來又發現許多其他金屬也具有超導電性。低于某一溫度出現超導電性的物質稱為超導體。
9、接觸電性：
兩種不同性質的材料接觸，由于他們各自具有不同的相、不同的晶態結構、電子結構，在他們的交界處產生載流子的某種遷移行為，由此引起兩種材料單獨存在時所沒有的新的電學效應。
10、熱電性：
物質當溫度變化時，在晶體的某些結晶方向產生荷電的性質稱為熱電性。
熱電性主要存在于無對稱中心、具有極性軸的介電質礦物晶體中，如電氣石、方硼石。
第一熱電效應—賽貝克效應，1821年德國科學家賽貝克，發現當兩種不同的導體組成一個閉合的回路時，在兩個接頭處存在溫度差異，則回路上將有電勢和電流產生。
第二熱電效應—玻爾貼效應，1834年玻爾帖發現，當有電流通過兩個不同的導體組成的回路時，除產生不可逆的焦耳熱外，還會在兩接頭處分別出現吸收或放出熱量的現象。(玻爾帖效應，被人們認為是賽貝克效應的逆效應。)
第三熱電效應—湯姆遜效應，1854年湯姆遜發現，當電流通過具有一定溫度梯度的導體時，會有一橫向熱流流入或流出導體，其方向視電流的流向和溫度梯度的方向而定。
11、壓電性：
某些物質的單晶體，當受到定向壓力或張力的作用時，能使晶體垂直于應力的兩側表面上分別帶有等量的相反電荷的性質。
若應力方向反轉時，則兩側表面上的電荷正負轉變。壓電效應分為正壓電效應和負壓電效應。
12、熱釋電性：
當溫度變化時，材料沿某方向的電荷數量減少，溫度繼續變化則電荷改變符號的性質。
13、鐵電性：
某些電介質晶體中，晶胞的結構使正負電荷重心不重合而出現電偶極矩，產生不等于零的電極化強度，使晶體具有自發極化的現象。
14、光電性：
某些材料在受到光照后，引起物質電性發生變化的現象，稱為光電性。
光電性，分為外光電效應、內光電效應、貝克勒效應和俄歇效應。
15、磁電性：
把運動的導體、通電的導體或半導體等，放置于磁場中會產生電動勢(電位差)、電阻變化等現象，這類磁致電變的現象稱為磁電性。
磁電性，分為霍爾效應、磁電阻效應和磁生電效應。
材料基本概念知識2
1.晶體--原子按一定方式在三維空間內周期性地規則重復排列，有固定熔點、各向異性。
2.中間相--兩組元A和B組成合金時，除了形成以A為基或以B為基的固溶體外，還可能形成晶體結構與A，B兩組元均不相同的新相。由于它們在二元相圖上的位置總是位于中間，故通常把這些相稱為中間相。
3.亞穩相--亞穩相指的是熱力學上不能穩定存在，但在快速冷卻成加熱過程中，由于熱力學能壘或動力學的因素造成其未能轉變為穩定相而暫時穩定存在的一種相。
4.配位數--晶體結構中任一原子周圍最近鄰且等距離的原子數。
5.再結晶--冷變形后的金屬加熱到一定溫度之后，在原變形組織中重新產生了無畸變的新晶粒，而性能也發生了明顯的變化并恢復到變形前的狀態，這個過程稱為再結晶。（指出現無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程）
6.偽共晶--非平衡凝固條件下，某些亞共晶或過共晶成分的合金也能得到全部的共晶組織，這種由非共晶成分的合金得到的共晶組織稱為偽共晶。
7.交滑移--當某一螺型位錯在原滑移面上運動受阻時，有可能從原滑移面轉移到與之相交的另一滑移面上去繼續滑移，這一過程稱為交滑移。
8.過時效--鋁合金經固溶處理后，在加熱保溫過程中將先后析出GP區，θ”，θ’，和θ。在開始保溫階段，隨保溫時間延長，硬度強度上升，當保溫時間過長，將析出θ’，這時材料的硬度強度將下降，這種現象稱為過時效。
9.形變強化--金屬經冷塑性變形后，其強度和硬度上升，塑性和韌性下降，這種現象稱為形變強化。
10.固溶強化--由于合金元素（雜質）的加入，導致的以金屬為基體的合金的強度得到加強的現象。
11.彌散強化--許多材料由兩相或多相構成，如果其中一相為細小的顆粒并彌散分布在材料內，則這種材料的強度往往會增加，稱為彌散強化。
12.不全位錯--柏氏矢量不等于點陣矢量整數倍的位錯稱為不全位錯。
13.擴展位錯--通常指一個全位錯分解為兩個不全位錯，中間夾著一個堆垛層錯的整個位錯形態。
14.螺型位錯--位錯線附近的原子按螺旋形排列的位錯稱為螺型位錯。
15.包晶轉變--在二元相圖中，包晶轉變就是已結晶的固相與剩余液相反應形成另一固相的恒溫轉變。
16.共晶轉變--由一個液相生成兩個不同固相的轉變。
17.共析轉變--由一種固相分解得到其他兩個不同固相的轉變。
18.上坡擴散--溶質原子從低濃度向高濃度處擴散的過程稱為上坡擴散。表明擴散的驅動力是化學位梯度而非濃度梯度。
19.間隙擴散--這是原子擴散的一種機制，對于間隙原子來說，由于其尺寸較小，處于晶格間隙中，在擴散時，間隙原子從一個間隙位置跳到相鄰的另一個間隙位置，形成原子的移動。
20.成分過冷--界面前沿液體中的實際溫度低于由溶質分布所決定的凝固溫度時產生的過冷。
21.一級相變--凡新舊兩相的化學位相等，化學位的一次偏導不相等的相變。
22.二級相變--從相變熱力學上講，相變前后兩相的自由能（焓）相等，自由能（焓）的一階偏導數相等，但二階偏導數不等的相變稱為二級相變，如磁性轉變，有序-無序轉變，常導-超導轉變等。
23.共格相界--如果兩相界面上的所有原子均成一一對應的完全匹配關系，即界面上的原子同時處于兩相晶格的結點上，為相鄰兩晶體所共有，這種相界就稱為共格相界。
24.調幅分解--過飽和固溶體在一定溫度下分解成結構相同、成分不同的兩個相的過程。
25.回火脆性--淬火鋼在回火過程中，一般情況下隨回火溫度的提高，其塑性、韌性提高，但在特定的回火溫度范圍內，反而形成韌性下降的現象稱為回火脆性。對于鋼鐵材料存在第一類和第二類回火脆性。他們的溫度范圍、影響因素和特征不同。
26.再結晶退火--所謂再結晶退火工藝，一般是指將冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保溫一段時間后，緩慢冷卻至室溫的過程。
27.回火索氏體--淬火剛在加熱到400-600℃溫度回火后形成的回火組織，其由等軸狀的鐵素體和細小的顆粒狀（蠕蟲狀）滲碳體構成。
28.有序固溶體--當一種組元溶解在另一組元中時，各組元原子分別占據各自的布拉維點陣的一種固溶體，形成一種各組元原子有序排列的固溶體，溶質在晶格完全有序排列。
29.非均勻形核--新相優先在母相中存在的異質處形核，即依附于液相中的雜質或外來表面形核。
30.馬氏體相變--鋼中加熱至奧氏體后快速淬火所形成的高硬度的針片狀組織的相變過程。
31.貝氏體相變--鋼在珠光體轉變溫度以下，馬氏體轉變溫度以上范圍內（550℃-230℃）的轉變稱為貝氏體轉變。
32.鋁合金的時效--經淬火后的鋁合金強度、硬度隨時間延長而發生顯著提高的現象稱之為時效，也稱鋁合金的時效。
33.熱彈性馬氏體--馬氏體相變造成彈性應變，而當外加彈性變性后可以使馬氏體相變產生逆轉變，這種馬氏體稱為熱彈性馬氏體。或馬氏體相變由彈性變性來協調。這種馬氏體稱為熱彈性馬氏體。
34.柯肯達爾效應--反映了置換原子的擴散機制，兩個純組元構成擴散偶，在擴散的過程中，界面將向擴散速率快的組元一側移動。
35.熱彈性馬氏體相變--當馬氏體相變的形狀變化是通過彈性變形來協調時，稱為熱彈性馬氏體相變。
36.非晶體--原子沒有長程的周期排列，無固定的熔點，各向同性等。
37.致密度--晶體結構中原子體積占總體積的百分數。
38.多滑移--當外力在幾個滑移系上的分切應力相等并同時達到了臨界分切應力時，產生同時滑移的現象。
39.過冷度--相變過程中冷卻到相變點以下某個溫度后發生轉變，平衡相變溫度與該實際轉變溫度之差稱過冷度。
40.間隙相--當非金屬（X）和金屬（M）原子半徑的比值rX/rM<0.59時，形成的具有簡單晶體結構的相，稱為間隙相。
41.全位錯--把柏氏矢量等于點陣矢量或其整數倍的位錯稱為全位錯。
42.滑移系--晶體中一個滑移面及該面上一個滑移方向的組合稱一個滑移系。
43.離異共晶--共晶體中的α相依附于初生α相生長，將共晶體中另一相β推到最后凝固的晶界處，從而使共晶體兩組成相相間的組織特點消失，這種兩相分離的共晶體稱為離異共晶。
44.均勻形核--新相晶核是在母相中存在均勻地生長的，即晶核由液相中的一些原子團直接形成，不受雜質粒子或外表面的影響。
45.刃型位錯--晶體中的某一晶面，在其上半部有多余的半排原子面，好像一把刀刃插入晶體中，使這一晶面上下兩部分晶體之間產生了原子錯排，稱為刃型位錯。
46.細晶強化--晶粒愈細小，晶界總長度愈長，對位錯滑移的阻礙愈大，材料的屈服強度愈高。晶粒細化導致晶界的增加，位錯的滑移受阻，因此提高了材料的強度。
47.雙交滑移--如果交滑移后的位錯再轉回和原滑移面平行的滑移面上繼續運動，則稱為雙交滑移。
48.單位位錯--把柏氏矢量等于單位點陣矢量的位錯稱為單位位錯。
49.反應擴散--伴隨有化學反應而形成新相的擴散稱為反應擴散。
50.晶界偏聚--由于晶內與晶界上的畸變能差別或由于空位的存在使得溶質原子或雜質原子在晶界上的富集現象。
51.柯氏氣團--通常把溶質原子與位錯交互作用后，在位錯周圍偏聚的現象稱為氣團，是由柯垂爾首先提出，又稱柯氏氣團。
52.形變織構--多晶體形變過程中出現的晶體學取向擇優的現象叫形變織構。
53.點陣畸變--在局部范圍內，原子偏離其正常的點陣平衡位置，造成點陣畸變。
54.穩態擴散--在穩態擴散過程中，擴散組元的濃度只隨距離變化，而不隨時間變化。
55.包析反應--由兩個固相反應得到一個固相的過程為包析反應。
56.非共格晶界--當兩相在相界處的原子排列相差很大時，即錯配度δ很大時形成非共格晶界。同大角度晶界相似，可看成由原子不規則排列的很薄的過渡層構成。
57.置換固溶體--當溶質原子溶入溶劑中形成固溶體時，溶質原子占據溶劑點陣的陣點，或者說溶質原子置換了溶劑點陣的部分溶劑原子，這種固溶體就稱為置換固溶體。
58.間隙固溶體--溶質原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體稱為間隙固溶體。
59.二次再結晶--再結晶結束后正常長大被抑制而發生的少數晶粒異常長大的現象。
60.偽共析轉變--非平衡轉變過程中，處在共析成分點附近的亞共析、過共析合金，轉變終了組織全部呈共析組織形態。
61.肖脫基空位--在個體中晶體中，當某一原子具有足夠大的振動能而使振幅增大到一定程度時，就可能克服周圍原子對它的制約作用，跳離其原來位置，遷移到晶體表面或內表面的正常結點位置上而使晶體內部留下空位，稱為肖脫基空位。
62.弗蘭克爾空位--離開平衡位置的原子擠入點陣中的間隙位置，而在晶體中同時形成相等數目的空位和間隙原子。
63.非穩態擴散--擴散組元的濃度不僅隨距離x變化，也隨時間變化的擴散稱為非穩態擴散。
64.時效--過飽和固溶體后續在室溫或高于室溫的溶質原子脫溶過程。
65.回復--指新的無畸變晶粒出現之前所產生的亞結構和性能變化的階段。
66.相律--相律給出了平衡狀態下體系中存在的相數與組元數及溫度、壓力之間的關系，可表示為：f=C+P-2，f為體系的自由度數，C為體系的組元數，P為相數。
67.合金--兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經熔煉、燒結或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質。
68.孿晶--孿晶是指兩個晶體（或一個晶體的兩部分）沿一個公共晶面構成鏡面對稱的位向關系，這兩個晶體就稱為孿晶，此公共晶面就稱孿晶面。
69.相圖--描述各相平衡存在條件或共存關系的圖解，也可稱為平衡時熱力學參量的幾何軌跡。
70.孿生--晶體受力后，以產生孿晶的方式進行的切變過程叫孿生。
71.晶界--晶界是成分結構相同的同種晶粒間的界面。
72.晶胞--在點陣中取出一個具有代表性的基本單元（最小平行六面體）作為點陣的組成單元，稱為晶胞。
73.位錯--是晶體內的一種線缺陷，其特點是沿一條線方向原子有規律地發生錯排；這種缺陷用一線方向和一個柏氏矢量共同描述。
74.偏析--合金中化學成分的不均勻性。
75.金屬鍵--自由電子與原子核之間靜電作用產生的鍵合力。
76.固溶體--是以某一組元為溶劑，在其晶體點陣中溶入其他組元原子（溶劑原子）所形成的均勻混合的固態溶體，它保持溶劑的晶體結構類型。
77.亞晶粒--一個晶粒中若干個位相稍有差異的晶粒稱為亞晶粒。
78.亞晶界--相鄰亞晶粒間的界面稱為亞晶界。
79.晶界能--不論是小角度晶界或大角度晶界，這里的原子或多或少地偏離了平衡位置，所以相對于晶體內部，晶界處于較高的能量狀態，高出的那部分能量稱為晶界能，或稱晶界自由能。
80.表面能--表面原子處于不均勻的力場之中，所以其能量大大升高，高出的能量稱為表面自由能（或表面能）。
81.界面能--界面上的原子處在斷鍵狀態，具有超額能量。平均在界面單位面積上的超額能量叫界面能。
82.淬透性--淬透性指合金淬成馬氏體的能力，主要與臨界冷速有關，大小用淬透層深度表示。
83.淬硬性--淬硬性指鋼淬火后能達到的最高硬度，主要與鋼的含碳量有關。
84.慣習面--固態相變時，新相往往在母相的一定晶面開始形成，這個晶面稱為慣習面。
85.索氏體--中溫段珠光體轉變產物，由片狀鐵素體滲碳體組成，層片間距較小，片層較薄。
86.珠光體--鐵碳合金共析轉變的產物，是共析鐵素體和共析滲碳體的層片狀混合物。
87.萊氏體--鐵碳相圖共晶轉變的產物，是共晶奧氏體和共晶滲碳體的機械混合物。
88.柏氏矢量--描述位錯特征的一個重要矢量，它集中反映了位錯區域內畸變總量的大小和方向，也使位錯掃過后晶體相對滑動的量。
89.空間點陣--指幾何點在三維空間作周期性的規則排列所形成的三維陣列，是人為的對晶體結構的抽象。
90.范德華鍵--由瞬間偶極矩和誘導偶極矩產生的分子間引力所構成的物理鍵。
91.位錯滑移--在一定應力作用下，位錯線沿滑移面移動的位錯運動。
92.異質形核--晶核在液態金屬中依靠外來物質表面或在溫度不均勻處擇優形成。
93.結構起伏--液態結構的原子排列為長程無序，短程有序，并且短程有序原子團不是固定不變的，它是此消彼長，瞬息萬變，尺寸不穩定的結構，這種現象稱為結構起伏。
94.重心法則--處于三相平衡的合金，其成分點必位于共軛三角形的重心位置。
95.應變時效--第一次拉伸后，再立即進行第二次拉伸，拉伸曲線上不出現屈服階段。但第一次拉伸后的低碳鋼試樣在室溫下放置一段時間后，再進行第二次拉伸，則拉伸曲線上又會出現屈服階段。不過，再次屈服的強度要高于初次屈服的強度。這個試驗現象就稱為應變時效。
96.枝晶偏析--固溶體在非平衡冷卻條件下，勻晶轉變后新得的固溶體晶粒內部的成分是不均勻的，先結晶的內核含較多的高熔點的組元原子，后結晶的外緣含較多的低熔點的組元原子，而通常固溶體晶體以樹枝晶方式長大，這樣，枝干含高熔點組元較多，枝間含低熔點組元原子多，造成同一晶粒內部成分的不均勻現象。
97.臨界變形度--給定溫度下金屬發生再結晶所需的最小預先冷變形量。
98.電子化合物--電子化合物是指由主要電子濃度決定其晶體結構的一類化合物，又稱休姆-羅塞里相。凡具有相同的電子濃度，則相的晶體結構類型相同。
99.同質異構體--化學組成相同由于熱力學條件不同而形成的不同晶體結構。
100.再結晶溫度--形變金屬在一定時間（一般1h）內剛好完成再結晶的最低溫度。
101.布拉菲點陣--除考慮晶胞外形外，還考慮陣點位置所構成的點陣。
102.配位多面體--原子或離子周圍與它直接相鄰結合的原子或離子的中心連線所構成的多面體，稱為原子或離子的配位多面體。
103.施密特因子--亦稱取向因子，為cosΦcosλ，Φ為滑移面與外力F中心軸的夾角，λ為滑移方向與外力F的夾角。
104.拓撲密堆相--由兩種大小不同的金屬原子所構成的一類中間相，其中大小原子通過適當的配合構成空間利用率和配位數都很高的復雜結構。由于這類結構具有拓撲特征，故稱這些相為拓撲密堆相。
105.間隙化合物--當非金屬（X）和金屬（M）原子半徑的比值rX/rM>0.59時，形成具有復雜晶體結構的相，通常稱為間隙化合物。
106.大角度晶界--多晶材料中各晶粒之間的晶界稱為大角度晶界，即相鄰晶粒的位相差大于10的晶界。
107.小角度晶界--相鄰亞晶粒之間的位相差小于10，這種亞晶粒間的晶界稱為小角度晶界，一般小于2，可分為傾斜晶界、扭轉晶界、重合晶界等。
108.臨界分切應力--滑移系開動所需的最小分切應力；它是一個定值，與材料本身性質有關，與外力取向無關。
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