金属学与热处理1.学习目的2.课程内容3.学习方法4.教材及参考书5.考核方式晶体结构对材料性能的影响晶体结构对材料性能的影响石墨金刚石Comparisonofcrystalstructuresfor(a)aluminumand(b)magnesium.材料的结构(Structure)晶体结构CrystalStructure微观组织Microstructure机械工程材料——用于机械制造的各种材料的总称机械工程材料非金属材料高分子材料（塑料、橡胶）（以高分子化合物为主要成分）陶瓷材料普通：天然硅酸盐矿物为原料复合材料（如钢筋、混凝土、玻璃钢）金属材料黑色金属（铁、铸铁、钢）有色金属1.1金属的基本概念1.2金属的晶体结构1.3材料的晶体缺陷1.4本章小结第一节：金属的基本概念？什么是金属什么是金属键金属原子的外层电子少，容易失去，其外层的价电子脱离原子成为自由电子，为整个金属所共有，形成电子气。这种由金属正离子和自由电子之间的互相作用称为金属键。金属键无方向性和饱和性。金属是具有正的电阻温度系数的物质根据金属键解释固态金属的一些特性导热性导热性延展性金属光泽正的电阻温度系数材料的结合键金属材料：主要以金属键结合，个别的有共价（如四价灰锡）和离子键（如金属化合物Mg3Sb2）的特点。具有良好的导电性、导热性和塑性（延展性），并具有金属光泽。金属材料的键型及性能特点江阴长江大桥民用客机（波音747）拆叠自行车陶瓷材料：无机非金属材料，以离子键和共价键为主，熔点高、硬度大、导电性差，多为脆性材料。如Al2O3、SiO2、金刚石等。陶瓷材料的键型及性能特点莫来石复相陶瓷SiO2晶体金刚石晶体材料的结合键高分子材料：链间以分子键结合，链内组成分子的是共价键和氢键；熔点低，强度和硬度低。如塑料、橡胶、合成纤维等。高分子材料的键型及性能特点聚四氟乙烯薄膜通信电缆绝缘材料UPVC高分子增强复合瓦•固态物质可分为晶体和非晶体，金属在固态下通常都是晶体，故研究金属应首先了解其晶体结构。第二节：金属的晶体结构2.1晶体和非晶体晶体原子、离子或分子在三维空间按一定规律呈周期性重复排列，长程有序，规则排列。不同方向原子的排列方式不相同，因而其表现的性能也有差异，各向异性。具有固定的熔点。原子、离子或分子在三维空间按一定规律呈周期性重复排列，长程有序，规则排列。不同方向原子的排列方式不相同，因而其表现的性能也有差异，各向异性。具有固定的熔点。2.1晶体和非晶体（续）非晶体原子、离子或分子长程无规则的堆积，长程无序，短程有序。各向同性；无固定熔点，有一定软化温度范围。随温度的升高粘度减小，在液体和固体之间没有明显的温度界限。原子、离子或分子长程无规则的堆积，长程无序，短程有序。各向同性；无固定熔点，有一定软化温度范围。随温度的升高粘度减小，在液体和固体之间没有明显的温度界限。晶体与非晶体晶体与非晶体玻璃结构（非晶态）晶体结构晶体与非晶体熔化曲线2.2晶体结构和空间点阵晶格：用假想的直线将原子（离子或分子）中心连接起来所形成的周期性规则排列的三维空间格架。晶体结构：指在晶体内部原子、离子或分子规则排列的方式。晶格：用假想的直线将原子（离子或分子）中心连接起来所形成的周期性规则排列的三维空间格架。晶体结构：指在晶体内部原子、离子或分子规则排列的方式。原子原子的结合晶体晶体结构空间点阵2.3晶胞与点阵常数晶胞:构成晶格的最基本单元。在三维空间重复堆砌可构成整个空间点阵。晶格常数:平行六面体的三个棱长a、b、c和其夹角α、β、γ，可决定平行六面体尺寸和形状，这六个量亦称为点阵常数。2.2晶体结构和空间点阵（续）描述晶格结构的几个参数晶体学参数：a、b、c、α、β、γ晶格常数：a、b、c晶胞原子数：晶胞内所包含的原子数。致密度：晶胞中所包含的原子所占有的体积与该晶胞体积之比。简单立方晶胞致密度越大，原子排列越紧密按点阵常数的特征对晶体的分类。简单、体心、面心简单、体心简单简单、底心、体心、面心简单简单、底心简单2.2晶体结构和空间点阵（续）体心立方结构bcc（Body-centeredcubic）面心立方结构fcc（Face-centeredcubic）密排六方结构hcp（Hexagonalclose-packed）体心立方...
