第三章第一讲材料组成和结构.ppt

第三章 材料的组成和结构Compositions and Structures of Materials ;What is the relationship between crystal unit cells and electronic structures of metal atoms How to calculate the crystal structure parameters and densities of metals, ceramics and polymers What is metal alloy and its main structural types What is the iron-iron carbide phase diagram ;3-1??材料组成和结构的基本内容 Principal Contents of Materials Composition and Structures 3-1-1材料的组成和主要结构形式 组成 单组份 one component 多组份 组成材料的元素包括原子或分子等。 主要结构形式： 材料结构的涵义是指组成某种材料的各组份物质之 间的关系（同种，异种）。 聚集状态（亚微观） 单晶体 多晶体 晶体 均相固溶体——均匀的混合物， 多相共混体 （微观 显微） 复合体——(宏观组织）两种或两种以上物理性质和化学性质或物理状态不同的材料，按一定的规律组合而成一种具有新的性能的团体，亦称复合材料。 ; 3-1-2 材料的结构缺陷 Structural Imperfection of Materials 空隙：本身排列不均匀 空穴 vacancy（晶体） 自由体积 free volume（非金属） 界面：晶界 grain boundary（晶体） 界面 interphase（多组分等混体系）。 blends;3-2金属材料的结构和组成 Composition and Structure of Metallic Materials 3-2-1金属材料 1．? 原子结构 Atomic structure of metals 轨道上价电子，价电子 数少（1—2个），且与原 子核的结合的结合力弱， 很容易脱离核，而成为自 由电子。 ; 2.? 金属晶体结构 Clystal Structures of Metals （1）随温度变化 （2）室温下有三种： 体心立方结构 面心立方 密堆六方 较高强度、硬度和熔 具有良好塑性 强度低，塑 点但塑性和韧性差 和韧性 性和韧性差 Li, Na, K(S1) Au, Ag, Cu(d10s1) Mg, Ti, Zr(d2s2) Ni,Pd, Pt (d8s2) Cr, Mo, W (d5s1) 晶胞内 原子数 2 4 6 点阵常数 4R/?3 4R/?2 ——;元素 ;驯蜡殖悯乎串耻刁阶框耙长旋娶嘱姓蛹驰跨躲耳垂遵魁圃稳谴越趁近翘彰第三章第一讲材料组成和结构第三章第一讲材料组成和结构;EXAMPLE PROBLEM 3.3 Copper has an atomic radius of 0.128 nm (1.28 A ° ), an FCC crystal structure, and an atomic weight of 63.5 g/mol. Compute its theoretical density and compare the answer with its measured density. SOLUTION;3.4 Show for the body-centered cubic crystal Calculate the radius of a vanadium atom, given th