材料科学基础1

王金晓，梁玮，李伟，赵超亮

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 材料科学基础内容简介
    • 1.2 绪论
    • 1.3 拓展学习-中国古典文化“百炼钢”、手撕钢和碳纤维复合材料
  • 2 第二章 晶体结构
    • 2.1 第一讲：结晶学基础
      • 2.1.1 晶体特征（课前在线学习）
      • 2.1.2 空间点阵
      • 2.1.3 晶胞参数
      • 2.1.4 晶系点阵
      • 2.1.5 拓展学习-蒋民华院士：一片”晶“心的无悔坚守
    • 2.2 第二讲 晶面指数和晶向指数
      • 2.2.1 晶面指数和晶向指数巩固
    • 2.3 第三讲 六方晶系的晶面和晶向 晶带轴定理
      • 2.3.1 六方晶系（课前在线学习）
      • 2.3.2 晶带轴定理
      • 2.3.3 晶面间距（课前在线学习）
    • 2.4 第四讲 晶面间距和晶体结合力
      • 2.4.1 离子键与共价键
      • 2.4.2 拓展阅读-氢键到底属于分子间作用力还是共价键？
    • 2.5 第五讲 晶体结合能和内在影响因素
      • 2.5.1 晶体结合能（课前在线学习）
      • 2.5.2 内在因素-1-质点的大小
      • 2.5.3 内在因素-2-堆积方式
        • 2.5.3.1 拓展学习视频-体心立方堆积
      • 2.5.4 内在因素-3-配位数
      • 2.5.5 内在因素-4-离子极化
        • 2.5.5.1 拓展学习文档-离子极化
      • 2.5.6 外在因素
    • 2.6 单质晶体结构
      • 2.6.1 拓展学习-锡瘟疫
      • 2.6.2 章节测试
    • 2.7 无机化合物结构
      • 2.7.1 鲍林规则（课前在线学习）
      • 2.7.2 AX型结构
      • 2.7.3 AX2型结构
        • 2.7.3.1 拓展学习视频-萤石（CaF2）的故事
          • 2.7.3.1.1 拓展阅读-金红石（TiO2)结构
      • 2.7.4 A2X3型结构（课前在线学习）
      • 2.7.5 钙钛矿结构（课前在线学习）
        • 2.7.5.1 赵忠贤院士—“一生只做一件事的科学家”
        • 2.7.5.2 拓展阅读—基于仿生脊柱设计制备高性能大面积柔性钙钛矿太阳电池
      • 2.7.6 AB2O4型结构
        • 2.7.6.1 拓展阅读-尖晶石
    • 2.8 硅酸盐晶体结构
      • 2.8.1 硅酸盐晶体的组成表征、结构特点及分类
      • 2.8.2 岛状-镁橄榄石
      • 2.8.3 组群状-绿宝石
      • 2.8.4 链状-透辉石
      • 2.8.5 层状-蒙脱石+白云母
        • 2.8.5.1 层状-史上最软的石头“滑石”
        • 2.8.5.2 层状-蒙脱石的用途
        • 2.8.5.3 层状-云母的应用
      • 2.8.6 架状-a-石英+长石
        • 2.8.6.1 拓展阅读-走近前沿新材料-智能压电材料- 机械能与电能互相转换
        • 2.8.6.2 拓展学习-压电效应-用钻头旋转磨压晶体，有趣的现象发生了
        • 2.8.6.3 拓展学习-科普动画-理解材料中的压电效应
        • 2.8.6.4 拓展学习-钾长石的应用
    • 2.9 本章测试
  • 3 晶体缺陷
    • 3.1 晶体结构缺陷的类型
      • 3.1.1 拓展学习-晶体缺陷-动图
      • 3.1.2 拓展学习-晶体缺陷的应用
    • 3.2 点缺陷
      • 3.2.1 点缺陷
      • 3.2.2 缺陷反应方程式
      • 3.2.3 热缺陷溶度的计算
    • 3.3 固溶体
      • 3.3.1 固溶体的分类
      • 3.3.2 置换型和间隙型固溶体
        • 3.3.2.1 拓展学习-碳原子在α-铁素体中的位置
      • 3.3.3 形成固溶体后对晶体性质的影响
        • 3.3.3.1 拓展学习视频-氧化锆的稳定晶格
        • 3.3.3.2 拓展学习视频-固溶强化
        • 3.3.3.3 拓展学习视频-热电偶的工作原理及分类
      • 3.3.4 固溶体类型实验判别（课前在线学习）
    • 3.4 非化学计量化合物
      • 3.4.1 由于负离子缺位，使金属离子过剩
      • 3.4.2 由于间隙正离子，使金属离子过剩
      • 3.4.3 由于间隙负离子，使负离子过剩
      • 3.4.4 由于正离子缺位，使负离子过剩
      • 3.4.5 拓展提升-非化学计量化合物知识点梳理汇总（需在线提交）
    • 3.5 线缺陷
      • 3.5.1 塑性变形-滑移（课前在线学习-课前预习）
      • 3.5.2 塑性变形-孪生（课前在线学习-课前预习）
      • 3.5.3 位错的类型（课前在线学习-课后知识巩固）
      • 3.5.4 伯格斯矢量（课前在线学习-课后知识巩固）
      • 3.5.5 位错的运动
      • 3.5.6 位错的反应
      • 3.5.7 拓展提升-位错的特点知识点梳理汇总（需在线提交）
    • 3.6 面缺陷
    • 3.7 本章测试
  • 4 非晶态结构与性质
    • 4.1 熔体的结构
    • 4.2 熔体的性质-表面张力与温度的关系（课前在线学习-课前预习）
    • 4.3 玻璃的形成
    • 4.4 玻璃的结构
    • 4.5 本章测试
  • 5 表面结构与性质
    • 5.1 固体的表面及其结构
    • 5.2 润湿与粘附
    • 5.3 本章测试
  • 6 总复习
    • 6.1 本学期-知识框架提交
固体的表面及其结构
  • 1 视频
  • 2 测试
  • 3 课件PPT

固体表面能的计算公式：


立方晶体结构，不同晶面的原子分布情况：


试计算：fcc结构中（111）、（100）和（110）三个表面能的大小？