材料科学基础第七章

时间：2021-03-22 18:05:29 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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材料科学基础第七章 本文简介：第七章力学性质一、学习目的对于工程师来说，了解不同的材料力学性质如何被测量以及这些性质所代表的内容，是他们的职责所在。他们可能会被要求应用预先规定的材料进行结构或者组分设计，从而使得这些材料不会发生可承受之外的变形或者断裂。二、本章的主要内容1．定义工程应力与工程应变。2．陈述Hooke定律，并且指

材料科学基础第七章 本文内容：

第七章

力学性质

一、学习目的

对于工程师来说，了解不同的材料力学性质如何被测量以及这些性质所代表的内容，是他们的职责所在。他们可能会被要求应用预先规定的材料进行结构或者组分设计，从而使得这些材料不会发生可承受之外的变形或者断裂。

二、本章的主要内容

1．

定义工程应力与工程应变。

2．

陈述Hooke定律，并且指出保证定律有效所遵循的条件。

3．

定义泊松比。

4．

已知工程应力－应变曲线图，确定（a）弹性模量；(b)屈服强度（残余应变0.002时）；（c）拉伸强度；（d）估算延伸百分比。

5．

对于一个延性柱体样品的拉伸形变，描述样品直至断裂的剖面的变化过程。

6．

对于一个承受张力并直至断裂的材料，根据其延展百分比与面积还原率来计算材料的延展度。

7．

根据三点负荷法，计算陶瓷棒弯曲至断裂的弯曲强度。

8．

描绘出聚合物材料中所观察到的三种典型应力－应变特性的示意图。

9．

给出两种最常见的硬度测量技术，并指出二者的不同。

10．(a)指出并简要描述两种不同的显微硬度测量技术；（b）列举这些技术一般被应用的情况。

11．计算延展性材料的工作应力。

三、重要术语和概念

Anelasticity:

滞弹性

In

most

engineering

materials,elastic

deformation

will

continue

after

the

stress

application,and

upon

load

release

some

finite

time

is

required

for

complete

recovery.

This

time-dependent

elastic

behavior

is

known

as

anelasticity.

应力施加后，大多数工程材料弹性形变都会持续，并且撤去加载，样品的完全回复也需要一定的时间。这种与时间相关的弹性行为称为滞弹性。

Design

stress:

设计应力

For

static

situations

and

when

ductile

materials

are

used,design

stress,σd,is

taken

as

the

calculated

stress

level

σc

(on

the

basis

of

the

estimated

maximum

load)

multiplied

by

a

design

factor,N,that

is

σd=

N

σc,where

N

is

greater

than

unity.

对于静态条件以及延展性材料的情况下，设计应力σd是计算的应力σc（即估算的最大载荷）乘以一个设计因子N

，即σd=

N

σc，其中N

大于1。

Ductility:

延伸度

Ductility

is

a

measure

of

the

degree

of

plastic

deformation

that

has

been

sustained

at

fracture.

延伸度是指材料在断裂时发生的塑性形变程度的量度。

Elastic

deformation:

弹性形变

Deformation

in

which

stress

and

strain

are

proportional

is

called

elastic

deformation.

Elastic

deformation

is

nonpermanent,which

means

that

when

the

applied

load

is

released,the

piece

returns

to

its

original

shape.

应力与应变成正比关系的形变称为弹性形变。弹性形变是非永久性的，即撤去加载后，样品可恢复初始的形状。

Elastic

recovery：弹性回复

Elastic

recovery

means

that

when

the

applied

load

is

released,the

piece

returns

to

its

original

shape.

弹性回复是指当样品所受应力撤销后，其完全回复到初始形状的现象。

Elastomer:

弹性体

Elastomer

is

a

class

of

polymers

whose

deformation

displayed

by

strain-stress

curve

is

totally

elastic,i.e.,large

recoverable

strains

produced

at

low

stress

levels.

弹性体是聚合物的一个种类，它的应力－应变曲线表明其变形是完全弹性的，即很低的应力变化就会产生很大的可回复应变。

Engineering

strain:

工程应变

Engineering

strain

ε

is

defined

according

to

ε

=

(li-l0)/l0

=

Δl/l0,in

which

l0

is

the

original

length

before

any

load

is

applied,and

li

is

the

instantaneous

length.

Sometimes

the

quantity

li-l0

is

denoted

as

Δl,and

is

the

deformation

elongation

or

change

in

length

at

some

instant,as

referenced

to

the

original

length.

Engineering

strain

is

unitless.

工程应变ε由方程ε

=

(li-l0)/l0

=

Δl/l0定义，这里l0是样品加载前的初始长度，li是加载瞬间的长度，有时li-l0也用Δl来表示，即代表与初始长度相比较，某一时刻样品形变的延长率或长度的变化。工程应变是没有单位的。

Engineering

stress:

工程应力

Engineering

stress

σ

is

defined

by

the

relationship

σ

=

F/A0,in

which

F

is

the

instantaneous

load

applied

perpendicular

to

the

specimen

cross

section,in

units

of

newtons

(N),and

A0

is

the

original

cross-sectional

area

before

any

load

is

applied

(m2).

The

units

of

engineering

stress

are

megapascals,MPa.

工程应力σ的定义为σ

=

F/A0，这里F是加载在垂直样品横截面的瞬间载荷，单位为牛顿，A0是加载前样品的初始横截面积（单位m2），工程应力单位为MPa。

Flexural

strength:

抗弯强度

For

the

brittle

ceramic

materials,flexural

strengths

are

determined

by

the

stress

at

fracture

in

transverse

bending

tests.

对脆性陶瓷材料来说，抗弯强度即为横向弯曲试验中样品断裂时的应力。

Hardness:

硬度

Hardness

is

a

measure

of

the

resistance

to

localize

plastic

deformation.

硬度是材料抵抗局部塑性形变的量度。

Modulus

of

elasticity:

弹性模量

For

most

metals

that

are

stressed

in

tension

and

at

relatively

low

levels,stress

and

strain

are

proportional

to

each

other

through

the

relationship

σ

=

Eε.

This

is

known

as

Hooke’s

law,and

the

constant

of

proportionality

E

(GPa)

is

the

modulus

of

elasticity,or

Young’s

modulus.

大多数金属在较低的拉力作用下，应力和应变成正比关系，可表达为σ

=

Eε，这就是胡克定理，比例常数E（GPa）就是弹性模量，或杨氏模量。

Plastic

deformation:

塑性形变

As

the

material

is

deformed

beyond

the

strain

that

elastic

deformation

persists,the

stress

is

no

longer

proportional

to

strain,and

permanent,nonrecoverable,or

plastic

deformation

occurs.

当材料的形变超出弹性形变发生的范围，其应力将不再与应变成正比，永久的、不可回复的形变发生，即为塑性形变。

Poisson’s

ratio:

泊松比

Poisson’s

ratio

represents

the

negative

ratio

of

transverse

and

longitudinal

strains.

泊松比的定义为样品横向应变与轴向应变的相反数。

Proportional

limit:

比例极限

For

metals

that

experience

the

gradual

elastic-plastic

transition,the

point

of

yielding

is

determined

as

the

initial

departure

from

linearity

of

the

stress-strain

curve

and

this

is

sometimes

called

the

proportional

limit.

对于金属逐步的弹塑性形变转变，其屈服点确定为应力－应变曲线非线性关系的开始，这个点也被称为比例极限。

Resilience:

弹性

Resilience

is

the

capacity

of

a

material

to

absorb

energy

during

elastic

deformation.

弹性是指材料在弹性形变中吸收能量的能力。

Safe

stress:

安全应力

Safe

stress

is

based

on

the

yielding

strength

of

the

material

and

is

defined

as

the

yield

strength

divided

by

a

factor

of

safety,N,or

σw=σy/N.

安全应力是基于材料的屈服强度，它定义为屈服强度除以一个安全因子N，或σw=σy/N。

Tensile

strength:

抗拉强度

Tensile

strength

corresponds

to

the

maximum

tensile

stress

that

may

be

sustained

by

a

specimen.

抗拉强度是指样品可能承受的最大拉伸应力。

Toughness:

韧性

Toughness

is

a

measure

of

the

ability

of

a

material

to

absorb

energy

up

to

fracture.

韧性是指材料在断裂前所能吸收能量的量度．

True

strain:

真应变

True

stain

εT

is

defined

by

εT=ln(li/l0),in

which

l0

is

the

original

length

before

any

load

is

applied,and

li

is

the

instantaneous

length.

真应变εT的定义为εT=ln(li/l0)，其中l0是样品加载前的初始长度，li是瞬间长度。

True

stress:

真应力

True

stress

σT

is

defined

as

the

load

F

divided

by

the

instantaneous

cross-sectional

area

Ai

over

which

deformation

is

occurring,or

σT

=

F/Ai.

真应力σT定义为形变发生时，载荷F与瞬间横截面积Ai的比值，或者σT

=

F/Ai。

Yielding:

屈服

For

metals,the

phenomenon

of

yielding

occurs

at

the

onset

of

plastic

or

permanent

deformation.

金属的屈服是指塑性或者永久形变开始发生的现象。

Yield

strength:

屈服强度

Yielding

strength

is

indicative

of

the

stress

at

which

plastic

deformation

begins.

屈服强度是指塑性形变开始发生时的应力。

四、主要例题、习题的分析

例7.1

一个铜板最初长度为305

nm，受到276

MPa的应力的拉伸，假如发生的形变是完全弹性的，则伸长量最终为多少？

解：

因为形变是弹性的，根据公式7.5，应变与应力有关，更进一步说，通过公式7.2ε=(li-l0)/l0=Δl/l0，伸长值Δl与初始长度l0有关。结合这两个表达式，可以解得Δl有：

σ和l0的值分别为276MPa和305mm，由表7.1可知铜的杨氏模量E为110GPa，将以上值代入表达式可得到伸长值为

例7.2

在一个直径为10mm的圆柱型黄铜棒的长轴方向施加一个拉应力，假设所产生的形变为完全弹性，那么使得直径产生2.5×10-3mm的改变所需要的载荷为多少。

解：

当作用力F被施加到样品上时，样品在Z方向将被拉长，同时直径在x方向上将减少Δd=2.5×10-3mm。

在x方向的应变为：

这个值为负，因为直径是减小的。

随后应用公式7.8计算Z方向的应变。黄铜的泊松比为0.34，因此

应用公式7.5和弹性模量可以计算施加的应力，弹性模量如表7.1为97

GPa，则：

最后，由公式7.1可以确定所施加的力为：

例7.3

由图7.12所给出的黄铜样品的拉伸应力－应变行为，确定：

(a)弹性模量；

(b)残余应变为0.002时的屈服强度；

(c)初始直径为12.8mm的圆柱型样品所能承受的最大载荷；

(d)若样品的初始长度为250mm，则承载拉伸应力345GPa时其长度的变化。

解：

(a)弹性模量是指应力－应变曲线的弹性或初始线性部分的斜率。为了便于计算，图7.12插图中的应变轴被拉伸。此线性部分的斜率是其宽度除以其高度，或者是其应力的变化除以相应的应变的变化，其数学表达式为：

因为线性部分通过原点，则σ1和ε1为零。如果我们选取σ2为150MPa，那么ε2的值为0.0016。

因此：

此值很接近表7.1中所给的黄铜的弹性模量值。

(b)0.002残余应变线已经由插图给出，它与应力－应变曲线的交点大约为250MPa,即为黄铜的屈服强度。

(c)样品所能承受的最大负载可由公式7.1计算得到,方程中σ是拉伸强度，由图7.12可知,其值为450MPa。解关于最大负载F的方程：

(d)为了计算公式7.2中的长度变化，我们首先要确定由345MPa应力所产生的应变数值。在应力－应变曲线上定位应力点A，从应变轴上读取相应的应变值，由图可知其值接近0.06。因此，当l0=250mm,我们可以得到：

例7.4

圆柱形铁样品初始直径为12.8mm，拉伸测试直至断裂，得到其工程断裂强度是460MPa，如果断裂时其横截面的直径为10.7mm，计算：

(a)根据面积缩减率确定其延展度；

(b)断裂时的真实应力。

解：

(a)延展度可由公式7.12计算：

(b)真实应力可由方程7.15计算得到，本题中选取的面积为断裂面积Af，然而首先，我们要由断裂强度计算断裂时的载荷：

因此，真实应力为：

例7.5.

利用方程7.19计算合金应变-硬化指数n，其中真实应力为415MPa，所产生真实应变为0.10，假定Ｋ值为1035MPa.

解：

这需要对方程7.19进行代数变换，使n变为关联参数，采用对数变换并重新调整，得n值为：

五、背景资料

以人名命名的组织大体如此，其他的组织命名则各有不同。铁素体Ferrite，命名自拉丁文的铁（Ferrum）；珠光体Pearlite，得名自其珍珠般（pearl-like）的光泽；渗碳体Cementite则因发现者称其为水泥（法语Ciment）以描述它在凝固过程中粘结先析出的晶胞的作用而得名。

参考书目

1.

钱临照：晶体缺陷研究的历史回顾，《物理》,第9卷，第4期,1980。

篇2：材料科学专业词汇

材料科学专业词汇 本文关键词：材料科学，词汇，专业

材料科学专业词汇 本文简介：专业词汇钢steel钢种，钢号gradeofsteel铁屑scrapiron杂质impurity炉渣slag生铁pigiron平炉openhearthfurnace转炉basicoxygenfurnace,oxygenconverter,converter高炉blastfurnace电炉electr

材料科学专业词汇 本文内容：

专业词汇

钢

steel

钢种，钢号

grade

of

steel

铁屑

scrap

iron

杂质

impurity

炉渣

slag

生铁

pig

iron

平炉

open

hearth

furnace

转炉

basic

oxygen

furnace,oxygen

converter,converter

高炉

blast

furnace

电炉

electric

furnace

冲天炉

cupola

高级碳素钢

high

grade

carbon

steel

普通碳素钢

plain

carbon

steel

合金钢

alloy

steel

特殊钢，特种钢

special

steel

不锈钢

stainless

steel

铸锭

ingot

模具

die,mould

凝固

solidify

(v),solidification

(n)

轧制

roll

精加工

fine

finishing

成分

component,composition,constituent,ingredient

碳

carbon

石墨

graphite

精炼

refine

熔化

melt

添加剂

additive,addition

铸造

cast,foundry

锻压

forge

焊接

weld

热处理

heat

treatment

退火

annealing

正火

normalizing

淬火

quench

回火

tempering

沸腾钢

rimmed

steel

镇静钢

killed

steel

半镇静钢

semikilled

steel

晶体

crystal

晶粒

grain

粗晶

coarse

grain

细晶

fine

grain

非金属夹杂

nonmetallic

inclusion

氧化物夹杂

oxide

inclusion

疲劳极限

endurance

limit

疲劳寿命

fatigue

life

真空

vacuum

氧

oxygen

氢

hydrogen

铸铁

cast

iron

力学性能

mechanical

property

物理性能

physical

property

强度

strength

硬度

hardness

塑性

ductility

韧性

toughness

缺口韧性

notch

toughness

断裂韧性

fracture

toughness

各向异性的

anisotropic

各向同性的

isotropic

惰性气体

inert

gas

压力容器

pressure

vessel

有色金属

nonferrous

metal

黑色金属

ferrous

metal

喷丸处理

shot

blasting

碳钢

carbon

steel

低碳钢

low

carbon

steel

中碳钢

medium

carbon

steel

高碳钢

high

carbon

steel

弹簧

spring

元素

element

高速工具钢，高速钢

high

speed

tool

steel,high

speed

steel

热作模具钢

hot

work

die

steel

冷作模具钢

cold

work

die

steel

表面

surface

界面

interface

晶界

grain

boundary

表面光洁度

surface

finish

磨光

grinding

抛光

polishing

磨损

wear

脆性

brittleness

白铁

white

iron

灰铁

gray

iron

可锻铸铁

malleable

iron

球墨铸铁

nodular

iron

抗拉强度

tensile

strength

抗弯强度

bending

strength

抗压强度

compressive

strength

抗扭强度

torsional

strength

抗剪强度

shear

strength

疲劳强度

fatigue

strength

冲击强度

impact

strength

应力

stress

应变

strain

弹性

elasticity

弹性极限

elastic

limit

弹性模量

modulus

of

elasticity

压力

compression

张力

tension

交变应力

alternating

stress

最大抗拉应力

ultimate

tensile

stress

屈服应力

yield

stress

伸长率

percentage

elongation

结构敏感性

structure

sensitive

property

压痕

indentation

压头

indenter

低温性能

cryogenic

property

高温性能

pyrogenic

property

晶体结构

crystal

structure

体心立方

body

centered

cubic

面心立方

face

centered

cubic

密排六方

hexagonal

closest

packing

晶态

crystalline

state

非晶态

noncrystalline

state,amorphous

state

电子

electron

原子核

nucleus

原子

atom

分子

molecule

离子

ion

晶体点阵

crystal

lattice

显微镜

microscope

光学显微镜

optical

microscope

扫描电子显微镜

scanning

electron

microscope

透射电子显微镜

transmission

electron

microscope

高分辨率透射电子显微镜

high

resolution

transmission

electron

microscope

扫描隧道显微镜

scanning

tunneling

microscope

原子力显微镜

atomic

force

microscope

X射线衍射法

X-ray

diffraction

X射线荧光光谱法

X-ray

fluorescence

spectroscopy

X射线光电子谱

X-ray

photoelectron

spectroscopy

电子探针微区分析法

electron

probe

microanalysis

波谱法

wavelength

dispersive

X-ray

spectroscopy

能谱法

energy

dispersive

X-ray

spectroscopy

相

phase

相变

phase

transformation

组织

structure

显微组织

microstructure

铁素体

ferrite

奥氏体

austenite

渗碳体

cementite

珠光体

pearlite

莱氏体

ledeburite

马氏体

martensite

贝氏体

bainite

索氏体

sorbite

托氏体，屈氏体

troostite

磁性的

magnetic

顺磁性的

paramagnetic

铁磁性的

ferromagnetic

临界温度

critical

temperature

转变温度

transformation

temperature

相图

phase

diagram

液相

liquid

phase

固相

solid

phase

液相线

liquidus

固相线

solidus

匀晶

isomorphous

共晶

eutectic

包晶

peritectic

亚共晶

hypoeutectic

过共晶

hypereutectic

共析

eutectoid

亚共析

hypoeutectoid

过共析

hypereutectoid

固溶体

solid

solution

无限固溶体

all

proportional

solid

solution

过饱和固溶体

supersaturated

solid

solution

硼化物

boride

碳化物

carbide

氮化物

nitride

氧化物

oxide

硫化物

sulphide

溶解

dissolve

沉淀

deposit

析出

precipitate

偏析

segregate

析出强化，沉淀强化

precipitation

strengthening,precipitation

hardening

弥散强化

dispersion

strengthening

体积膨胀

volumetric

expansion

体积收缩

volumetric

contraction

耐磨的

wear

resistant

含量

content

碳含量

carbon

content

金属

metal

陶瓷

ceramic

聚合物

polymer

颗粒

particle,particulate

纤维

fibre

晶须

whisker

表面处理

surface

treatment

表面硬化

case

hardening

渗碳

carburizing

渗氮

nitriding

碳氮共渗

carbonitriding

氮碳共渗

nitrocarburizing

氰化

cyaniding

高频淬火

high

frequency

induction

hardening

中频淬火

intermediate

frequency

induction

hardening

工频淬火

power

frequency

induction

hardening

磷化

phosphorization

高温计

pyrometer

热电偶

thermocouple

等轴晶

equiaxed

grain

柱状晶

columnar

grain

经度，经线

longitude

纬度，纬线

latitude

纵向的

longitudinal

横向的

transverse

垂直的，正交的

perpendicular

内力

internal

force

外力

external

force

平衡

equilibrium

静态平衡

static

equilibrium

动态平衡

dynamic

equilibrium

平衡方程

equation

of

equilibrium

抗力，阻力

resistance,resisting

force

切面，剖面，截面

section,cut

section

横截面

cross

section

微分

differential

积分

integral

坐标系

coordinate

system,system

of

axes

坐标轴

coordinate

axis

宏观的

macroscopic

微观的

microscopic

均匀的

homogeneous,uniform

非均匀的

heterogeneous,inhomogeneous

晶体学方向

crystallographic

direction

样品，样本

specimen,sample

统计的，统计学的

statistical

统计学

statistics

复合材料

composite

颗粒增强复合材料

particle

reinforced

composite

纤维增强复合材料

fibre

reinforced

composites

晶须增强复合材料

whisker

reinforced

composites

单晶

single

crystal

粉末冶金

powder

metallurgy

缺陷

defect

空位

vacancy

位错

dislocation

刃型位错

edge

dislocation

螺型位错

screw

dislocation

不全位错

partial

dislocation

热加工

hot

working

冷加工

cold

working

挤压

extrusion

拉拔

drawing

深冲

deep

drawing

应变速率，应变率

strain

rate

回复

recovery

再结晶

recrystallize

(v),recrystallization

(n)

晶粒长大

grain

growth

滑移

slip

蠕变

creep

形变织构

deformation

texture

扩散

diffusion

气孔

blowhole

疏松

porosity

脱碳

decarburize

(v),decarburization

(n)

表面反应

surface

reaction

炉内气氛

furnace

atmosphere

氧化

oxidation

活泼金属

reactive

metal

留余量

make

allowance

尺寸公差

dimensional

tolerance

上限

upper

limit

下限

lower

limit

上限温度

ceiling

temperature

下限温度

lower

temperature

limit

加工硬化

strain

hardening,work

hardening

低熔点组分

low

melting

constituent

热脆

hot

shortness

过烧

burning,overheating

流变应力

flow

stress

流变抗力

flow

resistance

中间退火

intermediate

annealing

应力松弛

stress

relief

残余应力

residual

stress

波动，起伏

fluctuate

温度起伏

temperature

fluctuation

塑性变形

plastic

deformation

金属切削

metal

cutting,metal

removal

形变热处理

ausform

力矩

moment

冶金

metallurgy

摩擦，摩擦力

friction

电荷

electric

charge

导体

conductor

半导体

semiconductor

绝缘体

insulator

电阻

resistance

电阻率

resistivity

电导率

conductivity

能隙

energy

gap

能级

energy

level

能带

energy

band

允带

permitted

band

禁带

forbidden

band

导带

conduction

band

价带

valence

band

满带

filled

band

空带

empty

band

费米能级

Fermi

level

本征半导体

intrinsic

semiconductor

非本征半导体

extrinsic

semiconductor

施主能级

donor

level

受主能级

acceptor

level

电容

capacitance

电感

inductance

介电性

dielectricity

极化

polarize

电子极化

electronic

polarization

离子极化，原子极化

ionic

polarization,atomic

polarization

分子极化，取向极化

molecular

polarization,orientation

polarization

磁矩

magnetic

moment

轨道磁矩

orbital

magnetic

moment

自旋磁矩

spin

magnetic

moment

磁滞回线

magnetic

hysteresis

loop

择优取向

preferred

orientation

二辊式轧机

two

high

mill

可逆式二辊轧机

two

high

reversing

mill

行星式轧机

planetary

mill

刚度

rigidity

刚性

stiffness

轧出速度

delivery

speed

酸洗

pickle

屈服平台

yield

point

elongation

拉伸应变

stretcher

strain

辊矫

roller

leveling

拉矫

stretcher

leveling

开式模锻

open

die

forging

闭式模锻

close

die

forging

自由锻

hammer

forging

精密锻造

precision

forging

飞边

flash

倒角

fillet

缩颈

web

凸缘

rib

动能

kinetic

energy

势能

potential

energy

热力学

thermodynamics

动力学

dynamics,kinetics

冲程

stroke

振动

vibration

液压机

hydraulic

press

偏心曲柄

eccentric

crank

正挤压

direct

extrusion

反挤压

indirect

extrusion

挤压筒

container

挤压垫

dummy

block,pressure

plate,follower

pad

顶杆

mandrel

同心度

concentricity

难熔金属

refractory

metal

薄板成形

sheet

metal

forming

润滑

lubricate

断口

fracture

裂纹

crack

扩展，增殖

propagate

穿透

penetrate

冲杆

punch

副产物

outgrowth

曲线

curve

曲率

curvature

弹性后效

springback

翘曲

warp

起皱

wrinkle

变形过程

deformation

process

机加过程

machining

process

机械学

mechanics

机床

machine

tool

主运动

primary

motion

进给运动

feed

motion

镗

boring

刨

shaping,planing

铣

milling

引用

cite

机械工程

mechanical

engineering

电气工程

electrical

engineering

化学工程

chemical

engineering

土木工程

civil

engineering

船舶设计师

naval

architect

石油

petroleum

太阳能电池

solar

cell

工业纯

commercially

pure

化学纯

chemically

pure

分析纯

analytically

pure

原子量

atomic

weight

原子质量单位

atomic

mass

unit

原子间距

interatomic

distance

长程有序

long

range

order

短程有序

short

range

order

晶胞

unit

cell

配位数

coordination

number

致密度

packing

factor

正方晶系，四方晶系

tetragonal

正交晶系，斜方晶系

orthorhombic

热振动

thermal

agitation,thermal

vibration

热膨胀系数

thermal

expansion

coefficient

校准

calibrate

斜率

slope,gradient

定向键合

directional

bond

热容

heat

capacity

熔解热

heat

of

fusion

原子间键

interatomic

bond

置换固溶体

substitutional

solid

solution

间隙固溶体

interstitial

solid

solution

过冷

supercool

过冷度

degree

of

supercooling

溶质

solute

溶剂

solvent

同素异形体

allotrope,polymorph

酸

acid

腐蚀

etch,corrode

(v),corrosion

(n)

镜面反射

specular

reflection

定性的

qualitative

定量的

quantitative

半定量的

semiquantitative

交点

intersection

point,crossing

point

放大倍数

magnification

阶乘

factorial

指数

exponent

阶乘增长

factorial

increase

指数增长

exponent

increase

溶解度

solubility

固溶度

solid

solubility

金属化合物

metallic

compound

金属间化合物

intermetallic

compound

青铜

bronze

黄铜

brass

内插法

interpolation

外推法

extrapolation

环境温度，周围温度

ambient

temperature

横坐标

abscissa

纵坐标

ordinate

杠杆定理，杠杆定律

lever

law,lever

rule

化学计量

stoichiometric

非化学计量

nonstoichiometric

固溶强化

solution

strengthening

固溶处理

solution

treatment

时效强化，时效硬化

aging

strengthening,aging

hardening

相分离

phase

separation

偏聚

clustering

枝晶

dendrite

正常偏析

normal

segregation

宏观偏析

macrosegregation

显微偏析

microsegregation

扩散退火，均匀化退火

diffusion

annealing,homogenization

annealing

衍射花样

diffraction

pattern

比容

specific

volume

比热

specific

heat

capacity

势阱

potential

well

键能，结合能

bond

energy

原子晶体

atomic

crystal

分子晶体

molecular

crystal

一次键，主价键

primary

bond

二次键，次价键

secondary

bond

本征特性

intrinsic

property

晶核

crystal

nucleus

形核

nucleation

自发形核

spontaneous

nucleation

黏性的

viscous

黏度

viscosity

弛豫

relaxation

析晶，失透，反玻璃化

devitrification

透明的

transparent

半透明的

translucent

篇3：材料科学基础教学大纲

材料科学基础教学大纲 本文关键词：材料科学，教学大纲，基础

材料科学基础教学大纲 本文简介：深圳大学课程教学大纲课程编号:22209908课程名称:材料科学基础开课院系:材料学院制订(修订)人:朱光明审核人:批准人：2007年07月17日制(修)订课程名称:材料科学基础英文名称:FundamentalsofMmaterialScience总学时:72其中:实验课18学时学分:4先修课程:物

材料科学基础教学大纲 本文内容：

深圳大学课程教学大纲

课程编号:

22209908

课程名称:

材料科学基础

开课院系:

材料学院

制订(修订)人:朱光明

审核人:

批准人：

2007年

07月

17

日制(修)订

课程名称:

材料科学基础

英文名称:

Fundamentals

of

Mmaterial

Science

总

学

时:

72

其中:实验课

18

学时

学

分:

4

先修课程:

物理化学、大学物理、材料力学

教

材:

材料科学基础（第二版），胡赓祥，蔡珣，戎咏华主编，上海交通大学出版社，上海（2006）

参考教材:

1.

William

D.

Callister,Fundamentals

of

Materials

Science

and

Engineering,John

Wiley

&

Sons,Inc.

2001

2.

潘金生、仝健民、田民波编，材料科学基础，清华大学出版社，1998

3.

冯端、师昌绪、刘治国等编，材料科学导论，化学工业出版社，2002

4.

李见主编，材料科学基础，冶金工业出版社，2000

课程性质:材料科学与工程专业的专业基础课，必修。

教学目标:

要求掌握进行材料科学研究的基础理论，掌握各种材料（包括金属、陶瓷、高分子材料）的微观结构和宏观结构规律，掌握材料的组织结构（Structure）与性能（Property）之间的关系。

其内部结构包括四个层次：①原子结构；②结合键；③原子的排列方式；④显微组织使学生重点在获得较广泛的材料加工工艺基础知识的同时，能根据材料的性能、结构与应用要求，提出材料制备加工的方案与方法。

课程简介:

本课程将材料大致分为金属、陶瓷、高分子三类，重点阐明它们共有的基本性质和基础理论。课程从原子结构、结合键、原子的排列方式和显微组织四个内部微观结构层次论述材料的物理化学性能和力学行为，揭示材料结构与性能的内在关系及规律，为认识、使用和改进材料的性能提供必备的知识，为后续有关金属、陶瓷和高分子的专业课程打基础。

教学内容：

本课程的内容分三大部分，分别是：

（一）材料的结构

介绍材料内部的原子的键合类型、形成的晶体的特征。重点讲解晶体结构、不同维度的晶体缺陷在晶体中的运动和固相中原子及分子的扩散规律。

（二）相图和相变

介绍相平衡的基本规律，固态相变的几个基本类型以及单元、二元及三元相图在材料中的应用。重点是二元和三元相图分析及合金凝固规律。

（三）材料的变形

介绍材料的弹性变形和塑性变形以及变形后性能的回复，重点介绍塑性变形与位错运动之间的关系。

学时分配：（请填写下表）

（课堂教学3.5学分，实验教学0.5学分，即18学时）

章节

主要内容

各教学环节学时分配

备注

讲授

实验

讨论

习题

小计

1

原子结构和键合

3

0

0.5

0.5

4

2

固体结构

10

0

1

1

12

3

晶体缺陷

7

3

1

1

12

4

固体中的扩散

5

0

0.5

0.5

6

5

材料变形与再结晶

4

3

0.5

0.5

8

6

相图与相变、单元相图

2

3

0.5

0.5

3

7

二元相图

7

3

1

1

12

8

三元相图

10

0

1

1

12

考试与成绩评定方式：

学期总成绩包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成。平时成绩包括平时记录的出勤情况、课堂提问、以及课后作业等，占30％；实验成绩按实验报告评分，占20％；期末成绩占50％。