1.1 要点扫描 1
1.1.1 晶体材料的结合键 1
第1章 晶体结构 1
1.1.2 空间点阵和晶胞 5
1.1.3 常见金属的晶体结构 9
1.1.4 晶面指数和晶向指数及其标注 12
1.1.5 极射投影与标准投影 15
1.1.6 倒易点阵和晶体学公式 17
1.1.7 同素异构和多型性转变 20
1.1.8 单晶体、多晶体和非晶态 22
1.1.9 元素的晶体结构 26
1.2.1 7大晶系包含的点阵类型为什么不是28种而是14种 28
1.2 释疑解惑 28
1.2.2 为什么没有底心正方和面心正方点阵 29
1.2.3 画出石墨的晶胞 29
1.2.4 证明：对于立方晶系有［hkl］⊥（hkl） 30
1.2.5 确定晶面指数时应注意哪些问题 31
1.2.6 快速标定晶向指数的口诀 31
1.2.7 六方晶系晶向四指数［uvtw］标定方法 32
1.2.8 立方晶系中重要晶面上的原子排列及面密度 33
1.2.9 立方晶系中重要晶向上的原子排列及线密度 33
1.2.10 关于晶带定律 34
1.2.11 根据原子间键力-距离曲线和键能-距离曲线比较材料的物性 35
1.3 解题示范 37
1.4 习题训练 43
参考答案 45
第2章 晶体缺陷 47
2.1 要点扫描 47
2.1.1 晶体缺陷及其分类 47
2.1.2 点缺陷 47
2.1.3 位错 48
2.1.4 面缺陷 62
2.1.5 位错理论的应用 64
2.2 释疑解惑 66
2.2.1 关于柏格斯回路和柏氏矢量 66
2.2.2 判断刃位错柏氏矢量方向的右手定则 68
2.2.3 柏氏矢量的守恒性 68
2.2.5 应用位错应力场公式应注意的问题 69
2.2.4 判断位错线受力及运动方向的右手定则 69
2.2.6 用Petch-Koehler公式计算应力场对位错的作用力 70
2.2.7 为什么晶体的实际强度远低于理论强度 72
2.2.8 对柯氏气团的讨论 72
2.2.9 位错运动与原子位移的 72
关系 72
2.2.10 BCC晶体中为何出现明显屈服点和应变时效现象 72
2.2.11 材料强化的几种机制 73
2.3 解题示范 75
2.4 习题训练 86
参考答案 91
3.1 要点扫描 92
3.1.1 扩散的基本描述 92
第3章 扩散 92
3.1.2 扩散定律 93
3.1.3 扩散方程的解及应用 94
3.1.4 扩散的微观机制 101
3.1.5 扩散热力学及影响扩散的因素 105
3.1.6 反应扩散 107
3.2 释疑解惑 108
3.2.1 关于菲克第一定律应当注意哪些问题 108
3.2.2 用球对称稳态扩散分析固态相变过程中球形晶核的生长速率 109
3.2.3 关于一维无穷长系统扩散问题的讨论 110
3.2.5 用扩散的微观机制说明空位浓度与晶体稳定性的关系 111
3.2.6 部分离子化合物在不同温度下的扩散机制 111
3.2.4 直接换位机制不是扩散的主要机制 111
3.2.7 反应扩散（多相扩散）的重点问题讨论 112
3.3 解题示范 113
3.4 习题训练 120
参考答案 124
第4章 合金相图 126
4.1 要点扫描 126
4.1.1 材料的相结构 126
4.1.2 相图的基本知识 126
4.1.3 二元系相图 128
4.1.4 三元系相图 129
4.1.5 相图的热力学基础 132
4.2.1 固溶体与中间相的区别 134
4.2.2 组元是一个单相区吗 134
4.2 释疑解惑 134
4.2.3 材料成分是相律中的一个自由度吗 135
4.2.4 二元相图中的其他转变线 135
4.2.5 相图中细节不清处的解读 136
4.2.6 直线法则在实际运用中遭遇尴尬 137
4.2.7 杠杆定理的本质 139
4.2.8 对杠杆定理的几种误解 140
4.2.9 学习三元相图的侧重点 141
4.2.10 为什么重心法则中的“重心”不是三角形的重心 141
4.2.11 重心法则与杠杆定理的一致性 141
4.2.12 液相面投影图中发生四相平衡反应的材料成分 141
4.2.13 什么是组织 142
4.2.14 利用平衡相图分析冷却过程中组织转变的一般方法 143
4.3 解题示范 144
4.4 习题训练 152
参考答案 154
第5章 金属与合金的凝固 156
5.1 要点扫描 156
5.1.1 纯金属的结晶 156
5.1.2 固溶体的结晶 158
5.1.3 共晶合金的凝固 159
5.1.4 凝固组织及其控制 160
5.2 释疑解惑 160
5.2.1 关于临界晶核及临界形核功与能量起伏 160
5.2.2 非均匀临界形核功与体积吉布斯自由能及界面能的关系 160
5.2.3 为什么非均匀形核比均匀形核更容易 161
5.2.4 正常凝固方程是否适用于k0＞1的固溶体 161
5.2.5 稳态凝固液体溶质分布方程是否适用于k0＞1的固溶体 162
5.2.6 k0＞1的固溶体成分过冷概念的建立 163
5.2.7 成分过冷条件的推导 163
5.2.8 如何理解合金的铸造性能与其结晶温度间隔的关系 164
5.2.9 铸锭组织形成机制分析 165
5.3 解题示范 165
5.4 习题训练 171
参考答案 173
第6章 金属与合金的变形 174
6.1 要点扫描 174
6.1.1 金属及合金的变形 174
6.1.2 滑移系统 175
6.1.3 参考方向和参考面的变化 178
6.1.4 滑移过程中晶体的转动 179
6.1.5 单晶体滑移后的表面形貌 182
6.1.6 应变硬化现象 183
6.1.7 孪生的微观特征 184
6.1.8 孪生的宏观特征 186
6.1.9 滑移与孪生的比较 187
6.1.10 多晶体塑性变形的一般特点 188
6.2 释疑解惑 191
6.2.1 从原子间结合力的角度了解弹性变形 191
6.2.2 Schmid定律与取向规则的应用 191
6.2.3 Zn单晶任意［uvtw］方向在孪生后长度的变化 192
6.3 解题示范 193
6.4 习题训练 200
参考答案 202
7.1.1 高分子的合成 203
第7章 高分子材料基础 203
7.1 要点扫描 203
7.1.2 高分子的结构 204
7.1.3 高分子的分子运动与热转变 206
7.1.4 高分子的力学性能 206
7.1.5 高分子的电学性能 207
7.2 释疑解惑 208
7.2.1 自由基聚合与离子聚合的区别 208
7.2.2 高分子链柔顺性的本质 209
7.2.3 线型非晶态高分子的力学转变 209
7.2.4 橡胶弹性理论 211
7.2.5 滞后现象 214
7.2.6 脆化温度 216
7.2.7 WLF方程的推导 217
7.3 解题示范 218
7.4 习题训练 222
参考答案 223
第8章 陶瓷材料基础 225
8.1 要点扫描 225
8.1.1 陶瓷的晶体结构 225
8.1.2 陶瓷晶体的缺陷 231
8.1.3 陶瓷材料的制备工艺 233
8.1.4 陶瓷材料的力学性能特点 234
8.2 释疑解惑 234
8.2.1 关于鲍林规则 234
8.2.4 关于晶体中缺陷的产生和消失 235
8.2.2 关于陶瓷的晶体结构 235
8.2.3 硅酸盐的晶体结构 235
8.2.5 陶瓷材料烧结的驱动力 236
8.2.6 关于陶瓷晶体的变形及陶瓷的硬度 236
8.3 解题示范 236
8.4 习题训练 240
参考答案 241
第9章 功能材料基础 242
9.1 要点扫描 242
9.1.1 原子结构 242
9.1.2 固体材料的能带 242
9.1.3 金属的电阻 244
9.1.4 半导体 245
9.1.6 材料的磁性质 246
9.1.5 超导体 246
9.1.7 材料的热学性质 247
9.1.8 材料的光学性质 248
9.2 释疑解惑 249
9.2.1 原子中电子的排列 249
9.2.2 晶体能带理论要点 250
9.2.3 自由电子基态（OK）费密能及相关问题 251
9.2.4 金属导电的经典电子论要点 251
9.2.5 什么是空穴 251
9.2.6 施主与受主 252
9.2.7 超导二流体模型 252
9.2.8 电子轨道磁矩的经典证明 253
9.2.9 磁海森堡（Heisenberg）和外斯（Weiss）理论 254
9.2.10 材料热容的经典理论 255
9.2.11 Fourier热传导定律唯象推导 256
9.2.12 激光原理简介 257
9.3 解题示范 257
9.4 习题训练 262
参考答案 265
第10章 固态相变 266
10.1 要点扫描 266
10.1.1 固态相变的特点及分类 266
10.1.2 固态相变的形核与长大 267
10.1.3 固态相变动力学 268
10.1.4 扩散型相变 269
10.1.5 非扩散型相变 270
10.2 释疑解惑 271
10.2.1 缺陷处容易形核的原因 271
10.2.2 固态相变时为什么常常首先形成亚稳过渡相 271
10.2.3 为什么完全共格脱溶沉淀在长大时有丧失其共格性倾向 271
10.2.4 如何理解颗粒粗化过程中的小颗粒溶解和大颗粒长大现象 272
10.2.5 什么是调幅分解的共格拐点 272
10.2.6 调幅分解与形核长大型脱溶转变的主要区别是什么 272
10.2.7 如何从热力学角度理解马氏体相变的无扩散性 273
10.3 解题示范 274
10.4 习题训练 279
参考答案 280
参考文献 281