緒論1：按照化學組成分類，材料可分為金屬材料、有機材料、無機材料和複合材料；
按照原子排列的有序度可分為晶態和非晶態材料；
按照原子間結合力的本質（即化學鍵）的型別可分為離子晶體、共價晶體、金屬晶體分子晶體、氫鍵晶體；
從應用的角度可劃分為結構材料與功能材料。
2：所謂「高技術」，就是採用新材料、新工藝，產生更高效益，能促進人類社會更快進步的技術。
3： 材料學的形成是金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料各學科發展過程的凝練。也就是說，結構材料和功能材料所組成的龐大的材料體系都有著共同的學科基礎，這個學科就是材料學。
4 材料工程、材料物理、材料化學是構成材料學的三個主要的學科基礎。
5 材料物理是研究物質的微觀結構、組織形式、運動狀態、物理效能以及它們之間相互關係的學科。
6 量子力學、統計物理及彈性力學方法幫助我們理解材料中的電子、原子以及各種晶體缺陷的運動規律和它們之間的互動作用；
7熱力學、物理化學、材料力學、材料物理效能可以用來闡明材料一些巨集觀的規律和材料特性。
第一章材料強化
1決定材料強度的關鍵因素：原子之間的結合力位錯
2材料強化的方式： 合金化和冷加工（構件處於高應力的塑性形變狀態）
熱處理（固態下要發生相變）
3表徵材料力學效能的最常用的引數：
屈服強度、斷裂強度
如果材料所受的負載是動態而不是靜態的，就要用衝擊韌性來表示它的抗斷裂效能。
4由於材料中總是免不了有裂紋產生，此時要用斷裂韌性來表示這些裂紋在材料中的擴充套件行為。
如果材料在高溫下使用，即使它所受應力遠遠低於屈服應力，也可能發生塑性形變。此時要用蠕變強度來表示材料的效能。
如果材料所受應力為迴圈狀態，那麼材料的安全性也會打折扣，此時要用到疲勞強度的概念。
5拉伸試驗拉伸試驗測定的是材料抵抗靜態或緩慢施加的負載的能力。 在拉伸試驗中，試樣的兩端固定在夾頭上，拉伸機的負載測量儀器安裝在試樣的一端，應變測量裝置安裝在試樣的另一端，記錄材料應力-應變曲線。
6應力和應變之間的比例常量稱為彈性模量
7利用拉伸試驗也可以確定斷裂的型別 「杯-錐」型斷裂解理斷裂晶間斷裂
8 彎曲試驗
可以採用如圖4.5所示的彎曲試驗來測定脆性材料的力學效能。
9硬度試驗材料的硬度定義為材料對於貫穿其表面的硬物的抵抗能力。材料硬度可以很方便地表示材料形變的能力。
常用的硬度試驗方法：
洛氏（rockwell）硬度試驗、布氏（brinell）硬度試驗、維氏（vickers）硬度試驗等。
硬度試驗簡便易行，一般只需幾分鐘就可以完成乙個硬度試驗，對所測試樣不需要進行特別的加工處理，試驗本身對試樣也不會造成什麼破壞，在實際工作中常用硬度值來粗略地比較材料的力學效能。
10 衝擊試驗常常採用衝擊試驗來測量材料承受衝擊的能力。
衝擊試驗有許多種方法，常用的有艾氏(izod)衝擊試驗和夏氏(charpy)衝擊試驗。試樣可以有切口或沒有切口。
11斷裂韌性就是表示含有裂紋的材料所能承受的應力。
衝擊韌性是材料效能的乙個定性指標，而斷裂韌性則是材料效能的乙個定量指標。
12蠕變的定義是在恆定的壓力下材料的塑性流變。
13加工硬化的原理
一般情況下，未經歷冷加工的金屬材料中的位錯密度約為106cm/cm3。相對來說，這樣的位錯密度還是很小的。 經過了冷加工的金屬材料中的位錯密度可增殖至1012cm/cm3 ，比初始的位錯密度大近百萬倍。
位錯密度越大，位錯之間的相互作用也越大，對位錯進行滑移的阻力也隨之增大。這就是加工硬化的原理。
frank-reed位錯源
利用各種材料加工技術，如軋制、鍛造、沖壓、拉拔、擠壓等等，都可以達到利用加工硬化提高材料強度的目的。
14固溶強化的效果決定因素溶劑原子和溶質原子的尺寸差別越大，固溶強化的效果越大
新增的合金元素越多，固溶強化的效果也越大。
15固溶強化對材料性質的影響
a合金的屈服強度，抗拉強度，硬度等會超過純金屬。
b幾乎所有的合金的塑性都低於純金屬。但是，銅鋅合金的強度和塑性都高於純銅，這是乙個例外。
c合金的導電率大大低於純金屬。所以不應該用固溶強化的銅合金或鋁合金作導線。
d固溶強化能夠改善合金的抗蠕變效能。高溫環境不會明顯損害固溶強化效果。
16瀰散強化所謂瀰散強化，是指將多相組織混合在一起所獲得的材料強化效應，通過控制這些相的尺寸、形狀、數量和單個相的效能，可以獲得理想的效能組合。
17金屬間化合物，是指兩種或多種元素按一定比例形成的新相。金屬間化合物具有一定的晶體結構和特定的效能。金屬間化合物大都又硬又脆。
18由一種液相在恆溫下同時結晶出兩種固相的反應叫做共晶反應。所生成的兩相混合物叫共晶體。
如果析出物裡的原子排列與周圍基體的原子排列保持一種共格關係，即保持特定的對應關係，那麼析出物周圍的基體的原子排列就會受到析出物的影響，這種析出物稱為共格析出物。
19強化材料的固態相變有：時效強化、共析反應，非平衡態的馬氏體相變，所有這些固態相變都需要經過熱處理
時效強化的合金是不能在高溫狀態下使用的。
時效強化合金面臨的另乙個問題是焊接。
第2章導電物理
1能夠攜帶電荷的粒子稱為載流子。在金屬、半導體和絕緣體中攜帶電荷的載流子是電子
在離子化合物中，攜帶電荷的載流子則是離子。
2 控制材料的導電性能實際上就是控制材料中的載流子的數量和這些載流子的移動速率。
對於金屬材料來說，載流子的移動速率特別重要。
對於半導體材料來說，載流子的數量更為重要。
載流子的移動速率取決於原子之間的結合鍵、晶體點陣的完整性、微結構以及離子化合物中的擴散速率。
3 從連續能量分布的價電子在均勻勢場中的運動，到不連續能量分布的價電子在均勻勢場中的運動，再到不連續能量分布的價電子在週期性勢場中的運動，分別是經典自由電子論、量子自由電子論、能帶理論這三種分析材料導電性理論的主要特徵。
4 材料的效能決定於： 組成結構
電子的運動狀態的表徵：粒子性與波動性
量子數（n主，l角，m磁，ms 自旋）
主量子數n相同而角量子數l不同的電子分布在不同的分殼層或支殼層上。
5電子的分布規律：
1.泡利不相容原理
2. 能量最小原理
6電子的共有化
固體中的原子排列是很緊密，因而各相鄰原子的波函式(或者說外電子殼層)將發生重疊。因此，各相鄰原子的外層電子，很難說是屬於那個原子，而實際上是處於為各鄰近原子乃至整個固體所共有的狀態。這種現象稱之為電子的共有化。
7能帶的形成
設有n個原子結合成固體，原來單個原子時處於1s能級的2n個電子現在屬於整個原子系統(固體)所共有，根據泡利不相容原理，不能有兩個或兩個以上電子具有完全相同的量子態(n ,l ,ml ,ms),因而就不能再占有乙個能級，而是**為n個微有不同的分立能級。由於n是乙個很大的數，這些分立能級相距很近，看起來幾乎是連續的，從而形成一條有一定寬度 e的能帶。
8 能帶型別：
填滿電子的能帶稱為滿帶。
未填滿電子的能帶稱為導帶。
沒有電子填充的能帶稱為空帶。顯然空帶也屬導帶。
由價電子能級**而成的能帶稱為價帶。
在能帶之間沒有可能量子態的能量區域叫禁帶。
9半導體和絕緣體的能帶沒有本質區別：都具有填滿電子的滿帶和隔離滿帶與空帶的禁帶。不同的是，半導體的禁帶較窄，而絕緣體的禁帶較寬。
10半導體的禁帶寬度較窄,在通常溫度下,有較多的電子受到熱激發從滿帶進入空帶, 不但進入空帶的電子具有導電性能,而且滿帶中留下的空穴也具有導電性能。所以半導體的導電性雖不及導體但卻比絕緣體好得多。
11鈉的能帶結構
由於鈉只有1個3s電子，所以在3s價帶上，只有一半的能級被電子所佔據。自然，這些被電子佔據的能級應該是能量較低的能級，而3s價帶中能量較高的處於上方的能級很少有電子佔據。當溫度為絕對零度時，只有下面一半的能級被電子佔據，上面一半的能級沒有電子佔據。
能帶中有一半的能級被電子佔據的能級稱為費密能級。而當溫度大於絕對零度時，有一些電子獲得了能量，跳到價帶裡的較高能級，而在相對應的較低的能級上失去了電子，產生了相同數量的空穴。
12鎂的能帶結構
鎂原子的核外電子結構為1s22s22p63s2。像鎂這樣的週期表ⅱa族元素的最外層3s軌道有2個電子，所以按理說它的3s能帶就會被電子全部佔滿。
但是，由於固體鎂的**能帶與3s能帶有重疊，這種重疊使得電子能夠激發到3s和**的重疊能帶裡的高能級，所以鎂具有導電性。
13從鈧到鎳的過渡族金屬中，未被電子充滿的3d能帶和4s能帶發生重疊。這種重疊使得電子能夠被激發到高能量的能級。能帶之間的複雜的相互作用使得這些金屬的導電性不夠理想。
但銅是乙個例外。銅中的內層3d能帶已經被電子充滿，這些電子被原子緊緊束縛，不能與4s能帶相互作用。由於銅中的3d能帶和4s能帶之間基本沒有相互作用，所以銅的導電性非常好。
銀和金的情況與銅類似。
14碳、矽、鍺、錫都是以共價鍵結合的，最外層的s能帶電子和p能帶電子都被原子緊緊束縛。共價鍵使能帶結構發生比較複雜的變化，即雜化現象。
15金剛石中碳的能帶結構
在金剛石的價帶和導帶之間有乙個較大的禁帶eg。很少有電子具有足夠的能量，能夠從價帶躍遷到導帶去。所以金剛石的電導率很低。
16量子力學——微觀規律的根本性認識
材料物理複習一
複習資料一 費公尺面 能量為費公尺能的等能面 晶體 原子 或分子 在三維空間作有序規則的週期性重複排列的材料。面缺陷 指在兩個方向上的尺寸都很大，另乙個方向上尺寸很小的點陣缺陷，也稱二維缺陷。共析轉變 指由乙個固相同時生成兩個新的固相的相變。菲克 擴散 第一定律 在穩態擴散條件下，擴散通量與截面處的...
對材料物理這一的專業認知
題目 我對材料科學與工程專業的了解 班級 材料111 學號 2011101030 姓名 閆東 自上大學以來我最想問的就是關於我們專業以後的就業問題和考研問題。我相信我們專業的很多人和我一樣都迫不及待想確切地知道這些問題的答案！這個問題困擾了我大一半年的時間。雖然在之前我也通過各種渠道找到了一些相關的...
材料化學與材料物理
材料0802 材料化學是從化學的角度研究材料的設計 製備 組成 結構 表徵 性質和應用的一門科學。它既是材料科學的乙個重要分支，又是化學學科的乙個組成部分，具有明顯的交叉學科 邊緣學科的性質。通過應用研究可以發現材料中規律性的東西，從而指導材料的改進和發展。在新材料的發現和合成，奈米材料製備和修飾工...