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”材料科学基础“课程简介

第一章 晶体结构：介绍原子键合、排列与堆垛，结合键特点及结合键强弱与材料的性能、点阵、晶系和典型金属的晶体结构及几何特征，晶面与晶向指数的确定；晶体结构中的间隙。

1.1 原子键合 介绍电负性，金属键、共价键、离子键和范德瓦尔斯结合键等四种结合键特点。

1.2原子键合强弱与金属材料性能 原子键合强弱与原子间结合力大小关系，以弹性模量和热膨胀系数为例分析原子间结合力大小对金属材料性能的影响。

1.3原子堆垛 完全无序排列、短程有序排列和长程有序排列，刚性等径原子堆垛模型得到立方密排和六方密排结构，引出点阵及点阵常数，原子的周期性排列。

1.4点阵、晶系、晶体结构 介绍布拉菲单胞，引入晶体的7大晶系，从原始单胞、底心单胞、体心单胞和面心单胞分型介绍14种布拉菲点阵，结合元素周期表介绍常见金属元素的晶体结构。

1.5 晶体结构的几何特征、 理论密度 晶体单胞中原子个数，配位数、原子半径与点阵常数之间的关系，堆积系数，并在此基础上介绍如何计算金属的理论密度。

1.6 同质异构与异质同构 晶体中的同质异构与异质同构现象，如Fe、Ti和C的同质异构，单质金属元素和化合物的异质同构及在材料研究中的作用。

1.7 晶面与晶向指数 晶向指数的确定方法，晶向族，晶向的表示及特征；晶面指数的确定方法，晶面族。

1.8 hcp中的晶向与晶面指数 区别于其它晶体结构中的指数确定方法，hcp结构中采用四指数方法。介绍hcp结构中晶向的四轴指数确定方法，晶向四轴指数与三轴指数的换算，hcp结构中晶面四轴指数的确定。晶体结构的晶面间距，晶面夹角计算。

1.9 晶体结构中的对称间隙 正三角形、正六面体和等径密排原子形成的正四面体和正八面体的对称间隙的大小及计算，间隙半径与原子半径的比值；配位原子半径与配位数和配位多面体的关系。

1.10 晶体结构中的非对称间隙 bcc结构中八面体的非对称间隙，在垂直方向和水平面对角线方向上间隙半径大小不同，间隙半径r与原子半径R比值；四方四面体间隙位置、大小及个数。

1.11 替代固溶体 固溶体概念及分类，替代式固溶体形成无限固溶体的的原子尺寸、晶体结构、电负性和原子价的影响因素。

1.12 间隙固溶体，有序固溶体 fcc、bcc和hcp中典型的长程有序固溶体；固溶度有限的间隙式固溶体中固溶度的大小分析，以铁中溶碳量为例，分析为什么原子堆积系数小、空隙大的bcc铁中溶碳量少，而原子堆积系数大、空隙少的fcc铁中反而溶碳量多；固溶对材料性能如强度、电阻率、电阻温度系数和磁性、耐蚀性的影响。

1.13 间隙式金属（间）化合物 以钢为例，介绍钢中碳化物、氮化物和氢化物等间隙式金属间化合物；间隙式金属间化合物中非金属元素原子在金属基体中所处的位置与间隙半径r和非金属元素原子半径R比值r/R的关系。

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材料的理想晶体结构 纯金属的理想晶体结构，固溶体及金属件化合物的结构。

第三章 纯金属结晶 介绍纯金属结晶的形核和长大的基本理论，纯金属结晶后的组织形态及结晶理论的简单应用。

3.1 纯金属结晶的基本规律 凝固与结晶，液态金属的结构和能量起伏，金属的结晶是形核与长大的过程。

3.2 纯金属结晶的过冷现象 以纯金属结晶的冷却曲线描述金属的结晶宏观过程，过冷和过冷度。

3.3 纯金属结晶的必要条件 纯金属结晶必须过冷的热力学证明；结晶的动力学条件：结构条件、能量条件，晶胚和晶核。

3.4 纯金属结晶的均匀形核 形成的晶核两种方式：均匀形核与非均匀形核。均匀形核过程的自由能变化，临界晶核和形核功，临界晶核半径与临界形核功表达式；形核率。

3.5 纯金属结晶的非均匀形核 非均匀形核体系自由能变化公式，非均匀形核时的临界晶核半径，形核条件与均匀形核条件对比，非均匀形核时形核率的表达式与均匀形核时形核率的表达式及对比；实际生产提高形核率的方法。

3.6 纯金属中晶核的长大 晶胚变成晶核后的晶核长大的热力学条件，动态过冷度；材料凝固时固/液界面微观结构：微观粗糙界面结构和微观光滑界面；不同固/液微观界面结构下的晶核长大机制：垂直长大、横向长大（二维晶核长大）和晶体缺陷长大机制。

3.7 纯金属结晶后的组织形态 介绍正温度梯度和负温度梯度；正温度梯度下纯金属结晶得到的固/液界面的平直长大形态，负温度梯度条件下树枝晶长大形态。典型铸锭组织的表面细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区形成原理；晶粒大小对铸锭的强度影响的霍尔-佩奇（Hall-Petch ）公式。

3.8 纯金属结晶理论的应用 铸件细化结晶晶粒的途径和具体方法：增大过冷度、改变浇铸工艺、向金属液态中添加形核剂和在浇铸和结晶过程中采取机械法、电磁法、超声波法振动、搅拌；制备单晶原理；控制冷却方式，形成特定的温度梯度进行定向凝固；利用快速凝固技术制备非晶态合金、微晶合金及准晶态合金；分析陶瓷的凝固过程和气相沉积技术制备的薄膜材料中的气－固相变。

补充资料 雪花的形状 雪花降落， 形成树枝状，“雪花六出”

湖水结晶

氯化铵结晶过程

第四章 二元合金结晶及相图 相图的表示方法，包括二元合金的匀晶相图、共晶相图、包晶相图及其它典型相图的介绍和合金的平衡及非平衡结晶过程分析，合金结晶后的成分及组织变化，典型二元合金相图Fe-Fe3C相图分析；合金相图的获得及相图热力学基础。

4.1 相图的表示（一） 合金，相图及相图的作用，相、 相平衡、相变、相律、二元合金相图的表示方法、合金成分的重量百分数和原子百分数之间的换算，杠杆定律及表达式

4.2 相图的表示（二） 三元合金相图成分表示，成分三角形中合金成分的确定，成分三角形中过某个定点和平行某条成分边的合金成分特点；三元合金相图重心法则及应用。

4.3 相图的测定 测定相图的实验法和计算法介绍；热分析法测绘Cu-Ni二元相图的具体步骤，金相组织法测绘二元合金相图固相线和固溶度线的具体步骤；扩散偶法测定相图的原理和测定等温截面的主要步骤。

4.4 二元匀晶相图与合金结晶 相组成和组织组成概念；匀晶合金相图，以Cu-Ni二元合金相图为例分析合金的平衡结晶及平衡结晶过程中的杠杆定律的应用；对比合金结晶和纯金属结晶特点；以Cu-Ni二元合金相图为例分析固溶体合金的非平衡凝固，非平衡结晶中的微观成分偏析。

4.5 固溶体合金凝固时溶质分布 固溶体合金结晶时溶质原子的平衡分配系数和有效分配系数；正常凝固（非平衡凝固）条件下，以水平圆棒顺序结晶模型，讨论液相中溶质原子分布均匀情况不同的三种条件下铸锭凝固后的溶质原子成分分布特点；由于固溶体合金凝固时的溶质原子再分配造成合金铸锭成分的宏观偏析，区域熔炼概念。

4.6 二元合金凝固中的成分过冷 固溶体合金非平衡结晶中由于溶质原子再分配形成的成分过冷，成分过冷对晶体成长形状和铸锭组织的影响，导致合金在正温度梯度条件下也可以获得树枝晶组织；获得全部细等轴晶组织的措施。

4.7 二元合金共晶相图及凝固 以Ag-Cu二元合金为例介绍共晶相图，合金的平衡结晶和结晶后的组织；以Pb-Sn二元合金共晶相图为例，分析合金结晶过程中的成分变化，并介绍杠杆定律的运用；共晶合金的性能。

4.8 二元共晶合金的组织形成机理 共晶组织的共晶形态及形成机理；两个金属组元的共晶合金结晶中由于固/液界面特点形成的规则共晶组织；以Al-Si合金共晶结晶为例，分析金属与非金属共晶合金结晶中，由于固/液界面的粗糙－平滑界面形成的不规则或复杂规则共晶。

4.9 二元共晶合金的非平衡凝固及应用 共晶合金体非平衡凝固时的伪共晶，伪共晶区形状，以Al-Si系合金为例，介绍加入变质剂对合金进行变质处理改变伪共晶位置和区域以改善合金性能；共晶合金结晶中的离异共晶；利用共晶相图对铝合金进行分类；合金的固溶体脱溶热处理强化概念。

4.10 二元包晶合金相图，二元偏晶合金相图 以Pt-Ag二元合金为例介绍二元包晶合金相图，分析代表性合金的平衡结晶和非平衡结晶过程，结晶后室温下组织；二元共晶合金相图与二元包晶合金相图比较；以Cu-Pb合金为例介绍偏晶合金相图及结晶过程和组织，由于比重原因形成的比重宏观偏析；合晶转变。

4.11 其它二元合金相图及二元合金相图总结 常见的其它二元合金相图：共析转变、包析转变、偏析转变、熔晶转变、无序－有序转变、同素异晶、有化合物形成的相图等；二元合金相图的三相平衡等温转变总结；二元合金相图分析步骤。

4.12 Fe-Fe3C亚稳相图 铁碳合金相图的合金点成分，线条特点，相区组成，铁碳合金分类；典型成分合金的结晶过程及组织转变，室温下的相与组织特点和含量变化情况；杠杆定律的应用。

4.13 相图热力学基础 克劳修斯-克莱普隆方程；固溶体合金的吉布斯自由能与成分的关系；二元合金系组元的化学位确定，相图中的多相平衡条件；由吉布斯自由能-成分曲线获得相图；二元合金系中不需要新相形核的调幅分解及热力学分析。

第五章.三元合金相图及结晶 介绍三元合金的典型相图形式，包括三元合金的匀晶相图、简单三元共晶相图和有固溶度变化的三元合金共晶相图、三元包共晶相图、三元包晶相图；不同情况下的相图空间模型和合金平衡结晶过程分析；典型三元合金相图实例介绍。

5.1 三元匀晶合金相图 介绍三元匀晶相图的空间模型，等温截面和变温截面，空间相图模型在成分三角形上的各相区投影图，合金凝固过程中成分变化的蝶形法则，共轭线及杠杆定律计算原则，合金平衡凝固的过程及组织。

5.2 三元简单共晶合金相图 没有固溶度变化的三元共晶合金相图的空间模型，等温截面及变温截面，合金相图空间模型中各相区在成分三角形上的投影图，结合成分三角形上的投影图分析凝固过程及凝固后的组织。

5.3 有固溶度变化的三元共晶合金相图模型 有固溶度变化的三元共晶合金相图的空间模型上的各相区组成，各相区在成分三角形上的投影图。

5.4 有固溶度变化的三元共晶合金的结晶（一） 有固溶度变化的三元共晶合金结晶过程分析步骤，结合相图空间模型分析合金结晶过程，利用成分三角形上的相区投影图分析典型成分合金的结晶过程。

5.5 有固溶度变化的三元共晶合金的结晶（二） 有固溶度变化的三元共晶合金相图的等温截面和变温截面，结合相图的等温截面、变温截面分析合金结晶过程。

5.6 三元包共晶合金相图 没有固溶度变化的三元包共晶相图空间模型，各相区在成分三角形上的投影图，不同成分合金的结晶过程分析，等温截面、变温截面；有固溶度变化的三元包共晶相图投影图

5.7 三元包晶合金相图 有固溶度变化的三元包晶相图空间模型及相区构成，各相区在成分三角形上的投影图；从二元相图推测三元相图构成；形成稳定化合物的三元相图，形成两个稳定化合物时简化三元相图的判断原则。

5.8 三元合金相图总结 从三元相图空间模型、等温截面、变温截面、各相区组成及特点和相区在成分三角形上的投影图总结三元相图特点，如何判断三相反应和四相反应。也是三元合金相图实际应用中经常用到的知识。

5.9 Pb-Sn-Bi三元合金相图 Pb-Sn-Bi三元合金相图的成分三角形投影图，典型成分合金的结晶过程分析。是常用的低熔点合金代表性合金系。

5.10 Al-Cu-Mg三元合金相图 航空材料常用Al-Cu-Mg三元合金相图的成分三角形投影图，分析单变量线反应，合金的430℃等温截面相区构成，三元合金相图的富铝角等温线投影图分析合金中随温度和成分变化第二相析出情况变化，典型成分合金的结晶过程及组织变化分析，在此基础上介绍时效铝合金强化热处理基本原理。

第二章 晶体缺陷：空位与位错、界面和表面 介绍金属材料的实际晶体结构是有缺陷的结构；介绍金属材料中的空位、位错和表面、晶界、相界等晶体缺陷的概念和特点，缺陷间的相互作用。

2.1 点缺陷 晶体结构中的缺陷及分类，点缺陷中的空位和溶质原子，与温度有关的空位及空位平衡浓度计算公式，产生空位过饱和的途径，空位的运动，空位对材料性能的影响。

2.2 位错概念及位错理论发展 位错概念，从材料理论强度和实际强度的比较介绍位错理论的发展过程，位错的观察方法和位错的形态。

2.3 刃型位错 从原子面排列模型和滑移模型引入刃型位错概念，刃型位错的滑移矢量－柏氏矢量确定方法，并从位错线与柏氏矢量位向关系定义位错性质。柏氏矢量性质，刃型位错特点。

2.4 螺型位错和混合位错 螺型位错特点及其位错线与柏氏矢量位向关系；混合位错的位错线与柏氏矢量位向关系；位错密度

2.5位错的运动 位错的运动形成塑性变形；刃型位错的滑移与攀移运动；螺型位错和混合位错的滑移；位错运动的晶格阻力：派-纳力公式；交滑移

2.6 位错应变能 位错周围的弹性应变能及计算公式，弹性应变能与柏氏矢量的关系；不同类型位错弹性应变能大小的比较。

2.7 位错应力场 螺型位错周围只产生径向对称的切应变的弹性应力场特点，距离其中心r处由于应力场而产生的切应力大小计算公式；刃型位错周围既有正应力又有切应力的弹性应力场特点，位错应变产生的正应力在位错周围的平面对称，而位错应变产生的切应力则还与位错中心的距离和位置有关。

2.8 平行螺型位错之间的受力 外力τ作用在晶体上时，晶体中柏氏矢量为b的位错在这个外力τ作用下所受到的作用力表达式；两个平行螺型位错之间的相互作用，即同号相斥，异号相吸，以及相互作用力大小的表达式。

2.9 平行刃型位错之间的受力 两个平行刃型位错之间的正应力相互作用与螺型位错一样，同号位错相斥，异号位错相吸；而这两个刃型位错之间的切应力相互作用大小与两个位错中心的距离有关，其作用力方向与两个位错的相互位置和性质有关；很多平行同号刃型位错的交互作用必然形成位错墙。

2.10 位错与点缺陷之间的交互作用 位错与溶质原子的交互作用形成 溶质原子聚集物，即科垂耳气团，科垂耳气团对材料性能的影响；位错与空位交互作用发生攀移产生割阶，位错与空位的互相转化。

2.11 两个刃型位错之间的交截 扭折与割阶；位错之间交截后是否有交截作用、大小、性质等的判断原则；并以两个柏氏矢量和位错线都相互垂直的刃型位错之间的交截为例进行说明。

2.12 两个螺型位错之间的交截 分析了两个柏氏矢量和位错线都相互垂直的螺型位错之间的交截；交截后产生刃型割阶线段对原螺型位错运动有阻碍，并说明位错运动产生空位的机制。

2.13 位错的萌生 位错可以有不同来源：在液体金属凝固时形成位错、由过饱和空位转化成位错、位错交截形成位错和局部应力集中形成位错。

2.14 位错的增殖 位错在外力τ作用下的线张力；晶体受力变形时晶体中由于位错运动的主要增殖机制弗兰克-瑞德（Frank-Read）位错源（F-R源）增殖机制。

2.15 层错与不全位错 实际晶体结构简单立方、面心立方、体心立方和密排六方晶体，其柏氏矢量和大小；全位错，层错，层错能，与层错相关的肖克莱（Shockley）不全位错和弗兰克（Frank）不全位错；不同形式位错的运动特点。

2.16 位错反应 位错反应的几何条件和能量条件，全位错分解为两个肖克莱不全位错；扩展位错，扩展位错宽度与层错能的关系；扩展位错的束集与交滑移；Lomer位错反应和Lomer- Cottrell位错反应形成的不可动的面角位错（压杆位错）。

2.17 晶界 面缺陷分类；晶界分类，大角度晶界结构模型简介。

2.18 晶界能与晶界偏析 小角度晶界的晶界能位错模型，大角度晶界的晶界能基本不变；由于晶界结构特点形成的晶界成分的非平衡偏析（晶界偏析，或称为内吸附），由于溶质原子与溶剂原子尺寸差形成的晶界成分的平衡偏析；晶界成分偏析对材料的性能影响。

2.19 相界及界面与位错的作用 相界面；与大角晶界相似的非共格相界，区 原子的排列 ，类似于孪晶界的共格相界和与小角度晶界类似的准共格相界（半共格相界）；位错运动过程中在晶界，孪晶界，相界等 面缺陷障碍物处产生的塞积和应力集中；位错与面缺陷作用可能的对材料的影响。

2.20 表面 表面在材料中的作用，理想表面，清洁表面及表面重构、表面弛豫和表面缺陷， 实际表面的粗糙度和表面成分与表面组织。

2.21 表面能 晶体的表面能及常见晶体的表面自由能计算（估算）公式；表面自由能与晶体取向的各向异性关系表面自由能极图（Wulff图 ）；表面自由能与晶体平衡形状的关系；表面吸附。

2.22 界面能在材料中的作用 晶界能与相界能对接触角大小和第二相形态的影响；晶界能对晶界平直化和晶粒稳定状态形状的影响，晶界能对材料过热、晶界成分、腐蚀和第二相形核的影响；表面能（或界面能）对润湿行为的影响。

位错运动视频

第六章. 金属的变形 金属在室温下的变形过程；弹性变形特点；着重分析金属的塑性变形机制，影响金属塑性变形的合金元素、晶界、第二相等各种因素；塑性变形对金属材料的组织及性能影响。金属的常见强化方法。

6.1材料拉伸变形的应力－应变曲线 材料生产的两种方法粉末冶金和铸锭冶金，拉伸应力-应变曲线，材料的变形弹塑性和断裂的三个阶段

6.2 金属材料的弹性变形 弹性变形特点，材料的非理想实际弹性变形，内耗及应用

6.3 单晶体纯金属的滑移变形机制 单晶体纯金属的塑性变形微观机制，滑移与孪生对比，滑移现象观察，滑移的位错机制。

6.4 单晶体纯金属滑移塑性变形的阻力 位错滑移的晶格阻力：派-纳力及表达式，派纳力的推论，材料理论强度与实际强度对比。

6.5 单晶体纯金属的滑移系 由派纳力推论得到单晶体纯金属的滑移系晶体学特征，常见金属晶体的滑移系及影响因素，滑移系数量与金属变形性能关系。

6.6 单晶体纯金属滑移塑性变形的临界切应力-斯密德定律 开动滑移系的临界分切应力，计算临界分切应力的施密德定律表达式，多滑移、交滑移及滑移痕迹。

6.7 单晶体纯金属的孪生塑性变形机制 孪生的晶体学特征，通过不全位错的运动或层错的概念解释形成孪晶的过程。

6.8 单晶体纯金属孪生塑性变形特点 从临界分切应力、晶体学特征、孪晶形状，引发孪晶的不全位错运动机制和对形变量的贡献介绍金属的孪生变形特点。

6.9 多晶体金属塑性变形 晶界的特点，多晶体金属塑性变形的微观机制，晶界对塑性变形的阻滞效应和取向差效应，细小晶粒的强化效应及霍尔-佩奇（Hall-Petch）公式。

6.10 单相固溶体合金的塑性变形 形成单相固溶体合金时合金的塑性变形特点，包括固溶强化效果，某些合金可能出现的屈服现象及与屈服现象有关的应变时效现象，以及屈服和应变时效的原因。

6.11 聚合型多相合金的塑性变形 加入合金元素后金属中形成的第二相可分为聚合型和弥散型第二相，介绍了聚合型第二相对合金塑性变形的影响。

6.12 弥散型多相合金的塑性变形 弥散第二相的概念，形成弥散第二相的合金在塑性变形时，第二相对位错运动的阻碍机制，即位错绕过第二相或切过第二相。

6.13 金属材料塑性变形对组织的影响 塑性变形对晶粒形状影响形成纤维组织，聚合型多相合金变形后可形成带状组织，以及加工后的加工流线，金属变形后的微观组织变化，即位错数量和形态的改变，形成胞状组织。

6.14 金属材料塑性变形后的内应力和织构 内应力的分类（第I类、第II类、第III类内应力）、作用尺寸范围及对性能的影响，织构的形成原因及丝织构和板织构，织构使材料出现性能的各向异性。

6.15 塑性变形对金属材料性能的影响 加工硬化概念，低层错能fcc单晶体的塑性变形的加工硬化切应力-切应变曲线，影响加工硬化的晶粒大小、合金元素、第二相的影响因素，加工硬化的实际应用；塑性变形对腐蚀、电阻、磁性、密度和弹性模量的影响；影响断裂的因素。

6.16 金属材料的强化机制和方法 金属材料的两种强化机制，即制备无缺陷的理想晶体和增加材料缺陷数量以阻碍位错运动的实际位错机制；实际材料强化的四种方法，即细化晶粒强化、固溶强化、弥散第二相强化及加工硬化方法。

Cd单晶的塑性变形

第7章 塑性变形金属的回复与再结晶 金属经过塑性变形后在加热中发生的回复、再结晶和晶粒长大不同过程中的组织及性能变化特点；并介绍外加应力和温度同时作用下的热加工过程中的应力-应变变化特点。

7.1 塑性变形金属加热后的组织变化 塑性变形金属加热后的根据组织变化特点分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段，回复过程中的亚结构变化，某些合金在退火中可能出现的退火孪晶。

7.2 塑性变形金属加热后的性能变化 塑性变形金属在退火加热中随着加热温度的不同发生回复、再结晶及晶粒长大的不同过程中的强度与硬度、内应力、电阻率、材料密度、亚晶粒尺寸和晶粒尺寸的变化特点。

7.3 塑性变形金属的回复 塑性变形金属回复加热中动力学特点，塑性变形金属回复加热在材料生产中的作用。

7.4 塑性变形金属加热时的再结晶形核、长大 再结晶形核及形核后的长大过程；再结晶形核在大变形量下高层错能金属的亚晶合并形核，低层错能金属的亚晶界迁移形核及小变形量下的晶界弓出形核；再结晶退火的作用。

7.5 塑性变形金属加热时的再结晶温度 再结晶温度定义，工业纯金属起始再结晶温度的经验计算公式，影响再结晶温度的因素如冷变形程度、杂质和合金元素，第二相粒子，原始晶粒大小及退火时间。

7.6 塑性变形金属再结晶后的晶粒及组织 再结晶退火后的晶粒大小影响因素，特别是再结晶前的塑性变形程度对再结晶后的晶粒大小的影响，描述塑性变形程度和退火时间对再结晶后晶粒大小的再结晶全图，再结晶后的可能出现的织构和孪晶。

7.7 塑性变形金属加热后的晶粒长大 塑性变形金属加热的晶粒长大驱动力，稳定状态下晶粒形状及晶界运动方向，塑性变形金属加热后的晶粒正常长大和反常长大。

7.8 高层错能金属的热加工 铸锭冶金的基本流程，热加工、冷加工和温加工的基本概念，以动态回复软化为主的高层错能金属热加工的微应变加工硬化、加工硬化速率降低和稳态流变三个阶段的应力-应变曲线特点。

7.9 低层错能金属的热加工 以动态再结晶软化为主的低层错能金属热加工的应变加工硬化、部分再结晶加工硬化速率降低和稳态流变三个阶段的应力-应变曲线特点；超塑性变形、高温蠕变概念。

第八章 固体金属中的原子扩散 介绍固体金属中原子扩散的基本概念和基本规律，稳态扩散和非稳态扩散及在材料中的应用，扩散路径和扩散机制、扩散激活能，扩散驱动力，反应扩散和影响金属中原子扩散的因素等基本内容。

8.1 扩散现象及柯肯达尔效应 扩散现象及扩散在工业上的应用，自扩散和互扩散概念，柯肯达尔现象及产生原因。

8.2 原子扩散路径、机制和扩散激活能 原子沿着表面、晶界、亚晶界和位错等进行的短路扩散和晶格扩散；置换式固溶体的空位扩散机制和间隙固溶体的间隙扩散机制；原子扩散需要的能量及扩散系数表达式。

8.3 稳态扩散及应用 稳态扩散概念，扩散通量，稳态扩散（菲克第一定律）表达式及菲克第一定律的应用求取扩散系数。

8.4 非稳态扩散 非稳态扩散（菲克第二定律）概念及方程，菲克第二定律在渗碳处理时的特征解表达式，高斯误差函数的函数值。

8.5 非稳态扩散的应用 介绍利用菲克第二定律在渗碳处理时的特征解表达式，介绍渗碳工艺（渗碳温度和渗碳时间）的求解过程，制定渗碳工艺时需要考虑的因素。

8.6 扩散驱动力 扩散驱动力的本质，上坡扩散和下坡扩散，由于晶体缺陷和应力作用而产生的上坡扩散

8.7 反应扩散 反应扩散概念，以纯铁的渗氮为例，结合Fe-N相图分析渗氮后从表面到心部的氮含量变化规律，并分析反应扩散在不同时间时的控制因素变化。

8.8 固体金属的原子扩散影响因素 介绍扩散温度、晶体结构、固溶体类型、扩散组元浓度、扩散元素性质和第三组元及杂质等因素对扩散的影响。

作业集锦，增加一些作业供大家练习。不断完善中。

位错滑移模型模拟

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