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仅剩二十多天的冲刺时间，大家专业课准备的如何呢？
今天，甜姐给大家分享一下现阶段必须掌握的24个知识点，内容有点多，但是大家一定要认真看完，相信你会有所收获的！
1
晶体
考点解析：晶体作为一个很普通的知识点，但是很重要，往往被很多同学忽略，特别是对于一些计算题考察较少的院校而言，主要考察对晶体知识点的理解。越普通的知识点越不能放过。
真题跟练：简述晶体与非晶体的区别？
参考答案：晶体结构的基本特征是原子(或分子、离子)在三维空间呈周期性重复排列,即存在长程有序。因此,与非晶体物质在性能上的区别主要有两点:
①晶体熔化时具有固定的熔点,而非晶体却无固定熔点,存在一个软化温度范围;
②晶体具有各向异性,而非晶体却为各向同性。
2
晶胞与晶胞参数
考点解析：同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞，表示在一个二维点阵中取出的不同晶胞。一般要求选取的晶胞最能反映该点阵的对称性，选取晶胞的原则为:
(1）选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性;
(2）平行六面体内的棱和角相等的数目应最多;
(3）当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最多;
(4）在满足上述条件的情况下,晶胞应具有最小的体积。
一般情况下考试都是对a=b=c,α=β=γ=90°的立方晶胞进行考察。
真题跟练：
参考答案：
3
晶系与布拉菲点阵
考点解析：晶系可以体现出晶胞的对称性，考试会重点对a=b=c,α=β=γ=90°的立方晶系进行考察，即关于面心立方、体心立方等知识点。
关于七大晶系和十四个布拉菲点阵，不要求强制记忆类型。
真题跟练：为什么密排六方结构不能称为一种空间点阵？
参考答案：空间点阵中每个阵点应该具有完全相同的周围环境，而密排六方晶胞内的原子与晶胞角上的原子具有不同的周围环境，在A和B原子连线的延长线上取BC=AB，然而C点却无原子，若将密排六方晶胞角上的一个原子与相应的晶胞内的一个原子共同组成一个阵点，这样得出的密排六方结构应属于简单六方点阵。
4
晶向指数
考点解析：晶向指数是一个非常常考的知识点，无非就是两种考法：
1、 给晶向指数，在立方体中画出。这种最为简单，直接在空间直角坐标系中找到该点并与原点连接即可。
2、 给图，标定晶向指数。
(1）以晶胞的某一阵点O为原点，过原点O的晶轴为坐标轴x、y、z，以晶胞点阵矢量的长度作为坐标轴的长度单位。
(2）过原点О作一直线OP，使其平行于待定的晶向。
(3）在直线OP上选取距原点O最近的一个阵点P，确定P点的3个坐标值。
(4）将这3个坐标值化为最小整数u、v、w，加方括号，[uvw]即为待定晶向的晶向指数。
真题跟练：
参考答案：
5
三大金属晶体结构
考点解析：首先说一下决定这些晶体结构的形成原因，这个和金属晶体的结合键密切相关，金属晶体中的结合键是金属键，金属键有两个特点①无饱和性②无方向性，正是这两个特点让大多数金属晶体都保持着排列紧密，并且对称性高的简单晶体结构。
在空间点阵中原子被抽象成几何点，而在晶体结构中，我们一般把原子看成刚性球。于是这三种典型金属晶体结构的晶胞分别如下图：
（1） 面心立方，典型金属：γ-Fe，Al，Cu，Ni，Ag，Au等；
（2） 体心立方，典型金属：α-Fe，Cr，V，Mo，W等；
（3） 密排六方，典型金属：Mg，Zn，α-Ti，α-Co等；
真题跟练：Ni的晶格结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243nm,试求Ni的晶格常数和密度。
参考答案：
6
固溶体
考点解析： 固溶首先要知道什么是个合金，合金是由两种(或两种以上)金属或金属与非金属经熔炼、烧结等方法制成的具有金属特性的物质。
合金的晶体结构分为固溶体和中间相两大类。关于固溶体的考点一般考察基本的知识点解释。
真题跟练：固溶体的基本特点？
参考答案：
①晶体；
②该晶体的结构不因为溶质的溶入而改变；
③溶质原子和溶剂原子在原子尺度上随机混合。
7
间隙固溶体
考点解析：间隙固溶体溶解度的影响因素是一个常见考点，主要分为两点：1、间隙原子半径2、溶剂点阵间隙半径。
真题跟练：在间隙固溶体中，溶质原子的半径r与点阵常数a的关系？
参考答案：r>a,a随着r的增加而增大，产生畸变；r<a，a无变化。
8
晶体缺陷
考点解析：前面我们讲的那些晶体结构都是规则晶体，原子排列具有周期性和重复性，处于理想状态。
而在实际情况下，晶体中存在着缺陷，缺陷是指正常的晶体中出现了偏离的情况，相对于晶体结构的周期性和方向性而言，晶体缺陷十分活跃，并且状态非常容易受到外界条件的影响（如温度、应力、辐照等）而变化。
晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷，它们的数量及分布对材料的行为起着十分重要的作用，是一个极其重要的知识点，基本贯穿材科基各个章节。
真题跟练：缺陷对晶体的哪些性能产生影响？
参考答案：晶体缺陷对晶体的性能,特别是对那些结构敏感的性能,如屈服强度、断裂强度、塑性、电阻率、磁导率等有很大的影响。另外晶体缺陷还与扩散、相变、塑性变形、再结晶、氧化、烧结等有着密切关系。因此,研究晶体缺陷具有重要的理论与实际意义。
9
点缺陷
考点解析：一般情况，我们研究空位较多，与空位相关的考题也比较多，如计算空位浓度，计算不同温度下的空位数量变化，或者是后面空位在变形中的影响等等，都会和空位有联系。
至于间隙原子，因为处于间隙位置的间隙原子，会使其周围点阵产生弹性畸变，而且畸变程度要比空位引起的畸变大得多，因此，它的形成能大，在晶体中的浓度一般低得多，所以研究较少。
真题跟练：自间隙原子的形成能远大于空位形成能，请从应变能的角度给予解释。
参考答案：自间隙原子的半径远大于间隙尺寸，因此会引起应变能很大的上升。
10
柏氏矢量
考点解析：首先要学会柏氏矢量的确定方法，这是常考察的知识点，确定过程：先规定位错线的方向，再规定柏氏矢量回路的方向。以及需要了解柏氏矢量与位错线的性质。刃位错的柏氏矢量垂直于位错线，螺位错的柏氏矢量平行于位错线。记住这句话就好。
真题跟练：已知位错环ABCD的柏氏矢量为b，外应力为σ，求：位错环的各边分别是什么位错？
参考答案：有位错线的方向与b之间的关系，可以判断AB是右螺型位错，CD是左螺型位错，BC是正刃型位错，DA是负刃型位错。
11
位错应变能
考点解析：可用弹性力学的基本公式估算位错的应变能，但必须对晶体作如下的简化:第一，忽略晶体的点阵模型，把晶体视为均匀的连续介质，内部没有间隙，晶体中应力、应变等参量的变化是连续的，不呈任何周期性﹔第二，把晶体看成各向同性，弹性模量不随方向面变化。公式：E=aGb2，记住公式，套公式计算即可。
真题跟练：试计算铜晶体内单位长度位错线的应变能。（已知铜晶体的切边模量G=4*10^10 N·m-2，铜原子间距=2.5*10^10 m）
参考答案：
12
位错反应
考点解析：位错反应也是很多院校会考察的一个简单而又重要的考点，通常考位错反应自发进行的必要条件，从几何条件和能量条件入手，几何条件一反应前后的柏氏矢量应满足矢量加法规则;能量条件一反应前的位错总能量应大于反应后。
还要注意的是位错反应过程中的位错线。一般来说,反应前的位错线平行于反应后生成的新位错线。
真题跟练：试分析在fcc中，下列位错反应能否进行?并指出其中3个位错的性质类型?反应后生成的新位错能否在滑移面上运动?
参考答案：
13
拓展位错
考点解析：关于扩展位错需要知道的两个点：一是扩展位错的宽度与层错能的关系；
二是扩展位错的束集。记住层错能公式，带数据就好，注意单位的转化。
真题跟练：
参考答案：
14
菲克第一定律
考点解析：扩散第一定律也叫菲克第一定律在固体（强调是固体，因为物质的迁移方式有两种，分别是对流和扩散，在气体和液体中两种均有发生，而在固体中，不存在对流）中，由于温度的作用，原子会从平衡位置迁移到新的平衡位置。
虽然单个原子的迁移是随机的，但一定条件下大量原子的迁移有可能造成原子的宏观流动，这种现象称为扩散。
记住公式：
真题跟练：扩散的驱动力是什么？
参考答案：扩散的驱动力是化学势梯度。
15
间隙扩散
考点解析：间隙扩散中存在间隙机制和填隙机制，主要考察间隙机制，间隙扩散机制：在间隙固溶体中，间隙原子可以从一个间隙位置迁移到另一个间隙位置，这称为间隙扩散。例如，碳原子在铁中就是间隙扩散。
真题跟练：间隙扩散和空位扩散有何不同？
参考答案：间隙扩散系数与空位浓度无关，而置换扩散系数与空位浓度有关(可用公式表示)。一般地，间隙扩散系数大于置换扩散系数。
16
位错应变能
考点解析：记住以下三点：
a.空位扩散机制适合于纯金属的自扩散和置换固溶体中原子的扩散，甚至在离子化合物和氧化物中也起主要作用，这种机制也已被实验所证实;
b．在置换固溶体中，由于溶质和溶剂原子的尺寸都较大，原子不太可能处在间隙中通过间隙进行扩散，而是通过空位进行扩散的；
c．当原子通过空位扩散时，原子跳过自由能垒需要能量，形成空位也需要能量，使得空位扩散激活能比间隙扩散激活能大得多。
真题跟练：
参考答案：
17
柯肯达尔效应
考点解析：柯肯达尔效应：在置换固溶体扩散偶界面埋入一个惰性标记，由于溶剂、溶质组元扩散能力不等，经过扩散后会引起标记的移动的现象。学会应用柯肯达尔效应分析标记面的机理。
真题跟练：Cu- Al组成的互扩散偶发生扩散时，标志面会向哪个方向移动？
参考答案：Al的熔点低于Cu，因此Al-Cu扩散偶在发生扩散时标志面会向Al的一侧移动。
18
相变
考点解析：相变指温度、压力或成分连续变化到某一特定值时,相所发生的变化。
变化可以表现为:
①结构的突变：即从一种结构变为另一种,如液一固相变;
②成分的变化：如固溶体的调幅分解;
③某种物理性质的突变：如顺磁体─铁磁体转变。
在通常情况下,可以简单地把相变理解为结构突变，即凡是发生结构突然变化的时候，意味着发生相变。相变分为液固相变（也就是凝固/结晶）和固态相变两个类型。
真题跟练：液固相变和固态相变的区别？
参考答案：
相同点：都需要相变驱动力、都存在相变阻力、都是系统自组织的过程、都包含形核和长大两个过程。
不同点：固态相变驱动力是体自由能的降低，阻力为界面能的增加。固态相变需要较大的过冷度，比液态相变困难。固态相变有较大的晶格阻力。固态相变存在中间过渡相，液态相变不存在中间过度相。
19
过冷
考点解析：纯金属实际开始凝固的温度T。总是低于熔点Tm ,这种现象称为过冷,△T=Tm一Tn。称为过冷度(△T>0)。主要考察对于过冷现象的理解。
真题跟练：为什么会出现过冷现象？
参考答案：理论情况下冷却速度无限缓慢，所以降温到达金属理论熔点，就会开始凝固，但是在实际的金属凝固过程中，会释放出相变潜热，影响凝固过程，所以需要过冷到低于熔点的温度，来抵消这部分潜热，也就是过冷度。
20
形核
考点解析：记住形核最重要的是结构起伏，以及记住形核的必备条件，经常是作为简单题出现。
真题跟练：均匀形核是什么，过程中的动力是什么，阻力是什么？
参考答案：均匀形核：新相晶核是在母相中均匀地生成的,即晶核由液相中的一些原子团直接形成,不受杂质粒子或外表面的影响。均匀形核过程中大的动力是体积自由能下降，阻力是界面能上升。
21
晶核长大
考点解析：
晶核长大：形核以后晶核便继续生长,即处于凝固的第二个阶段：长大。其实长大这个点，要多把重心集中在晶体长大时的固液界面形态。
经典理论认为，晶体长大的形态与液-固两相的界面结构有关。晶体的长大是通过液体中单个原子或若干个原子同时依附到晶体的表面上，并按照晶面原子排列的要求与晶体表面原子结合起来。按原子尺度，把相界面结构分为粗糙界面和光滑界面两类。
在光滑界面以上为液相，以下为固相，固相的表面为基本完整的原子密排面，液、固两相截然分开，所以从微观上看是光滑的，但宏观上它往往由不同位向的小平面所组成，故呈折线状，这类界面也称小平面界面。
粗糙界面可以认为在固-液两相之间的界面从微观来看是高低不平的，存在几个原子层厚度的过渡层，在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据。但由于过渡层很薄，因此从宏观来看，界面显得平直，不出现曲折的小平面。
真题跟练：长大过冷度和形核过冷度哪个大？
参考答案：形核时有固液界面生成，界面能使自由能上升为阻力项，而长大时在已有的固液界面上进行的，没有界面能阻力项，因此长大所需的体积自由能比形核小，也即长大过冷度通常小于形核过冷度。
22
二维形核长大
考点解析：粗糙界面的长大方式为连续长大（点击跳转回忆），也叫垂直长大，因为是液相原子无限制地去落在固液界面上，因为固液界面本来就粗糙，不讲究。但是对于光滑界面来说，由于要保持界面光滑，所以在一个液态原子落在固液界面上后，下一个液态原子不能马上落下，因此是不连续的，需要等第一个液态原子横向地慢慢生长直至将整个界面铺满，第二个原子才可以落下，以此重复，就叫做二维形核长大。
真题跟练：试证明：在同样过冷度下均匀形核时，球形晶核较立方晶核更易形核。
参考答案：
23
枝晶偏析
考点解析：枝晶偏析，在快冷条件下，液态合金按树枝状方式结晶时，由于原子在固相中扩散均匀的过程进行的很慢，致使先析出枝晶与后析出的枝晶处出现间隙，最后获得化学成分不均匀的枝晶。一般都是考什么是枝晶偏析，怎么消除。
真题跟练：什么是枝晶偏析，怎么消除？
参考答案：由于冷却速度较快，使液相中的原子来得及扩散而固相中的原子来不及扩散。以至于固溶体先结晶中心和后结晶部分成分不同，成为晶内偏析。而金属的结晶多以枝晶方式长大，所以这种偏析多呈树枝状，先结晶的枝轴与后结晶的枝间成分不同，又称为枝晶偏析。枝晶偏析程度由合金的冷却速度偏析元素的扩散能力等因素决定。枝晶偏析使合金的力学性能降低，可通过扩散退火消除。
24
成分过冷
考点解析：成分过冷也是经常喜欢考察的点，一般分值都占比不小，如果能理解记忆最好，不理解的同学多背几遍，以防考场上忘记。
真题跟练：出现成分过冷的原因是什么？
参考答案：固溶体凝固时，在正温度梯度下，也可以有树枝状成长，还有呈胞状成长，这些形状的出现原因是由于固溶体凝固时，溶质在固-液界面聚集，从而产生成分过冷的缘故。
固溶体凝固时，在正温度梯度下，当不出现成分过冷时，如单组元一样，依然保持平面状发展，但是由于固溶体先凝固部分和后凝固部分的溶质不同，产生宏观成分偏析。
当成分过冷较小时，固-液界面上偶然突出部分伸入到过冷区，加速了其向前发展，但超前距离不能超过成分过冷区，排放的溶质阻止了它的侧面生长，这时形成的凸起总是保持在一定长度范围内,其它部位也有凸起产生、所有凸起一起发展形成所谓胞状界面。
胞状晶是一个晶体发展生成，在凸起间的成分和凸起中心成分有一定差别。造成了微区的胞状偏析，但材料的宏观偏析较小。当成分过冷区进一步增加时，胞状组织变得不规则，逐断发展成胞状树枝晶和树枝晶，主干和分支之间有枝晶偏析。若成分过冷的程度很大时还可能在成分过冷区直接形核，出现新的晶体。
END
以上就是冲刺阶段必须掌握的24个知识点精讲，相信大家已经掌握了这些知识点，只要在考试中认真发挥，相信一定能够取得好成绩！
小伙伴们还有什么材科基专业课上的难题，都可以留言告诉我，后面给大家多出些知识干货！
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