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(完整word版)【热点】上海交大考研材料科学基础总结
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第1章原子结构和键合
1。1原子结构
1。1。1物质的组成（SubstanceConstruction）
物质由无数微粒（Particles）聚集而成
分子(Molecule）：单独存在保存物质化学特性
dH2O=0。2nmM(H2)为2M(protein）为百万
原子(Atom）：化学变化中最小微粒
1.1。2原子的结构

1。1。3原子的电子结构

核外电子排布遵循以下3个原则：

1.1.4元素周期表

1。2原子间的键合

1。2.1金属键（Metallicbonding)
典型金属原子结构：最外层电子数很少，即价电子（valenceelectron)极易挣脱原子核之束缚而成为自由电子（Freeelectron），形成电子云（electroncloud）金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键
特点:电子共有化，既无饱和性又无方向性,形成低能量密堆结构
性质：良好导电、导热性能，延展性好
1.2.2离子键（Ionicbonding)
实质：金属原子带正电的正离子（Cation）
非金属原子带负电的负离子（anion)
特点：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，
且无方向性，无饱和性
性质：熔点和硬度均较高，良好电绝缘体
1.2.3共价键（covalentbonding)
亚金属（C、Si、Sn、Ge），聚合物和无机非金属材料
实质:由二个或多个电负性差不大的原子间通过共用电子对而成

特点:饱和性配位数较小，方向性（s电子除外）
性质：熔点高、质硬脆、导电能力差
1。2。4范德华力(Vanderwaalsbonding）
包括:静电力(electrostatic）、诱导力（induction)和色散力（dispersiveforce）
属物理键，系次价键，不如化学键强大，但能很大程度改变材料性质
1。2.5氢键（Hydrogenbonding)
极性分子键存在于HF、H2O、NH3中，在高分子中占重要地位，
氢原子中唯一的电子被其它原子所共有(共价键结合），裸露原子核
将与近邻分子的负端相互吸引-—氢桥
介于化学键与物理键之间,具有饱和性

1.3高分子链（HighpolymerChain）

近程结构（一次结构）：化学结构，分子链中的原子排列，结构单元高分子链结构的键接顺序，支化，交联等
相对分子质量及其分布，链的柔顺性及构象

1。3。1高分子链的近程结构
1.结构单元的化学组成(theChemistryofmerunits）
2。高分子链的几何形态（structure）

热塑性：具有线性和支化高分子链结构，加热后会变软,可反复加工再成型
热固性：具有体型（立体网状)高分子链结构，不溶于任何溶剂，也不能熔融，一旦受热固化后不能再改变形状，无法再生

3.高分子链的键接方式
4。高分子链的构型（Molecularconfigurations）

1。3。2高分子链的远程结构
1。高分子的大小
2.高分子链的内旋转构象
主链以共价键联结，有一定键长d和键角θ，每个单键都能内旋转（Chaintwisting）故高分子在空间形态有mn—1(m为每个单键内旋转可取的位置数，n为单键数目）
※键的内旋转使得高分子存在多种构象存在an构剂，也不能熔融，一旦受热固化
统计学角度高分子链取伸直（straight）构象几率极小,呈卷曲（zigzag)构象几率极大
3。影响高分子链柔性的主要因素
（themaininfluencingfactorsonthemolecularflexibility）
高分子链能改变其构象的性质称为柔性(Flexibility）

第2章固体结构
2.1晶体学基础(BasisFundamentalsofcrystallography)
晶体结构的基本特征：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性重复排列（periodicrepeatedarray），即存在长程有序（long—rangeorder）
性能上两大特点：1。固定的熔点（meltingpoint）,2。各向异性（anisotropy