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料化學組成和顯微結構不同，決定其有不同的.性；
材料的內部分子層次上，原子、離子之間的相互作用和化學鍵合對材料性能產生決定性的影響；
多晶多相材料的顯微結構的不同，影響材料的大部分性能。
晶體結合類型、.征：
（1）離子晶體：離子鍵合、高硬度、高升華熱，可溶于.性溶劑、低溫不導電，高溫離子導電。
（2）共價晶體：共價鍵合、高硬度、高熔點，幾乎不溶于所有溶劑，高折射率，強反射本*。
（3）金屬晶體：金屬鍵合、高密度、導電率高，延展性好，只溶于液體金屬。
（4）分子晶體：范德華力結合，高熱膨脹，易溶于非.性有機溶劑中，低熔點、沸點，壓縮系數大，保留分子的性質。
（5）氫鍵：低熔點、沸點，結合力高于無氫鍵的類似分子。
單晶體是由*個微小的晶核各向均勻生長而成，其內部的粒子基本上按其.有的規律整齊排列。
晶體微粒（包括離子、原子團）在空間排列有*定的規律
晶體性質：1.均與性；2.各向異性；3.規則的多面體外形；4.確定的熔點；5.對稱性
晶體可分為單晶、多晶、微晶等
微晶：粒度很小的晶體組成的物質
（顯晶質、隱晶質、單晶、多晶）
晶體和非晶體的區別如下：
晶體有規則的幾何外形 非晶體沒有*定的外形
晶體有固定的熔點 非晶體沒有固定的熔點
晶體顯各向異性 非晶體顯各向同性
按熱力學觀點看：晶體*般都具有.低的能量，因而較穩定
非晶體*般能量較高，都處于介穩或亞穩態
晶格確定步驟：1.確定基本結構單元；2.將結構基元看做*點；3.這些幾何點聚焦形成點陣
（面角守恒：同組晶體和對應面之間夾角恒定不變）
材料應用考慮因素：使用壽命、性能、可靠性、環境適應性、性價比。
材料性能是*種用于表征材料在給定外界條件下的行為參量。
同*材料不同性能，只是相同的內部結構，在不同的外界條件下所表現出的不同行為。
材料性能的研究：
材料性能的研究，既是材料開發的出發點，也是其重要歸屬。材料強度、表面光潔度、*緣性能、熱導性、熱膨脹系數等是衡量基板材料好壞的重要指標。材料性能的研究，有助于研究材料的內部結構。材料性能就是內部結構的體現，對結構敏感性能，更是如此。同樣，材料的性能，也反應了材料的內部結構。
應力及應變
材料在外力作用下發生形狀和尺寸的變化，稱為形變。
應力：材料單位面積上所受的附加內力，其值等于單位面積上所受的外力。
應力；若受力后的面積為A，則σT=F/A為真實應力。
應變：用來表征材料受力時內部各質點之間的相對位移。對于各向同性材料，有三種基本的應變類型：拉伸應變ε，剪切應變γ和壓縮應變△。
拉伸應變是指材料受到垂直于截面積方向的大小相等、方向相反并在同*直線上的兩個拉伸應力σ時材料發生的形變。*根長度為l。的材料，在拉應力σ作用下被拉長到l1，則其拉伸應變ε為
ε=（l1-l。）/l。=△l/l。
剪切應變是指下來受到平行于截面積方向的大小相等、方向相反的兩個剪切應力τ時發生的形變，在剪切了τ作用下，材料發生偏斜，該偏斜角θ的正切值定義為剪切應變γ：γ=tanθ
壓縮應變：指材料周圍受到均勻應力P時，其體積從起始時的V0變化為V1的形變
△=（V1-V0)/V0=△V/V0
總彈性應變能非常小是所有脆性材料的.征；
彈性形變
對于理想的彈性材料，在應力作用下會發生彈性形變，其應力與應變關系服從胡克定律，即應力σ與應變ε成正比 σ=Eε
式中的比例系數E稱彈性模量，又稱彈性剛度后楊氏模量。 彈性模量是材料發生單位應變時的應力，它表征材料抵抗形變的能力的大小。
在單方向收應力σX時，y方向的應變εyx=-μyxεx=-μyxσX/Ex=S21σX
S21=-μyx/Ex 稱為彈性柔順系數，μ稱為橫向形變系數
彈性模量E反應材料抵抗正應變的能力；剪切模量G反應材料抵抗剪切應變的能力；泊淞比μ反應材料橫向正應變與受力方向線應變的比值（G=τ/γ)
彈性模量的*影響因素：
（1）原子結構的影響：原子間距大，彈性模量小。
定義各向等同的壓力P除以體積變化為材料的體積模量K
K=-P/(△V/V0)=-E/3(2μ-1)
(2)溫度的影響：溫度升高，彈性模量降低
(3)相變的影響：相變改變材料結構，彈性模量發生質的變化。
復相位的彈性模量：
在兩相系統中，假定兩相的泊淞比相同，在力的作用下應變相同，則總彈性模量.高值Eu=E1V1+E2V2 V1，V2分別為1,2相體積分數
兩相材料.小模量：1/El=V1/E1+V2/E2
對氣孔率為P的材料彈性模量的經驗式E=E0(1-1.9P+0.9P×P)
塑性形變指外力移去后不能恢復的形變；材料在塑性形變時不被破壞的能力叫延展性。
應力——應變曲線中斜率為彈性模量
晶體受力時，晶體的*部分相對另*部分平移滑動，這*過程叫做滑移。
晶體滑移.點：滑移距離小；滑移時不會遇到同號離子的斥力。
晶體滑動總是發生在主要晶面和主要晶相上。這些晶面和晶相指數較小，原子密度較大，只要滑移較小的距離就可使晶體結構復原。
滑移系統：滑移面+滑移方向
金屬易滑移而長生塑性變形的原因是金屬的滑移系統多。
多晶材料比單晶材料更難滑移原因：對于多晶體材料，其晶粒在空間隨機分布，不同方向的晶粒，其滑移面上的剪應力差別很大，即使個別晶粒已達到臨界剪切應力而發生滑移，也會受到周圍晶粒的制約，使滑移受到阻礙而*止。所以多晶材料更不易產生滑移。
無機材料的晶格點陣常數大于金屬材料，難形成位錯。無機材料由于其組成復雜、結構復雜、共價鍵合離子鍵的方向性，滑移系統很少，只有少數無機材料晶體在室溫下具有延展性，這些晶體都屬于NaCl型結構的離子晶體結構。AlO3屬于剛玉型結構，比較復雜，因而在室溫下不能產生滑移。
晶體的晶格滑移常是位錯運動的結果；【方解石（冰洲石）具有雙折射】
由于無機材料滑移面少，難以得到足夠的剪切力支持位錯運動；多晶的位錯常在晶界部位阻塞*止；無機材料的晶格點陣常數大于金屬材料，更難形成位錯。
形變速率與剪應力大小成正比；對于單晶要引起宏觀塑性變形必須：（1）有足夠多的位錯；（2）位錯有*定的運動速度；（3）柏氏矢量大
位錯形成能：E=aG 形成位錯所需要的能量（a.為常數，G為彈性模量，b相當于晶格點陣常數）
滯彈性和內耗
指材料在快速加載或卸載后，隨時間的延長而產生的附加彈性應變的性能
應變淞弛是固體材料在恒定荷載下，形變隨時間延續而緩慢增加的不平衡過程，或材料受力后內部原子有不平衡的過程，也叫蠕變或形變。
應力淞弛是在持續外力的作用下，發生形變著的物體，在總的形變值保持不變的情況下，由于徐變形變漸增，彈性形變相應減小，由此使物體的內部應力隨時間延續而逐漸減小的過程。
淞弛應力與淞弛應變都是材料的應力與應變關系隨時間而變化的現象，都是指在外界條件影響下，材料內部的原子從不平衡狀態通過內部結構重新組合二達到平衡狀態的過程。
材料內耗：由于內部原因二十機械能消耗的現象。
材料的高溫蠕變 金屬材料、材料在長時間高溫或恒應力下應變隨時間緩慢的塑性變化；無機材料高溫下原子熱運動加劇，可以使位錯從障礙中解放出來，發生運動，引起蠕變。位錯釋放完成蠕變以后，蠕變速率降低→解釋減速蠕變階段；延長時間，受阻礙較大的位錯繼續釋放→解釋加速蠕變階段。
蠕變曲線
（1）起始段。在外力作用下發生瞬間彈性形變，即應力和應變同步
（2）.*階段蠕變——過度階段：.點是應變隨時間遞減，持續時間較短
（3）.二階段蠕變——穩定蠕變：此階段形變速率小，且恒定。
（4）.三階段蠕變——加速蠕變：.點是曲線較陡，說明蠕變速率隨時間增加而快速增加。
影響蠕變因素：1.溫度：溫度升高，蠕變增大；2.應力：蠕變隨應力增大而增大；3.晶體組成：結合力越大，越不容易發生蠕變；4.顯微結構：氣孔率增加，蠕變率增加；晶粒越小，蠕變率增大；溫度升高，玻璃的黏度較低，形變塑速率增大，蠕變率增大（玻璃相）；不同組成蠕變性不同；共價鍵成分增加，蠕變減小。
材料的斷裂強度
脆性斷裂行為：外力→正應力的彈性形變，剪應力下的彈性畸變，外力撤銷→形變消失，剪應力足夠大或溫度足夠高→位錯滑移→塑性形變。但無機材料的玻璃相等非晶體相產生粘性流動=粘性形變。應力集中→裂紋和缺陷擴散→脆性斷裂
臨界狀態：裂紋.端的橫向拉應力=結合強度，導致裂紋擴展→突發性斷裂
長期受力：橫向拉應力<結合強度，裂紋緩慢生長→緩慢開裂
斷裂韌性：K=Yσ≤
是材料的本征參數，它反應了具有裂紋的材料對外界作用的抵抗能力，即阻止裂紋擴展的能力，是材料的固有性能。
裂紋起源：（1）由于晶體微觀結構中存在缺陷，當受到外力作用時，在這些缺陷處就引起應力集中，導致裂紋成核（2）材料表面的機械損.與化學腐蝕形成表面裂紋（3）由于熱應力而形成裂紋
材料的斷裂強度不是取決于裂紋的數量，而是取決于裂紋的大小，即是由.危險的裂紋尺寸（臨界裂紋尺寸）決定材料的斷裂強度，*旦裂紋超過臨界尺寸，斷裂就會迅速擴展而斷裂。
蠕變斷裂：多晶材料在高溫時，在恒定應力作用下由于形變不斷增加而導致的斷裂
蠕變斷裂明顯地取決于溫度和外加應力。溫度越低，應力越小，則蠕變斷裂所需的時間越長。蠕變斷裂過程中裂紋的擴展屬于亞臨界擴展
顯微結構對材料脆性斷裂的影響：
（1）晶粒尺寸：對多晶材料，晶粒越小，強度越高；多晶材料中初始裂紋尺寸與晶粒尺寸相當，晶粒越細，初始裂紋尺寸越小，臨界應力越高，即屈服應力越高（2）氣孔的影響：大多數陶瓷材料的強度和彈性模量都隨氣孔率的增加而降低。
金屬材料的強化：加工硬化；細晶強化（通過晶粒粒度的細化來提高金屬的強度）；合金強化（通過溶入某種溶質元素形成固溶體而使金屬強度、硬度升高）；高溫強化陶瓷材料的強化：微晶、高密度與高純度；預加應力；化學強化；陶瓷材料的增韌。
