金属材料：钢铁、有色金属、合金
有机高分子材料：合成纤维、合成塑料、
材 无机非金属材料：（见下页）
料
复合材料：树脂基复合材料、金属基复合 材料、 陶瓷基复合材料、碳-碳
复合材料
▪无机非金属材料是各种非金属无机物固体材料的统称。
包括传统的硅酸盐材料（玻璃、陶瓷、耐火材料和水泥 等），也包括一系列不含硅的氧化物、氮化物、非晶态 薄膜、碳硼纤维等无机新型结构和功能材料。
教学内容及学时安排
第一章 结晶几何基础 第二章 晶体化学基础 第三章 晶体结构 第四章 晶体结构缺陷 第五章 固溶体 第六章 熔体和非晶态固体 第七章 固体表面与界面
第八章 浆体的胶体化学原理 第九章 热力学应用 第十章 相平衡 第十一章 扩散 第十二章 相变 第十三章 固相反应 第十四章 烧结
讲授40学时
旋转反伸轴的符号 Lin ，i代表反伸，n代表轴 次。n可以为1、2、3、4、6，相应的基转角 为360°、180 °、120 °、90 °、60 °。
1 次倒转轴
相当于旋转360后再对中心反 演而图形不变。
由于旋转360将使图形回复到 原始位置，因此，1 次倒转轴 的效果与单纯的反演操作完全 相同
Fundamentals of Inorganic materials Science
教材与参考书
▪ 胡志强. 无机材料科学基础教程. 化学工业出版社.2004 ▪ 陆佩文. 无机材料科学基础 . 武汉理工大学出版社.
2005 ▪ 浙江大学等编写.硅酸盐物理化学.中国建筑工业出版
社.1980 ▪ 叶瑞伦等.无机材料物理化学.中国建筑工业出版社.1986 ▪ 黄勇等编.相图与相变.清华大学出版社.1987 ▪ 刘智恩. 材料科学基础. 西北工业大学出版社. 2003
旋转轴根据其轴次和平移距离的大小的不 同可分为21；31；32；41；42；43；61；62； 63；64；65共11种螺旋轴。
（6）象移面
相应的对称变换为：对于此平面的反映和 沿此直线方向平移的联合，其平移的距离 等于该方向行列结点间距的一半。
根据平移成分τ的方向和大小，象移面有下 列五种
空间点阵 表示晶体结构中等同点排列规律的几何
图形。
空间格子
晶体内部质点周期性重复排列的表示。
空间点阵中的几何要素 ①结点：空间点阵中的等同点
②行列：分布在同一直线上的结点构成一 个行列。
③面网：分布在同一平面上的结点构成一 个面网。
④初基格子：空间点阵中由八个结点连成 的中空的平行六面体。
因此 6 次倒转轴相当于 1 条 3 次旋转轴加上一个对称面
63m
晶体中只存在有 8 种独立的对称要素， 分别为。
i, m , 1 , 2 , 3 , 4 , 6 , 4
任何宏观晶体所具有的对称性都是这 8 种基本对 称要素的组合。
（5）螺旋轴 要素。
螺旋轴是一种复合的对称
相应的对称变换为，围绕此直线旋转一定 的角度和此直线方向平移的联合。螺旋轴 的周次n只能等于1、2、3、4、6。
1 次倒转轴也就是对称中心。
1i
2 次倒转轴
相当于旋转180后再对中心 反演而图形不变。
2 次倒转轴就是对称面
2m
3 次倒转轴
相当于旋转120后再对中心反 演而图形不变。
先旋转120图形能够复原，因 此该图形具有 1 条 3 次旋转轴
该图形显然具有一个对称中心
因此 3 次倒转轴相当于 1 条 3 次旋转轴加上一个对称中心
（2）对称面（用P表示） 对称面是通 过晶体中心的一个假想平面，它将晶体平 分为互为镜像的两个相等部分。对称面的 操作是对此平面的反映。
（3）对称轴(Ln) 对称轴是通过晶体中 心的一根假想直线，晶体围绕此直线旋转 一定角度后，可使相等部分重复或者说使 晶体复原。
旋转一周重复的次数称为轴次（n），重复 时所旋转的最小角度称为基转角（α），周 次与基转角之间的关系为n=360°/ α
石英玻璃
生活陶瓷
无机材料科学基础与其它课程之间的关系示意图
无机化学 物理化学金属 材料工艺学
基础知识
专业基础知识
专业知识
第一章 晶体几何基础
第一节 晶体概述
晶体是内部质点在三维空间作周期性重复 排列的固体。
等同点
晶体结构中在同一取向上几何环境和物质 环境皆相同的点称为等同点。在同一晶体 中可以找出无穷多类等同点，但每一类等 同点集合而成的图形都呈现如图所示的相 同图形。
1.2.3、对称要素的组合
（1）对称要素的组合规律：
对称轴的种类
晶体对称定律： 在晶体中，只可能出现 轴次为一次、二次、三次、四次和六次的 对称轴，而不可能存在五次和高于六次的 对称轴。
（4）旋转反伸轴(Lin) 旋转反伸轴是通过晶 体中心的一根假想的直线，晶体围绕此直线旋 转一定角度后，再对此直线上的一点反伸，可 使相等部分重复即晶体复原。
在进行对称操作时，所借助的几何要素称 为对称要素，包括点、线、面。
在晶体内部结构中 可能存在的对称要素以及操作主 要有以下几类：
宏观对称操作包括： 对称中心 对称面 旋转轴 倒转轴 (有时也称为象转轴) 微观对称操作包括： 螺旋轴 滑移面
1）对称中心(C) 对称中心是晶体中心的 一个假想点，任意通过此点的直线的等距 离两端，必定找到对应的点。对称中心的 对称操作是对此点的反伸。
33i
4 次倒转轴
相当于旋转90后再对中心反 演而图形不变。
这是一个独立的对称操作。 它既没有 4 次旋转轴也没有 对称中心，不能分解成其他 基本对称要素的组合。
6 次倒转轴
相当于旋转60后再对中心反 演而图形不变。
先旋转120图形能够复原， 因此该图形具有 1 条 3 次旋 转轴
该图形显然具有一个对称面
晶体与非晶体在宏观性质上的区别
自限性 均一性和异向性 对称性 最小内能和最大稳定性
第二节 晶体的对称与分类
1.2.1 对称的概念 对称是指物体相同部分作有规律的重复
1.2.2、晶体的对称要素和对称操作
使物体的相等部分重复所进行的操作称为 对称操作。
对称操作包括反映、旋转、反伸等。