溶解度间隙
溶解度间隙（）是指在相图中一个由多个组分构成的均相（液体或固溶体）分为至少两个均相共存的区域，即组分不完全混合的区域。 根据IUPAC金皮书定义： 同结构相之间的溶解度间隙也可被称为固溶度曲线，一个用于描述相图中溶解度间隙与其他相区之间边界的词语。 从热力学角度来看，溶解度间隙表示混合物组成范围内的最大值（例如吉布斯能）。 已经命名的溶解度间隙 已经有一些溶解度间隙被命名，包括： 在斜长石类矿物中发现的Huttenlocher（在倍长石…
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结构完整性与失效
尼戈尼因积雪重量导致的建筑倒塌]] 结构完整性与失效（）是工程学的一个方面，涉及结构承受预定结构荷重（重量、力等）而不破坏的能力，并包括对过去结构失效的研究，以防止未来设计中发生类似事故。 结构完整性是指一个构件——无论是结构部件还是由多个部件组成的结构——在包括自身重量在内的荷载下保持完整而不破坏或过度变形的能力。它确保建筑物在其设计使用寿命内，在合理使用条件下发挥其设计功能。构件在建造时需满足结构完整性要求，以防止造成人员受伤、严重…
各向异性
所測得宇宙微波背景辐射下极小的非均向性]] 各向異性（），或作異向性、非均向性，與各向同性相反，指物体的全部或部分物理、化学等性质随方向的不同而有所变化的特性，例如石墨单晶的电导率在不同方向的差異可达数千倍，又如天文學上，宇宙微波背景輻射亦擁有些微的非均向性。許多的物理量都具有非均向性，如弹性模量、电导率、在酸中的溶解速度等。 不同領域的運用 物理學 各向异性可分为： 磁性各向異性 電性各向異性 光學各向異性 結構各向異性 地質學 在地…
高分子科學
的球棍模型]] 聚合物科學（），或稱高分子科學，是研究聚合物的材料科學的分支，研究对象主要为塑膠及彈性體（橡胶）等聚合物，有时也包括生物高分子，例如蛋白质、脱氧核糖核酸（DNA）等。高分子科學是一门交叉学科，研究者可以來自物理、化學、生物学及工程學等各種不同的領域。 歷史 19世纪 1830年代，法国化学家、德国化学家尚班等人首次對高分子進行了现代科学意义的研究。他们以天然高分子纖維素為原料，製造出了賽璐珞、醋酸纖維素等半合成材料。 “…
各向同性
各向同性（），或作等向性、均向性，是指物体的物理、化学性质不因方向而有所变化的特性，即在不同方向所测得的性能数值是相同的。如所有的气体、液体以及非晶体都显示各向同性，多晶体（如一块金属）表现的各向同性称为“准各向同性”。各向同性的物体称为均质体。 各向同性与各向异性相反。确切的定义，取决于其使用的领域。各向同性的辐射在各向上有等同的强度，并且一个各向同性的场对测试粒子有同样的作用，无论其初始方向。以波动的传播为例，波源于此种介质中，发出…
MXene
在材料科学中，MXene是指一类无机化合物，由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。它最初于2011年报道，由于MXene材料表面有羟基或末端氧，它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。 结构 通过HF蚀刻制备的合成的MXene具有类似手风琴形态，它们是多层MXene（ML-MXene），或少于5层时称作薄层MXene（FL-MXene）。。 可以通过侵蚀MAX相来制备MXene，刻蚀液中通常含有氟离子，如氢氟酸（HF）、盐…
雷射加熱平台成長
雷射加熱平台成長（Laser-heated pedestal growth，縮寫簡稱LHPG）或雷射浮區法（laser floating zone，縮寫簡稱LFZ）)是一種晶體成長技術。 該技術可以被視為一種精簡版的區域熔煉，只不過熱源改成了功率強大的二氧化碳雷射或者釔鋁石榴石雷射。 在現代眾多液體/固體相變化的晶體成長技術中，雷射加熱平台成長已成為材料科學研究中的重要技術。 雷射加熱平台成長技術具有兩大優勢，其一為高拉取速率（高達傳統…
表面重构
表面重构（surface reconstruction）指的是晶体表层原子的排布结构与晶体内部原子的排列方式不一致的现象。对表面重构的研究可以帮助理解不同材料表面上的化学特性。表面重构既可以发生在单一化学组分的晶体表面（例如Si(111)7×7表面重构）；当另一种材料吸附在晶体表面（例如银原子吸附在Si(111)7×7表面），吸附原子也可以引起新的重构。 基本原理 理想情况下的晶体向各方向无限延伸，其中任一原子的平衡位置由晶体中其他所有…
麦克斯韦模型
麦克斯韦模型（）是用于描述材料粘弹性的一种模型。麦克斯韦由一个纯弹性的弹簧和一个纯黏性的黏壶（阻尼器）串联而成，其中的弹簧符合胡克定律，用于描述材料的弹性方面性质；而黏壶符合牛顿流体特征，代表黏性方面性质。1867年，詹姆斯·麦克斯韦提出了这一模型，符合这一模型的流体也被称为麦克斯韦流体。如果将弹簧和黏壶并联，则被称为开尔文-沃伊特模型。按照这一设计，当模型受到轴向应力时，总应力、弹簧上应力和黏壶应力应该相等，而总应变应该等于两者应变之…
朗缪尔吸附模型
朗缪尔吸附模型（）也常被称为朗缪尔吸附等温式。这一模型假设在等温吸附过程中，吸附质的分子与理想气体的分子类似，吸附和解吸是一对可逆过程。也解释了吸附质的分压p_A与固体吸附剂上吸附质的体积之间的关系。其中的吸附剂被假设为一个理想的固体表面，具有一系列能够与吸附质结合的位点。这种结合被视作气相的吸附质分子A_\text{g}和空的位点的相互作用。 这种化学反应就形成了一个被吸附的物种A_\text{ad}，这一化学反应的平衡常数即为K_\…
中国科学院上海硅酸盐研究所
中国科学院上海硅酸盐研究所（），简称“上硅所”，是中华人民共和国一家主要关注化学、材料学等领域的专业研究机构，是中国科学院直属正局级单位，其前身可追溯到1928年正式创立于上海的国立中央研究院工程研究所。 上海硅酸盐研究所现有中国科学院院士2人、中国工程院院士3人，正高级科技人员108人，副高级科技人员202人。 历史 1927年11月20日，蔡元培主持召开中央研究院筹备会议，会议通过了《中华民国大学院中央研究院组织条例》并决定优先筹备…
表面等离极化激元
表面等离极化激元 （Surface Plasmon Polaritons）是一种在金属–电介质或金属-空气介面上传播的处于红外或可见光波段的电磁波。"表面等离极化激元"这一术语阐明了这一物理现象既包含金属中的电子运动（"表面等离激元"），也包含在空气或电介质中传播的电磁波（"极化子"）。 表面等离极化激元是一种表面波, 如同光在光纤中传播一样，表面等离极化激元仅在金属和电介质的介面上传播。表面等离极化激元比使其激发的入射光（光子）具有更…
二次离子质谱
二次离子质谱（）是用来分析固体表面或者是薄膜的化学成分的技术，其用一束聚焦的离子束溅射待测品表面，并通过检测轰击出的二次离子的荷质比确定距表面深度1-2纳米厚的薄层的元素、同位素与分子的组成。 它是用m，Xe等惰性气体电离产生重离子来轰击样品表面，把打出试样的碎片连同轰击时弹射出去的原激发离子一同送入质谱计，进行质量分离与检测，最后得到质谱。它的原理除了采用离子枪轰击激发以外，其余与质谱仪完全相同。SIMS一般采用四极质谱计，因为它结构…
差热分析
差热分析 (简称DTA) 是一种热分析技术。待测样品和参比物经历同样的热过程，由于待测样品和参照样品相变性质和比热不同，经历同样的热过程后所达到的温度不同。DTA仪器会记录下过程中待测样品和参照样品之间的温度差，然后可以作出温差-时间或温差-温度曲线。曲线上的峰值可以给出关于相变和玻璃化转变温度的信息。DTA峰下面的面积给出了相变热的值。 设备 差热分析包含有一个具有热电偶、样品容器和陶瓷或金属的容器，一个炉子，一个控制温度的单元和一个…
差示扫描量热法
差示扫描量热法（，简称DSC）是一种热分析技术，借助补偿器测量使样品与参比物达到同样温度所需的加热速率与温度的关系。 历史 1962年E.S.沃森和M.J.奥尼尔发明了差示扫描量热法在1963年的匹兹堡分析化学和应用光谱学会议上介绍给商业界。1964年第一台可以用于生物化学研究的差示扫描量热法机器被发展出来近年来出现了调制差示扫描量热法（Modulated DSC），其改进为在传统的线性加热方式上叠加了正弦振荡加热方式，同时提高了解析度…
洛氏硬度试验
洛氏硬度试验（），是简便、迅速的硬度测试方法。洛氏硬度试验方法广泛应用于生产制造、科学研究的各个领域。 洛氏硬度试验是用标准型压头在先后两次对被试材料表面施加试验力（初试验力F0与总试验力F0+F1），在试验力的作用下压头压入试样表面。在总试验力保持一定时间后，卸除主试验力F1，保留初始试验力F0的情况下测量压入深度，以总试验力下压入深度与在初试验力下的压入深度之差（即所谓的残余压入深度）来表征硬度的高低，残余压入深度值越大，硬度值越低…
位错
位错（），在材料科学中，指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体缺陷）。从几何角度看，位错属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线，其存在对材料的物理性能，尤其是力学性能，具有极大的影响。“位错”这一概念最早由意大利数学家和物理学家维托·伏尔特拉于1905年提出。 理想位错主要有三种形式：刃位错（）和 螺旋位错（）及混合位错（）兼有前面两者的特征。 数学上，位错属于一种拓扑缺陷，有时称为“孤立子”或“…
孪晶
孪晶，亦称双晶，是指由两个以上同种晶体所构成﹑非平行的规则连生体。在构成孪晶的两个单晶体间﹐必然会有部分的对应晶面﹑对应晶棱相互平行﹐但不可能全部一一平行﹐然而它们必可通过某一反映﹑旋转180°或者反伸（倒反）的对称操作而达到彼此重合或者完全平行。 孪晶要素 孪晶要素是用来表征孪晶中单晶体方位间的对称取向关系的假想几何要素。它包括﹕ 孪晶面 是一个假想的平面，通过它，可使形成孪晶的两个单晶体重合或者完全平行。因此﹐孪晶面必定是两个晶体晶…
重结晶
的再結晶過程]] 重结晶（），再结晶，晶种结晶法，也称之為優先結晶法；是一种物理过程，在化学、冶金学和地质学中有很不同的用途。 定義 重结晶是将物质溶于溶剂或熔融后，又重新从溶液或熔融体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起的物质彼此分离。 向热的饱和或过饱和的外消旋溶液中，加入一种纯光活性异构体的晶种，创造出不对称的环境。 當冷却到一定的温度時，稍微过量的与晶种相同的異構體就会优先结晶。滤去晶体后，在剩下的母液…
脆性断裂
脆性断裂（），简称脆断，是指材料未有明显的塑性形变而断裂的现象。比如，玻璃、陶瓷的断裂就几乎不发生塑性变形，是典型的脆性断裂。脆性断裂发生前无宏观塑性变形，几乎没有预兆，并且发展很迅速，一旦开裂，裂纹会迅速扩展，造成大裂口或整体断裂，通常还会产生很多碎片，因而脆性断裂很容易造成突发严重事故。 脆性断裂根据裂纹扩展路径的不同，可分为晶间断裂和解理断裂。晶间断裂是裂纹延晶界扩展的断裂，解理断裂是裂纹延解理面扩展的断裂。 參照 延性断裂 参考…