在本单元中，我们将讨论原子结构、原子如何相互作用以及这些相互作用如何影响材料特性。 我们将探讨材料中的原子类型如何决定发生何种键合，金属键、离子键和共价键这三种主要键合的区别，以及键合类型对材料微观结构的影响。 您将了解原子是如何根据其大小和键合的自然结果进行排列的。 这些知识将为您理解材料的微观结构与其特性之间的关系奠定基础。

本单元介绍晶体材料中原子的排列方式。 我们日常接触的许多材料都是晶体，这意味着它们是由有规律重复排列的原子组成的。 晶体的 "构件"，即布拉维晶格，决定了材料的某些物理特性。 了解这些晶体学原理对于讨论缺陷和扩散问题至关重要，这些问题将在下一模块中讨论。

在上一单元中，我们了解了晶体材料的晶格结构如何在一定程度上决定了该材料的性质。 在本模块中，我们将开始学习缺陷--与预期微观结构的偏差--如何对性质产生巨大影响。 本模块涉及一维缺陷或点缺陷，这些缺陷可能是原子缺失（空位）或原子过剩（间隙溶液），也可能是晶格点上的原子类型错误（置换溶液）。 在这些概念的基础上，本模块的部分内容将涉及扩散--原子在晶体结构中的运动。

本模块涵盖二维和三维缺陷，如位错、晶界和析出物。 讨论将扩展到解释材料如何在微观层面上适应变形。 最后，我们将讨论缺陷的存在和性质如何增加或减少材料的强度。

在本模块中，我们将讨论不完全结晶的材料，如聚合物、橡胶和玻璃。 你将了解无结晶性如何影响这些材料的行为，以及哪些因素会影响它们的形成和特性。 课程包括讨论无定形材料的微观结构和缺陷、聚合物中的部分结晶性，以及展示材料在不同温度下的韧性和脆性行为。