材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)第三章答案

1、3.8鐵具有鐵具有BCC晶體結(jié)構(gòu)，原子半徑為晶體結(jié)構(gòu)，原子半徑為0.124nm，原子量為，原子量為55.85gmol。計(jì)算其密度并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。。計(jì)算其密度并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。答：BCC結(jié)構(gòu)，其原子半徑與晶胞邊長(zhǎng)之間的關(guān)系為：a=4R=4?0.1241.732nm=0.286nm3V=a3=(0.286nm)3=0.02334nm3=2.334?10?23cm3BCC結(jié)構(gòu)的晶胞含有2個(gè)原子，?其質(zhì)量為：m=2?55.85g(6.02

2、3?1023)=1.855?10?22g密度為?=1.855?10?22g(2.334?10?23m3)=7.95gcm33.9計(jì)算銥原子的半徑，已知計(jì)算銥原子的半徑，已知Ir具有具有FCC晶體結(jié)構(gòu)，密度為晶體結(jié)構(gòu)，密度為22.4gcm3，原子量為，原子量為192.2gmol。答：先求出晶胞邊長(zhǎng)a，再根據(jù)FCC晶體結(jié)構(gòu)中a與原子半徑R的關(guān)系求R。FCC晶體結(jié)構(gòu)中一個(gè)晶胞中的原子數(shù)為4，?=4?192.2g(6.023?1023?a3cm

3、3)=22.4gcm3，求得a=0.3848nm由a=2R求得R=a4=1.414?0.3848nm4=0.136nm223.10計(jì)算釩原子的半徑，已知計(jì)算釩原子的半徑，已知V具有具有BCC晶體結(jié)構(gòu)，密度為晶體結(jié)構(gòu)，密度為5.96gcm3，原子量為，原子量為50.9gmol。答：先求出晶胞邊長(zhǎng)a，再根據(jù)BCC晶體結(jié)構(gòu)中a與原子半徑R的關(guān)系求R。BCC晶體結(jié)構(gòu)中一個(gè)晶胞中的原子數(shù)為2，?=2?50.9g(6.023?1023?a3cm3)

4、=5.96gcm3，求得a=0.305nm由a=4R求得R=a4=1.732?0.305nm4=0.132nm33晶體結(jié)構(gòu)是否為晶體結(jié)構(gòu)是否為FCC或BCC晶體結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)。3.15下面列出的表為下面列出的表為3種假定合金的原子量，密度和原子半徑。判種假定合金的原子量，密度和原子半徑。判斷每種合金，其晶體結(jié)構(gòu)是否為斷每種合金，其晶體結(jié)構(gòu)是否為FCC，BCC，或簡(jiǎn)單立方，并證，或簡(jiǎn)單立方，并證明你的結(jié)論。簡(jiǎn)單立方晶胞示在圖明你的結(jié)論。簡(jiǎn)

5、單立方晶胞示在圖3.40中。中。合金原子量原子量(gmol)密度密度(gcm3)原子半徑原子半徑(nm)A77.48.220.125B107.613.420.133C127.39.230.142答：（答：（1）單個(gè)原子質(zhì)量：77.4(6.02?1023)=1.2857?10?22g則：則：nVC=8.22?10?21g(1.2857?10?22g?nm3)=63.934nm?3（2）單個(gè)原子質(zhì)量：107.6(6.02?1023)=1.7

6、87?10?22g則：則：nVC=13.42?10?21g(1.787?10?22g?nm3)=75.098nm?3若為簡(jiǎn)單立方：VC=a3=(2R)3=(2?0.133)3=0.01882nm3則：n=1.41與簡(jiǎn)單立方晶胞存在1個(gè)原子不符，故不是簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)。若為面心立方：VC=a3=(2R)3=(2?1.414?0.133)3=0.0532nm3√2則：n=3.996與面心立方晶胞存在4個(gè)原子相符，因此是面心立方結(jié)構(gòu)。3.16錫晶