材料科學(xué)基礎(chǔ)上復(fù)習(xí)題庫

1、LJD整理材料科學(xué)基礎(chǔ)（上）1簡答題簡答題1.空間點(diǎn)陣與晶體點(diǎn)陣有何區(qū)別？空間點(diǎn)陣與晶體點(diǎn)陣有何區(qū)別？晶體點(diǎn)陣也稱晶體結(jié)構(gòu)，是指原子的具體排列；而空間點(diǎn)陣則是忽略了原子的體積，而把它們抽象為純幾何點(diǎn)。2.金屬的金屬的3種常見晶體結(jié)構(gòu)中，不能作為一種空間點(diǎn)陣的是哪種結(jié)構(gòu)？種常見晶體結(jié)構(gòu)中，不能作為一種空間點(diǎn)陣的是哪種結(jié)構(gòu)？密排六方結(jié)構(gòu)。3.原子半徑與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)的配位數(shù)降低時(shí)原子半徑如何變化？原子半徑與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)

2、的配位數(shù)降低時(shí)原子半徑如何變化？原子半徑發(fā)生收縮。這是因?yàn)樵右M量保持自己所占的體積不變或少變，原子所占體積VA＝原子的體積(43πr3間隙體積)，當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)的配位數(shù)減小時(shí)，即發(fā)生間隙體積的增加，若要維持上述方程的平衡，則原子半徑必然發(fā)生收縮。4.在晶體中插入柱狀半原子面時(shí)能否形成位錯(cuò)環(huán)？在晶體中插入柱狀半原子面時(shí)能否形成位錯(cuò)環(huán)？不能。因?yàn)槲诲e(cuò)環(huán)是通過環(huán)內(nèi)晶體發(fā)生滑移、環(huán)外晶體不滑移才能形成。5.計(jì)算位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受力的表達(dá)式為，其中是指什

3、么？計(jì)算位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受力的表達(dá)式為，其中是指什么？外力在滑移面的滑移方向上的分切應(yīng)力。6.位錯(cuò)受力后運(yùn)動(dòng)方向處處垂直于位錯(cuò)線，在運(yùn)動(dòng)過程中是可變的，晶體作相對滑動(dòng)的方位錯(cuò)受力后運(yùn)動(dòng)方向處處垂直于位錯(cuò)線，在運(yùn)動(dòng)過程中是可變的，晶體作相對滑動(dòng)的方向應(yīng)是什么方向？向應(yīng)是什么方向？始終是柏氏矢量方向。7.位錯(cuò)線上的割階一般如何形成？位錯(cuò)線上的割階一般如何形成？位錯(cuò)的交割。8.界面能最低的界面是什么界面？界面能最低的界面是什么界面？共格界面。9.“小

4、角度晶界都是由刃型位錯(cuò)排成墻而構(gòu)成的”這種說法對嗎？小角度晶界都是由刃型位錯(cuò)排成墻而構(gòu)成的”這種說法對嗎？否，扭轉(zhuǎn)晶界就由交叉的同號(hào)螺型位錯(cuò)構(gòu)成10.為什么只有置換固熔體的兩個(gè)組元之間才能無限互溶，而間隙固熔體則不能？為什么只有置換固熔體的兩個(gè)組元之間才能無限互溶，而間隙固熔體則不能？這是因?yàn)樾纬晒倘垠w時(shí)，熔質(zhì)原子的熔入會(huì)使熔劑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生點(diǎn)陣畸變，從而使體系能量升高。熔質(zhì)與熔劑原子尺寸相差越大，點(diǎn)陣畸變的程度也越大，則畸變能越高，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)

5、定性越低，熔解度越小。一般來說，間隙固熔體中熔質(zhì)原子引起的點(diǎn)陣畸變較大，故不能無限互溶，只能有限熔解。綜合題綜合題1.作圖表示立方晶體的（作圖表示立方晶體的（123）（012）（421）晶面及）晶面及[102][211][346]晶向。晶向。2.寫出立方晶體中晶向族寫出立方晶體中晶向族，，等所包括的等價(jià)晶向。等所包括的等價(jià)晶向。3.寫出立方晶體中晶面族寫出立方晶體中晶面族100，110，111，112等所包括的等價(jià)晶面。等所包括的等價(jià)晶

6、面。4.總結(jié)總結(jié)3種典型的晶體結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)特征種典型的晶體結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)特征。5.在立方晶系中畫出以在立方晶系中畫出以[001]為晶帶軸的所有晶面。為晶帶軸的所有晶面。6.面心立方晶體的面心立方晶體的(100)(110)(111)等晶面的面間距和面密度，并指出面間距最大的面。等晶面的面間距和面密度，并指出面間距最大的面。7.Ni的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu)，其原子半徑為的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu)，其原子半徑為r=0.1243求Ni的晶格常數(shù)和密

7、度。的晶格常數(shù)和密度。8.Mo的晶體結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)的晶體結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)a=0.3147nm，試求，試求Mo的原子半徑的原子半徑r。9.在Fe中形成中形成1mol空位的能量為空位的能量為104.67kJ，試計(jì)算從，試計(jì)算從20℃升溫至℃升溫至850℃時(shí)空位數(shù)目增℃時(shí)空位數(shù)目增加多少倍加多少倍10.判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行。判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行。1)a2[101]a6[121]→a3[111]2)a[10

8、0]→a2[101]a2[101]3)a3[112]a2[111]→a6[111]4)a[100]→a2[111]a2[111]11.若面心立方晶體中有若面心立方晶體中有b=a2[101]的單位位錯(cuò)及的單位位錯(cuò)及b=a6[121]的不全位錯(cuò)，此二位錯(cuò)相遇的不全位錯(cuò)，此二位錯(cuò)相遇產(chǎn)生位錯(cuò)反應(yīng)。產(chǎn)生位錯(cuò)反應(yīng)。1)問此反應(yīng)能否進(jìn)行？為什么？問此反應(yīng)能否進(jìn)行？為什么？2)寫出合成位錯(cuò)的柏氏矢量，并說明合成位錯(cuò)的類型。寫出合成位錯(cuò)的柏氏矢量，并說

9、明合成位錯(cuò)的類型。12.已知柏氏矢量已知柏氏矢量b=0.25nm，如果對稱傾側(cè)晶界的取向差，如果對稱傾側(cè)晶界的取向差=1及10，求晶界上位錯(cuò)之間的，求晶界上位錯(cuò)之間的距離。從計(jì)算結(jié)果可得到什么結(jié)論？距離。從計(jì)算結(jié)果可得到什么結(jié)論？LJD整理材料科學(xué)基礎(chǔ)（上）3地沿著固相面的垂直方向連接上去。地沿著固相面的垂直方向連接上去。(15)(15)無論溫度如何分布，常用純金屬生長都是呈樹枝狀界面。無論溫度如何分布，常用純金屬生長都是呈樹枝狀界面。

10、(16)(16)氮化銨和水溶液與純金屬結(jié)晶終了時(shí)的組織形態(tài)一樣，前者呈樹枝晶，后者也呈樹枝氮化銨和水溶液與純金屬結(jié)晶終了時(shí)的組織形態(tài)一樣，前者呈樹枝晶，后者也呈樹枝晶。晶。(17)(17)人們是無法觀察到極純金屬的樹枝狀生長過程，所以關(guān)于樹枝狀的生長形態(tài)僅僅是人們是無法觀察到極純金屬的樹枝狀生長過程，所以關(guān)于樹枝狀的生長形態(tài)僅僅是一種推理。一種推理。(18)(18)液體純金屬中加入形核劑，其生長形態(tài)總是呈樹枝狀。液體純金屬中加入形核劑，

11、其生長形態(tài)總是呈樹枝狀。(19)(19)純金屬結(jié)晶時(shí)若呈垂直方式長大，其界面時(shí)而光滑，時(shí)而粗糙，交替生長。純金屬結(jié)晶時(shí)若呈垂直方式長大，其界面時(shí)而光滑，時(shí)而粗糙，交替生長。(20)(20)從宏觀上觀察，若液－固界面是平直的稱為光滑界面結(jié)構(gòu)，若是金屬鋸齒形的稱為從宏觀上觀察，若液－固界面是平直的稱為光滑界面結(jié)構(gòu)，若是金屬鋸齒形的稱為粗糙界面結(jié)構(gòu)。粗糙界面結(jié)構(gòu)。(21)(21)純金屬結(jié)晶時(shí)以樹枝狀形態(tài)生長，或以平面狀形態(tài)生長，與該金屬的熔化

12、熵?zé)o關(guān)。純金屬結(jié)晶時(shí)以樹枝狀形態(tài)生長，或以平面狀形態(tài)生長，與該金屬的熔化熵?zé)o關(guān)。(22)金屬結(jié)晶時(shí)，晶體長大所需要的動(dòng)態(tài)過冷度有時(shí)還比形核所需要的臨界過冷度大。金屬結(jié)晶時(shí)，晶體長大所需要的動(dòng)態(tài)過冷度有時(shí)還比形核所需要的臨界過冷度大。解析：解析：1.2.＝[100]十[010][001]，共3個(gè)等價(jià)晶向。＝[110]十[110][101][101][011][011]，共6個(gè)等價(jià)晶向。＝[111][111][111][111]，共4個(gè)等價(jià)