材料科學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)典復(fù)習(xí)題與答案.doc

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1、第七章回復(fù)再結(jié)晶，還有相圖的容。第一章1.作圖表示立方晶體的晶面及晶向。2.在六方晶體中，繪出以下常見晶向等。3.寫出立方晶體中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等價(jià)晶面。4.鎂的原子堆積密度和所有hcp金屬一樣，為0.74。試求鎂單位晶胞的體積。已知Mg的密度，相對原子質(zhì)量為24.31，原子半徑r=0.161nm。5.當(dāng)CN=6時(shí)離子半徑為0.097nm，試問：1)?當(dāng)CN=4時(shí)，其半徑為多少？2)?當(dāng)CN=8時(shí)，其半徑為多少？6.?試問：在銅（fcc,a=0.361nm）的

2、<100>方向及鐵(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的線密度為多少？7.鎳為面心立方結(jié)構(gòu)，其原子半徑為。試確定在鎳的（100），（110）及（111）平面上1中各有多少個(gè)原子。8.?石英的密度為2.65。試問：1)?1中有多少個(gè)硅原子（與氧原子）？2)?當(dāng)硅與氧的半徑分別為0.038nm與0.114nm時(shí)，其堆積密度為多少（假設(shè)原子是球形的）？9.在800℃時(shí)個(gè)原子中有一個(gè)原子具有足夠能量可在固體移動(dòng)，而在900℃時(shí)個(gè)原子中則只有一個(gè)原子，試求其激活能（J/原子）。10.若將一塊鐵加熱至

3、850℃，然后快速冷卻到20℃。試計(jì)算處理前后空位數(shù)應(yīng)增加多少倍（設(shè)鐵中形成一摩爾空位所需要的能量為104600J）。11.設(shè)圖1-18所示的立方晶體的滑移面ABCD平行于晶體的上、下底面。若該滑移面上有一正方形位錯(cuò)環(huán)，如果位錯(cuò)環(huán)的各段分別與滑移面各邊平行，其柏氏矢量b∥AB。1)?有人認(rèn)為“此位錯(cuò)環(huán)運(yùn)動(dòng)移出晶體后，滑移面上產(chǎn)生的滑移臺(tái)階應(yīng)為4個(gè)b,試問這種看法是否正確？為什么？2)指出位錯(cuò)環(huán)上各段位錯(cuò)線的類型，并畫出位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)出晶體后，滑移方向及滑移量。12.設(shè)圖1-19所示立方晶體中的滑移面ABCD平行

4、于晶體的上、下底面。晶體中有一條位錯(cuò)線段在滑移面上并平行AB，段與滑移面垂直。位錯(cuò)的柏氏矢量b與平行而與垂直。試問：1)?欲使段位錯(cuò)在ABCD滑移面上運(yùn)動(dòng)而不動(dòng)，應(yīng)對晶體施加怎樣的應(yīng)力？2)?在上述應(yīng)力作用下位錯(cuò)線如何運(yùn)動(dòng)？晶體外形如何變化？13.設(shè)面心立方晶體中的為滑移面，位錯(cuò)滑移后的滑移矢量為。1)??在晶胞中畫出柏氏矢量b的方向并計(jì)算出其大小。2)?在晶胞中畫出引起該滑移的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的位錯(cuò)線方向，并寫出此二位錯(cuò)線的晶向指數(shù)。14.???判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行。1)?????2)???3)?

5、??4)????15.???若面心立方晶體中有b=的單位位錯(cuò)及b=的不全位錯(cuò)，此二位錯(cuò)相遇產(chǎn)生位錯(cuò)反應(yīng)。1)???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。16.??若已知某晶體中位錯(cuò)密度。1)??由實(shí)驗(yàn)測得F-R位錯(cuò)源的平均長度為，求位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)中F-R位錯(cuò)源的數(shù)目。2)???計(jì)算具有這種F-R位錯(cuò)源的鎳晶體發(fā)生滑移時(shí)所需要的切應(yīng)力。已知Ni的Pa，。17.已知柏氏矢量b=0.25nm，如果對稱傾側(cè)晶界的取向差=1°及10°，求晶界上位錯(cuò)之間的距離。從計(jì)算結(jié)果可得到什

6、么結(jié)論？18.???由n個(gè)刃型位錯(cuò)組成亞晶界，其晶界取向差為0.057°。設(shè)在形成亞晶界之前位錯(cuò)間無交互作用，試問形成亞晶界后，畸變能是原來的多少倍（設(shè)形成亞晶界后，）？19.???用位錯(cuò)理論證明小角度晶界的晶界能與位向差的關(guān)系為。式中和A為常數(shù)。20.?簡單回答下列各題。1)??空間點(diǎn)陣與晶體點(diǎn)陣有何區(qū)別？2)??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)？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？4)?在晶體中插入柱狀半原子面時(shí)能否形成位錯(cuò)環(huán)？5)?計(jì)算

7、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受力的表達(dá)式為，其中是指什么？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)的方向應(yīng)是什么方向？7)位錯(cuò)線上的割階一般如何形成？8)界面能最低的界面是什么界面？9)?“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？答案1．有關(guān)晶面及晶向附圖2.1所示。2．?見附圖2.2所示。3．?{100}＝(100)十(010)+(001)，共3個(gè)等價(jià)面。{110}＝(110)十()+(101)+()+(011)+()，共6個(gè)等價(jià)面。{111}＝(111)+()+()+(

8、)，共4個(gè)等價(jià)面。共12個(gè)等價(jià)面。4．?單位晶胞的體積為VCu＝0.14nm3(或1.4×10-28m3)5．(1)0.088nm；(2)0.100nm。6．Cu原子的線密度為2.77×106個(gè)原子/mm。Fe原子的線密度為3.50×106個(gè)原子/mm。7．1.6l×l013個(gè)原子/mm2；1.14X1013個(gè)原子/mm2；1.86×1013個(gè)原子/mm2。8．(1)5.29×1028個(gè)矽原子/m3；??(2)0.33。9．9