最新材料物理作業(yè)01課件教學(xué)講義ppt課件.ppt

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1、2014材料物理作業(yè)01課件1.3說明離子晶體的晶格能與其硬度，熔點及熱膨脹系數(shù)的關(guān)系離子鍵的強弱可以用晶格能的大小來衡量晶格能是指將1mol的離子晶體中各離子拆散至氣態(tài)時所需的能量離子晶體晶格能越大，其硬度和熔點越大，熱膨脹系數(shù)越小1.5敘述決定離子晶體結(jié)構(gòu)的主要因素晶體的結(jié)構(gòu)取決于其組成質(zhì)點的數(shù)量關(guān)系，大小比例與極化性能。離子半徑配位數(shù)：一個離子離最鄰近的異號離子的個數(shù)極化對結(jié)構(gòu)的影響配位多面體連接方式1.1略1.8一晶面截x軸于1/2a，y軸于b，z軸于2/3c，求晶面符號。晶面符號：取晶面在各軸上的截距系數(shù)p，q，r的倒數(shù)比1/p：1/q：1/r，化簡為互質(zhì)的整數(shù)比為h：k：l截距

2、系數(shù)：p=1/2，q=1，r=2/3倒數(shù)比1/p：1/q：1/r=2：1：3/2互質(zhì)的整數(shù)比h：k：l=4：2：3晶面符號為：（423）（000）（100）xyz（110）（010）（??0）（?0?）（0??）（011）（001）（111）（101）（??1）（1??）（?1?）（???）（???）（???）（???）r2r2.1設(shè)鈉晶體中肖特基缺陷生成能為1ev,求300K時肖特基缺陷的濃度肖特基缺陷濃度公式：故有：2.2非化學(xué)計量化合物FexO中，F(xiàn)e3+/Fe2+=0.1，求FexO中的空位濃度及x值。解：非化學(xué)計量化合物FexO，可認(rèn)為α(mol)的Fe2O3溶入FeO中Fe3+

3、在Fe2+位置上，比原位置多一個單位正電荷，為了滿足電中性，出現(xiàn)一個Fe2+空位，這個空位帶兩個單位負(fù)電荷，配平反應(yīng)方程式為：α2αα此非化學(xué)計量化合物的組成為：由Fe3+/Fe2+=0.1有：正常格點數(shù)：N=1+x=1.956空位濃度為：2.4下列四種化合物均為尖晶石型晶體，其晶胞參數(shù)分別為：有一單相物質(zhì)由MgO，CoO，Al2O3，Cr2O3各25%（摩爾分?jǐn)?shù)）合成，請分別從兩個系列計算固溶體的晶胞參數(shù)并做比較衛(wèi)格定律：固溶體晶胞參數(shù)是雜質(zhì)濃度的線性函數(shù)。ass=a1c1+a2c2雷特格定律：表示了固溶體晶胞體積的家和性：2.6Zn空位：x2xx固溶體化學(xué)式為：Bi2O3摩爾分?jǐn)?shù)為2.

4、5%有：X=0.024固溶體化學(xué)式為：分子量為：M=86.704g/mol缺陷總量為：O填隙：x2xx固溶體化學(xué)式為：Bi2O3摩爾分?jǐn)?shù)為2.5%有：X=0.024固溶體化學(xué)式為：分子量為：M=88.657g/mol缺陷總量為：6.3MgO—Al2O3—SiO2系統(tǒng)的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上，在低共熔溫度下，液相的表面張力為900×10-3N/m，液體與固體的界面能為600×10-3N/m，測得接觸角為70.52°⑴求Si3N4的表面張力。解：⑴已知γLV=900×10-3N/mγSL=600×10-3N/mθ=70.52°γSV=γSL+γLVCOSθ=600×10-3+900×1

5、0-3×COS70.25=900.13×10-3N/m6.5在高溫將某金屬熔于Al2O3片上。（1）若Al2O3的表面能估計為1J/m2，此熔融金屬的表面能也與之相似，界面能估計約為0.3J/m2，問接觸角是多少？（2）若液相表面能只有Al2O3表面能的一半，而界面能是Al2O3表面張力的2倍，試估計接觸角的大?。拷猓海?）根據(jù)Yong方程將已知數(shù)據(jù)代入上式=0.7，所以可算得接觸角約為45.6度（2）將已知數(shù)據(jù)代入Yong方程=0.8，可算得接觸角約為36.9度。6.11氧化鋁瓷件中需要被銀，已知1000℃時γ(Al2O3(S))=1.0×10-3N/m,γ(Ag(L))=0.92×10

6、-3N/m,γ(Ag(L)/Al2O3（S）)=1.77×10-3N/m,問液態(tài)銀能否濕潤氧化鋁瓷件表面？用什么方法改善它們之間的濕潤性？解：由于γSV=γSL+γLVCOSθ∴COSθ=-0.84∴θ=147°﹥90°∴液態(tài)銀不能濕潤氧化鋁瓷件表面，但可以通過降低γSL使其小于γSV，從而達(dá)到濕潤的目的。方法如下：加入一些金屬降低γSL。7.1略7.2固體硫有兩種晶型，即單斜硫、斜方硫，因此，硫系統(tǒng)可能有四個相，如果某人實驗得到這四個相平衡共存，試判斷這個實驗有無問題？解：有問題，根據(jù)相律，F(xiàn)=C-P+2=1-P+2=3-P，系統(tǒng)平衡時，F(xiàn)=0，則P=3，硫系統(tǒng)只能是三相平衡系統(tǒng)。7.3

7、圖7.52是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中DEF線是熔體的蒸發(fā)曲線。KE是晶型I的升華曲線；GF是晶型II的升華曲線；JG是晶型III的升華曲線，回答下列問題：（1）在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點的相平衡關(guān)系；（2）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相？哪種晶型為介穩(wěn)相？（3）各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不可逆轉(zhuǎn)變？解：（1）KEC為晶型Ⅰ的相區(qū)，EFBC過冷液體的介穩(wěn)區(qū)，AGFB晶型Ⅱ的介穩(wěn)區(qū)，JGA晶型Ⅲ的介穩(wěn)區(qū)，