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1、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》作業(yè)參考答案第二章1．回答下列問題：（1）在立方晶系的晶胞內(nèi)畫出具有下列密勒指數(shù)的晶面和晶向：（001）與[210]，(111)與[112]，（10）與[111]，(32)與[123]，（2）和[236]。（2）在立方晶系的一個晶胞中畫出（111）和（112）晶面，并寫出兩晶面交線的晶向指數(shù)。解答：（1）（2）首先求（111）和（112）的交線。由式（2－7），即得u=k1l2-k2l1=1x2-1x1=1v=l1h2-l2h1=1x1-2x1=-1w=h1k2-h2k1=1x1-1x1=0所以，
2、（111）和（112）兩晶面交線的晶向指數(shù)為[10]或者[10]。如下圖所示。63立方晶系的{111}、{110}、{123}晶面族各包括多少晶面？寫出它們的密勒指數(shù)。解答：注意：書中有重復(fù)的。如（111）與（）應(yīng)為同一晶面，只是位于坐標(biāo)原點的位置不同。6．（略）7．（題略）（1）(2)用公式求。(3)用公式求。（1）d(100)=0.286nmd(110)=0.202nmd(123)=0.076nm顯然，d(100)最大。6(2)d(100)=0.365nmd(111)=0.211nmd(112)=0.149n
3、m顯然，d(100)最大。(3)d(110)=0.1605nmd(100)=0.278nmd(102)=0.190nm顯然，d(100)最大。由（1）、（2）、（3）得低指數(shù)的面間距較大，而高指數(shù)的晶面間距則較小8．回答下列問題：（1）通過計算判斷（10）、（132）、（311）晶面是否屬于同一晶帶？（2）求（211）和（110）晶面的晶帶軸，并列出五個屬于該晶帶的晶面的密勒指數(shù)。解答提示：（1）首先求任兩面的交線，即求晶面（h1k1l1）和（h2k2l2）的求晶帶軸[uvw]u=k1l2-k2l1、v=l1h2
4、-l2h1、w＝h1k2-h2k1再判斷該晶帶軸是否與另一面垂直，即是否滿足uh＋vk＋wl＝0。（2）采用以上公式求得后，任寫5個，注意h,k,l必須最小整數(shù)化。10．（題略）利用公式（2－12）（2－13）求。正負(fù)離子之間的距離：R0＝R++R-=23.1nm單價離子半徑：RNa+=Cn/(Z1-σ)=Cn/(11-4.52)＝Cn/6.48單價離子半徑：RF-=Cn/(Z2-σ)=Cn/(9-4.52)＝Cn/4.48所以，Cn=61.186從而，RNa+=9.44nmRF-=13.66nm答：略。18．（
5、題略）注意寫詳細(xì)一些。第四章2．（題略）解答提示：利用公式（4－1）解答。取A＝1，則,6=1.38x10-23x1073xln()=1.763x10-19(J/atom)4.（題略）由幾何條件，如果有，a/2[11]+a/2[11]→a[001]反應(yīng)前∑b2為3/2a2,反應(yīng)后∑b2為a2，位錯能反應(yīng)。所以，另一條位錯的柏氏矢量為a/2[11]。7．（題略）注：應(yīng)分段說明。O1,23,4S為螺型位錯，12，34為刃型位錯。OS中彎折的位錯線是扭折，可以通過位錯自身的滑移而消除。O’S’是割階，不容易消除而形成空
6、位。10．（題略）（1）∨（2）x（3）x（4）x（具體解答過程略）11．（題略）（1）能。符合位錯反應(yīng)的幾何條件和能量條件。位錯反應(yīng)式為：a/2[01]+a/6[12]→a/3[11]注意如果寫成a/2[01]→a/6[12]+a/3[2]時顯然不合題意，此反應(yīng)是不能進(jìn)行的。（2）合成位錯的柏氏矢量是a/3[11]，是不全位錯。14．（略）18．（題略）（1）依題意，晶界能之間應(yīng)該有以下關(guān)系成立：故0.25J/m260.326J/m20.5J/m2（2）討論（略）。注意第二相出現(xiàn)時，界面能隨著與其基體夾角的增大
7、而增大，從而角度大的第二相在熱力學(xué)上是一種不穩(wěn)態(tài)，第二相傾向于小角度出現(xiàn)。第五章3．（題略）（1）見教材P141，P146，注意寫詳細(xì)點。（2）MnS：正常價化合物，鋼鐵中的有害夾雜物，使之易脆，降低韌性。Fe3C:間隙化合物，正交晶系結(jié)構(gòu)，鋼鐵中的常見強化相。Mg2Si:正常價化合物，具有離子鍵特征，是鋁合金中常見的強化相。SiC:正常價化合物，具有共價鍵特征，常用作復(fù)合材料的增強粒子。Cu31Sn8:電子化合物，復(fù)雜立方，具有金屬鍵特征Fe4N:間隙化合物，面心立方，強化相。WC:間隙化合物，簡單立方，強化相
8、。Cr23C6:間隙化合物，復(fù)雜立方，強化相。5．（題略）提示：根據(jù)已知條件，利用杠桿定律算出520℃時的液相點50％，和400℃時的液相點20％，在加上各自的熔點，利用以上關(guān)鍵點，連接成線，即得相圖。6．（題略）利用杠桿定律得到各個關(guān)鍵點，連線即得。9．（題略，強烈建議抄鐵碳合金相圖）分析參見教材亞共析鋼部分P181－182。結(jié)晶組織過程示意圖參考圖5－50。冷卻曲線注
