晶体缺陷习题和答案及解析

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1、WORD格式编辑整理晶体缺陷习题与答案1解释以下基本概念肖脱基空位、弗仑克尔空位、刃型位错、螺型位错、混合位错、柏氏矢量、位错密度、位错的滑移、位错的攀移、弗兰克—瑞德源、派—纳力、单位位错、不全位错、堆垛层错、汤普森四面体、位错反应、扩展位错、表面能、界面能、对称倾侧晶界、重合位置点阵、共格界面、失配度、非共格界面、内吸附。2指出图中各段位错的性质，并说明刃型位错部分的多余半原子面。3如图，某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环，并受到一均匀切应力。(1)分析该位错环各段位错的结构类型。(2)求各段位错线所受的力的大小及方向。(3)在的作用下，该位错环将如何运动?(4)在的作

2、用下，若使此位错环在晶体中稳定不动，其最小半径应为多大?4面心立方晶体中，在(111)面上的单位位错，在(111)面上分解为两个肖克莱不全位错，请写出该位错反应，并证明所形成的扩展位错的宽度由下式给出(G切变模量，层错能)。5已知单位位错能与肖克莱不全位错相结合形成弗兰克不全位错，试说明：（1）新生成的弗兰克不全位错的柏氏矢量。(2)判定此位错反应能否进行？(3)这个位错为什么称固定位错?6判定下列位错反应能否进行?若能进行，试在晶胞上作出矢量图。(1)(2)(3)7试分析在(111)面上运动的柏氏矢量为专业资料分享WORD格式编辑整理的螺位错受阻时，能否通过交滑移转移到()，(

3、)，()面中的某个面上继续运动?为什么?8根据晶粒的位向差及其结构特点，晶界有哪些类型?有何特点属性?9直接观察铝试样，在晶粒内部位错密度为5×1013/m2，如果亚晶间的角度为5o，试估算界面上的位错间距(铝的晶格常数a=2.8×10-10m)。1.设铜中空位周围原子的振动频率为1013s-1，⊿Em为0.15γTM10-18J，exp(⊿Sm/k)约为1，试计算在700K和室温(27℃)时空位的迁移频率。2.Nb的晶体结构为bcc，其晶格常数为0.3294nm，密度为8.57g/cm3，试求每106Nb中所含空位数目。3.Pt的晶体结构为fcc，其晶格常数为0.39231nm

4、，密度为21.45g/cm3，试计算空位所占的格子之比例。4.若fcc的Cu中每500个原子会失去一个原子，其晶格常数为0.36153nm，试求铜的密度。5.若H原子正好能填入a-Fe的间隙位置，而如果每200个铁原子伴随着一个H原子，试求理论的和平均的密度与致密度(已知a-Fea=0.286nm，rFe=0.1241nm，rH=0.036nm)。6.MgO的密度为3.58g/cm3，其晶格常数为0.42nm，试求每个MgO单位晶胞内所含的肖托基缺陷之数目。7.在铁中形成1mol空位的能量为104.675KJ，试计算从20℃升温之850℃时空位数目增加多少倍？8.由600℃降至3

5、00℃时，锗晶体中的空位平衡浓度降低了六个数量级，试计算锗晶体中的空位形成能。9.钨在20℃时每1023个晶胞中有一个空位，从20℃升至1020℃，点阵常数膨胀了4γTM10-4%，而密度下降了0.012%，求钨的空位形成能及形成熵。10.铝的空位形成能(EV)和间隙原子形成能(Ei)分别为0.76eV和3.0eV,求在室温(20℃)及500℃时铝空位平衡浓度与间隙原子平衡浓度的比值。11.若将一位错线的正向定义为原来的反向，此位错的柏氏矢量是否改变？位错的类型性质是否改变？一个位错环上各点位置类型是否相同？12.有两根左螺旋位错线，各自的能量都为E1，当他们无限靠拢时，总能量为

6、多少？13.如下图3-1表示两根纯螺位错，一个含有扭折，而另一个含有割阶。从图上所示的箭头方向为位错线的正方向，扭折部分和割阶部分都为纯刃型位错。a)若图示滑移面为fcc的(111)面，问这两对位错线段中(指割阶和扭折)，哪一对比较容易通过他们自身的滑移而去除？b)解释含有割阶的螺型位错在滑动时是怎样形成空位的。14.假定有一个柏氏矢量在[0-10]晶向的刃型位错沿着(100)晶向而滑动，a)如果有另一个柏氏矢量在[010]方向，沿着(001)晶面上运动的刃型位错，通过上述位错时该位错将发生扭折还是割阶？b)如果有一个柏氏矢量方向为[100]，并在(001)晶面上滑动的螺型位错通

7、过上述位错，试问它将发生扭折还是割阶？15.有一截面积为1mm2，长度为10mm的圆柱状晶体在拉应力作用下，a)若与圆柱体轴线成45°的晶面上有一个位错线运动，它穿过试样从另一面穿出，问试样将发生多大的伸长量(设b=γTM10-10m)？b)若晶体中位错密度为1014m-2，当这些位错在应力作用下，全部运动并走出晶体，试计算由此而发生的总变形量(假定没有新的位错产生)。c)求相应的正应变。16.有两个被钉扎住的刃型位错A-B和C-D，他们的长度x相等，且有相同的b大小和方向(图3