西工大材料科学基础复习题

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1、1.       作图表示立方晶体的晶面及晶向。2.       在六方晶体中，绘出以下常见晶向等。3.       写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。{100}＝(100)十(010)+(001)，共3个等价面。{110}＝(110)十()+(101)+()+(011)+()，共6个等价面。{111}＝(111)+()+()+()，共4个等价面。共12个等价面。4.       镁的原子堆积密度和所有hcp金属一样，为0.74。试求镁单位晶胞的体积。已知Mg的密度，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm。单位晶胞的体积为

2、VCu＝0.14nm3(或1.4×10-28m3)5.       当CN=6时离子半径为0.097nm，试问：1)       当CN=4时，其半径为多少？2)       当CN=8时，其半径为多少？(1)0.088nm；(2)0.100nm6.       试问：在铜（fcc,a=0.361nm）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？Cu原子的线密度为2.77×106个原子/mm。Fe原子的线密度为3.50×106个原子/mm7.       镍为面心立方结构，其原子半径为。试确定在镍的（100），（110）及（111）平面上1中各

3、有多少个原子。1.6l×l013个原子/mm2；1.14X1013个原子/mm2；1.86×1013个原子/mm2。8.       石英的密度为2.65。试问：1)       1中有多少个硅原子（与氧原子）？2)       当硅与氧的半径分别为0.038nm与0.114nm时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？1)5.29×1028个矽原子/m3；  (2)0.33。9.       在800℃时个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动，而在900℃时个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。9.0.4×10-18/个原子。10.   若将一块铁加热至850℃，然后

4、快速冷却到20℃。试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J）。1.06×1014倍。11.   设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCD平行于晶体的上、下底面。若该滑移面上有一正方形位错环，如果位错环的各段分别与滑移面各边平行，其柏氏矢量b∥AB。1)       有人认为“此位错环运动移出晶体后，滑移面上产生的滑移台阶应为4个b,试问这种看法是否正确？为什么？2)       指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。(1)这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量

5、决定的。位错环的柏氏矢量为b，故其相对滑移了一个b的距离。(2)A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。12.   设图1-19所示立方晶体中的滑移面ABCD平行于晶体的上、下底面。晶体中有一条位错线段在滑移面上并平行AB，段与滑移面垂直。位错的柏氏矢量b与平行而与垂直。试问：1)       欲使段位错在ABCD滑移面上运动而不动，应对晶体施加怎样的应力？2)       在上述应力作用下位错线如何运动？晶体外形如何变化？(1)应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ0，的方向应与de位

6、错线平行。(2)在上述切应力作用下，位错线de将向左(或右)移动，即沿着与位错线de垂直的方向(且在滑移面上)移动。在位错线沿滑移面旋转360°后，在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个b的台阶。13.   设面心立方晶体中的为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为。1)       在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。2)       在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。(1)，其大小为，其方向见附图2.4所示。(2)位错线方向及指数如附图2.4所示。14.   判断下列位错反应能否进行。1)       2)       3)     

7、  4)       (1)能。几何条件：∑b前＝∑b后＝；能量条件：∑b前2＝>∑b后2＝(2)不能。能量条件：∑b前2＝∑b后2，两边能量相等。(3)不能。几何条件：∑b前＝a/b[557]，∑b后＝a/b[11¯1]，不能满足。(4)不能。能量条件：∑b前2＝a2 <∑b后2＝，即反应后能量升高。15.   若面心立方晶体中有b=的单位位错及b=的不全位错，此二位错相遇产生位错反应。1)       问此反应能否进行？为什么？