2013 材料科学基础复习题汇总

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1、晶体缺陷习题1.若fcc的Cu中每500个原子会失去一个，其晶格常数为0.3615nm，试求Cu的密度。2.由于H原子可填入a-Fe的间隙位置，若每200个铁原子伴随着一个H原子，试求a-Fe密度与致密度（已知a-Fe的晶格常数0.286nm，原子半径0.1241nm；H原子半径0.036nm）。3.MgO的密度为3.58,其晶格常数为0.42nm，试求每个MgO单位晶胞内所含的Schottky缺陷之数目(Mg,O的原子量分别为24.305，15.999)。4.Fcc晶体中如下操作形成什么位错，Burgers矢量是什么？(1)抽出(111)面的一个圆片；(2)插入(110)半原子面，此面终止在

2、(111)面上。5.当刃型位错周围的晶体中含有(a)超平衡的空位、(b)超平衡的间隙原子、(c)低于平衡浓度的空位、(d)低于平衡浓度的间隙原子等四种情形时，该位错将怎样攀移？6.指出下图中位错环ABCDA的各段位错线是什么性质的位错？它们在外应力τxy作用下将如何运动？在外应力σyy作用下将如何运动?7.下图是一个简单立方晶体，滑移系统是{100}<001>。今在(011)面上有一空位片ABCDA，又从晶体上部插入半原子片EFGH，它和(010)面平行，请分析：(1)各段位错的柏氏矢量和位错的性质；(2)哪些是定位错？哪些是可滑位错？滑移面是什么？(写出具体的晶面指数。)(3)如果沿[01]

3、方向拉伸，各位错将如何运动？(4)画出在位错运动过程中各位错线形状的变化，指出割阶、弯折和位错偶的位置。(5)画出晶体最后的形状和滑移线的位置。8.晶体滑移面，有一圆形位错环如图所示。问：(1)晶体滑移面的上部晶体外加切应力方向和Burgers矢量同向或反向时，位错环向外滑移？(2)位错环平衡半径和外加切应力的关系式。9.同一滑移面上有二段Burgers矢量相同异号刃型位错（AB，CD位错线方向相反），位错线处在同一直线上，每段位错线长度x,相距x。若他们做F-R位错源开动。问：(1)F-R位错源开动过程（考虑交互作用）；(2)位错源开动临界切应力。10.面心立方晶体中位错。如下图Thomps

4、on四面体，根据DA,DB,DC矢量的指数，计算、回答下列问题。(1)6个全位错的Burgers矢量；(2)4个Frank分位错的Burgers矢量；(3)12个Shockley分位错的Burgers矢量；(4)6个压杆分位错的Burgers矢量。11.Lomer-Cottrell位错锁的形成。如下图，fcc晶体中，面上各有一个全位错分解成扩展位错。分解前位错线平行于滑移面交线。(1)、面上分解前全位错的Burgers矢量、位错的性质；(2)、面上领先位错相遇生成的新位错Burgers矢量、位错的性质、滑移面、可动性。晶体结构习题1.对于面心立方点阵：(1) 写出{111}晶面族包含的所有晶面

5、的晶面指数；(2)在一个晶胞中画出{111}晶面族所有晶面（每个晶面为三角形）；(3)在以上图中，标出所有晶面交线（三角形三条边）的晶向指数。 2.对于面心点阵，计算回答下列问题(1)[111]与[011]的晶向夹角;(2)(101)与（111）晶面的夹角;(3)(100)、(110)、(111)面是否属于同一晶带轴。 3.对于立方晶系，证明(hkl)晶面与[hkl]晶向垂直。 4.分别计算面心立方、体心立方点阵{001}、{011}、{111}面的面间距。 5.Cu的密度为8.96g/cm3,计算CU的点阵常数与原子半径。 6.某理想hcp结构金属，密度1.74g/cm3,原子量24，求a、

6、c、c/a、原子半径和致密度。 7.金刚石的晶格常数0.357nm,求原子半径、密度、原子排列致密度；石墨密度2.25g/cm3,计算金刚石转变成石墨相对体积变化。 8.MgO为NaCl型晶体结构，负、正离子半径依次为0.178um,0.132um。计算：(1) 晶胞原子数；(2) 属于那种Bravais点阵；(3) 正负原子在哪个晶向相切；(4) 正、负离子位置；(5) 点阵常数；(6) 配位数；(7) 密度；(8) 致密度。 9.Mn为立方结构，a=0.632nm密度7.28g/cm3，r=0.122nm求：(1) 每个晶胞中原子数；(2) Bravais点阵类型；(3) 致密度。 10.

7、A2结构的Fe转变成A1结构的Fe，晶胞体积收缩1.06%,计算：(1)A1,A2结构铁的原子半径比；(2)原子半径相对变化率。 11.碳原子占据A1结构Fe的８面体间隙。计算：(1)如果全部８面体间隙都被碳原子占据，碳的溶解度（原子百分数）；(2)如果碳的溶解度（原子百分数）为8.9%,８面体间隙占据率是多少。  12.黄铜(CuZn)具有B2结构，当合金成分为计量成分时,Cu,Zn原子比为50