材料结构与性能思考题.doc

《材料结构与性能》思考题 第一章 金属及合金的晶体结构 1．重要名词 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 晶粒 晶界 各向异性 假等向性（伪各向同性） 空间点阵 阵点（结点） 晶胞 简单晶胞（初级晶胞） 布拉菲点阵 晶系 晶面 晶面指数 晶向 晶向指数 密勒指数 晶面族 晶向族 晶带 晶带轴 面间距 配位数 致密度 点阵常数 面心立方（A1） 体心立方(A2) 密排六方(A3) 同素异构现象 四面体间隙 八面体间隙 多晶型性(同素异构转变) 原子半径 合金 相 固溶体 间隙固溶体 置换固溶体 有限固溶体 无限固溶体 电子浓度 无序分布 偏聚 短程有序 短程有序参数 维伽定律 中间相 金属间化合物 正常价化合物 电子化合物(Hume-Rothery相) 间隙相 间隙化合物 拓扑密堆相(TCP相) PHACOMP方法 超结构（有序固溶体，超点阵） 长程有序度参数 反相畴（有序畴） 2．试述晶体的主要特征。 3．画出立方晶系中的下列晶面和晶向：(100), (111), (110), (123), (130)), (121), (225), [112], [312], []。画出六方晶系中的下列晶面：(0001), (110), (101)。 4．画出立方晶系(110)面上的[11]方向，(112)上的[11]方向。在其(111)面上有几个110方向？ 5．计算面心立方、体心立方、密排六方点阵晶胞的晶胞内原子数、致密度。其中原子的配位数是多少？ 6．面心立方和密排六方点阵的原子都是最密排的，为什么它们形成了两种点阵？ 7．画图计算面心立方和体心立方点阵的四面体、八面体间隙的半径rB与原子半径rA之比。 8．铜的面心立方点阵常数为3.608?，计算其（122）晶面间距。 9．立方晶系中晶面指数和晶向指数有什么关系？ 10．写出立方晶系{112}晶面组的全部晶面和123晶向族的全部晶向。 11．已知点阵常数a=2 ?，b=6 ?, c=3 ?, 并已知晶面与三坐标轴的截距都是6 ?，求该晶面的指数。 12．若(-Fe晶胞中的八面体间隙都被C原子填满，试计算C原子的原子百分数和重量百分数。另外，这样的事情能否发生，为什么？ 13．试画出面心立方点阵中(001), (011) 和（111）晶面的原子排列，并标出原子间距。 14．判断下列晶向是否属于相应的晶面或平行于该晶面：[11]与(111)；[110]与(11)；[210]与(101)。 15．下列晶向是否是两个晶面的交线？(1)[11]与(111)及(10)；(2)[10]与(111)及(11)；(3)[01]与(111)及(1)。 16．银属面心立方点阵，若其原子半径为1.44 ?，求其晶格常数，并根据其原子量求其密度。 17．(-Fe( (-Fe转变发生在910℃，该温度下其点阵常数分别为2.892 ?和3.633 ?，试求转变前后的体积变化。若转变前后原子半径未变化，体积变化又有多大？ 18. Al和Ag均属面心立方点阵，已知rAg= 1.441?, rAl=1.428?, 它们在固态下是否可能无限互溶，为什么？ 19．固溶体的溶解度主要取决于哪些因素？ 20．碳原子在(-Fe晶胞中存在于什么位置？碳原子溶入后其点阵常数如何变化？为什么？碳原子溶入(-Fe中又如何？ 21．计算含1-wt%C的(-Fe中多少个晶胞中溶入一个碳原子？ 22．中间相一般具有什么特点？ 23．以黄铜为例说明什么是电子化合物及电子化合物的类型。 24．电子化合物为什么可以具有一定的成分范围？ 25．试述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同。 26．试述短程有序和长程有序的关系。 27．影响有序化的因素有哪些？ 28．有序化对合金的性能有何影响？ 第二章 金属的晶体缺陷 1．重要名词 晶体缺陷 点缺陷 线缺陷 面缺陷 空位 间隙原子 弗兰克尔缺陷 肖脱基空位 点缺陷平衡浓度 点缺陷的形成能 热力学稳定缺陷和热力学不稳定缺陷 过饱和点缺陷 位错 柏氏矢量 位错结点 刃型位错 螺型位错 混合型位错 位错密度 滑移 攀移 守恒运动和非守恒运动 位错应变能 作用在位错上的力 位错线张力 位错间的力 位错增殖 全位错 不全位错 单位位错 堆垛层错 抽出型层错 插入型层错 堆垛层错能 肖克莱不全位错 弗兰克不全位错 位错反应 扩展位错 扩展位错宽度 弗兰克-瑞德源 交滑移 位错的双交滑移增殖机制 晶界 相界 小角度晶界大角度晶界 对称倾