CH3例题与习题试题.doc

第三章 例题1.空位数随温度升高而增加，在20℃和1020℃之间，由于热膨胀bcc铁的晶格常数增加0.51%，而密度减少2.0%，假设在20℃时，此金属中每1000个单位晶胞中有1个空位，试估计在1020℃时每1000个单位晶胞中有多少个部位？ 2.在500℃(773K)所做扩散实验指出，在1010个原子中有一个原子具有足够的激活能可以跳出其平衡位置而进入间隙位置，在600℃(873K)时，此比例会增加到109，问：（1）此跳跃所需要的激活能？（2）在700℃具有足够能量的原子所占的比例为多少？ 3.在金属中形成一个空位所需要的激活能为2.0eV（或0.32×10-18J）。在800℃时，1×104个原子中有一个空位，问在何种温度下，1000个原子中含有1个空位？ 4.Cu晶体空位形成能 Ev=1.44×10-19J/atcm，材料常数A=1，k=1.38×10-23J/k，计算：（1）在500℃下，每立方米Cu中的空位数目；（2）500℃下的平衡空位浓度。（Ar(Cu)）=63.54g/mol, 500℃ =8.96×106g/cm35.在图1中的阴影面为晶体的滑移面，该晶体的ABCD表面有一圆形标记，它与滑移面相交，标记左侧有一根位错线，试问 6.已知位错环ABCD的柏氏矢量为，外应力τ和σ，如下图2所示，求：（1）位错环各边是什么位错？（2）设想在晶体中怎样才能得到这个位错？（3）在足够大的切应力τ作用下，位错环将如何运动？（4）在足够大的正应力σ作用下，位错环将如何运动？ 图2 7.在图3晶体二维图形，晶格间距a，含（1）围绕两个位错作柏氏回路，=？；（2）围绕单个作柏氏回路，=？（表明方向和强度） 8. 两个相同符合的的刃型位错，在同一滑移面相遇；它们会排斥还是会吸引？ 9.方形晶体中有两根刃型位错，如下图：（1）当周围晶体中：（a）空位多于平衡值；(b）空位少于平衡值；(c）间隙原子多于平衡值；（d）间隙原子少于平衡值时，位错易于向何种方向攀移？（2）加上怎样的外力，才能使这两根位错线通过纯攀移而相互靠拢？ 10.简单立方晶体中（100）面上有一位错，=[00]，§// [001]，问：（1）若在（001）面上有一个=[010]，§// [100]的位错与之相割，结果如何？（2）若在（001）面上有一个=[100]，§// [001]的位移与之相割，结果如何？（3）交割反应的结果对位错进一步运动有何影响？ 1. 在800℃时1010个原子中有1个原子具有足够能量可在固体内移动；而在900℃时，109个原子中就有1个原子实现上述情况，试求其激活能（J/原子）？【参考据，】(刘P20—13) 2. 若将一块铁加热至850℃，然后快冷至20℃，试计算处理前后空位数应增加多少倍？（设的中形成一摩尔空位所需要的能量为104600了）。(刘P20—14)【参考据，代入解方程组】 3. 试说明滑移，攀移及交滑移的条件，过程和结果，并阐述如何确定位错滑移运动的方向。 4. 画一方形位错环，并在这个平面上画出柏氏矢量（沿对角线方向）及位错线方向（顺时针），据此指出位错环各段的性质，并示意画出晶体滑移后的结果。 【注意柏氏矢量（沿对角线方向）及位错线方向（顺时针）】 5. 简单立方晶体中（100）面上有一位错，=[00]，§// [001]，问：若在（001）面上有一个=[100]，§// [100]的位错与之相割，则会发生什么结果？此结果对位错进一步运动有何影响？(上P15—105.37)【参考P86和图3.18(b)】 6. 判断下列位错反应能否进行： （1） （2） （3） （4） (刘P21—19) 【参考P101位错反应的两个条件】 金属晶体中位错有哪几种类型？如何用柏氏矢量来判断位错类型？ 第三章 例题例题1. 空位随温度升高而增加，在20℃和1020℃之间，由于热膨胀bcc铁的晶格常数增加0.51%，而密度减少2.0%，假设在20℃时，此金属中每1000个单位晶胞中有1个空位，试估计在1020℃时每1000个单位晶胞中有多少个空位？ 例题解答：T=20℃, 晶格常数为a，密度为ρ,则在T=1020℃时，晶格常数为1.0051a，密度为0.98ρ。设在1020℃时原子数为x， bcc铁单位晶胞中有2个原子，假设晶格不变，则： 此时每1000个单位晶胞中有2000-1989=11个空位。 例题2. 在500℃（773K）所做扩散实验指出，在1010个原子中有一个原子具有足够的激活能可以跳出其平衡位置而进入间隙位置，在600℃时，此比例会增加到109，问：（1）此跳跃所需要的激活能？（2）在700℃（973K）具有足够能量的原子所占的比例为多少？ 例题解答：（1）据