《材料科学基础》复习题.pdf

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{1 }，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。 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。 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？ 6. 试问：在铜（fcc,a=0.361nm）的1 方向及铁(bcc,a=0.286nm)的1 方向,原子的线密度为多少？ 7. 镍为面心立方结构，其原子半径为 。试确定在镍的（1 ）， （11 ）及（111）平面上1 中各有多少个原子。 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）？ 9. 在8 ℃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 9 ℃时 个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。 10. 若将一块铁加热至85 ℃，然后快速冷却到2 ℃。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1046 J）。 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。 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？ 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。 14. 判断下列位错反应能否进行。 1) 2) 3) 4) 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？ 2) 写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的类型。 16. 若已知某晶体中位错密度 。 1) 由实验测得F-R位错源的平均长度为 ，求位错网络中F-R位错 源的数目。 2) 计算具有这种F-R位错源的镍晶体发生滑移时所需要的切应力。已知 Ni 的 Pa， 。 17. 已知柏氏矢量b=0.25nm，如果对称倾侧晶界的取向差 =1°及1 °，求晶 界上位错之间的距离。从计算结果可得到什么结论？ 18. 由n个刃型位错组成亚晶界，其晶界取向差为0.057°。设在形成亚晶界 之前位错间无交互作用，试问形成亚晶界后，畸变能是原来的多少倍（设