材料科学基础复习题.docx

绪论 一、填空题 1、材料科学主要研究的核心问题是 结构和性能的关系。 材料的结构是理解和控制性能的中心环节，结构的最微细水平是 原子结构， 第二个水平是 原子排列方式 ，第三个水平是 显微组织 。 2. 根据材料的性能特点和用途，材料分为 结构材料 和功能材料 两大类。 根据原子之间的键合特点， 材料分为 金属、 陶瓷、 高分子 和复合材料四大类。 第一章 材料的原子结构 一、填空题 1. 金属材料中原子结合以 金属键为主，陶瓷材料（无机非金属材料）以 共价键 和离子键 结合键为主，聚合物材料以 共价键 和氢键以及范德华 键为主。 第二章 材料的结构 一、填空题 1、 晶体是 基元 （原子团） 以周期性重复方式在三维空间作有规则的排列的固体 。 2、晶体与非晶体的最根本区别是 晶体原子排布长程有序 ， 而非晶体是长程无序 短程有序。 3、晶胞是 晶体结构中的最小单位 。 4、根据晶体的对称性，晶系有三大晶族，七大晶系，十四种布拉菲 Bravais 点 阵，三十二种点群， 230 种空间群。 5、金属常见的晶格类型有 体心立方、 面心立方、 密排六方 。 6、 fcc 晶体的最密排方向为 110，最密排面为 {111} ，最密排面的堆垛顺序为 ABCABCABCA 。 7、 fcc 晶体的致密度为 0.74 ，配位数为 12，原子在（ 111）面上的原子配位数 为 6。 8、 bcc 晶体的最密排方向为 111，最密排面为 {110} ，致密度为 0.68 ，配位数 为 8。 9、晶体的宏观对称要素有 对称点、 对称轴、 对称面 。 10、 CsCl 型结构属于 简单立方格子 ， NaCl 型结构属于 面心立方格子 ， CaF2 型结 构属于 面心立方格子 。 11、 MgO晶体具有 NaCl 型结构，其对称型是 3 L 44L36L29PC，晶族是 高级晶族， 晶系是 立方晶系 ，晶体的键型是 离子键。 12、硅酸盐晶体结构中的基本结构单元是 硅氧四面体 [SiO 4] 。 13、几种硅酸盐晶体的络阴离子分别为 [Si2O7]6- 、 [Si2O6]4- 、 [Si4O10]4- 、 1 / 7 [AlSi3O8]1- ，它们的晶体结构类型分别为 组群状， 链状， 层状，和架状。 14、表征晶体中晶向和晶面的方法有 解析法 和图示 法。 二、分析计算 1、 Ni 为面心立方结构，原子半径 r=0.1243nm，求 Ni 的晶格常数和密度。 ; 2、 Mo为体心立方结构，晶格常数 a=0.3147nm，求 Mo的原子半径 r。 3、 CsCl 中铯与氯的离子半径分别为 0.167nm、 0.181nm。 试问（ 1）在 CsCl 内离子在 100或111方向是否相接触？ （2）每单位晶胞内有几个离子？ （3）各离子的配位数是多少？ （4）密度 ρ 和堆积系数（致密度） K？ 4、MgO具有 NaCl 型结构。 Mg2+的离子半径为 0.072nm，2-O的离子半径为 0.140 nm。 试求 MgO的密度 ρ 和堆积系数（致密度） K。 5、下列 硅酸盐化合物 属于什么 结构类型？ MgFe 2 SiO4 ， Zn4 Si2O7 OH 2， BaTi Si3O9 ， Be3Al 2 Si4O28 ， Ca3 Si3O8 ， KCa4 Si4 O10 2 F8H 2 O， Ca Al2 Si2 O8 ， K AlSi2O6 解：第一种， Si： O=1： 4 所以是岛状 ，共顶数为 0；第二种共顶数一个， 成对硅 氧团 ；第三种 Si： O=1： 3，共顶数为两个，三节环；第四种 Si： O=1： 3 六节环； 第五种三节环，这几种都是 组群状 ；第六种 Si： O=2： 5 为层状，第七种第八种 Si （Al）： O=1： 2 为架状。 第三章 晶体结构缺陷 一、填空题 1、按几何组态，晶体中的缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。 2、点缺陷主要包括空位、间隙原子、置换原子；线缺陷有位错；面缺陷包括晶 界、相界、表面等。 2 / 7 21a61a31a 2 1 a 6 1 a 3 1 a 3、描述位错性质及特征的是柏氏矢量 b。 4、位错的类型有刃位错、螺位错和混合位错。 5、位错线与柏氏矢量垂直的位错为刃位错，位错线与柏氏矢量平行的位错称为