金属的晶体结构试题.docx

1.1.1 金属的晶体结构 (一)填空题 同非金属相比，金属的主要特性是 导电性、导热性、塑性优良，正的电阻-温度系数 晶体与非晶体的最根本区别是 晶体中原子排列是周期性规则有序的，而非晶体中原子排列是混乱无序的 金属晶体中常见的点缺陷是 空位和间隙原子 ，最主要的面缺陷是 晶界 。 位错密度是指 单位体积中位错线的总长度 ，其数学表达式为 L / V 。 表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做 晶格 ，而晶胞是指 能表示晶体结构的最小的晶格 。 在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是 【111】 ，而面心立方晶格是 【110】 。 晶体在不同晶向上的性能是 不同的 ，这就是单晶体的 各向异性 现象。一般结构用金属为 多晶体 晶体，在各个方向上性能 是相同的 ，这就是实际金属的 伪各向同性 现象。 实际金属存在有 点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 三种缺陷。位错是 线 缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度 低 得多。 常温下使用的金属材料以 细小 晶粒为好。而高温下使用的金属材料在一定范围内以粗大 晶粒为好。 金属常见的晶格类型是 FCC 、 BCC 、 HCP 。 11．在立方晶格中，各点坐标为：A (1，0，1)，B (0，1，1)，C (1，1，1/2)，D(1/2，1，1/2)， 那么 AB 晶向指数为 1-10 或 -110 ，OC 晶向指数为 112 ，OD 晶向指数为 212 。 12．铜是 FCC 结构的金属，它的最密排面是 (111) ，若铜的晶格常数 a=,那么最密排面上原子间距为 。 13 α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn 中属于体心立方晶格的有 ， 属于面心立方晶格的有 ，属于密排六方晶格的有 。 14．已知 Cu 的原子直径为 0．256nm，那么铜的晶格常数为 。1mm3Cu 中的原子数为 。 15．晶面通过(0，0，0)、(1/2、1/4、0)和(1/2，0，1/2)三点，这个晶面的晶面指数为 {001} . 在立方晶系中，某晶面在x 轴上的截距为 2，在y 轴上的截距为 1/2；与z 轴平行，则该晶面指数为 {120} . 金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有 金属键的结合方式。 同素异构转变是指 同一成分的金属在固态下具有不同的晶体结构 。纯铁在 1394C° 和 912C° 温度发生 δ-Fe —γ-Fe 和γ-Fe —α-Fe 转变。 在常温下铁的原子直径为 0．256nm，那么铁的晶格常数为 。 金属原子结构的特点是 原子核外最外层电子数为 1-3 。 物质的原子间结合键主要包括 离子键 、 共价键 和 金属键 三种。 大部分陶瓷材料的结合键为 离子键和共价键 。 高分子材料的结合键是 共价键 。 (二)判断题 因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。 ( × ) 金属多晶体是由许多结晶位向相同的晶粒所构成。 ( × ) 因为面心立方晶体与密排六方晶体的配位数相同，所以它们的原子排列密集程度也相同 （ √） 体心立方晶格中最密原子面是｛111｝。 （ × ） 金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。 （ √ ） 金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。（ √ ） 实际金属在不同方向上的性能是不一样的。（ × ） 纯铁加热到 912℃时将发生α-Fe 向γ-Fe 的转变，体积会发生膨胀。 （ × ） 面心立方晶格中最密的原子面是{111}，原子排列最密的方向也是111。 （ √ ） 在室温下，金属的晶粒越细，则其强度愈高和塑性愈低。 （ × ） 纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。 （ × ） 实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。 （ × ） 金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与非金属的根本区别。 （ × ） 正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。（ √ ） 多晶体是由多个取向不同的单晶体拼凑而成的。（ √ ） 晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。（ × ） 从热力学上讲，所有的晶体缺陷都使畸变能升高，即都是非平衡态。（ × ） 从热力学上讲，理想晶体没有晶体缺陷，即没有晶格畸变能，即为平衡状态。（ × ） 19．晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。（ × ） (三)选择题 正的电阻温度系数是指 A、B 随温度增高导电性增大的现象 B．随温度降低电阻下降的现象C 随温度升高电阻减少的现象 D．随温度降低电阻升高的现象 金属键的一个基本特征是 A 没有方向性 B．具有饱和性 C 具有择优取向性 D. 没有传导性 晶体中的位错属于