材料科學(xué)基礎(chǔ)A習(xí)題-2016

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)A習(xí)題1、在立方晶系晶胞中畫(huà)出以下晶面和晶向：（102）、（112）、0）、llO、lli、ldO和把1。2、標(biāo)注圖中所示立方晶胞中的各晶面及晶向指數(shù)。33、寫(xiě)出六方晶系的110、10i2晶面族和2ii0、i011晶向族中的各等價(jià)晶面及等價(jià)晶向的具體指數(shù)。4、在六方晶胞圖中畫(huà)出以下晶面（0001）、（01i0）、&110）、（10i2）、0012）和晶向0001、1010、1210、01i1、0i11。5、標(biāo)注圖中所示的六方晶胞中的各晶面及晶向指數(shù)。6、已知金剛石晶胞中（下圖）最近鄰的原子間距為試求金剛石的點(diǎn)陣常數(shù)a，配位數(shù)CN和致密度K。7、判斷（110）.（132）、（

2、311）是否屬于同一晶帶？第二章固體結(jié)構(gòu)1、面心立方、體心立方、密排六方晶格中，哪些是空間點(diǎn)陣，哪些不是空間點(diǎn)陣？2、為什么單晶體具有各向異性，而多晶體一般卻不顯示各向異性？3、說(shuō)明以下簡(jiǎn)單立方晶格中有幾種宏觀對(duì)稱(chēng)元素？4、在置換固溶體和間隙固溶體中，隨著溶劑、溶質(zhì)原子的半徑差增大，溶質(zhì)的飽和固溶度如何變化，為什么？5、有序合金的原子排列有何特點(diǎn)？有序合金的形成和結(jié)合鍵能有什么關(guān)系？為什么許多有序合金在高溫下變成無(wú)序？6、有A、B兩種元素形成了某合金相，問(wèn)：（1）若該合金相較其組元具有熔點(diǎn)高、硬度高的特點(diǎn)，該合金相是固溶體還是中間相，為什么？（2）若該合金相較其組元硬度高，但熔點(diǎn)低于其一組元，

3、問(wèn)該合金相是固溶體還是中間相，為什么？7、有一種晶體物質(zhì)，其化學(xué)成分可在一定范圍內(nèi)變化，問(wèn)是否可以由此判斷該物質(zhì)為中間相或固溶體，為什么？8、為什么拓?fù)涿芏严嗫梢跃哂泻芨叩呐湮粩?shù)？9、鮑林第三規(guī)則從什么角度反映了離子晶體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性？10、為什么金屬往往具有較高的密度，而陶瓷卻具有較低的密度？11、按照硅氧四面體的不同組合，硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)可分為哪幾種類(lèi)型？12、為什么在鎂橄欖石晶體（MgSiO）中，硅氧四面體是通過(guò)鎂氧八面體而連接？其物理意義為何？13、在ZrO離子晶體中，若以一個(gè)Ca2+置換一個(gè)Z",則在Ca2+附近將形成一個(gè)什么離子空位，2為什么？14、為什么高分子材料不能在較

4、高的溫度下使用？第三章晶體缺陷1、為什么說(shuō)點(diǎn)缺陷是熱力學(xué)平衡缺陷，而位錯(cuò)則不是？2、同一金屬中，間隙原子的平衡濃度和空位的平衡濃度哪一個(gè)高？金屬與陶瓷相比，哪一個(gè)中的點(diǎn)缺陷濃度高？為什么？3、為什么在固溶體中，當(dāng)溶劑、溶質(zhì)原子半徑相差太大時(shí)，不能形成置換固溶體？，而當(dāng)溶劑、溶質(zhì)原子半徑相差不大時(shí)，不能形成間隙固溶體？4、為什么陶瓷中位錯(cuò)的密度低于金屬中，且陶瓷中位錯(cuò)的滑移系少于金屬中？5、如圖，在晶體中的同一滑移面上有兩個(gè)柏氏矢量和半徑分別為b、r和b、r的位錯(cuò)環(huán)，1122已知rVr,b二b。1212(1) 在圖示切應(yīng)力t的作用下，哪一個(gè)位錯(cuò)環(huán)先開(kāi)始滑移。為什么？(2) 滑移開(kāi)始后，兩個(gè)位錯(cuò)環(huán)

5、將如何變化？6、為什么位錯(cuò)線總是力圖保持為直線？7、回答以下問(wèn)題(1) 什么是肖脫基空位與弗蘭克爾空位?(2) 一個(gè)位錯(cuò)環(huán)能否各部分都是螺型位錯(cuò)或都是刃型位錯(cuò)？請(qǐng)說(shuō)明之(3) 請(qǐng)指出面心立方晶體中單位位錯(cuò)和不全位錯(cuò)的柏氏矢量?8、在面心立方晶體中，（111）面上有一根柏氏矢量b=a101/2的位錯(cuò)，另在（001）面上1有一根柏氏矢量b=a110/2的位錯(cuò)，在外力作用下，兩位錯(cuò)滑移并在（111）面與（001）2面相交處相遇，問(wèn)：（1）兩根位錯(cuò)能否發(fā)生位錯(cuò)反應(yīng)，為什么？寫(xiě)出反應(yīng)形成的新位錯(cuò)柏矢矢量。（2）新位錯(cuò)能否在（111）面上滑移，為什么？9、肖克萊不全位錯(cuò)和弗蘭克不全位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)形式是什么？若

6、溶質(zhì)原子在肖克萊不全位錯(cuò)處發(fā)生平衡偏聚，對(duì)層錯(cuò)面的擴(kuò)大或縮小有何影響，為什么？10、為什么位錯(cuò)的攀移運(yùn)動(dòng)通常只能發(fā)生在高溫下？11、下圖為兩根處于不同滑移面上的位錯(cuò)線相向運(yùn)動(dòng)。（1）請(qǐng)畫(huà)出兩個(gè)位錯(cuò)線交割后各自的形狀。（2）交割后，哪根位錯(cuò)線的滑移會(huì)變得更加困難，為什么？12、金屬固溶體的強(qiáng)度與其組元金屬相比有何不同，為什么？13、為什么層錯(cuò)沒(méi)有造成晶格畸變，但卻具有層錯(cuò)能？14、若溶質(zhì)原子在不全位錯(cuò)處發(fā)生平衡偏聚，問(wèn)對(duì)擴(kuò)展位錯(cuò)的交滑移有何影響，為什么？15、為什么固體表面易吸附氣體分子？溶質(zhì)原子在晶界處的平衡偏析對(duì)晶粒的長(zhǎng)大（晶界的遷移）有何影響，為什么？16、為了盡量降低晶界能，晶粒有長(zhǎng)大的

7、趨勢(shì)，試分析對(duì)于出現(xiàn)重合位置點(diǎn)陣的大角度晶界和無(wú)重合位置點(diǎn)陣的大角度晶界，在哪一種情況下，晶粒不易長(zhǎng)大，為什么？第四章擴(kuò)散1、何為穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散，何為非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散？2、何為互擴(kuò)散？為什么會(huì)出現(xiàn)“上坡擴(kuò)散”？3、固體中原子擴(kuò)散激活能的物理含義是什么？4、已知B和C原子可依次置換固溶和間隙固溶于金屬A中。現(xiàn)需通過(guò)向金屬A制成的零件表層滲入B和C原子來(lái)提高零件的表面硬度和耐蝕性。問(wèn)：(1)在滲入溫度、滲入物表面濃度等條件相同時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)，哪一種原子向零件內(nèi)部滲入的深度更深，為什么？(2)如果提高滲入溫度，則對(duì)B和C原子的滲入有何影響，為什么？5、已知元素B和C可在金屬A晶界上產(chǎn)生平衡偏析，元素B和C可在金屬A中的最大溶解度依次為2%和10%，問(wèn)：(1) 相同條件下，對(duì)于B和C,哪一種更易在金屬A晶界上產(chǎn)生平衡偏析，為什么？(2) B和C在金屬A晶界上的偏析可否通過(guò)加熱金屬A,使其中B和C原子通過(guò)擴(kuò)散而加以消除，為什么？6、有兩個(gè)相同的鋼制零件，其差別僅在于二者的晶粒大小不同。對(duì)二者以相同的工藝進(jìn)行表面滲碳。假設(shè)滲碳過(guò)程中二者的晶粒大小均保持不變，問(wèn)滲碳同樣的時(shí)間，在哪一塊鋼制零件表層下的滲碳層更深，為什么？7、實(shí)驗(yàn)表明溫度升高將促進(jìn)擴(kuò)散。有人認(rèn)為主要是因?yàn)闇囟壬呓档土藬U(kuò)散激活能，從而促進(jìn)了擴(kuò)散，有人認(rèn)為不是，