《材料科学基础》课后答案章

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材料科学基础课后习题答案(部分)_第2版_西安交通大学_石德珂主编

材料科学基础课后习题答案(部分)_第2版_西安交通大学_石德珂主编

1.761019
3.自己看
4.不用看
5. (1)1点为正刃位错,2点为右螺位错, 3 点为负刃位错,4点为左螺位错。
(2)在晶体的上下底面施加一对平行于b的 切应力,且下底面的切应力与b同向平行。
(3)滑移面下部晶体相对于上部晶体产生与 b相同的滑移,并在晶体侧表面形成相应台阶。
6.应在滑移面上、下两部分晶体施加一切 应力,切应力的方向应与de位错线平行。
3.{111}
111
111
111
111
3.
N hk l
4 3! 2m n!
24 2m n!
{110}
110
101
011
110
1
01
011
{123} 123 132 213 231 312 321
m是指数中0的个数,n是相同指数
1
23
1
2
3
12
3
132
13
2
13
2
层错
a 6
121
在111
面内:a 2
110
a 6
121
层错
a 6
211
12.自己看 13.不用看 14自己看 16-20不用看
6.
x 0.25 0.7333 x y
x 0.5 0.4 x y z 0.5 0.5 zy x 0.8 y 0.05 z 0.95
10
共晶转变后的组织为 初 Ld
的个数
213
2
13
21 1
231
312
31
2
+
31
2
3
21
3
2 1
321

材料科学基础课后习题答案(部分)_第2版_西安交通大学_石德珂主编

材料科学基础课后习题答案(部分)_第2版_西安交通大学_石德珂主编

2.11 0.77 6.69 0.77
100%
22.6%
Fe3CⅡ%(由 初中析出) 初 % 22.6%
59.36% 22.6% 13.41%
P% 初 % Fe3CⅡ% 59.36% 13.41% 45.95%
相组成物: Fe3C % 6.69 3.0 100% 55.17%
4.
101
2
011
2
1102
1 012
0112
11
02
1 01
2
0112
11
0
2
101
2
011
2
110
2
11 01
2
2
41
4
221
11
2
0
1
2
1
0
6.
晶面及 {100} {110} {111} 〈100〉 〈110〉 〈111〉 晶向
bcc
1
2
7.在两根位错线上12,34为刃位错,其余 为螺位错。
(2)OS上的各段位错都可在该滑移面内 滑移,O’S’上的12,34位错不能运动, 其余各段都可在该滑移面内滑移。
8.(1)AB和CD位错线的形状都不变, 但AB的长度缩短b2,CD的长度增加b1
(2)AB位错上形成右螺型扭折,EF上 形成左螺型扭折。
31
2 23
a2
a2
3a 243 1
2
3
a2
a 2 3a2
a
a
3a
密排面指数 密排面原子密度 密排方向指数 密排方向原 子密度
bcc (110)
2
a2
fcc (111) 4 3
3a2

材料科学基础课后习题及答案

材料科学基础课后习题及答案

第二章答案2-1略。

2-2(1)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c,求该晶面的晶面指数;(2)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c,求出该晶面的晶面指数。

答:(1)h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为(321);(2)h:k:l=3:2:1,∴该晶面的晶面指数为(321)。

2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数:(001)与[],(111)与[],()与[111],()与[236],(257)与[],(123)与[],(102),(),(),[110],[],[]答:2-4定性描述晶体结构的参量有哪些?定量描述晶体结构的参量又有哪些?答:定性:对称轴、对称中心、晶系、点阵。

定量:晶胞参数。

2-5依据结合力的本质不同,晶体中的键合作用分为哪几类?其特点是什么?答:晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。

离子键的特点是没有方向性和饱和性,结合力很大。

共价键的特点是具有方向性和饱和性,结合力也很大。

金属键是没有方向性和饱和性的的共价键,结合力是离子间的静电库仑力。

范德华键是通过分子力而产生的键合,分子力很弱。

氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键,具有饱和性。

2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种?一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙?答:等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种,一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。

2-7n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙?不等径球是如何进行堆积的?答:n个等径球作最紧密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。

不等径球体进行紧密堆积时,可以看成由大球按等径球体紧密堆积后,小球按其大小分别填充到其空隙中,稍大的小球填充八面体空隙,稍小的小球填充四面体空隙,形成不等径球体紧密堆积。

2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。

答:面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为:(000)、(001)(100)(101)(110)(010)(011)(111)(0)(0)(0)(1)(1)(1)。

材料科学基础课后习题答案

材料科学基础课后习题答案

材料科学基础课后习题答案第一篇:材料科学基础课后习题答案第1章习题1-10 纯铁点阵常数0.286nm,体心立方结构,求1cm3中有多少铁原子。

解:体心立方结构单胞拥有两个原子,单胞的体积为V=(0.286×10-8)3 cm3,所以1cm3中铁原子的数目为nFe= 122⨯2=8.55⨯10(2.86⨯10-8)31-11 一个位错环能否各部分都是螺型位错,能否各部分都是刃型位错?为什么?解:螺型位错的柏氏矢量与位错线平行,一根位错只有一个柏氏矢量,而一个位错环不可能与一个方向处处平行,所以一个位错环不能各部分都是螺型位错。

刃位错的柏氏矢量与位错线垂直,如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面,则位错环处处都是刃型位错。

这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面,这种位错又称棱柱位错。

1-15 有一正方形位错线,其柏氏矢量及位错线的方向如图1-51所示。

试指出图中各段位错线的性质,并指出刃型位错额外串原子面所处的位置。

D CA B解:由柏氏矢量与位错线的关系可以知道,DC是右螺型位错,BA是左螺型位错。

由右手法则,CB为正刃型位错,多余半原子面在纸面上方。

AD为负刃型位错,多余半原子面在纸面下方。

第二篇:会计学基础课后习题答案《会计学基础》(第五版)课后练习题答案第四章习题一1、借:银行存款400 000贷:实收资本——A企业400 0002、借:固定资产400 000贷:实收资本——B企业304 000资本公积——资本溢价0003、借:银行存款000贷:短期借款0004、借:短期借款000应付利息(不是财务费用,财务费用之前已经记过)000贷:银行存款0005、借:银行存款400 000贷:长期借款400 0006、借:长期借款000应付利息000贷:银行存款000习题二1、4月5日购入A材料的实际单位成本=(53 000+900)/980=55(元/公斤)4月10日购入A材料的实际单位成本=(89 000+1 000)/1 500=60(元)2、本月发出A材料的实际成本=(600×50+600×55)+(380×55+1 020×60)=63 000+82 100=145 100(元)3、月末结存A材料的实际成本=(600×50)+[(53 000+900)+(89 000+1 000)]-145 100=28 800(元)习题三1、借:生产成本——A产品000——B产品000贷:原材料——甲材料000——乙材料0002、借:生产成本——A产品000 ——B产品000制造费用000贷:应付职工薪酬0003、借:制造费用500贷:原材料——丙材料5004、借:制造费用000贷:银行存款0005、借:制造费用000贷:累计折旧0006、本月发生的制造费用总额=5 000+500+2 000+1 000=8 500(元)制造费用分配率=8 500/(20 000+10 000)×100%=28.33%A产品应负担的制造费用=20 000×28.33%=5 666(元)B产品应负担的制造费用=8 500-5 666=2 834(元)借:生产成本——A产品——B产品贷:制造费用7、借:库存商品——A产品贷:生产成本——A产品习题四1、借:银行存款贷:主营业务收入2、借:应收账款——Z公司贷:主营业务收入银行存款3、借:主营业务成本贷:库存商品——A产品——B产品4、借:营业税金及附加贷:应交税费——应交消费税5、借:营业税金及附加贷:应交税费6、借:销售费用贷:银行存款7、借:销售费用贷:银行存款8、借:银行存款贷:其他业务收入借:其他业务成本贷:原材料——乙材料9、借:管理费用贷:应付职工薪酬10、借:管理费用贷:累计折旧11、借:管理费用贷:库存现金12、借:财务费用贷:银行存款13、借:银行存款贷:营业外收入14、借:主营业务收入其他业务收入营业外收入666 2 834 500 47 666 47 666 80 000 80 000 201 000200 000 000 142 680 42 680000 14 000 14 000 1 400 400 3 000 000 1 000 000 4 000 000 3 000 000 4 560 560 2 000 000300300400400 3 000 000 280 000 4 000 3 000贷:本年利润287 000借:本年利润172 340贷:主营业务成本680其他业务成本000营业税金及附加400销售费用000管理费用860财务费用400 本月实现的利润总额=287 000-172 340=114 660(元)本月应交所得税=114 660×25%=28 665(元)本月实现净利润=114 660-28 665=85 995(元)习题五1、借:所得税费用贷:应交税费——应交所得税借:本年利润贷:所得税费用2、2007的净利润=6 000 000-1 500 000=4 500 000(元)借:本年利润贷:利润分配——未分配利润3、借:利润分配——提取法定盈余公积贷:盈余公积——法定盈余公积4、借:利润分配——应付现金股利贷:应付股利第五章习题一1、借:银行存款固定资产贷:实收资本——M公司——N公司2、借:原材料——A材料——B材料贷:银行存款3、借:应付账款——丙公司贷:银行存款4、借:银行存款贷:短期借款5、借:固定资产贷:银行存款6、借:生产成本——甲产品——乙产品贷:原材料——A材料——B材料 500 000500 000 1 500 000500 000 4 500 000 4 500 000450 000450 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 1 000 000 50 000 50 000000 50 000 50 000500 000500 000200 000200 000000 80 000000 80 0007、借:其他应收款——王军000贷:库存现金0008、借:制造费用000管理费用贷:原材料——A材料0009、借:管理费用500贷:库存现金50010、借:原材料——A材料000贷:应付账款00011、借:应付职工薪酬200 000贷:银行存款200 00012、借:银行存款320 000贷:主营业务收入——甲产品320 00013、借:应收账款250 000贷:主营业务收入——乙产品250 00014、借:短期借款200 000应付利息000财务费用000贷:银行存款209 00015、借:销售费用贷:银行存款00016、借:管理费用300贷:其他应收款——王军000库存现金30017、借:生产成本——甲产品000——乙产品000制造费用000管理费用000贷:应付职工薪酬200 00018、借:制造费用000管理费用000贷:累计折旧00019、借:生产成本——甲产品000——乙产品000制造费用000管理费用000贷:应付职工薪酬000 20、借:主营业务成本381 000贷:库存商品——甲产品196 000——乙产品185 00021、制造费用总额=5 000+10 000+35 000+1 000=51 000(元)制造费用分配率=51 000/(90 000+70 000)×100%=31.875% 甲产品应分配的制造费用=90 000×31.875%=28 687.5(元)乙产品应分配的制造费用=70 000×31.875%=22 312.5(元)借:生产成本——甲产品687.5——乙产品312.5贷:制造费用00022、甲产品的实际成本=120 000+150 000+90 000+9 000+28 687.5=397 687.5(元)借:库存商品——甲产品397 687.5贷:生产成本——甲产品397 687.523、借:主营业务收入——甲产品320 000——乙产品250 000贷:本年利润借:本年利润贷:主营业务成本管理费用销售费用财务费用24、本月利润总额=570 000-487 800=82 200(元)本月应交所得税=82 200×25%=20 550(元)借:所得税费用贷:应交税费——应交所得税借:本年利润贷:所得税费用25、本月净利润=82 200-20 550=61 650(元)提取法定盈余公积=61 650×10%=6 165(元)借:利润分配——提取法定盈余公积贷:盈余公积——法定盈余公积26、借:利润分配——应付现金股利贷:应付股利570 000 487 800381 000 53 800 50 000 000 20 550 20 550 20 550 20 550 6 165 165 30 825 30 825第三篇:《机械设计基础》课后习题答案模块八一、填空1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。

材料科学基础课后习题答案

材料科学基础课后习题答案

(3) cosφ
=
n3 ⋅ F | n3 || F
|
=
1 3
cosα
=
b⋅F |b || F
|
=
1 2
由 Schmid 定律,作用在新生位错滑移面上滑移方向的分切应力为:
τ 0 = σ cosϕ cos λ = 17.2 ×
1× 3
1 = 7.0 MPa 2
∴作用在单位长度位错线上的力为:
f = τb = aτ 0 = 10 − 3 N/m 2
滑移面上相向运动以后,在相遇处

(B

A、相互抵消
B、形成一排空位
C、形成一排间隙原子
7、位错受力运动方向处处垂直与位错线,在运动过程中是可变的,
晶体作相对滑动的方向

(C

A、亦随位错线运动方向而改变 B、始终是柏氏矢量方向 C、始
终是外力方向
8、两平行螺型位错,当柏氏矢量同向时,其相互作用力

(B
二、(15 分)有一单晶铝棒,棒轴为[123],今沿棒轴方向拉伸,请分析:
(1)初始滑移系统; (2)双滑移系统 (3)开始双滑移时的切变量 γ; (4)滑移过程中的转动规律和转轴; (5)试棒的最终取向(假定试棒在达到稳定取向前不断裂)。
三、(10
分)如图所示,某晶体滑移面上有一柏氏矢量为
v b
的圆环形位错环,并受到一均匀
14、固态金属原子的扩散可沿体扩散与晶体缺陷扩散,其中最慢的扩
散通道是:

(A)
A、体扩散
B、晶界扩散
C、表面扩散
15、高温回复阶段,金属中亚结构发生变化时,

(C)
A、位错密度增大 B、位错发生塞积 C、刃型位错通过攀移和滑移构

材料科学基础课后习题答案

材料科学基础课后习题答案

《材料科学基础‎》课后习题答案‎第一章材料结构的基‎本知识4. 简述一次键和‎二次键区别答:根据结合力的‎强弱可把结合‎键分成一次键‎和二次键两大‎类。

其中一次键的‎结合力较强,包括离子键、共价键和金属‎键。

一次键的三种‎结合方式都是‎依靠外壳层电‎子转移或共享‎以形成稳定的‎电子壳层,从而使原子间‎相互结合起来‎。

二次键的结合‎力较弱,包括范德瓦耳‎斯键和氢键。

二次键是一种‎在原子和分子‎之间,由诱导或永久‎电偶相互作用‎而产生的一种‎副键。

6. 为什么金属键‎结合的固体材‎料的密度比离‎子键或共价键‎固体为高?答:材料的密度与‎结合键类型有‎关。

一般金属键结‎合的固体材料‎的高密度有两‎个原因:(1)金属元素有较‎高的相对原子‎质量;(2)金属键的结合‎方式没有方向‎性,因此金属原子‎总是趋于密集‎排列。

相反,对于离子键或‎共价键结合的‎材料,原子排列不可‎能很致密。

共价键结合时‎,相邻原子的个‎数要受到共价‎键数目的限制‎;离子键结合时‎,则要满足正、负离子间电荷‎平衡的要求,它们的相邻原‎子数都不如金‎属多,因此离子键或‎共价键结合的‎材料密度较低‎。

9. 什么是单相组‎织?什么是两相组‎织?以它们为例说‎明显微组织的‎含义以及显微‎组织对性能的‎影响。

答:单相组织,顾名思义是具‎有单一相的组‎织。

即所有晶粒的‎化学组成相同‎,晶体结构也相‎同。

两相组织是指‎具有两相的组‎织。

单相组织特征‎的主要有晶粒‎尺寸及形状。

晶粒尺寸对材‎料性能有重要‎的影响,细化晶粒可以‎明显地提高材‎料的强度,改善材料的塑‎性和韧性。

单相组织中,根据各方向生‎长条件的不同‎,会生成等轴晶‎和柱状晶。

等轴晶的材料‎各方向上性能‎接近,而柱状晶则在‎各个方向上表‎现出性能的差‎异。

对于两相组织‎,如果两个相的‎晶粒尺度相当‎,两者均匀地交‎替分布,此时合金的力‎学性能取决于‎两个相或者两‎种相或两种组‎织组成物的相‎对量及各自的‎性能。

材料科学基础课后习题答案1-4章

材料科学基础课后习题答案1-4章

第一章原子结构与键合1. 主量子数n、轨道角动量量子数l i、磁量子数m i和自旋角动量量子数S i。

2. 能量最低原理、Pauli不相容原理,Hund规则。

3. 同一周期元素具有相同原子核外电子层数,但从左→右,核电荷依次增多,原子半径逐渐减小,电离能增加,失电子能力降低,得电子能力增加,金属性减弱,非金属性增强;同一主族元素核外电子数相同,但从上→下,电子层数增多,原子半径增大,电离能降低,失电子能力增加,得电子能力降低,金属性增加,非金属性降低;4. 在元素周期表中占据同一位置,尽管它们的质量不同,然它们的化学性质相同的物质称为同位素。

由于各同位素的含中子量不同(质子数相同),故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。

5. 52.0576. 73% (Cu63); 27% (Cu65)8. a:高分子材料;b:金属材料;c:离子晶体10.a) Al2O3的相对分子质量为M=26.98×2+16×3=101.961mm3中所含原子数为1.12*1020(个)b) 1g中所含原子数为2.95*1022(个)11. 由于HF分子间结合力是氢键,而HCl分子间结合力是范德化力,氢键的键能高于范德化力的键能,故此HF的沸点要比HCl的高。

第2章固体结构1.每单位晶胞内20个原子2.CsCl型结构系离子晶体结构中最简单一种,属立方晶系,简单立方点阵,Pm3m空间群,离子半径之比为0.167/0.181=0.92265,其晶体结构如图2-13所示。

从图中可知,在<111> 方向离子相接处,<100>方向不接触。

每个晶胞有一个Cs+和一个Cl-,的配位数均为8。

3.金刚石的晶体结构为复杂的面心立方结构,每个晶胞共含有8个碳原子。

金刚石的密度(g/cm3)对于1g碳,当它为金刚石结构时的体积(cm3)当它为石墨结构时的体积(cm3)故由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀4.]101[方向上的线密度为1.6. 晶面族{123}=(123)+(132)+(213)+(231)+(321)+(312)+)231(+)321(+)132(+)312(+)213(+)123(+)321(+)231(+)312(+)132(+)123(+)213(+)312(+)213(+)321(+)123(+)132(+)231(晶向族﹤221﹥=[221]+[212]+[122]+]212[+]122[+]221[+]122[+]212[+]221[+]122[+]221[+]212[7. 晶带轴[uvw]与该晶带的晶面(hkl)之间存在以下关系:hu+kv+lw=0;将晶带轴[001]代入,则h×0+k×0+l×1=0;当l=0时对任何h,k取值均能满足上式,故晶带轴[001]的所有晶带面的晶面指数一般形式为(hk0)。

中南大学材料科学基础课后习题答案

中南大学材料科学基础课后习题答案

中南大学材料科学基础课后习题答案(总12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章 原子排列与晶体结构1. [110], (111), ABCABC…, , 12 , 4 , a r 42=; [111], (110) , , 8 , 2 , a r 43= ; ]0211[, (0001) , ABAB , , 12 , 6 , 2a r =。

2., 4 , 8 。

3.FCC , BCC ,减少 ,降低 ,膨胀 ,收缩 。

4.解答:见图1-1 5. 解答:设所决定的晶面为(hkl ),晶面指数与面上的直线[uvw]之间有hu+kv+lw=0,故有:h+k-l=0,2h-l=0。

可以求得(hkl )=(112)。

6 解答:Pb 为fcc 结构,原子半径R 与点阵常数a 的关系为a r 42=,故可求得a =×10-6mm 。

则(100)平面的面积S =a 2=×0-12mm 2,每个(100)面上的原子个数为2。

所以1 mm 2上的原子个数s n 1==×1012。

第二章 合金相结构一、 填空1) 提高,降低,变差,变大。

2) (1)晶体结构;(2)元素之间电负性差;(3)电子浓度 ;(4)元素之间尺寸差别3) 存在溶质原子偏聚 和短程有序 。

4) 置换固溶体 和间隙固溶体 。

5) 提高 ,降低 ,降低 。

6) 溶质原子溶入点阵原子溶入溶剂点阵间隙中形成的固溶体,非金属原子与金属原子半径的比值大于时形成的复杂结构的化合物。

二、 问答1、 解答: -Fe 为bcc 结构,致密度虽然较小,但是它的间隙数目多且分散,间隙半径很小,四面体间隙半径为,即R =,八面体间隙半径为,即R =。

氢,氮,碳,硼由于与-Fe 的尺寸差别较大,在-Fe 中形成间隙固溶体,固溶度很小。

-Fe 的八面体间隙的[110]方向R= Ra ,间隙元素溶入时只引起一个方向上的点阵畸变,故多数处于-Fe 的八面体间隙中心。

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第一章8.计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例 (1)NaF (2)CaO (3)ZnS解:1、查表得:X Na =0.93,X F =3.98根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为:21(0.93 3.98)4[1]100%90.2%e ---⨯=共价键比例为:1-90.2%=9.8% 2、同理,CaO 中离子键比例为:21(1.00 3.44)4[1]100%77.4%e---⨯=共价键比例为:1-77.4%=22.6%3、ZnS 中离子键比例为:21/4(2.581.65)[1]100%19.44%ZnS e --=-⨯=中离子键含量共价键比例为:1-19.44%=80.56%10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义.说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。

答:结构转变的热力学条件决定转变是否可行,是结构转变的推动力,是转变的必要条件;动力学条件决定转变速度的大小,反映转变过程中阻力的大小。

稳态结构与亚稳态结构之间的关系:两种状态都是物质存在的状态,材料得到的结构是稳态或亚稳态,取决于转交过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件),阻力小时得到稳态结构,阻力很大时则得到亚稳态结构。

稳态结构能量最低,热力学上最稳定,亚稳态结构能量高,热力学上不稳定,但向稳定结构转变速度慢,能保持相对稳定甚至长期存在。

但在一定条件下,亚稳态结构向稳态结构转变。

第二章1.回答下列问题:(1)在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向:(001)与[210],(111)与[112],(110)与[111],(132)与[123],(322)与[236](2)在立方晶系的一个晶胞中画出(111)和(112)晶面,并写出两晶面交线的晶向指数。

(3)在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于(101).(011)和(112)晶面上的[111]晶向。

解:1、2.有一正交点阵的a=b,c=a/2。

某晶面在三个晶轴上的截距分别为6个、2个和4个原子间距,求该晶面的密勒指数。

3.立方晶系的{111},1110},{123)晶面族各包括多少晶面?写出它们的密勒指数。

4.写出六方晶系的{1012}晶面族中所有晶面的密勒指数,在六方晶胞中画出[1120]、[1101]晶向和(1012)晶面,并确定(1012)晶面与六方晶胞交线的晶向指数。

5.根据刚性球模型回答下列问题:(1)以点阵常数为单位,计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体的间隙半径。

(2)计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。

6.用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向,并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。

解:1、体心立方密排面:{110}2114 1.414a -+⨯= 密排方向:<111>11.15a -= 2、面心立方密排面:{111}21133 2.3a -⨯+⨯= 密排方向:<110>11.414a -= 3、密排六方密排面:{0001}2161 1.15a -⨯+= 密排方向:1120<>,原子密度:122a a-=7.求下列晶面的晶面间距,并指出晶面间距最大的晶面:(1)已知室温下α-Fe 的点阵常数为0.286nm ,分别求出(100),(110),(123)的晶面间距。

(2)已知9160C 时γ-Fe 的点阵常数为0.365nm ,分别求出(100),(111),(112)的晶面间距。

(3)已知室温下Mg 的点阵常数为a=0.321nm,c=0.521nm ,分别求出(1120),(1010),(1012)的晶面间距。

8.回答下列问题:(1)通过计算判断(110),(132),(311)晶面是否属于同一晶带?(2)求(211)和((110)晶面的晶带轴,并列出五个属于该晶带的晶面的密勒指数。

解:1、根据晶带定律,hu+kv+lw=0,可得(110),(132)的晶带轴为[112]3×1+1×1-2×1=2≠0或(132),(311)的晶带轴为[158]-1×1+1×5-0×8=4≠0故(110),(132),(311)晶面不属于同一晶带 2、根据晶带定律,hu+kv+lw=0,可得 2u+v+w=0 u+v=0联立求解,得:u:v:w=-1:1:1,故晶带轴为[111]属于该晶带的晶面:(321)、(312)、(101)、(011)、(431)等。

9.回答下列问题:(1)试求出立方晶系中[321]与[401]晶向之间的夹角。

(2)试求出立方晶系中(210)与(320)晶面之间的夹角。

(3)试求出立方晶系中(111)晶面与[112]晶向之间的夹角。

解:1、根据晶向指数标定法可知:矢量32OA i j k =++u u u r r r r 必然平行于[321]晶向 矢量4OB i k =+u u u r r r必然平行于[401]晶向则:这两个矢量夹角即为[321]与[401]晶向之间的夹角根据矢量点积公式:cos OA OB OA OB α=u u u r u u u r u u u r u u u rg即13α=α=32.58° 或2AB OB OA i k =-=-u u u r u u u r u u u r r r矢量,,OA OB AB u u u r u u u r u u u r根据余弦定理:51417α=+- 解得:α=32.58°2、立方系中同指数的晶面与晶向相互垂直,故(210)与(320)晶面之间的夹角与[210]与[320]晶向之间的夹角相等,根据晶向指数标定法可知:矢量21OA i j =+u u u r r r必然平行于[210]晶向矢量32OB i j =+u u u r r r必然平行于[320]晶向则:这两个矢量夹角即为[210]与[320]晶向之间的夹角根据矢量点积公式:cos OA OB OA OB α=u u u r u u u r u u u r u u u rg即8α= α=7.1° 或AB OB OA i j =-=+u u u r u u u r u u u r r r矢量,,OA OB AB u u u r u u u r u u u r根据余弦定理:2513α=+- 解得:α=7.1°3、由于(111)晶面与[112]晶向之间满足晶带定律:hu+kv+lw=0,根据晶带定律可知,立方晶系中(111)晶面与[112]晶向平行,故他们之间的夹角为0°。

方法2,1、求[111]与[112]之间夹角为90° 2、(111)与[112]之间夹角为0°第四章1.纯Cu 的空位形成能为1.5aJ/atom(1aJ=10-18J),将纯Cu 加热至850℃后激冷至室温(20℃),若高温下的空位全部保留,试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。

解:平衡空位浓度:exp v uC A kT-=2.已知银在800℃下的平衡空位数为3.6×1023/m 3,该温度下银的密度ρAg =9.58g/crn 3,银的摩尔质量为M Ag =107.9g/mol ,计算银的空位形成能。

解:平衡空位浓度:exp v uC A kT-=1m 3内银原子总数:23602836.02109.5810 5.3410/107.9Ag Ag N N m M ρ⨯⨯⨯===⨯3.空位对材料行为的主要影响是什么?4.某晶体中有一条柏氏矢量为a[001]的位错线,位错线的一端露头于晶体表面,另一端与两条位错线相连接,其中一条的柏氏矢量为/2[111]a ,求另一条位错线的柏氏矢量。

答:根据柏氏矢量的守恒性,另一条位错的柏氏矢量为:5.在图4-52所示的晶体中,ABCD 滑移面上有一个位错环,其柏氏矢量b 平行于AC (1)指出位错环各部分的位错类型。

(2)在图中表示出使位错环向外运动所需施加的切应力方向。

(3)该位错环运动出晶体后,晶体外形如何变化? 答:(1)位错环和与AC 平行的直线相切的部分为纯螺位错,位错环和与 AC 垂直的直线相切的部分为纯刃位错,其余部分为混合位错,作图(2)切应力与b 平行,作用在晶体上下两面上。

t ×b →多余原子面,作图 (3)沿b 方向滑出一个柏氏矢量单位的距离6.在图4-53所示的晶体中有一位错线fed,de 段正好处于位错的滑移面上,of 段处于非滑移面上,位错的柏氏矢量b 与AB 平行而垂直于BC,(1)欲使de 段位错线在ABCD 滑移面上运动(of 段因处于非滑移面是固定不动的),应对晶体施加怎样的应力?(2)在上述应力作用下de 段位错线如何运动,晶体外协如1可贾化?7.在图4-54所示的面心立方晶体的(111)滑移面上有两条弯折的位错线OS 和O'S'其中O'S'位错的台阶垂直十((111),它们的桕氏天量如图中箭头P)rTo0)判断位错线上各段位错的类型。

(2)有一切应力施加于滑移面,且与柏氏矢量平行时,两条位错线的滑移特征有何差异?8.在两个相互垂直的滑移面上各有一条刃型位错线,位错线的柏氏矢量如图4-55a,b 所示。

设其中一条位错线AB 在切应力作用下发生如图所示的运动,试问交截后两条位错线的形状有何变化?各段位错线的位错类型是什么?(1)交截前两条刃位错的柏氏矢量相互垂直的情况(图a)(2)交截前两条刃位错的柏氏矢量相互平行的情况(图b)9.在晶体的同一滑移面上有两个直径分别为r ;和r :的位错环,其中rl>r2,它们的柏氏矢量相同,试问在切应力作用下何者更容易运动?为什么?10.判断下列位错反应能否进行:几何条件:[101][121][222][111]2663a a a a+==能量条件:反应前2222222222(11)(121)263a ab a =++++=∑反应后2222221(11133a b a =++=∑满足几何条件和能量条件,故反应能够进行。

几何条件:[101][101][200][100]222a a aa +==能量条件:反应前2222(1)b a a ==∑反应后222222(112a b a =+=∑ 满足几何条件,但反应前后能量相等,不满足能量条件,故无外力作用时,该位错反应不能进行。

几何条件:[112][111][333][111]3662a a a a+==能量条件:反应前22222222223(112)(111)364a ab a =+++++=∑反应后2222223(11124a b a =++=∑满足几何条件,但反应前后能量相等,不满足能量条件,故无外力作用时,该位错反应不能进行。

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