中南大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題

1、1第一章第一章原子排列原子排列本章需掌握的內(nèi)容：本章需掌握的內(nèi)容：材料的結(jié)合方式：共價(jià)鍵，離子鍵，金屬鍵，范德瓦爾鍵，氫鍵；各種結(jié)合鍵的比較及工程材料結(jié)合鍵的特性；晶體學(xué)基礎(chǔ)：晶體的概念，晶體特性（晶體的棱角，均勻性，各向異性，對(duì)稱性），晶體的應(yīng)用空間點(diǎn)陣：等同點(diǎn)，空間點(diǎn)陣，點(diǎn)陣平移矢量，初基胞，復(fù)雜晶胞，點(diǎn)陣參數(shù)。晶系與布拉菲點(diǎn)陣：種晶系，14種布拉菲點(diǎn)陣的特點(diǎn)；晶面、晶向指數(shù)：晶面指數(shù)的確定及晶面族，晶向指數(shù)的確定及晶向族，晶帶及晶

2、帶定律六方晶系的四軸座標(biāo)系的晶面、晶向指數(shù)確定。典型純金屬的晶體結(jié)構(gòu)：三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)：fcc、bcc、hcp；晶胞中原子數(shù)、原子半徑，配位數(shù)與致密度，晶面間距、晶向夾角晶體中原子堆垛方式，晶體結(jié)構(gòu)中間隙。了解其它金屬的晶體結(jié)構(gòu)：亞金屬的晶體結(jié)構(gòu)，鑭系金屬的晶體結(jié)構(gòu)，同素異構(gòu)性了解其它類型的晶體結(jié)構(gòu)：離子鍵晶體結(jié)構(gòu)：MgO陶瓷及NaCl，共價(jià)鍵晶體結(jié)構(gòu)：SiC陶瓷，As、Sb非晶態(tài)結(jié)構(gòu)：非晶體與晶體的區(qū)別，非晶態(tài)結(jié)構(gòu)分子相結(jié)構(gòu)1.

3、填空填空1.fcc結(jié)構(gòu)的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛順序是_______致密度為___________配位數(shù)是________________晶胞中原子數(shù)為___________，把原子視為剛性球時(shí)，原子的半徑是____________；bcc結(jié)構(gòu)的密排方向是_______，密排面是_____________致密度為___________配位數(shù)是________________晶胞中原子數(shù)為_______

4、____，原子的半徑是____________；hcp結(jié)構(gòu)的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛順序是_______，致密度為___________配位數(shù)是________________，晶胞中原子數(shù)為___________，原子的半徑是____________。2.bcc點(diǎn)陣晶面指數(shù)hkl=奇數(shù)時(shí)，其晶面間距公式是________________。3.Al的點(diǎn)陣常數(shù)為0.4049nm，其結(jié)構(gòu)原子體積是____

5、____________。4.在體心立方晶胞中，體心原子的坐標(biāo)是_________________。5.在fcc晶胞中，八面體間隙中心的坐標(biāo)是____________。6.空間點(diǎn)陣只可能有___________種，鋁晶體屬于_____________點(diǎn)陣。Al的晶體結(jié)構(gòu)是__________________，?Fe的晶體結(jié)構(gòu)是____________。Cu的晶體結(jié)構(gòu)是_______________，7點(diǎn)陣常數(shù)是指____________

6、______________________________。8圖1是fcc結(jié)構(gòu)的(110)面，其中AB和AC的晶向指數(shù)是__________，CD的晶向指數(shù)分別是___________，AC所在晶面指數(shù)是。9晶胞中每個(gè)原子平均占有的體積稱為____________________________________。10FCC包含有晶向的晶面是___________________。11.圖2為簡單立方點(diǎn)陣晶胞，其中ABC面的指數(shù)是___

7、___________，AD的晶向指數(shù)是_______________。ABCD1圖1ABCD圖237.在圖4中畫出(11–20)晶面和[1–210]晶向。求圖示密排六方晶胞OA，OB晶向指數(shù)及ABC的晶面指數(shù)。8：畫出fcc中具有下列密勒指數(shù)的晶面和晶向。1（111）[111]；2（321）[236]9：畫出hcp晶胞，并畫出(1010)晶面及[1120]晶向。10：畫出bcc晶胞下列晶面上原子平面排列情況：（110），（111）12

8、：畫出兩個(gè)面心晶胞組成的體心正方晶胞，并畫出（111）fcc，（011）體心正方晶面與[211]fcc，[011]體心正方晶向，并指出兩晶面與兩晶向存在何種關(guān)系。第二章第二章合金相結(jié)構(gòu)合金相結(jié)構(gòu)本章的主要內(nèi)容：本章的主要內(nèi)容：固溶體：固溶體的分類有置換固溶體及影響固溶度因素，間隙固溶體，缺位固溶體中間相：正常價(jià)化合物，電子化合物，間隙相與間隙化合物，金屬間化合物的性質(zhì)與應(yīng)用固溶體的微觀不均勻性：超結(jié)構(gòu)，以fcc、bcc及hcp為基的超結(jié)

9、構(gòu)，有序參數(shù)1.填空填空1.形成無限固溶體的必要條件是：（1）_________________，（2）_________________，（3）____________________。2.形成有序固溶體的必要條件是：（1）_________________________，（2）________________，（3）_________________________。3.影響正常價(jià)化合物形成的主要因素是______________

10、_______________。4.C原子半徑為0.77A，Cr的原子半徑為1.28A，則Cr23C6是____________化合物。5.隨著溶質(zhì)濃度的增大，單相固溶體合金的強(qiáng)度______________，塑性______________，導(dǎo)電性___________________。6.如圖是銅金有序固溶體的晶胞，其分子式為___________。7影響置換固溶體溶解度大小的主要因素是：（1）___________________