材料科学基础习题集(新)

1、材料科学基础习题集（新）第一部分：习题集材料科学基础复习思考题第一章：材料的结构一、 解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离 子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固 溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化。二、填空题1、材料的键合方式有四类，分别是，。2、金属原子的特点是最外层电子数，且与原子核引力， 因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成。3、我们把原子在物质内部呈排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是，。4、三种常见的金属晶格分别为，和。5、体心立方晶格中，晶胞原子数为, 原子半径与晶格常数的关系为，配位数是，致密度是，密排 晶向

2、为，密排晶面为，晶胞中八面体间隙个数为，四面体间 隙个数为，具有体心立方晶格的常见金属有。6、面心立方晶格中，晶胞原子数为，原子半径与晶格 常数的关系为，配位数是，致密度是，密排晶向为，密排晶 面为，晶胞中八面体间隙个数为，四面体间隙个数为，具有 面心立方晶格的常见金属有。7、密排六方晶格中，晶胞原子数为，原子半径与晶格 常数的关系为，配位数是，致密度是，密排晶向为，密排晶 面为，具有密排六方晶格的常见金1属有。8、合金的相结构分为两大类，分别是和。 9、固溶体 按照溶质原子在晶格中所占的位置分为和，按照固溶度分为 和，按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为和。10、影响固溶体结构形式和溶解度的因

3、素主要有、。11、金属化合物分为以下四类，分别是，。12、金属化合物的性能特点是：熔点、硬度、脆性，因 此在合金中不作为相，而是少量存在起到第二相作用。13、CuZn、Cu5Zn& Cu3Sn的电子浓度分另为，。14、如果用M表示金属，用X表示非金属，间隙相的分子式可以写成如下四种形式，分别是，。15、Fe3c的铁、碳原子比为，碳的重量百分数为，它是的主要强化相。三、作图表示由立方晶系、等晶面和02、并注明各晶面的晶面指数。五、莫晶体的原子位于正方晶格的结点上，其晶格常数a=bo今有一晶面在 X、Y、Z坐 标轴上的截距分别为 5个原子间距、2个原子间距和3个原子 间距，求该晶面的晶面

4、指数。六、体心立方晶格的晶格常数为 a,试求由、晶面 的面间距大小，并指曲 面间距最大的晶面。七、已知面心立方晶格的晶格常数为a,试求生、晶面的面间距大小，并指曲面间距最大的晶面。2八、试从面心立方晶格中绘由体心正方晶胞，并求生它 的晶格常数。九、证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a= o十、试证明面心立方晶格的八面体间隙半径r二,四面体间隙半径r=;体心立方晶格的八面体间隙半径 ；晶向的r=,晶 向的r=;四面体间隙半径r二, （R 为原子半径）。十一、a ）设有一钢球模型，球的直径不变，当面心 立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。b）经x射线测定，在912c时，丫-Fe的晶格常数

5、为，b -Fe的晶格常数为，当丫-Fe转变为a-Fe时，试求其体积膨 胀，并与a）相比较，说明其差别的原因.o十二、已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为和，分别求1cm3中铁和铜的原子数。十三、Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为 r二,试求1cm3中Ni的原子数。十四、.Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=, 试求Mo的原子半径r十五、Cu具有面心立方结构，其原子半径为r=,试求Cu的密度十六、试计算体心立方晶格 100、110、111等晶 面的原子密度和100、 110、111等晶向的原子 密度，并指由其最密排晶面和最密排晶向。十七、试计算面心立方晶格 100、110、111等

6、晶 面的原子密度和100、 110、111等晶向的原子 密度，并指由其最密排晶面和最密排晶向。十八、求金刚石结构中通过和两碳原子3的晶向指数，及与该晶向垂直的晶面指数。十九、求与决定的晶带轴与和所决定的晶带轴所构成的 晶面的晶面指数。二十、计算立方系321与120及与111之间的夹角。二H.a）算由fcc和bcc晶体中四面体间隙及八面 体间隙的大小，用原子半径R表示，并注明间隙中心坐标；b）写生溶解在丫-Fe中C原子所处位置，若此类位置全 部被C原子占据，那么问在此情况下，丫-Fe能溶解多少重量百分比的C?而实际上碳在铁中的最大溶解度是多少？两 者在数值上有差异的原因是什么？二十二、为什么-F

7、e的溶碳能力远大于-Fe的溶碳能力？二十三、Na+和Cl-的离子半径分别为，NaCl具有面 心立方点阵，试求其配位数、晶格常数及致密度。二十四、渗碳体（Fe3C）是一种间隙化合物，它具有正交 点阵结构，其点阵常数 a=, b=, c=,其密度p =/cm3,试求 每单位晶胞中Fe原子与C原子的数目？ 二十五、试计算金 刚石结构的致密度。4第二章：晶体缺陷一.解释以下基本概念肖脱基空位、弗仑克尔空位、位错、刃型位错、螺型位 错、柏氏矢量、位错密度、位错的滑移、位错的攀移、弗兰 克-瑞德源、派-纳力、单位位错、不全位错、堆垛层错、位 错反应、扩展位错、表面能、界面能、对称倾侧晶界、共格 界面、非共格界面、内吸附.二、填空题1、按照几何尺寸分类，晶体中存在三种缺陷，分别是，2、晶体中点缺陷主要表现形式有，和。 3、位错有两 种基本类型，分别是，。4、刃型位错的柏氏矢量与位错线， 螺型位错的柏氏矢量与位错线。5、柏氏矢量代表晶体滑移的和，也表示位错线周围总 量的大小。6、位错的运动有两种，分别是和，刃型位错的柏氏矢 量与其垂直的位错线所构成的平面称为，对于一条刃型位错而言，该面是唯一的，故不可能产生运动。7、体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格的单 位位错的柏氏矢量分别可表示成、和。8、面心立方晶体中有两种重要的不全位错，柏氏矢量分别为，。