材料科学基础张晓燕部分答案

1、第一章1. 金刚石为磁的一种晶博皓构厂y救TL站為"9它忖摊应忖妆=23听12) 结构时，求其体釈改变和分数？M :金刚百的品体芍构为宴朵的而心&方结构r亍帚胞开育仃H牛换恥匚盘刚右的甫厘tg/cm3)对干也戰，当它为金刚石结构时的悴积(cm3)3.兀0.44A=它为仃聲瑙构対的缚机(fi.3)了笳吃吐g空说瞅鮎0 2®4.例题匸C啲晶格常数a = 0.2884nm,密度为p=7.19g/cm 试确定此时C的晶体结构。解:M,p=,pu'N、74(2刚410叮只6423幻屮(皿片 ，n m = =L= 1 9977 色 2At52+0所以为bs结构禪*设尸龟

2、。昂起申C原子个敖为x个，F亡貝子恿为3工个，xjF（C） + 3X4r（F. ¥12.011 + 3xX5555p = ：7.66 =abcXNA,-13A.O23AP1O-3解出*工Z 3x = 12故F%C晶胞中C原亍个数4个 Fe STKJ为12个=普:潯质原子分布于榕剂晶恪间隙而形成固榕体称为间隙固濬休t形成间隙固淳体的濬质原 子通吊是原子半径小于01晌的非金属元埶 如II, B<rXO等。间障固洛休保持母相 備 W 的晶偉給构.亘述分可在一定固轄度极限值內驶动.不能用分子式表示込间陳相和间隙化合物属干原子尺寸因素占主导地位的中间相，它们呈然也是原了半径 较小的非金属

3、兀袤占据晶格的间隙.然而间隙相隙化合物的晶榕与其组成的任一组兀品 格都不相同，它们的成分可以在一定范围内波动：组应它们的组元都具有一定的原¥k,可 以用化学分子式表示” 3 rBri<0.59通常形成间晾相，耳茫构为简单晶依结构，具有极高的熔点和硬度；当rBr>0-59f则形成间隙化合物，其结构为复杂的晶体结构它11.嚷心立方是否为布拉詐点屛？迁羽斫得丸点；不是布拉菲点阵布拉菲点阵是注现出点阵最高对称性55欢下的量小障点单 元。底心立方的基本对称性满足四方晶系的麥Jt并不淸足立方晶系的要求, 其对应的布拉菲点曄实际是茴单四方.h试证明四方晶系中，只有简单四方点阵和体心四方

4、点阵两种类型* 假定四方晶系中，可以存在底心四方、面心四方结构.在体心四方结 构中'4个晶胞中可臥勾画出面心四方结构（图a ）;在简单四方结枸中， 4个聶胞中可以勾画出底心四方结构（图b）冶根据选取晶胞的凍则，晶 胞应具有最小的体积.上面勾画出的2种晶胞均不具有最小的体积*因此 不是晶胞.即面心四方点阵、底心四方点阵，分别包舍在体心四方点阵， 简单四方点阵中.(Ba)体心四方点阵包含面心四方点阵简单阿方点阵包含底心四方点阵第二章1.实际£#>b的点缺陷.线隸16和面叙賂则金属11能有啊夥响曹h如果金属中无晶体缺陷时.11过理诒计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的増抑，全

5、属的强度迅 速下隆，当缺陷憎丽到一定值后”金屈的强度又随屋体缺陷的憎加而憎如.固此*无论尺联陷，线 銃陷和面缺培都会造戍垒曙噺殳.从向便呈体崖度增址、同时毘体缺陷的存在注会培加全慝的电阳. 雁低金属的抗弱性能*2.空怜.拘迁禱频率-0.15.Y10_:s1JBA1U ：3ADO12.165.V10（r-）y：cc =2J07A10；Cr:）3.利用空位浓度公式iI T C = A sp（一養）=力vxp（一舊）Q=105KJ/molKXAv （阿伏加德罗常数）=1.38X10*23X6.02X1023= 8.314J/moLK在T1 =850 *C （1123K）计算G后激冷至室温可以认为全部

6、空位保留卜來，即在T2=20°C（293K）计算Q-等取A=1,代入TZ T1及Q,有匸=三二=,kic；QC1/C2=6.84672X10132苔2进化密展:实际密度I理论致密度£实际致密度：5.rO2SS6xJOfl)JP =1.856J IQ3354>：10-:2.： 55.£_4-0.01$ 0二 HO；： r0 J866 . iW= 7,3S5xlO?l.S5d4>10 -1354x10-叮 (0.1241x10 丽丽K= 一(OJ86<10'?31 2 Lll.= 71£6xl052x兀材十 兀时M no ha?Si

7、 4 A 9-7T(0.1241X 10 y 亠珥0O3<5X1D")' -3_300(o.2s xio*fy_ 0.01601-0.00020.0239=0693Ftn J、j9.10.13.(i)嚮99u b LC CKI101_ -:咯羊型国解t刃出位搭的应力顷有两个切应力.93(SfPa)当】、一定时.V-O&J- 4最大，所以最 大的切应力在涓移面上，莽值随着与位惜距离的博大而诚 J'T即（丁=丄，如圉所示.2.Y10Y0.283®,V10_51X3AMX-X2X317.18.20.第三章1.2.4.5.6.8.根据氧化镂结构滑移系的

8、特点，只有沿与所亦直的方向拉伸（或压編 才不会引起滑移.由立方踊系001标准投矗图可魚不可能存在与所帥。艸点都相距卅的极桁因此对氧化镂不存在任何不会$1起沽移的也忡（或斥縮）方向口第四章1.2.3.Il f 总 0 ：? %： L 寸J14飞畤 L - - 7- tx+7 - - - - u（72 7 -uFu ；3 G （:豈 & u jFJ 一卜冋）W f：M（k（J%：£X-t>-"<j+t*0（7 2 7jri£）+jft3|CjIl 電:=1.0 %：£=十-=十卫>_a（：2 F<j+jFf.- 3室直下殆俎成初的用对含星；抵渗破休相诃含量巩（u_o皿加仍蜕余呈饮春低科"0厲出春磺康相阿含重巩"弋胆旳一昕氏余重讎圜工h>-i.o>h淆碳休相对含屋=（1-6他）他即 验金量铁补室温下细趣成物的咱对含量：血匸（U%J?I诳休相诃僅量二（<u-03”M：