第二章+材料结构的思考题

1、第二章第二章 材料的结构材料的结构思思 考考 题题1、锆（、锆（Zr，Zirconium）具有）具有HCP结构，密度为结构，密度为6.51 g/cm3，MZr=91.22 g/mol（a）计算晶胞体积；）计算晶胞体积；（b）如果）如果c/a为为1.593，计算，计算c和和a。212330*(6.51*10)*6.023*1042.98491.22MaNnmM336/0.13959139.5942.984CaVnnmA223 33 3(* )(*1.593 )0.13959220.32021.5930.5102CVacaaanmcanm1、晶带和晶带轴、晶带和晶带轴2、求（、求（121）与（）与

2、（100）决定的晶带轴）决定的晶带轴A和（和（001）和（）和（111）所）所决定的晶带轴决定的晶带轴B；并求出晶带轴；并求出晶带轴A和和B所决定的晶面指数；所决定的晶面指数；3、计算、计算FCC的（的（110）面的晶面间距、原子面密度；）面的晶面间距、原子面密度；4、计算、计算FCC的（的（100）（）（110）（）（111）各面的致密度；）各面的致密度；5、计算、计算FCC的的001 110 111晶向的原子密度；晶向的原子密度；2、铑（、铑（Rh，Rhodium）的原子半径为）的原子半径为0.1345 nm，密度为，密度为12.41 g/cm3。判定其晶体结构属于。判定其晶体结构属于FC

3、C，还是，还是BCC？MRh=102.91 g/mol212330*(12.41*10)*6.023*1072.63102.91MaNnmM33333334244()(*0.1345)0.05512244*2 272.654(4*0.1345)()2CaCRaRVanmnnmRVIf FCCIf BCC3333334344()(*0.1345)3322*3 366.744(4*0.1345)()3CaCRaRVannmRV3、在立方晶胞中画出下列晶向：、在立方晶胞中画出下列晶向：4、在立方晶胞中画出下列晶面：、在立方晶胞中画出下列晶面：.031;321 ;331 ;210;121;101).3

4、21();221 ();131 ();210();211();110(XZY110012133121123103XZY(011)(011)(102)(122)(123)(112)(131)5、确定下图中晶向和晶面的指数。、确定下图中晶向和晶面的指数。011A210B112C112D(324)A(221)B6、计算比较、计算比较FCC中中100、110、111晶向的线密度。晶向的线密度。设原子半径为设原子半径为R，则，则7、计算比较、计算比较BCC中（中（100）、（）、（110）晶面的面密度。）晶面的面密度。42Ra 1001101112 /2 /20.7074 /212 / 31/60.40

5、8KR aKRaKRa设原子半径为设原子半径为R，则，则43Ra 22(100)2(110)/3 /160.5892/( * 2 )3 /8 20.833KRaKRaa8、确定、确定FCC-铂（铂（Platinum，Pt）的（）的（113）晶面的一级衍）晶面的一级衍射角（即射角（即n=1），其中），其中RPt=0.183nm，X射线波长为射线波长为0.1542 nm。9、说明原子结构和晶体结构的差别。、说明原子结构和晶体结构的差别。(113)2222224/20.51760.51760.1561()(113 )arcsin( /2 )arcsin(0.1542/2/0.1561)29.6259

6、.2aRnmadnmhkld原子结构是指原子在空间中的排列，也可指原子本身的结构（电子云、原子结构是指原子在空间中的排列，也可指原子本身的结构（电子云、质子中子之类）；质子中子之类）；晶体结构是指原子（或分子或离子）按照晶体方式的排列，一般指周期晶体结构是指原子（或分子或离子）按照晶体方式的排列，一般指周期方式方式10、解释以下基本概念、解释以下基本概念合金、相、固溶体、极限电子浓度、电子化合物、超结构。合金、相、固溶体、极限电子浓度、电子化合物、超结构。合金：两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素，经熔炼、烧结合金：两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方

7、法组合而成并具有金属特性的物质。或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。相：是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和性能均一，相：是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分。并以界面相互分开的组成部分。固溶体：合金中其结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相。固溶体：合金中其结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相。极限电子浓度：固溶体最大溶解度合金所对应的电子浓度。极限电子浓度：固溶体最大溶解度合金所对应的电子浓度。电子化合物：受电子浓度因素决定的金属间化合物，凡是电子浓度相等的电子化合物：受电子浓度因素决定的金属间化合物，凡是电子浓度相等的化合物具

8、有相同的电子浓度值。化合物具有相同的电子浓度值。超结构：某些具有特定原子比的合金，在高温时是无序固溶体，当将其缓超结构：某些具有特定原子比的合金，在高温时是无序固溶体，当将其缓冷至某一温度以下时，转变为长程有序的固溶体，称为超结构。冷至某一温度以下时，转变为长程有序的固溶体，称为超结构。11、试比较间隙固溶体、间隙相和间隙化合物的结构和性能特点。、试比较间隙固溶体、间隙相和间隙化合物的结构和性能特点。类别类别间隙固溶体间隙固溶体间隙相间隙相间隙化合物间隙化合物相同点一般都是有过渡金属与原子半径较小的C、H、B等非金属组元构成不同点晶体结构属于固溶体相，保持溶剂的晶格类型属于金属间化合物相，形成

9、不同其组元的新的简单点阵结构属于金属间化合物相，具有复杂晶体结构表达式a、b、g用化学分子式表达机械性能强度、硬度较低，塑性、韧性较好极高的熔点和硬度，同时其脆性也很大，是高合金钢和硬质合金中的重要强化相间隙化合物也具有很高的熔点和硬度，脆性较大。略低于间隙相的性能12、FeAl为电子化合物，计算其电子浓度，为电子化合物，计算其电子浓度，Fe、Al的价电子贡的价电子贡献分别为献分别为0和和+3。13、下列合金相为何种类型、下列合金相为何种类型Cr7C3 、Mg2Pb、 WC 、FeAl、Cu3Al、Fe4N、Fe3C/0*0.5 3*0.51.5e a Cr7C3 、Fe3C ：间隙化合物：间隙化合物Mg2Pb：正常价化合物：正常价化合物WC 、 Fe4N ：间隙相：间隙相FeAl 、Cu3Al ：电子化合物：电子化合物1、晶带和晶带轴、晶带和晶带轴2、求（、求（121）与（）与（100）决定的晶带轴）决定的晶带轴A和（和（001）和（）和（111）所）所决定的晶带轴决定的晶带轴B；并求出晶带轴；并求出晶带轴A