材料科学基础作业参考答案

1、材料科学基础作业参考答案第二章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, (1 32)与123, ( 322)和236。111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。（2）在立方晶系的一个晶胞中画出（ 解答：1121235(132)(322)111阳*1(2)首先求(111)和(112)的交线。 由式(27),即u=k“2-k2l 1=1x2-1x1=1 i ；.； : lZ-'-2v=l 1h2-l2h1=1x1-2x1=-1w=h1k2-h2k1=1x1-1x1=0所以，（11

2、1）和（112）两晶面交线的晶向指数为110或者1 10。如下图所示。3立方晶系的111、110、123晶面族各包括多少晶面？写出它们的密勒指数。 解答：123 = (123) (123) (123) (123) (132) (1 32) (132) (132)(231) (231) (231) (231) (213) (213) (213)(21 3) (312)(312)(3 1 2) (31 2)(321 ) (321)(321) (32 1 )iioi= eno) +d oi)+(on)+(r io)+(ioD+(oi D6 组”fill(1111) + (f 11) + (111)

3、+ (111 ) 4组。注意：书中有重复的。如（111）与（111）应为同一晶面，只是位于坐标原点的位置不同。6 .(略)7 .(题略)(1) (2)用公式dhk|<h2k2 l2求。用公式四心=求。(1) d(100)=0.286nm d(110)=0.202nm d(123)=0.076nm 显然，d(100)最大。(2) d(100)=0.365nmd(111)=0.211nmd(112)=0.149nm显然，d(100)最大。(3) d(11 2 0)=0.1605 nmd(10l0)=0.278nmd(10l2)=0.190nm显然，d(1010)最大。由(1)、(2)、(3)

4、得低指数的面间距较大，而高指数的晶面间距则较小 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。解答提示：（1）首先求任两面的交线，即求晶面（h1k1 11）和（h2k2 l2）的求晶带轴uvwu = k1 12 - k2 11 、v = 11 h2-12h1 、 w = h1 k2- h2 k1再判断该晶带轴是否与另一面垂直，即是否满足uh+ vk+ wl = 0o（2）采用以上公式求得后，任写 5个，注意h,k,l必须最小整数化。10.（题略）利用公式（212） （

5、213）求。正负离子之间的距离：Ro= R+ + R-=23.1nm单价离子半径：RNa+=Cn/（Z1- 6= Cn/（11-4.52） =Cn/6.48单价离子半径：RF-=Cn/（Z2- 4= Cn/（9-4.52） = Cn/4.48所以，Cn=61.186从而，RNa+=9.44nmRf =13.66nm答：略。18.（题略）注意写详细一些。第四章2.（题略）解答提示：利用公式（41）解答。-une （ ）取 A = 1,则 一 =e kT , NN.236.02 109.58 106u =kTln =1.38x10 x1073xln(23一ne107.9 3.6 10=1.763x

6、10-19 (J/atom)4 .(题略)由几何条件，如果有，a/2 111+a/21 11一 a001反应前汇b2为3/2a2,反应后汇b2为a2,位错能反应。所以，另一条位错的柏氏矢量为a/21彳1。7 .(题略)注：应分段说明。O1,23,4S为螺型位错，12, 34为刃型位错。OS中弯折的位错线是扭折，可以通过位错自身的滑移而消除。O'S'是割阶，不容易消除而形成空位。10 .(题略)(1) Vx(3) x(4) x(具体解答过程略)11.(题略)(1)能。符合位错反应的几何条件和能量条件。位错反应式为：a/2 101+a/612 1 一a/3111注意如果写成 a/2

7、 101 -a/612 1+a/32 12时显然不合题意，此反应是不能进行的。(2)合成位错的柏氏矢量是a/3111,是不全位错。14.(略)18.(题略)(1)依题意，晶界能之间应该有以下关系成立：忆仙=2左0故 cu/b(1 ) =0.25J/m2cu/b(40 ) =0.326J/m22cu/b(60 ) =0.5J/m(2)讨论(略)。注意第二相出现时，界面能随着与其基体夹角的增大而增大，从而角度大 的第二相在热力学上是一种不稳态，第二相倾向于小角度出现。第五章3.(题略)(1)见教材P141, P146,注意写详细点。(2) MnS:正常价化合物，钢铁中的有害夹杂物，使之易脆，降低韧

8、性。FaC：间隙化合物，正交晶系结构，钢铁中的常见强化相。Mg2Si：正常价化合物，具有离子键特征，是铝合金中常见的强化相。SiC:正常价化合物，具有共价键特征，常用作复合材料的增强粒子。Cu3iSn8：电子化合物，复杂立方，具有金属键特征Fe4N:间隙化合物，面心立方，强化相。WC：间隙化合物，简单立方，强化相。Cr23C6:间隙化合物，复杂立方，强化相。5 .(题略)提示：根据已知条件，利用杠杆定律算出520c时的液相点50%,和400c时的液相点20%,在加上各自的熔点，利用以上关键点，连接成线，即得相图。6 .(题略)利用杠杆定律得到各个关键点，连线即得。9 .(题略，强烈建议抄铁碳合

9、金相图)分析参见教材亚共析钢部分P181 182。结晶组织过程示意图参考图5 50。冷却曲线注意画出转折点。室温下相组成物的相对量（注意室温时的溶解度近似为零）铁素体相：w = 6.69c x 100% = 97%6.69渗碳体相：WFeFe3 ccM100% =3%6.69组织组成物的相对量： 铁素体组织：75% 珠光体组织：25%10 .（题略）见P185三个算式。庄子云： 人生天地之间，若白驹过隙，忽然而已。”是呀，春秋置换，日月交替，这从指尖悄然划过的时光，没有一点声响，没有一刻停留，仿佛眨眼的功夫，半生已过。人活在世上，就像暂时寄宿于尘世，当生命的列车驶到终点，情愿也罢，不情愿也罢，

10、微笑也罢，苦笑也罢，都不得不向生命挥手作别。我们无法挽住时光的脚步，无法改变人生的宿命。但我们可以拿起生活的画笔，把自己的人生涂抹成色彩靓丽的颜色。生命如此短暂，岂容随意挥霍！只有在该辛勤耕耘的时候播洒汗水，一程风雨后，人生的筐篓里才能装满硕果。就算是烟花划过天空，也要留下短暂的绚烂。只有让这仅有一次的生命丰盈充实，才不枉来尘世走一遭。雁过留声，人过留名，这一趟人生旅程，总该留下点儿什么!生活是柴米油盐的平淡，也是行色匆匆的奔波。一粥一饭来之不易，一丝一缕物力维艰。前行的路上，有风也有雨。有时候，风雨扑面而来，打在脸上，很疼，可是，我们不能向生活低头认输，咬牙抹去脸上的雨水，还有泪水，甩开脚步

11、，接着向前。我们需要呈现最好的自己给世界，需要许诺最好的生活给家人。所以，生活再累，不能后退。即使生活赐予我们一杯不加糖的苦咖啡，皱一皱眉头，也要饮下。人生是一场跋涉，也是一场选择。我们能抵达哪里，能看到什么样的风景，能成为什么样的人，都在于我们的选择。如果我们选择面朝大海，朝着阳光的方向挥手微笑，我们的世界必会收获一片春暖花开。如果我们选择小桥流水，在不动声色的日子里种篱修菊，我们的世界必会收获一隅静谧恬淡。选择临风起舞，我们就是岁月的勇者；选择临阵脱逃，我们就是生活的，需夫。没有淌不过去的河，就看我们如何摆渡。没有爬不过去的山，就看我们何时启程。德国哲学家尼采说：每一个不曾起舞的日子，都是对生命的辜负。”让我们打开朝着晨光的那扇