材料科学基础课后作业及答案(分章节).doc

第一章 8 .计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例(1)NaF (2 )CaO (3)ZnS 解: 1 、查表得: X Na =,X F = 根据鲍林公式可得 NaF 中离子键比例为: 21 ( ) 4 [1 ] 100% % e ? ?? ??共价键比例为: 1-%=% 2 、同理, CaO 中离子键比例为: 21 ( ) 4 [1 ] 100% % e ? ?? ??共价键比例为: 1-%=% 3、 ZnS 中离子键比例为: 2 1/ 4( ) [1 ] 100% % ZnS e ? ?? ? ??中离子键含量共价键比例为: 1-%=% 10 。答:结构转变的热力学条件决定转变是否可行,是结构转变的推动力,是转变的必要条件; 动力学条件决定转变速度的大小,反映转变过程中阻力的大小。稳态结构与亚稳态结构之间的关系: 两种状态都是物质存在的状态, 材料得到的结构是稳态或亚稳态, 取决于转交过程的推动力和阻力( 即热力学条件和动力学条件), 阻力小时得到稳态结构, 阻力很大时则得到亚稳态结构。稳态结构能量最低, 热力学上最稳定, 亚稳态结构能量高,热力学上不稳定,但向稳定结构转变速度慢,能保持相对稳定甚至长期存在。但在一定条件下,亚稳态结构向稳态结构转变。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], (132) 与[123], (322) 与[236 ] (2) 在立方晶系的一个晶胞中画出( 111) 和( 112) 晶面,并写出两晶面交线的晶向指数。(3) 在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于( 101). (011) 和( 112) 晶面上的[111] 晶向。解: 1、 2 .有一正交点阵的 a=b, c=a/2 。某晶面在三个晶轴上的截距分别为 6 个、 2 个和 4 个原子间距,求该晶面的密勒指数。 3 .立方晶系的{ 111}, 1110}, {123 )晶面族各包括多少晶面?写出它们的密勒指数。 4. 写出六方晶系的{1012} 晶面族中所有晶面的密勒指数, 在六方晶胞中画出[1120] 、[1101] 晶向和(1012) 晶面,并确定(1012) 晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 5 .根据刚性球模型回答下列问题: (1) 以点阵常数为单位,计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体的间隙半径。(2 )计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。 6. 用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向, 并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。解: 1 、体心立方密排面: {110} ,原子密度: 221 1 4 2 aa ?? ??密排方向: <111> ,原子密度: 3 aa ?? 2 、面心立方密排面: {111} ,原子密度: 231 2 2 1 1 3 3 2 6 ( 2 ) ( 2 ) a a a ?? ???? ??密排方向: <110> ,原子密度: 2 aa ?? 3 、密排六方密排面: {0001} ,原子密度: 21 6 1 1 3 6 2 2 a a a ?? ??? ?密排方向: 1120 ? ?,原子密度: 122 aa ?? 7 .求下列晶面的晶面间距,并指出晶面间距最大的晶面: (1) 已知室温下α-Fe 的点阵常数为 0. 286nm , 分别求出( 100), (110), (123 ) 的晶面间距。(2) 已知 9160C 时γ-Fe 的点阵常数为 0. 365nm , 分别求出( 100), (111), (112 ) 的晶面间距。(3) 已知室温下 Mg 的点阵常数为 a=, c=0. 521nm , 分别求出( 1120), (1010),(1012 ) 的晶面间距。 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