西北工業(yè)課后答案西北工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程

1、1.作圖表示立方晶體的??????421210123晶面及??????346112021晶向。2.在六方晶體中，繪出以下常見晶向??????????01210211011001120001等。3.寫出立方晶體中晶面族100，110，111，112等所包括的等價(jià)晶面。4.鎂的原子堆積密度和所有hcp金屬一樣，為0.74。試求鎂單位晶胞的體積。已知Mg的密度3Mgm74.1?mg?，相對(duì)原子質(zhì)量為24.31，原子半徑r=0.161nm。5.

2、當(dāng)CN=6時(shí)?Na離子半徑為0.097nm，試問(wèn)：1)當(dāng)CN=4時(shí)，其半徑為多少？2)當(dāng)CN=8時(shí)，其半徑為多少？6.試問(wèn)：在銅（fcca=0.361nm）的方向及鐵(bcca=0.286nm)的方向原子的線密度為多少？7.鎳為面心立方結(jié)構(gòu)，其原子半徑為nm1246.0?Nir。試確定在鎳的（100），（110）及（111）平面上12mm中各有多少個(gè)原子。8.石英??2SiO的密度為2.653Mgm。試問(wèn)：1)13m中有多少個(gè)硅原子（與

3、氧原子）？2)當(dāng)硅與氧的半徑分別為0.038nm與0.114nm時(shí)，其堆積密度為多少（假設(shè)原子是球形的）？9.在800℃時(shí)1010個(gè)原子中有一個(gè)原子具有足夠能量可在固體內(nèi)移動(dòng)，而在900℃時(shí)910個(gè)原子中則只有一個(gè)原子，試求其激活能（J原子）。10.若將一塊鐵加熱至850℃，然后快速冷卻到20℃。試計(jì)算處理前后空位數(shù)應(yīng)增加多少倍（設(shè)鐵中形成一摩爾空位所需要的能量為104600J）。11.設(shè)圖118所示的立方晶體的滑移面ABCD平行于晶體

4、的上、下底面。若該滑移面上有一正方形位錯(cuò)環(huán)，如果位錯(cuò)環(huán)的各段分別與滑移面各邊平行，其柏氏矢量b∥AB。1)有人認(rèn)為“此位錯(cuò)環(huán)運(yùn)動(dòng)移出晶體后，滑移面上產(chǎn)生的滑移臺(tái)階應(yīng)為4個(gè)b試問(wèn)這種看法是否正確？為什么？2)指出位錯(cuò)環(huán)上各段位錯(cuò)線的類型，并畫出位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)出晶體后，滑移方向及滑移量。12.設(shè)圖119所示立方晶體中的滑移面ABCD平行于晶體的上、下底面。晶體中有一條位錯(cuò)線defed段在滑移面上并平行AB，ef段與滑移面垂直。位錯(cuò)的柏氏矢量b與d

5、e平行而與ef垂直。試問(wèn)：1)欲使de段位錯(cuò)在ABCD滑移面上運(yùn)動(dòng)而ef不動(dòng)，應(yīng)對(duì)晶體施加怎樣的應(yīng)力？2)在上述應(yīng)力作用下de位錯(cuò)線如何運(yùn)動(dòng)？晶體外形如何變化？13.設(shè)面心立方晶體中的)111(為滑移面，位錯(cuò)滑移后的滑移矢量為??1012a。1)在晶胞中畫出柏氏矢量b的方向并計(jì)算出其大小。2)在晶胞中畫出引起該滑移的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的位錯(cuò)線方向，并寫出此二位錯(cuò)線的晶向指數(shù)。14.判斷下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行。1)]111[3]211[6]

6、110[2aaa??2)]110[2]101[2]100[aaa??3)]111[6]111[2]112[3aaa??4)].111[2]111[2]100[aaa??15.若面心立方晶體中有b=]011[2a的單位位錯(cuò)及b=]112[6a的不全位錯(cuò)，此二位錯(cuò)相遇產(chǎn)生位錯(cuò)反應(yīng)。1)問(wèn)此反應(yīng)能否進(jìn)行？為什么？2)寫出合成位錯(cuò)的柏氏矢量，并說(shuō)明合成位錯(cuò)的類型。16.若已知某晶體中位錯(cuò)密度376cmcm10~10??。1)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得FR位錯(cuò)源

7、的平均長(zhǎng)度為cm104?，求位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)中FR位錯(cuò)源的數(shù)目。2)計(jì)算具有這種FR位錯(cuò)源的鎳晶體發(fā)生滑移時(shí)所需要的切應(yīng)力。已知Ni的10109.7??GPa，nm350.0?a。4單位晶胞的體積為VCu＝0.14nm3(或1.41028m35(1)0.088nm；(2)0.100nm。6Cu原子的線密度為2.77106個(gè)原子mm。Fe原子的線密度為3.50106個(gè)原子mm。71.6ll013個(gè)原子mm2；1.14X1013個(gè)原子mm2；1.8

8、61013個(gè)原子mm2。8(1)5.291028個(gè)矽原子m3；(2)0.33。99.0.41018個(gè)原子。101.061014倍。11(1)這種看法不正確。在位錯(cuò)環(huán)運(yùn)動(dòng)移出晶體后，滑移面上、下兩部分晶體相對(duì)移動(dòng)的距離是由其柏氏矢量決定的。位錯(cuò)環(huán)的柏氏矢量為b，故其相對(duì)滑移了一個(gè)b的距離。(2)AB為右螺型位錯(cuò)，CD為左螺型位錯(cuò)；BC為正刃型位錯(cuò)，DA為負(fù)刃型位錯(cuò)。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)移出晶體后滑移方向及滑移量如附圖2.3所示。12(1)應(yīng)沿滑移面上

9、、下兩部分晶體施加一切應(yīng)力τ0，的方向應(yīng)與de位錯(cuò)線平行。(2)在上述切應(yīng)力作用下，位錯(cuò)線de將向左(或右)移動(dòng)，即沿著與位錯(cuò)線de垂直的方向(且在滑移面上)移動(dòng)。在位錯(cuò)線沿滑移面旋轉(zhuǎn)360后，在晶體表面沿柏氏矢量方向產(chǎn)生寬度為一個(gè)b的臺(tái)階。13(1)]101[2ab?，其大小為ab22||?，其方向見附圖2.4所示。(2)位錯(cuò)線方向及指數(shù)如附圖2.4所示。14(1)能。幾何條件：∑b前＝∑b后＝]111[3a；能量條件：∑b前2＝23