“材料科学与工程基础”顾宜版第二章习题

1、材料科学与工程基础”第二章习题1 .铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。2 .在立方晶系单胞中，请画出：（a） 100方向和211方向，并求出他们的交角；（b） b）（011）晶面和（111）晶面，并求出他们得夹角。（c） 一平面与晶体两轴的截距a=,b=并且与z轴平行，求此晶面的密勒指数。3 .请算出能进入fcc银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。4 .碳在r-Fe（fcc）中的最大固溶度为%（重量百分数），已知碳占据r-Fe中的八面体间隙，试计算出八面体间隙被C原子占据的百分数。5 .由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料，设纤维直径的尺寸是相同的。请

2、由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。6 .假设你发现一种材料，它们密排面以ABAC重复堆垛。这种发现有意义吗你能否计算这种新材料的原子堆垛因子7 .在FCCHCP和BCC中最高密度面是哪些面在这些面上哪些方向是最高密度方向8 .在铁中加入碳形成钢。BCC结构的铁称铁素体，在912c以下是稳定的，在这温度以上变成FC愉构，称之为奥氏体。你预期哪一种结构能溶解更多碳对你的答案作出解释。9 试说明为何不能用描述宏观物质的运动方程来描述微观粒子的运动状态描述微观粒子状态变化的基本方程是什么10设一能级的电子占据几率为1/4，另一能级为3/4，（1）分别计算两个能级的能量比

3、费米能高出多少KT；（2）应用计算结果说明费米分布的特点。11何为能带请用能带理论解释金属、绝缘体、半导体的电学性能。12 .试解释面心立方晶体和密排六方晶体结构不同、致密度相同的原因13 .请解释名词：空间点阵、晶胞、晶系14 .试解释什么叫费米面和费米能。15 .试分析晶体中的点缺陷是一种热力学平衡缺陷的原因。16 .假设1%（质量分数）的B加入Fe中，a.B以间隙还是置换杂质存在b.计算被B原子占据的位置（不论是间隙或者是置换）的分数。c.若含B的Fe进行气体渗碳，这个过程会比在不含B的Fe中进行得快还是慢请解释。17 .在室温下SiO2可以是玻璃也可以是晶态固体。问在玻璃态的二氧化硅还

4、是在晶态二氧化硅中扩散更快为什么19 .何为位错它有哪些类型什么叫滑移什么叫攀移在什么情况下会发生滑移和攀移。20 .是一个柏氏矢量7b的位错环，在剪切应力的作用下，求：I）该位错环各段位错线的结构类型（位错线方向为顺时针方向）；II）指出其中刃型位错的半原子面位置；III）在的作用下，该位错环在晶体中如何运动运动结果如何IV）=0寸，该位错线是否会稳定存在，为什么21 .柏氏矢量的物理意义是什么当一根位错线在什么条件下才能自发转变成另两根位错线22 .为什么间隙固溶体中的溶质扩散要比置换固溶体中的溶质扩散快得多请解释之。23 .晶体在低温时的扩散以晶界扩散为主，高温时以体积扩散为主，试述理由

5、。2.考察FCC金属Cu,其点P$常数a为。a.计算这个材料最低能量的柏氏矢量的长度。b.以Cu原子半径表达这一长度。c.在这种材料中，滑移发生在那个晶面族24 .钥(Mo)晶体的柏氏矢量长度是。若Mo的点阵常数是，确定Mo具有BCC还是FCC晶体结构。25 .为什么柏氏矢量通常是处在密排方向26 .为什么密排面通常是滑移面27 .下面给出BCC金属中的位错反应，说明在矢量运算上是正确的，在能量上它是有利的。(a/2)111+(a/2)1ia1-0-028 .在FCC固体中柏氏矢量为(a/2)101位错，位错平行于110。确定位错的类型和它的滑移面，这个位错能由滑动而移动吗29 .为什么FCC

6、金属的塑性比HCP及BCO属的大30 .讨论刃型位错和螺型位错的共同点和差异点。31 .何为拐点分解，在什么情况下会发生拐点分解。32 .试使用相律指出右图的AB二元相图的错误之处，并加以解释和修正。33 .什么叫固溶体什么叫中间相他们的结构和性能有哪些差异试分析之。问题34与图下图的二元相图及Xo合金有关。Ta和Tb分别代表A和B的平衡熔化温度，标出相图的各个相区。a.这类平衡图的名称是什么b.如果组元A具有FCC吉构，组元B的晶体结构是什么为什么c.示意画出Xo合金和纯组元B的平衡冷却曲线，解释为什么它们的形状不同。d. Xo合金的液相线温度和固相线温度是什么e. Xo合金在1100c时每一个平衡相的成分是什么确定在1100c液体的分数l和固体的分数S。f. Xo合金在平衡条件下从1200c冷却到室温，画出它的L和s随温度的变化略图g.用图7-43的相图，当平衡冷却通过两相区时，说明液相和固相的成分怎样变化图74s个假想的A-R二元系的二兀甲拓相为35.考虑一个假设相图，其中组元A在900c熔化，组元B在1000c熔化，在600c有一个不等温转变。B在a中的溶解度从在室温时几乎为零上升到最大值的10%。当一个