家庭作业及复习习题课件

习题1第一章

1.原子核外电子的空间位置和能量，应从哪几方面来进行描述？核外电子的排布应遵循哪些规律？2.用原子结构的知识，说明元素周期表里的“周期”和“族”是按什么划分的？对于同周期和同主族元素而言，元素的金属性和非金属性是怎么递变的？Ag和Au的电子结构类似，你认为何者较稳定？为什么？3.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期，哪一族，是什么元素。4.原子间的结合键共有几种？其特点如何？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31％的Cr原子含有26个中子，83.76％含有28个中子，且2.38％含有30个中子，试求铬的原子量6.铂的原子序数为78，它在5d电子亚层中只有9个电子，并且在5f电子亚层中没有电子，试从原子结构来决定出Pt的价数。7.右下图绘出三类材料——金属、离子晶体和以范德瓦尔键结合的材料之能量—距离曲线，试指出它们代表何种材料。8.简述高分子链结构（包括近程结构和远程结构）热塑性和热周期性树脂的特点。E习题21.标出出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标，(320)、(112)面及[110]、[011]、[112]、[211]方向2.计算立方晶系（包括简单立方、面心立方、体心立方）

d（345）和六方晶系d（1122）的晶面间距3.作出立方晶系{111}晶面族的所有晶面4.为什么密排六方结构属于简单六方点阵？画出（1012）、(2111)面和[1120]、[2111]方向5.正交点阵中画出以[001]为晶带轴的所有晶面晶面族{hkl}中的晶面数：a）hkl三个数不等，且都≠0，则此晶面族中有b）hkl有两个数字相等且都≠0，则有，如{112}c)hkl三个数相等，则有，d）hkl

有一个为0，应除以2，则有

有二个为0，应除以22，则有

求法：1）

在所求晶面外取晶胞的某一顶点为原点o，三棱边为三坐标轴x，y，z2）

以棱边长a为单位，量出待定晶面在三个坐标轴上的截距。若某一截距为负，则在其上加一负号。3）

取截距之倒数，并化为最小整数h，k，l并加以圆括号（hkl）即是。（代表一组互相平行的晶面；指数相同符号相反晶面互相平行）晶面族{hkl}：晶体学等价的晶面总合。3.晶面指数（IndicesofCrystallographicPlane）习题：1.归纳总结三种典型的金属晶体结构的晶体学特性2.试证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.6333.试导出fcc和bcc的八面体间隙和四面体间隙大小计算式4.Cu具有fcc结构，其密度为8.9×103Kg/m3。相对原子质量为63.546，求铜的原子半径。5.a）按晶体的刚球模型，若球的直径不变，当Fe从fcc转变为bcc时，计算其体积膨胀多少？

b）经x射线衍射测定，在912℃时α－Fe的a＝0.2892nm，γ－Fe的a＝0.3633nm，计算从γ－Fe转变为α－Fe时，其体积膨胀为多少？与a）相比，说明其差别原因。6.根据下表所给之值，确定哪一种金属可以作为溶质与Ti形成溶解度较大的固溶体：Tihcpa=0.295nmBehcp0.228Alfcc0.404Vbcc0.304Crbcc0.2887.Cu-Zn及Cu－Sn组成固溶体最多可含多少百分比的Zn或Sn？若Cu中已溶入10％Zn（at％），最多还可以固溶多少Sn？8.试对比分析间隙固溶体与间隙相形成条件的异同。结构与性能的特点。本章习题：1.已知FeO的晶体结构为Nacl型，离子半径Fe2+为0.077nm,O2-为0.140nm，试计算FeO密度。2．试计算金刚石结构的密度3．非晶态结构物质与晶体结构物质在原子排列分布和性能上的主要区别是什么？习题集：3-2，3-63-83-93-113-14习题集3-163-203-223-233-243-25习题集，第三章18，21，26，31，34，3511本周作业第一题：已知方程3.12，请根据张量对坐标系的变换法则推导出3.11中的sxx分量。第三题：对于同一种晶体，它的表面能与晶界能（相同的面积）哪一个较高？为什么？思考题：请将下面三处的扩散系数排序，晶体表面、晶界、位错线附近。第四题：请复印图3.38，在原图上标示出肖克莱位错附近的完整平面和多余的半原子面，并请标明位错的位置（核心区域）。12习题与讨论位错的塞集(Pileup)每个位错的受力平衡及平衡位置领先位错所受的阻力：F=ntb计算远处的应力场时，塞集位错可看成一个超位错（nb）tyz13位错的镜像力靠近晶体表面的位错的应力场不同于其在晶体内部的情形（无限大晶体中的位错的应力场）：镜像力螺位错的镜像-镜面位置上放置一负位错-简单构造。刃位错没有这样的简单构造的镜像。14螺位错运动过后晶体两部分的

相对运动方向假设滑移面左侧晶体不动，请判断正负螺位错在不同的方向运动后，右侧晶体的运动方向。vc:晶体右侧运动方向；vd：位错运动方向螺旋起点、终点在已滑过区域有利于判断。vdvdvdvdx,bx,bxbxbvcvcvcvc右螺旋右螺旋左螺旋左螺旋15宏观应变率

与位错运动速率及密度的关系一个位错滑过整个滑移面后对正应变的贡献一个位错滑过部分滑移面后对正应变的贡献全部位错在Dt时间内的滑移对正应变的贡献剪应变如何？复习与作业（10月9日）1．假设内部原子从A处迁移到B处，在A处500℃时的跳跃频率(ΓA)为5×108jumps/s，在B处800℃时的跳跃频率(ΓB)为8×108jumps/s，计算这个过程的激活能Q。2．考虑一个纯钨和含1%钍的钨合金之间的扩散偶。在2000℃下暴露几分钟后，产生了一个0.01cm的扩散区。如果扩散机制是①体扩散②晶界扩散③表面扩散，这时钍原子的通量是多少？(D0和Q见表1，钨为BCC结构，晶格常数为0.3165nm)Tab1钍在钨中不同类型的扩散效应3．为使丁二烯C4H6橡胶每一结构单元有一硫原子而完全交联，问在100g最后的橡胶制品中需要多少克硫？

4．在TiO2中，由于一部分Ti4+还原成Ti3+，为使电荷平衡需产生何种缺陷？扩散类型钍在钨中的扩散系数(D)D0cm2/sQcal/mol表面扩散0.4766.400晶界扩散

0.7490.000体扩散

1.00120.000课堂讨论题：

1.塑性变形的两种主要形式：滑移和孪生的异同点

2.塑性变形的位错机制

3.多晶体塑性变形特点

4.屈服现象、加工硬化、应变时效现象5.归纳总结若干种材料强化手段习题

1.试指出Cu与a-Fe两晶体易滑移的晶面和晶向，并分别求出它们的滑移面间距、滑移方向上的原子间距以及点阵阻力（已知v=0.3,GCu=48300MPa，Ga-Fe=81600MPa）

2.设合金中一段直位错线运动时受到间距为l的第二相粒子的阻碍，试求证使位错按绕过机制继续运动所需的切应力为：式中T－线张力，b柏氏矢量，G－切变模量，r0－第二相粒子半径，B－常数习题:（1）已知单相黄铜400℃恒温下完成再结晶需要1小时,而350℃恒温时,则需要3小时,试求该合金的再结晶激活能.（2）试求证再结晶后晶粒正常长大的极限平均直径Dlim与合金中的分散相粒子的体积分数j及其半径