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材料科學基礎課后答案(1-7章)(已修改)

2026-06-26 18:22 本頁面

　

【正文】第一章8．計算下列晶體的離于鍵與共價鍵的相對比例(1)NaF(2)CaO(3)ZnS解：查表得：XNa=,XF=根據(jù)鮑林公式可得NaF中離子鍵比例為：共價鍵比例為：%=%同理，CaO中離子鍵比例為：共價鍵比例為：%=%ZnS中離子鍵比例為：共價鍵比例為：%=%10說明結構轉變的熱力學條件與動力學條件的意義．說明穩(wěn)態(tài)結構與亞穩(wěn)態(tài)結構之間的關系。答：結構轉變的熱力學條件決定轉變是否可行，是結構轉變的推動力，是轉變的必要條件；動力學條件決定轉變速度的大小，反映轉變過程中阻力的大小。穩(wěn)態(tài)結構與亞穩(wěn)態(tài)結構之間的關系：兩種狀態(tài)都是物質存在的狀態(tài)，材料得到的結構是穩(wěn)態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)，取決于轉交過程的推動力和阻力(即熱力學條件和動力學條件)，阻力小時得到穩(wěn)態(tài)結構，阻力很大時則得到亞穩(wěn)態(tài)結構。穩(wěn)態(tài)結構能量最低，熱力學上最穩(wěn)定，亞穩(wěn)態(tài)結構能量高，熱力學上不穩(wěn)定，但向穩(wěn)定結構轉變速度慢，能保持相對穩(wěn)定甚至長期存在。但在一定條件下，亞穩(wěn)態(tài)結構向穩(wěn)態(tài)結構轉變。第二章1．回答下列問題：(1)在立方晶系的晶胞內畫出具有下列密勒指數(shù)的晶面和晶向： (001）與[210]，(111）與，與 [111],與[123],與[236］(2)在立方晶系的一個晶胞中畫出（111)和（112)晶面，并寫出兩晶面交線的晶向指數(shù)。(3)在立方晶系的一個晶胞中畫出同時位于（101). (011)和（112)晶面上的晶向。解：2．有一正交點陣的 a=b, c=a/2。某晶面在三個晶軸上的截距分別為 6個、2個和4個原子間距，求該晶面的密勒指數(shù)。 3．立方晶系的｛111}, 1110}, {123）晶面族各包括多少晶面？寫出它們的密勒指數(shù)。 4．寫出六方晶系的晶面族中所有晶面的密勒指數(shù)，在六方晶胞中畫出、晶向和晶面，并確定晶面與六方晶胞交線的晶向指數(shù)。5．根據(jù)剛性球模型回答下列問題：(1)以點陣常數(shù)為單位，計算體心立方、面心立方和密排六方晶體中的原子半徑及四面體和八面體的間隙半徑。 (2）計算體心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子數(shù)、致密度和配位數(shù)。 6．用密勒指數(shù)表示出體心立方、面心立方和密排六方結構中的原子密排面和原子密排方向，并分別計算這些晶面和晶向上的原子密度。解：體心立方密排面：{110}，原子密度：密排方向：111 ，原子密度：面心立方密排面：{111}，原子密度：密排方向：110，原子密度：密排六方密排面：{0001}，原子密度：密排方向：，原子密度：7．求下列晶面的晶面間距，并指出晶面間距最大的晶面： (1）已知室溫下 αFe的點陣常數(shù)為0. 286nm，分別求出（100), (110), (123）的晶面間距。 (2）已知 9160C時γFe的點陣常數(shù)為 0. 365nm，分別求出（100), (111), (112）的晶面間距。 (3）已知室溫下 Mg的點陣常數(shù)為a=, c=0. 521nm，分別求出（1120), (1010),(1012）的晶面間距。 8．回答下列問題： (1）通過計算判斷, (132), (311）晶面是否屬于同一晶帶？ (2）求（211)和（(110）晶面的晶帶軸，并列出五個屬于該晶帶的晶面的密勒指數(shù)。解：根據(jù)晶帶定律，hu+kv+lw=0，可得, (132)的晶帶軸為 31+1121=2≠0或 (132), (311）的晶帶軸為 11+1508=4≠0故, (132), (311）晶面不屬于同一晶帶根據(jù)晶帶定律，hu+kv+lw=0，可得 2u+v+w=0 u+v=0聯(lián)立求解，得：u:v:w=1:1:1，故晶帶軸為屬于該晶帶的晶面：（321）、（312）、（101）、（431）等。9．回答下列問題： (1）試求出立方晶系中[321］與[401]晶向之間的夾角。 (2）試求出立方晶系中（210)與（320)晶面之間的夾角。 (3）試求出立方晶系中（111)晶面與晶向之間的夾角。解：根據(jù)晶向指數(shù)標定法可知：矢量必然平行于[321]晶向矢量必然平行于[401]晶向則：這兩個矢量夾角即為[321］與[401]晶向之間的夾角根據(jù)矢量點積公式：即α=176。或矢量的模分別為根據(jù)余弦定理：解得： α=176。立方系中同指數(shù)的晶面與晶向相互垂直，故（210)與（320)晶面之間的夾角與[210]與[320

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