《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課后答案(1-7章)

1、第一章第一章8計(jì)算下列晶體的離于鍵與共價(jià)鍵的相對(duì)比例(1)NaF(2)CaO(3)ZnS解：1、查表得：XNa=0.93XF=3.98根據(jù)鮑林公式可得NaF中離子鍵比例為：21(0.933.98)4[1]100%90.2%e?????共價(jià)鍵比例為：190.2%=9.8%2、同理，CaO中離子鍵比例為：21(1.003.44)4[1]100%77.4%e?????共價(jià)鍵比例為：177.4%=22.6%3、ZnS中離子鍵比例為：214(2.

2、581.65)[1]100%19.44%ZnSe??????中離子鍵含量共價(jià)鍵比例為：119.44%=80.56%10說明結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)條件與動(dòng)力學(xué)條件的意義說明穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)與亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。答：結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)條件決定轉(zhuǎn)變是否可行，是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的推動(dòng)力，是轉(zhuǎn)變的必要條件；動(dòng)力學(xué)條件決定轉(zhuǎn)變速度的大小，反映轉(zhuǎn)變過程中阻力的大小。穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)與亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系：兩種狀態(tài)都是物質(zhì)存在的狀態(tài)，材料得到的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)，取決于轉(zhuǎn)交過程的推

3、動(dòng)力和阻力(即熱力學(xué)條件和動(dòng)力學(xué)條件)，阻力小時(shí)得到穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，阻力很大時(shí)則得到亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)能量最低，熱力學(xué)上最穩(wěn)定，亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)能量高，熱力學(xué)上不穩(wěn)定，但向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變速度慢，能保持相對(duì)穩(wěn)定甚至長(zhǎng)期存在。但在一定條件下，亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)向穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。第二章第二章1回答下列問題：(1)在立方晶系的晶胞內(nèi)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］[112](110)(132

4、)(322)(2)在立方晶系的一個(gè)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(gè)晶胞中畫出同時(shí)位于（101).(011)和（112)晶面上的晶向。[111]解：1、(132)(111)[112](110)[111][123][236](112)(111)(322)(101)(112)[111](001)[210][110](101)(011)(101)[111](011)(112)(101)[1

5、11](112)2有一正交點(diǎn)陣的a=bc=a2。某晶面在三個(gè)晶軸上的截距分別為6個(gè)、2個(gè)和4個(gè)原子間距，求該晶面的密勒指數(shù)。3立方晶系的｛1111110123）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1012[1120][1101](1012)確定晶面與六方晶胞交線的晶向指數(shù)。(1012)5根據(jù)剛性球模型回答下列問題：(1)以點(diǎn)陣常數(shù)為單位，計(jì)算體心立方、面心

6、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(jì)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(jié)構(gòu)中的原子密排面和原子密排方向，并分別計(jì)算這些晶面和晶向上的原子密度。解：1、體心立方密排面：110，原子密度：2211441.4142aa????密排方向：，原子密度：121.153aa??2、面心立方根據(jù)余弦定理：25132513cos?????解得：α=7.

7、13、由于（111)晶面與晶向之間滿足晶帶定律：hukvlw=0，[112]根據(jù)晶帶定律可知，立方晶系中（111)晶面與晶向平行，故他們之間的夾角為0。[112]方法2，1、求[111]與之間夾角為90[112]2、（111）與之間夾角為0[112]第四章第四章1純Cu的空位形成能為1.5aJatom(1aJ=1018J)，將純Cu加熱至850℃后激冷至室溫(20℃)，若高溫下的空位全部保留，試求過飽和空位濃度與室溫平衡空位濃度的比值。

8、解：平衡空位濃度：expvuCAkT??8508502085020201823274.2exp11exp[()]exp1.51011exp[()]1.3810850273.1520273.15uACukTuCkTTAkTe????????????????2已知銀在800℃下的平衡空位數(shù)為3.61023m3，該溫度下銀的密度ρAg=9.58gcrn3銀的摩爾質(zhì)量為MAg=107.9gmol，計(jì)算銀的空位形成能。解：平衡空位濃度：expvu

9、CAkT??1m3內(nèi)銀原子總數(shù)：23602836.02109.58105.3410107.9AgAgNNmM????????2328233.6101exp5.34101.3810(800273.15)u????????191.7610uJatom???3空位對(duì)材料行為的主要影響是什么？4某晶體中有一條柏氏矢量為a[001]的位錯(cuò)線，位錯(cuò)線的一端露頭于晶體表面，另一端與兩條位錯(cuò)線相連接，其中一條的柏氏矢量為，求另一條位錯(cuò)線的柏氏矢量。2[