無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題與解答完整版

1、第一章第一章晶體幾何基礎(chǔ)晶體幾何基礎(chǔ)11解釋概念：等同點(diǎn)等同點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)中，在同一取向上幾何環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境皆相同的點(diǎn)?？臻g點(diǎn)陣空間點(diǎn)陣：概括地表示晶體結(jié)構(gòu)中等同點(diǎn)排列規(guī)律的幾何圖形。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)：空間點(diǎn)陣中的點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。晶體晶體：內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體。對(duì)稱對(duì)稱：物體相同部分作有規(guī)律的重復(fù)。對(duì)稱型對(duì)稱型：晶體結(jié)構(gòu)中所有點(diǎn)對(duì)稱要素（對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸）的集合為對(duì)稱型，也稱點(diǎn)群。晶類晶類：將對(duì)稱型相同的晶體歸

2、為一類，稱為晶類。晶體定向晶體定向：為了用數(shù)字表示晶體中點(diǎn)、線、面的相對(duì)位置，在晶體中引入一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的過程。空間群空間群：是指一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中所有對(duì)稱要素的集合。布拉菲格子布拉菲格子：是指法國學(xué)者A.布拉菲根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的最高點(diǎn)群和平移群對(duì)稱及空間格子的平行六面體原則，將所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣劃分成14種類型的空間格子。晶胞晶胞：能夠反應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位。晶胞參數(shù)晶胞參數(shù)：表示晶胞的形狀和大小的6個(gè)參數(shù)（a、b、c、α、β、γ）.1

3、2晶體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)基本特征是什么？哪種幾何圖形可表示晶體的基本特征？解答：⑴晶體結(jié)構(gòu)的基本特征：①晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間作周期性重復(fù)排列的固體。②晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)呈對(duì)稱分布，即晶體具有對(duì)稱性。⑵14種布拉菲格子的平行六面體單位格子可以表示晶體的基本特征。13晶體中有哪些對(duì)稱要素，用國際符號(hào)表示。解答：對(duì)稱面—m，對(duì)稱中心—1，n次對(duì)稱軸—n，n次旋轉(zhuǎn)反伸軸—n螺旋軸—ns，滑移面—a、b、c、d15一個(gè)四方晶系的晶面，其上的截距分別為3a

4、、4a、6c，求該晶面的晶面指數(shù)。解答：在X、Y、Z軸上的截距系數(shù)：3、4、6。截距系數(shù)的倒數(shù)比為：13:14:16=4:3:2晶面指數(shù)為：（432）補(bǔ)充：晶體的基本性質(zhì)是什么？與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？解答：①自限性自限性：晶體的多面體形態(tài)是其格子構(gòu)造在外形上的反映。②均一性和異向性均一性和異向性：均一性是由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，晶體中的任何一部分在結(jié)構(gòu)上是相同的。異向性是由于同一晶體中的不同方向上，質(zhì)點(diǎn)排列一般是不同的，因而表現(xiàn)出

5、不同的性質(zhì)。③對(duì)稱性對(duì)稱性：是由于晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的對(duì)稱。④最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性：在相同的熱力學(xué)條件下，較之同種化學(xué)成分的氣（b）在面心立方緊密堆積的單位晶胞中，（111）面：面排列密度=（110）面：面排列密度=（100）面：面排列密度=23試證明等徑球體六方緊密堆積的六方晶胞的軸比ca≈1.633。證明：六方緊密堆積的晶胞中，a軸上兩個(gè)球直接相鄰，a0=2r；c軸方向上，中間的一個(gè)球分別與上、下各三個(gè)球緊密接觸，

6、形成四面體，如圖22所示：圖22六方緊密堆積晶胞中有關(guān)尺寸關(guān)系示意圖24設(shè)原子半徑為R，試計(jì)算體心立方堆積結(jié)構(gòu)的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面間距。解：在體心立方堆積結(jié)構(gòu)中：（100）面：面排列密度=面間距=（110）面：面排列密度=面間距=（111）面：面排列密度=面間距=25以NaCl晶胞為例，試說明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。答：以NaCl晶胞中（001）面心的一個(gè)球（Cl離子