材料科學(xué)基礎(chǔ)作業(yè)解答PPT課件.ppt

作業(yè)評(píng)講 材料科學(xué)基礎(chǔ) 習(xí)題一 P51 1 421 123 2 計(jì)算f c c 100 110 111 面間距 體心立方當(dāng)h k l 奇數(shù) 面心立方當(dāng)h k l不全為奇 偶 數(shù)時(shí) 修正為 2 3 計(jì)算f c c線密度 111 面密度 a 110 a 110 b c c f c c 晶體結(jié)構(gòu) 原子線密度 晶向 b c c f c c 111 110 100 晶體結(jié)構(gòu) 原子面密度 晶面 4 在面上繪出晶向 六方晶系中繪制晶向時(shí) 應(yīng)先將四指數(shù)轉(zhuǎn)化成三指數(shù) 按三指數(shù)繪制 5 畫六方系中的常見晶向 標(biāo)定晶向指數(shù)時(shí) 應(yīng)先按三指數(shù)標(biāo)定 再轉(zhuǎn)換成四指數(shù) 100 210 110 010 O A 確定圖中晶向OA OB的指數(shù) B 標(biāo)定晶向指數(shù)時(shí) 應(yīng)先按三指數(shù)標(biāo)定 再轉(zhuǎn)換成四指數(shù) 指數(shù)看特征 正負(fù)看走向 根據(jù)晶向的特征 決定指數(shù)的數(shù)值 根據(jù)晶向是 順軸 即與軸的正向成銳角 還是 逆軸 即與軸的正向成鈍角 決定相應(yīng)于該軸的指數(shù)的正負(fù) 立方和六方晶體中重要晶向的快速標(biāo)注 x3 0001 晶軸面對(duì)角線體對(duì)角線 6 為什么金屬的密度高 與共價(jià)鍵固體比較 為什么無機(jī)非金屬材料一般熔點(diǎn)和硬度較高 為什么高分子材料的柔韌性相對(duì)較好 答 1 由質(zhì)量較大 半徑較小的金屬原子構(gòu)成 金屬鍵無方向性和飽和性 結(jié)合時(shí)盡量密堆 共價(jià)鍵有方向性和飽和性 2 無機(jī)非金屬材料的結(jié)合鍵為共價(jià)鍵 離子鍵 鍵能高所以熔點(diǎn)和硬度高 3 高分子材料大分子鏈間由范德華力或氫鍵結(jié)合 鍵能低 鏈與鏈間很容易發(fā)生相對(duì)滑移 轉(zhuǎn)動(dòng) 故柔韌性好 本章重點(diǎn) 結(jié)合鍵對(duì)材料性能的影響晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的標(biāo)定三種典型金屬結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)特征堆垛間隙 陽離子配位體規(guī)律 r r 是決定離子晶體配位多面體形態(tài)的關(guān)鍵因素 作業(yè)2 1 計(jì)算離子晶體中配位數(shù)為3和4的最小離子半徑比r r r r r 2 已知NaF核間距為0 231nm F 半徑為0 133nm 求正負(fù)離子的配位數(shù) 說明晶體結(jié)構(gòu)特征 空間點(diǎn)陣 結(jié)構(gòu)單元 晶胞中原子數(shù) r r0 r 0 231 0 133 0 098r r 0 737查上表 n n 8 立方體間隙 空間點(diǎn)陣 簡單立方結(jié)構(gòu)單元 NaF晶胞中原子數(shù)1Na 1F 3 示意畫出金剛石型結(jié)構(gòu)的晶胞 說明其中包含有幾個(gè)原子 并寫出各個(gè)原子的坐標(biāo) 晶胞原子數(shù) 8頂點(diǎn)坐標(biāo) 000 100 110 010 001 101 111 011 面心坐標(biāo) 基本要求 離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則 NaCl型 ZnS型 立方 晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 金剛石型共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 固溶體與金屬化合物在成分 結(jié)構(gòu)和性能上有何差異 高熔點(diǎn) 硬而脆 強(qiáng)度硬度高于純?nèi)軇?遠(yuǎn)低于金屬化合物 塑性韌性相反 性能 不同于任何組元 各組元獨(dú)立呈規(guī)則分布 同溶劑 但晶格常數(shù)有變化溶質(zhì)原子統(tǒng)計(jì)均勻分布 結(jié)構(gòu) 典型成分可用分子式表示 可變 位于相圖兩端 成分 化合物 固溶體 作業(yè)3 3 求電子濃度 Cu3Al NiAl 1 5 Fe5Zn21 1 61 Cu3Sn 1 75 MgZn2 2 h c p b c c 復(fù)雜立方 六方結(jié)構(gòu) 電子化合物 Laves相 b c c 銀和鋁都具有面心立方結(jié)構(gòu) 它們的原子半徑分別為rAg 0 1441nm rAl 0 1428nm 問它們在固態(tài)下能否無限互溶 為什么 不能 結(jié)構(gòu)相同 原子半徑相差很小 是無限互溶的必要非充分條件Ag的價(jià)電子數(shù)為1 Al為3 受極限電子濃度影響 理論溶解度僅18 所以在固態(tài)下它們不能無限互溶 7 立方ZnS的密度為4 1Mg m3 試計(jì)算兩離子的中心距離 ZnS f c c結(jié)構(gòu)晶胞原子數(shù) 4Zn 4S摩爾質(zhì)量 m0 97 39設(shè) 晶胞體積為V0 第二章重點(diǎn)及難點(diǎn) 1 固溶體的分類及其結(jié)構(gòu) 性能特點(diǎn) 2 影響固溶體固溶度的因素 3 中間相的分類及其結(jié)構(gòu) 性能特點(diǎn) 4 了解硅氧四面體在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中的意義 5 熟悉下列概念及術(shù)語 相 固溶體 置換固溶體 間隙固溶體 有序固溶體 電負(fù)性 極限 電子濃