材料科學基礎作業(yè)解答PPT課件.ppt

作業(yè)評講 材料科學基礎 習題一 P51 1 421 123 2 計算f c c 100 110 111 面間距 體心立方當h k l 奇數(shù) 面心立方當h k l不全為奇 偶 數(shù)時 修正為 2 3 計算f c c線密度 111 面密度 a 110 a 110 b c c f c c 晶體結構 原子線密度 晶向 b c c f c c 111 110 100 晶體結構 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 應先將四指數(shù)轉化成三指數(shù) 按三指數(shù)繪制 5 畫六方系中的常見晶向 標定晶向指數(shù)時 應先按三指數(shù)標定 再轉換成四指數(shù) 100 210 110 010 O A 確定圖中晶向OA OB的指數(shù) B 標定晶向指數(shù)時 應先按三指數(shù)標定 再轉換成四指數(shù) 指數(shù)看特征 正負看走向 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 決定相應于該軸的指數(shù)的正負 立方和六方晶體中重要晶向的快速標注 x3 0001 晶軸面對角線體對角線 6 為什么金屬的密度高 與共價鍵固體比較 為什么無機非金屬材料一般熔點和硬度較高 為什么高分子材料的柔韌性相對較好 答 1 由質量較大 半徑較小的金屬原子構成 金屬鍵無方向性和飽和性 結合時盡量密堆 共價鍵有方向性和飽和性 2 無機非金屬材料的結合鍵為共價鍵 離子鍵 鍵能高所以熔點和硬度高 3 高分子材料大分子鏈間由范德華力或氫鍵結合 鍵能低 鏈與鏈間很容易發(fā)生相對滑移 轉動 故柔韌性好 本章重點 結合鍵對材料性能的影響晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的標定三種典型金屬結構的晶體學特征堆垛間隙 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)的關鍵因素 作業(yè)2 1 計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 求正負離子的配位數(shù) 說明晶體結構特征 空間點陣 結構單元 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 空間點陣 簡單立方結構單元 NaF晶胞中原子數(shù)1Na 1F 3 示意畫出金剛石型結構的晶胞 說明其中包含有幾個原子 并寫出各個原子的坐標 晶胞原子數(shù) 8頂點坐標 000 100 110 010 001 101 111 011 面心坐標 基本要求 離子晶體的結構規(guī)則 NaCl型 ZnS型 立方 晶體結構特點 金剛石型共價晶體結構特點 1 固溶體與金屬化合物在成分 結構和性能上有何差異 高熔點 硬而脆 強度硬度高于純?nèi)軇?遠低于金屬化合物 塑性韌性相反 性能 不同于任何組元 各組元獨立呈規(guī)則分布 同溶劑 但晶格常數(shù)有變化溶質原子統(tǒng)計均勻分布 結構 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 復雜立方 六方結構 電子化合物 Laves相 b c c 銀和鋁都具有面心立方結構 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 結構相同 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 試計算兩離子的中心距離 ZnS f c c結構晶胞原子數(shù) 4Zn 4S摩爾質量 m0 97 39設 晶胞體積為V0 第二章重點及難點 1 固溶體的分類及其結構 性能特點 2 影響固溶體固溶度的因素 3 中間相的分類及其結構 性能特點 4 了解硅氧四面體在硅酸鹽結構中的意義 5 熟悉下列概念及術語 相 固溶體 置換固溶體 間隙固溶體 有序固溶體 電負性 極限 電子濃