家庭作業(yè)及復(fù)習(xí)習(xí)題課件

習(xí)題1第一章

1.原子核外電子的空間位置和能量，應(yīng)從哪幾方面來(lái)進(jìn)行描述？核外電子的排布應(yīng)遵循哪些規(guī)律？2.用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，說(shuō)明元素周期表里的“周期”和“族”是按什么劃分的？對(duì)于同周期和同主族元素而言，元素的金屬性和非金屬性是怎么遞變的？Ag和Au的電子結(jié)構(gòu)類似，你認(rèn)為何者較穩(wěn)定？為什么？3.已知某元素原子序數(shù)為32，根據(jù)原子的電子結(jié)構(gòu)知識(shí)，試指出它屬于哪個(gè)周期，哪一族，是什么元素。4.原子間的結(jié)合鍵共有幾種？其特點(diǎn)如何？5.鉻的原子序數(shù)為24，它共有四種同位素：4.31％的Cr原子含有26個(gè)中子，83.76％含有28個(gè)中子，且2.38％含有30個(gè)中子，試求鉻的原子量6.鉑的原子序數(shù)為78，它在5d電子亞層中只有9個(gè)電子，并且在5f電子亞層中沒(méi)有電子，試從原子結(jié)構(gòu)來(lái)決定出Pt的價(jià)數(shù)。7.右下圖繪出三類材料——金屬、離子晶體和以范德瓦爾鍵結(jié)合的材料之能量—距離曲線，試指出它們代表何種材料。8.簡(jiǎn)述高分子鏈結(jié)構(gòu)（包括近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)）熱塑性和熱周期性樹(shù)脂的特點(diǎn)。E習(xí)題21.標(biāo)出出面心立方晶胞中（111）面上各點(diǎn)的坐標(biāo)，(320)、(112)面及[110]、[011]、[112]、[211]方向2.計(jì)算立方晶系（包括簡(jiǎn)單立方、面心立方、體心立方）

d（345）和六方晶系d（1122）的晶面間距3.作出立方晶系{111}晶面族的所有晶面4.為什么密排六方結(jié)構(gòu)屬于簡(jiǎn)單六方點(diǎn)陣？畫(huà)出（1012）、(2111)面和[1120]、[2111]方向5.正交點(diǎn)陣中畫(huà)出以[001]為晶帶軸的所有晶面晶面族{hkl}中的晶面數(shù)：a）hkl三個(gè)數(shù)不等，且都≠0，則此晶面族中有b）hkl有兩個(gè)數(shù)字相等且都≠0，則有，如{112}c)hkl三個(gè)數(shù)相等，則有，d）hkl

有一個(gè)為0，應(yīng)除以2，則有

有二個(gè)為0，應(yīng)除以22，則有

求法：1）

在所求晶面外取晶胞的某一頂點(diǎn)為原點(diǎn)o，三棱邊為三坐標(biāo)軸x，y，z2）

以棱邊長(zhǎng)a為單位，量出待定晶面在三個(gè)坐標(biāo)軸上的截距。若某一截距為負(fù)，則在其上加一負(fù)號(hào)。3）

取截距之倒數(shù)，并化為最小整數(shù)h，k，l并加以圓括號(hào)（hkl）即是。（代表一組互相平行的晶面；指數(shù)相同符號(hào)相反晶面互相平行）晶面族{hkl}：晶體學(xué)等價(jià)的晶面總合。3.晶面指數(shù)（IndicesofCrystallographicPlane）習(xí)題：1.歸納總結(jié)三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)特性2.試證明理想密排六方結(jié)構(gòu)的軸比c/a=1.6333.試導(dǎo)出fcc和bcc的八面體間隙和四面體間隙大小計(jì)算式4.Cu具有fcc結(jié)構(gòu)，其密度為8.9×103Kg/m3。相對(duì)原子質(zhì)量為63.546，求銅的原子半徑。5.a）按晶體的剛球模型，若球的直徑不變，當(dāng)Fe從fcc轉(zhuǎn)變?yōu)閎cc時(shí)，計(jì)算其體積膨脹多少？

b）經(jīng)x射線衍射測(cè)定，在912℃時(shí)α－Fe的a＝0.2892nm，γ－Fe的a＝0.3633nm，計(jì)算從γ－Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣粒璅e時(shí)，其體積膨脹為多少？與a）相比，說(shuō)明其差別原因。6.根據(jù)下表所給之值，確定哪一種金屬可以作為溶質(zhì)與Ti形成溶解度較大的固溶體：Tihcpa=0.295nmBehcp0.228Alfcc0.404Vbcc0.304Crbcc0.2887.Cu-Zn及Cu－Sn組成固溶體最多可含多少百分比的Zn或Sn？若Cu中已溶入10％Zn（at％），最多還可以固溶多少Sn？8.試對(duì)比分析間隙固溶體與間隙相形成條件的異同。結(jié)構(gòu)與性能的特點(diǎn)。本章習(xí)題：1.已知FeO的晶體結(jié)構(gòu)為Nacl型，離子半徑Fe2+為0.077nm,O2-為0.140nm，試計(jì)算FeO密度。2．試計(jì)算金剛石結(jié)構(gòu)的密度3．非晶態(tài)結(jié)構(gòu)物質(zhì)與晶體結(jié)構(gòu)物質(zhì)在原子排列分布和性能上的主要區(qū)別是什么？習(xí)題集：3-2，3-63-83-93-113-14習(xí)題集3-163-203-223-233-243-25習(xí)題集，第三章18，21，26，31，34，3511本周作業(yè)第一題：已知方程3.12，請(qǐng)根據(jù)張量對(duì)坐標(biāo)系的變換法則推導(dǎo)出3.11中的sxx分量。第三題：對(duì)于同一種晶體，它的表面能與晶界能（相同的面積）哪一個(gè)較高？為什么？思考題：請(qǐng)將下面三處的擴(kuò)散系數(shù)排序，晶體表面、晶界、位錯(cuò)線附近。第四題：請(qǐng)復(fù)印圖3.38，在原圖上標(biāo)示出肖克萊位錯(cuò)附近的完整平面和多余的半原子面，并請(qǐng)標(biāo)明位錯(cuò)的位置（核心區(qū)域）。12習(xí)題與討論位錯(cuò)的塞集(Pileup)每個(gè)位錯(cuò)的受力平衡及平衡位置領(lǐng)先位錯(cuò)所受的阻力：F=ntb計(jì)算遠(yuǎn)處的應(yīng)力場(chǎng)時(shí)，塞集位錯(cuò)可看成一個(gè)超位錯(cuò)（nb）tyz13位錯(cuò)的鏡像力靠近晶體表面的位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)不同于其在晶體內(nèi)部的情形（無(wú)限大晶體中的位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)）：鏡像力螺位錯(cuò)的鏡像-鏡面位置上放置一負(fù)位錯(cuò)-簡(jiǎn)單構(gòu)造。刃位錯(cuò)沒(méi)有這樣的簡(jiǎn)單構(gòu)造的鏡像。14螺位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)過(guò)后晶體兩部分的

相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向假設(shè)滑移面左側(cè)晶體不動(dòng)，請(qǐng)判斷正負(fù)螺位錯(cuò)在不同的方向運(yùn)動(dòng)后，右側(cè)晶體的運(yùn)動(dòng)方向。vc:晶體右側(cè)運(yùn)動(dòng)方向；vd：位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向螺旋起點(diǎn)、終點(diǎn)在已滑過(guò)區(qū)域有利于判斷。vdvdvdvdx,bx,bxbxbvcvcvcvc右螺旋右螺旋左螺旋左螺旋15宏觀應(yīng)變率

與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)速率及密度的關(guān)系一個(gè)位錯(cuò)滑過(guò)整個(gè)滑移面后對(duì)正應(yīng)變的貢獻(xiàn)一個(gè)位錯(cuò)滑過(guò)部分滑移面后對(duì)正應(yīng)變的貢獻(xiàn)全部位錯(cuò)在Dt時(shí)間內(nèi)的滑移對(duì)正應(yīng)變的貢獻(xiàn)剪應(yīng)變?nèi)绾?？?fù)習(xí)與作業(yè)（10月9日）1．假設(shè)內(nèi)部原子從A處遷移到B處，在A處500℃時(shí)的跳躍頻率(ΓA)為5×108jumps/s，在B處800℃時(shí)的跳躍頻率(ΓB)為8×108jumps/s，計(jì)算這個(gè)過(guò)程的激活能Q。2．考慮一個(gè)純鎢和含1%釷的鎢合金之間的擴(kuò)散偶。在2000℃下暴露幾分鐘后，產(chǎn)生了一個(gè)0.01cm的擴(kuò)散區(qū)。如果擴(kuò)散機(jī)制是①體擴(kuò)散②晶界擴(kuò)散③表面擴(kuò)散，這時(shí)釷原子的通量是多少？(D0和Q見(jiàn)表1，鎢為BCC結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)為0.3165nm)Tab1釷在鎢中不同類型的擴(kuò)散效應(yīng)3．為使丁二烯C4H6橡膠每一結(jié)構(gòu)單元有一硫原子而完全交聯(lián)，問(wèn)在100g最后的橡膠制品中需要多少克硫？

4．在TiO2中，由于一部分Ti4+還原成Ti3+，為使電荷平衡需產(chǎn)生何種缺陷？擴(kuò)散類型釷在鎢中的擴(kuò)散系數(shù)(D)D0cm2/sQcal/mol表面擴(kuò)散0.4766.400晶界擴(kuò)散

0.7490.000體擴(kuò)散

1.00120.000課堂討論題：

1.塑性變形的兩種主要形式：滑移和孿生的異同點(diǎn)

2.塑性變形的位錯(cuò)機(jī)制

3.多晶體塑性變形特點(diǎn)

4.屈服現(xiàn)象、加工硬化、應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象5.歸納總結(jié)若干種材料強(qiáng)化手段習(xí)題

1.試指出Cu與a-Fe兩晶體易滑移的晶面和晶向，并分別求出它們的滑移面間距、滑移方向上的原子間距以及點(diǎn)陣阻力（已知v=0.3,GCu=48300MPa，Ga-Fe=81600MPa）

2.設(shè)合金中一段直位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到間距為l的第二相粒子的阻礙，試求證使位錯(cuò)按繞過(guò)機(jī)制繼續(xù)運(yùn)動(dòng)所需的切應(yīng)力為：式中T－線張力，b柏氏矢量，G－切變模量，r0－第二相粒子半徑，B－常數(shù)習(xí)題:（1）已知單相黃銅400℃恒溫下完成再結(jié)晶需要1小時(shí),而350℃恒溫時(shí),則需要3小時(shí),試求該合金的再結(jié)晶激活能.（2）試求證再結(jié)晶后晶粒正常長(zhǎng)大的極限平均直徑Dlim與合金中的分散相粒子的體積分?jǐn)?shù)j及其半徑