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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划顾宜材料科学与工程基础第二章第32题答案“材料科学与工程基础”第二章习题1.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。2.在立方晶系单胞中，请画出：100方向和211方向，并求出他们的交角；晶面和晶面，并求出他们得夹角。一平面与晶体两轴的截距a=,b=,并且与z轴平行,求此晶面的密勒指数。3.请算出能进入fcc银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。4.碳在r-Fe中的最大固溶度为(重量百分数),已知碳占据r-Fe中的八面体间隙,试计算出八面体间隙被C
2、原子占据的百分数。5.由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料，设纤维直径的尺寸是相同的。请由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。6.假设你发现一种材料，它们密排面以ABAC重复堆垛。这种发现有意义吗？你能否计算这种新材料的原子堆垛因子?7.在FCC、HCP和BCC中最高密度面是哪些面？在这些面上哪些方向是最高密度方向？8.在铁中加入碳形成钢。BCC结构的铁称铁素体，在912以下是稳定的，在这温度以上变成FCC结构，称之为奥氏体。你预期哪一种结构能溶解更多碳?对你的答案作出解释。9试说明为何不能用描述宏观物质的运动方程来描述微观粒子的运动状态？描述微观粒子状态变化的基本方
3、程是什么？10设一能级的电子占据几率为1/4，另一能级为3/4，(1)分别计算两个能级的能量比费米能高出多少KT；(2)应用计算结果说明费米分布的特点。11何为能带？请用能带理论解释金属、绝缘体、半导体的电学性能。12试解释面心立方晶体和密排六方晶体结构不同、致密度相同的原因。13请解释名词：空间点阵、晶胞、晶系。14.试解释什么叫费米面和费米能。15.试分析晶体中的点缺陷是一种热力学平衡缺陷的原因。16.假设1%的B加入Fe中，a.B以间隙还是置换杂质存在？b.计算被B原子占据的位置的分数。c.若含B的Fe进行气体渗碳，这个过程会比在不含B的Fe中进行得快还是慢？(转载于:写论文网:顾宜材料
4、科学与工程基础第二章第32题答案)请解释。17.在室温下SiO2可以是玻璃也可以是晶态固体。问在玻璃态的二氧化硅还是在晶态二氧化硅中扩散更快？为什么？19.何为位错？它有哪些类型？什么叫滑移？什么叫攀移？在什么情况下会发生滑移和攀移。20是一个柏氏矢量为b的位错环，在剪切应力的作用下，求：I)该位错环各段位错线的结构类型；II)指出其中刃型位错的半原子面位置；III）在?的作用下，该位错环在晶体中如何运动？运动结果如何？IV)?=0时，该位错线是否会稳定存在，为什么？21.柏氏矢量的物理意义是什么？当一根位错线在什么条件下才能自发转变成另两根位错线？22.为什么间隙固溶体中的溶质扩散要比置换固
5、溶体中的溶质扩散快得多？请解释之。23.晶体在低温时的扩散以晶界扩散为主，高温时以体积扩散为主，试述理由。2.考察FCC金属Cu，其点阵常数a为。a.计算这个材料最低能量的柏氏矢量的长度。b.以Cu原子半径表达这一长度。c.在这种材料中，滑移发生在那个晶面族？24钼晶体的柏氏矢量长度是。若Mo的点阵常数是，确定Mo具有BCC还是FCC晶体结构。25.为什么柏氏矢量通常是处在密排方向？26.为什么密排面通常是滑移面？27.下面给出BCC金属中的位错反应，说明在矢量运算上是正确的，在能量上它是有利的。(a/2)111+(a/2)1a10028.在FCC固体中柏氏矢量为101位错，位错平行于10。确
6、定位错的类型和它的滑移面，这个位错能由滑动而移动吗？29.为什么FCC金属的塑性比HCP及BCC金属的大？30.讨论刃型位错和螺型位错的共同点和差异点。31.何为拐点分解，在什么情况下会发生拐点分解。32.试使用相律指出右图的AB二元相图的错误之处，并加以解释和修正。33.什么叫固溶体？什么叫中间相？他们的结构和性能有哪些差异？试分析之。问题34与图下图的二元相图及X0合金有关。TA和TB分别代表A和B的平衡熔化温度，标出相图的各个相区。a.这类平衡图的名称是什么？b.如果组元A具有FCC结构，组元B的晶体结构是什么？为什么？c.示意画出X0合金和纯组元B的平衡冷却曲线，解释为什么它们的形状不
7、同。d.X0合金的液相线温度和固相线温度是什么？e.X0合金在1100时每一个平衡相的成分是什么？确定在1100液体的分数?L和固体的分数?S。f.X0合金在平衡条件下从1200冷却到室温，画出它的?L和?S随温度的变化略图。g.用图7-43的相图，当平衡冷却通过两相区时，说明液相和固相的成分怎样变化。35.考虑一个假设相图，其中组元A在900熔化，组元B在1000熔化，在600有一个不等温转变。B在中的溶解度从在室温时几乎为零上升到最大值的10%。当一个含30%B的合金在平衡条件下冷却到稍高于600时，出现50%相合50%液相，而冷却到稍低于600时合金含和两相，的分数为。在平衡条件下冷却到
8、室温后，在+混合体中的量减为68%。画出这个平衡相图。习题第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。2-2.的镁原子有13个中子，%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：CO2的分子键合甲烷CH4的分子键合乙烯C2H4的分子键合水H2O
9、的分子键合苯环的分子键合羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？时，水和冰的密度分别是g/cm3和/cm3，如何解释这一现象？2-10.当CN=6时，K+离子的半径为(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(rAu=),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-1
10、2.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.计算面心立方金属的原子致密度；面心立方化合物NaCl的离子致密度；由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。4702-16.钛的单位晶胞含有两个原子，请问此单位晶胞的体积是多少？2-17.计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度。2-18.在体心立方结构晶胞的面上按比例画出该面上的原子以及八面体和四面体间隙。2-19.键合类型是怎样影响局
11、部原子堆垛的？2-20.厚度、面积670mm2的薄铝片(a)其单位晶胞为立方体，a=，则此薄片共含多少个单位晶胞？(b)铝的密度/m3，则每个单位晶胞的质量是多少？2-21.(a)在每mm3的固体钡中含有多少个原子？(b)其原子堆积因子是多少？(c)钡属于哪一种立方体结构？(原子序=56，原子质量=，原子半径=，离子半径=nm，密度=/m3)2-22.由X射线衍射数据显示，MgO立方体的单位晶胞尺寸是，其密度/m3，请问在每单位晶胞中有多少Mg2+离子和O2-离子?2-23.钻石结构的晶格常数a为，当它转变成石墨时，体积变化的百分比是多少？2-24.方向为111的直线通过1/2，0，1/2点，
12、则在此直线上的另外两点的坐标是什么？2-25.(a)在立方体系中，100方向和211方向的夹角是多少？(b)011方向和111方向的夹角是多少？2-26.一平面与晶体两轴的截距为a=,b=,并且与Z轴平行，则此平面的米勒指标是什么？2-27.一平面与三轴的截距为a=1,b=-2/3,c=2/3,则此平面的米勒指标是什么？2-28.(a)方向族的那些)方向是在铁的平面上?(b)方向族的那些)方向是在铁的平面上?2-29.氯化钠晶体被用来测量某些X光的波长，对氯离子的d111间距而言，其绕射角2?为2730(a)X光的波长是多少？(b)若X光的波长为，则其衍射角2?是多少？2-30.某X光波长，用
13、来计算铝的d200,其衍射角2?为，求晶格常数为多少？2-31.请算出能进入fcc银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。2-32.碳原子能溶入fcc铁的最大填隙位置：(a)每个单元晶胞中有多少个这样的位置？(b)在此位置四周有多少铁原子围绕？2-33.一个熔体含30m/oMgO和70m/oLiF：(a)Li+,Mg2+,F-和O2-的w/o是多少？(b)密度是471多少？2-34.请找出能进入bcc铁填隙位置的最大原子的半径。2-35.碳和氮在-Fe中的最大固溶度分别为%和%，已知碳、氮原子均占据八面体间隙，试分别计算八面体间隙被碳原子和氮原子占据的百分数。间隙位置的配位数是什么？如果每一个间隙
14、位置都被小原子或离子占满，则会产生什么样的结构？2-37.如果Fe3+/Fe2+比为，则FeO的密度是多少？平均为）2-38.如果在固溶体中每个Zr离子中加入一个Ca2+离子，就可能形成ZrO2的立方体，因此阳离子形成fcc结构，而O2-离子位于四重对称位置，每100个阳离子有多少个O2-离子存在？有多少百分比的四重对称位置被占据？2-39.在温度为912时，铁从bcc转变到fcc。此温度时铁的两种结构的原子半径分别是和，求其结构变化时的体积变化V/O。从室温加热铁到1000，铁的体积将如何变化？2-40.固体材料存在哪些结构转变类型？受哪些因素的影响？举例说明。2-41.某熔化的Pb-Sn焊锡具共晶温度，假设此焊锡50g加热到200，则有多少克的锡能熔进此焊锡中？2-42.某65Cu-35Zn黄铜由300加热到1000，则每隔100有哪些相会出现？2-43.为什么金属、金属氧化物、无机化合物具有高的表面能，而有机物表面能很低？2-44.为什么表面能和表面张力具有相同的量纲？影响材料表面能高低的实质是什么？第三章3-1与金属材料和无机非金属材料比较，高分子材料的组成和结构有什么特征？3-2为什么会出现高分子链聚集态结构？高分子链聚集态结构包含哪些内容？3-3为什么高分
