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1、第一章 原子排列本章需掌握的内容：材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性；晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点；晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp；晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角晶体中原子堆垛方
2、式，晶体结构中间隙。1. 填空1. fcc结构的密排方向是_，密排面是_，密排面的堆垛顺序是_致密度为_配位数是_晶胞中原子数为_，把原子视为刚性球时，原子的半径是_；bcc结构的密排方向是_，密排面是_致密度为_配位数是_ 晶胞中原子数为_，原子的半径是_；hcp结构的密排方向是_，密排面是_，密排面的堆垛顺序是_，致密度为_配位数是_，晶胞中原子数为_，原子的半径是_。2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是_。3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是_。4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_。5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是_。6. 空
3、间点阵只可能有_种，铝晶体属于_点阵。Al的晶体结构是_，a-Fe的晶体结构是_。Cu的晶体结构是_，7 点阵常数是指_。8 图1是fcc结构的(-1,1,0 )面，其中AB和AC的晶向指数是_，CD的晶向指数分别是_，AC所在晶面指数是 -。9 晶胞中每个原子平均占有的体积称为_。10 FCC包含有晶向的晶面是_。ABC D 1图1ABC D图211. 图2为简单立方点阵晶胞，其中ABC面的指数是_，AD的晶向指数是_。12. 在空间点阵中选取晶胞的原则是：（1）_(2)_(3)_(4)_。13 以点阵常数a为单位，fcc晶体的原子半径是_，bcc晶体的原子半径是_，fcc晶体（110）面的
4、晶面间距是_，110方向的原子间距为_，fcc晶体的结构原子体积为_。2. 判断1. a-Fe致密度比g-Fe小，所以a-Fe溶解碳比g-Fe多。（ ）2. 立方晶系中具有相同指数的晶面与晶向必定相互垂直。（ ）3. 原子半径大小与其在晶体中配位数无关。（ ）4. 密排六方结构不能称作一种空间点阵。（ ）5. 铁素体的点阵常数比a-Fe的点阵常数小。（ ）6. 金属键无方向性及饱和性。（ ）7. 在立方晶系中，-111（1-1-1）。（ ）8. 在fcc和bcc结构中，一切相邻的平行晶面间的距离可用公式：d=a/h2+k2+l2 ( )9. 结构原子体积是指结构晶胞中每个原子的体积。（ ）10
5、. 立方晶系的(100)，（010）和（001）面属于同一个晶带。（ ）11. 由g-Fe转变为a-Fe时，原子半径增大（ ），发生体积膨胀（ ）。12. Fcc和bcc结构中的八面体间隙均为正八面体。（ ）13. 空间点阵中每个阵点周围具有等同的环境。（ ）14 一个面心立方结构相当于体心正方结构。（ ）15. 从实用观点来看体心立方金属中的空隙比面心立方金属中的更为重要。（ ）3. 简述金属键，晶体，同素异晶转变（并举例），晶胞，点阵常数，晶面指数，晶面族，晶向指数，晶向族（举例），晶带和晶带轴，配位数，致密度，晶面间距， 面心立方结构，体心立方结构，密排六方结构， 4. 问答1：在简单立
6、方晶胞中画出(1-2 1)晶面和11-2晶向，在hcp晶胞的（0001）面上标出（-12-10）晶面和-12-10晶向。2：求11-1和20-1两晶向所决定的晶面。3 在铅的（100）平面上，1mm2有多少原子？已知铅为fcc面心立方结构，其原子半径R=0.17510-6mm。4 在面心立方fcc晶胞中，110方向中位于（111）平面上的有哪些方向。5 画出一个体心立方晶胞，在晶胞上画出： 1 发生滑移的一个晶面 2 在这个面上发生滑移的几个滑移方向。6 写出图3中ABCD四面体各面的晶面指数和BC，CA的晶向指数。ABCD图4O BAC图37. 在图4中画出(1 1 2 0)晶面和1 2 1
7、 0 晶向。求图示密排六方晶胞OA，OB晶向指数及ABC的晶面指数。8：画出fcc中具有下列密勒指数的晶面和晶向。1（111）111； 2（321）-2369：画出hcp晶胞，并画出(10-10)晶面及11-20晶向。10：画出bcc晶胞下列晶面上原子平面排列情况：（110），（111）12：画出两个面心晶胞组成的体心正方晶胞，并画出（111）fcc，（011）体心正方晶面与-211fcc，01-1体心正方晶向，并指出两晶面与两晶向存在何种关系。第二章 合金相结构本章的主要内容：固溶体：固溶体的分类有置换固溶体及影响固溶度因素，间隙固溶体，缺位固溶体中间相：正常价化合物，电子化合物，间隙相与间
8、隙化合物，金属间化合物的性质与应用固溶体的微观不均匀性：超结构，以fcc、bcc及hcp为基的超结构，有序参数1.填空1. 形成无限固溶体的必要条件是：（1）_，（2）_-，（3）_。2. 形成有序固溶体的必要条件是：（1）_，（2）_，（3）_。3. 影响正常价化合物形成的主要因素是_。4. C原子半径为0.77A，Cr的原子半径为1.28A，则Cr23C6是_化合物。图1 5. 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度_，塑性_，导电性_。6. 如图是铜金有序固溶体的晶胞，其分子式为_。7 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是： （1）_；（2）_; （3）_；（4）_和环境因素。8形成置
9、换固溶体时，两组元原子半径的相对差小于_，是有利于大量固溶的因素之一。2. 选择与判断1 形成间隙固溶体时，溶剂的点阵常数_。A 增大 B 减小 C 不变2.在固溶体自由能与成分的关系式中，两组元相互作用参数的表达式为_。A NZ(eAB+(eAA+eBB)/2) B NZ(eAB-(eAA+eBB)/2) C EAB=(eAA+eAB)/2图2 3. 图2是铜金有序固溶体的结构晶胞，此有序固溶体的分子式为_。A Cu2Au5 B CuAu2 C CuAu5. 钨（W）的原子半径为1.41A，碳的原子半径为0.77A，则WC为_A 间隙固溶体， B 间隙相， C 间隙化合物5.a-Co为hcp
10、结构，b-Co为FCC结构，则Fe-Co无限固溶体为_结构。 A FCC ， B BCC， C hcp6. 在有序固溶体中，异类原子结合力小于同类原子结合力。（ ）7. 所有金属间化合物都能提高合金的强度。（ ）8. Nb的原子半径为1.47A，C原子半径为0.77A，则NbC为间隙化合物（ ）9. 纯金属发生同素异性转变将产生成分和有序度方面的改变。（ ）10. 与固溶体相比，金属化合物具有高硬度低塑性。（ ）11. 在拓扑相中，半径较大的原子构成密排主层（ ），次层一般是半径较小的原子（ ）。3.名词解释置换固溶体，有序固溶体，无序固溶体，间隙固溶体和间隙化合物，间隙相与间隙化合物，正常价
11、化合物，电子浓度，电子化合物4.问答1：分析氢，氮，碳，硼在a-Fe 和g-Fe 中形成固溶体的类型，H2, N, C, B进入点阵中的位置。元素的原子半径如下：氢：0.46A 氮：0.71A 碳：0.77A 硼：0.91A2：指出固溶体与金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。第三章 纯金属的凝固本章主要内容：液态金属的结构；金属结晶过程：金属结晶的条件，过冷，热力学分析，结构条件晶核的形成：均匀形核：能量分析，临界晶核，形核功，形核率非均匀形核：形核功，形核率晶体的长大：动态过冷度（晶体长大的条件），固液界面微观结构，晶体长大机制，晶体长大形态：温度梯度，平面长大，树枝状长大陶瓷、聚合物的凝固结晶理论的应用实例：铸锭晶粒度的控制，单晶制备，定向凝固，非晶态金属1. 填空1. 在液态金属中进行均质形核时，需要_
