材料科学基础 复习题.docx

材料科学基础复习题

第一篇：材料科学基础复习题绪论一、填空题1、材料科学主要研究的核心问题是结构和性能的关系。材料的结构是理解和控制性能的中心环节，结构的最微细水平是原子结构，第二个水平是原子排列方式，第三个水平是显微组织。2.根据材料的性能特点和用途，材料分为结构材料和功能材料两大类。根据原子之间的键合特点，材料分为金属、陶瓷、高分子和复合材料四大类。第一章材料的原子结构一、填空题1.金属材料中原子结合以金属键为主，陶瓷材料（无机非金属材料）以共价键和离子键结合键为主，聚合物材料以共价键和氢键以及范德华键为主。第二章材料的结构一、填空题1、晶体是基元（原子团）以周期性重复方式在三维空间作有规则的排列的固体。2、晶体与非晶体的最根本区别是晶体原子排布长程有序，而非晶体是长程无序短程有序。3、晶胞是晶体结构中的最小单位。4、根据晶体的对称性，晶系有三大晶族，七大晶系，十四种布拉菲Bravais点阵，三十二种点群，230种空间群。5、金属常见的晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方。6、fcc晶体的最密排方向为，最密排面为{111}，最密排面的堆垛顺序为ABCABCABCABC……。7、fcc晶体的致密度为0.74，配位数为12，原子在（111）面上的原子配位数为6。8、bcc晶体的最密排方向为，最密排面为{110}，致密度为0.68，配位数为8。9、晶体的宏观对称要素有对称点、对称轴、对称面。10、CsCl型结构属于简单立方格子，NaCl型结构属于面心立方格子，CaF2型结构属于面心立方格子。11、MgO晶体具有NaCl型结构，其对称型是3L44L36L29PC，晶族是高级晶族，晶系是立方晶系，晶体的键型是离子键。12、硅酸盐晶体结构中的基本结构单元是硅氧四面体[SiO4]。13、几种硅酸盐晶体的络阴离子分别为[Si2O7]6-、[Si2O6]4-、[Si4O10]4-、[AlSi3O8]1-，它们的晶体结构类型分别为组群状，链状，层状，和架状。14、表征晶体中晶向和晶面的方法有解析法和图示法。二、分析计算1、Ni为面心立方结构，原子半径r=0.1243nm，求Ni的晶格常数和密度。;2、Mo为体心立方结构，晶格常数a=0.3147nm，求Mo的原子半径r。3、CsCl中铯与氯的离子半径分别为0.167nm、0.181nm。试问（1）在CsCl内离子在或方向是否相接触？（2）每单位晶胞内有几个离子？（3）各离子的配位数是多少？（4）密度ρ和堆积系数（致密度）K？4、MgO具有NaCl型结构。Mg2+的离子半径为0.072nm，O2-的离子半径为0.140nm。试求MgO的密度ρ和堆积系数（致密度）K。5、下列硅酸盐化合物属于什么结构类型？MgFe2SiO4，Zn4Si2O7OH2，BaTiSi3O9，Be3Al2Si4O28，Ca3Si3O8，KCa4Si4O102F8H2O，CaAl2Si2O8，KAlSi2O6解：第一种，Si：O=1：4所以是岛状，共顶数为0；第二种共顶数一个，成对硅氧团；第三种Si：O=1：3，共顶数为两个，三节环；第四种Si：O=1：3六节环；第五种三节环，这几种都是组群状；第六种Si：O=2：5为层状，第七种第八种Si（Al）：O=1：2为架状。第三章晶体结构缺陷一、填空题1、按几何组态，晶体中的缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。2、点缺陷主要包括空位、间隙原子、置换原子；线缺陷有位错；面缺陷包括晶界、相界、表面等。3、描述位错性质及特征的是柏氏矢量b。4、位错的类型有刃位错、螺位错和混合位错。5、位错线与柏氏矢量垂直的位错为刃位错，位错线与柏氏矢量平行的位错称为螺位错。6、位错的基本运动方式有滑移和攀移。7、刃位错可以滑移和攀移，螺位错可以滑移而不攀移，能进行交滑移的位错必然是螺位错。8、位错滑移一般沿着晶体的密排（面）和密排（方向）进行。9、柏氏矢量实际上反应了位错线周围区域晶格畸变的大小和方向。10、两平行同号螺位错间的作用力为斥力。11、全位错是柏氏矢量等于点阵矢量的位错；不全位错是柏氏矢量不等于点阵矢量的位错。12、面心立方晶体的不全位错类型主要有Shockley不全位错和Franker不全位错，柏氏矢量分别为b=a/6，b=a/3。只能发生攀移运动的位错是Franker不全位错。13、位错间转化（位错反应）要满足的条件有几何条件：柏氏矢量守恒和能量条件：反应后位错的总能量降低。14、两个不全位错夹一片层错的位错称为扩展位错。二、分析题1、画一个方形位错环，（1）在此平面上画出柏氏矢量，使其平行于位错环的其中一边，任意选择并画出位错线方向，据此指出位错环各段的性质。（2）能否使该位错环处处为刃位错？（3）能否使该位错环处处为螺位错？2、试分析在