《材料科学基础》练习题集01 联系客服

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4、(6%)写出下列各图中所标的晶面或晶向指数,并在图中画出(112)晶面和[112]晶向。

5、试计算面心立方(FCC)晶体的晶格致密度。

6、试计算体心立方(BCC)晶体的晶格致密度。

第5章 晶体缺陷 一、名词解释:

1、点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位、间隙原子、置换原子等。

2、线缺陷:原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。

3、面缺陷:原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。

4、亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。 5、亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。

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6、刃型位错:位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面,多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口,故称“刃型位错”。 7、单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。 8、多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 9、柏氏矢量

10、置换固溶体:溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固溶体称置换固溶体。

11、间隙固溶体:溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体,即间隙固溶体。 二、判断题:

1、位错的密度可以用柏氏矢量表示。 ( ) 2、刃型位错的柏氏矢量与其位错线垂直,螺旋位错的柏氏矢量与其位错线平行。 ( ) 3、金属中点缺陷的存在使其电阻率增大。 ( )

4、在晶体滑移过程中,由于位错不断移出滑移面,位错密度随形变量的增加而减少。

( )

5、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。 ( )

三、选择题:

1、下图中,2表示的点缺陷是 。

A、弗兰克尔空位 B、肖脱基空位 C、复合空位 D、置换原子 2、在晶体滑移过程中 。

A、由于位错不断移出滑移面,位错密度随形变量的增加而减少 B、由于位错的增殖,位错密度随形变量的增加而增高

C、由于晶界不断吸收位错,位错密度随形变量的增加而减少

D、由于位错的消失(移出滑移面)和增殖的共同作用,位错的密度基本不变 3、位错反应必须满足的条件是 。

A、各位错的柏氏矢量之和相等,位错后总能量升高; B、各位错的柏氏矢量之和相等,位错后总能量降低;

C、位错前后的总能量相等,位错后柏氏矢量之和大于位错前; D、位错前后的总能量相等,位错后柏氏矢量之和小于位错前 4、位错运动方向处处垂直于位错线,在运动中是可变的,晶体做相对滑动的方向 。

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E、随位错线运动方向而改变 B、始终是柏氏矢量方向 C、始终是外力的方向 D、垂直于柏氏矢量方向 5、单晶体的临界分切应力值与 有关。

A、外力相对于滑移系的取向 B、拉伸时的屈服应力 C、晶体的类型和纯度 D、拉伸时的应变大小 6、面心立方晶体结构的滑移系是 。

A、{111}<110> B、{110}<111> C、{110}<112> D、{110}<123>

7、体心立方晶体结构的原子最密排晶向族为 。

A、[111] B、<111> C、[110] D、<112> 8、下图中,5表示的点缺陷是 。

A、弗兰克尔空位 B、肖脱基空位 C、复合空位 D、置换原子

9、单晶体产生塑性变形时,主要取决于滑移面上的 。

A、正应力 B、切应力 C、正应力或切应力 D、正应力和切应力

四、填空题:

1、晶体缺陷按照其几何特征可将其分为 、 和 三种类型。位错属于 缺陷,分为 位错、 位错、 位错三种类型。 、 是位错运动的两种方式。

2、金属塑性变形的主要方式是 ,其次是 和 。滑移是沿着 面和 方向进行的。

3、对于刃型位错线,柏氏矢量 于位错线,其滑移运动方向 于柏氏矢量,其攀移运动方向 于柏氏矢量,其滑移运动方向 于柏氏矢量;对于螺旋位错

线,柏氏矢量 于位错线,其滑移运动方向 于柏氏矢量,其交滑移运动方向 于柏氏矢量;对于混合位错线,柏氏矢量 于位错线,其滑移运动方向 于柏氏矢量。

答:垂直;平行;垂直;平行;

平行;垂直;垂直;

即不垂直也不平行;垂直;

4、面心立方晶体的一个最密排面是 ,该面上的三个最密排方向分别为 、 、 。 五、简答与计算题:

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1、试写出下图中各种点缺陷的名称。

2、试写出下图刃型位错的柏氏矢量和位错强度。

3、(4%)试写出下图螺旋位错的柏氏矢量和位错强度。

4、(6%)试从几何条件和能量条件两方面判断下列位错反应能否进行。

aaa[110]?[121]?[211] 266 5、(5%)设有两个?相晶粒与一个?相晶粒相交于一公共晶棱,形成一三叉晶界。?相所张的二面角为90,且界面能???=0.3J/m2,求?相与?相相界的界面能???。

第7章 固体材料中的原子扩散 一、名词解释: 1、上坡扩散 2、下坡扩散 3、稳态扩散 4、非稳态扩散 5、反应扩散 6、短路扩散 7、扩散激活能 8、柯肯达尔效应

二、判断题:

1、一般来说,在相同的温度下在铁中渗碳速度比在铁中渗铬的速度快。 ( ) 2、晶体结构对扩散有一定的影响,在致密度较大的晶体结构中,原子的扩散系统较大。

( )

3、原子扩散不可能从浓度低的区域向浓度高的区域扩散。 ( ) 4、菲克第一定律适用于稳态扩散,菲克第二定律只适用于非稳态扩散。 ( )

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