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《材料科学基础》习题-第2章-晶体缺陷
1．铜的空位生成能1.7×10-19J，试计算1000℃时，1cm3铜所包含的空位数，铜的密度8.9g/cm3，相对原子质量63.5，玻尔兹曼常数K=1.38×10-23J/K。 答：
2. 如图2-1所示的位错环，说明各段位错的性质，并指出刃位错多余半原子面的位置。 答：
3．如图2-2，某晶体滑移面上有一个 柏氏矢量为b的位错环，受到均匀切应力τ作用，试分析：
1）该位错环各段位错的结构类型； 2）求各段位错所受的力；
3）在τ的作用下，位错环将如何运动？
4）在τ的作用下，位错环稳定不动，其最小半径应该多大？ 答：
4．画图说明F-R位错源位错增殖过程。 答：参见教材
5. 试分析在fcc中，下列位错反应能否进行?
6. 在Fe中形成1mol空位的能量为104.675kJ，试计算从20℃升温至 850℃时空位数目增加多少倍？ 答案：
取A=1
（倍）
7 研究晶体缺陷有何意义？ 参见教材
8 点缺陷主要有几种？为何说点缺陷是热力学平衡的缺陷？ 参见教材
9 位错概念是在什么背景下提出的？其易动性是如何实现的？
参见教材
10 试述位错的性质。 参见教材
11 试述柏氏矢量的意义。 参见教材
12 与位错有关的三个力的表达式各是什么？简述其求解原理。 答：参见教材。
13 柯氏气团是如何形成的？它对材料行为有何影响？ 答：参见教材。
14 晶体中的界面有何共性？它对材料行为有何影响？ 答：参见教材。
15. 在800℃时10个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动，而在
900℃时10个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。
答：0.4×10/个原子。
-18
109
16. 若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。试计算处理前后空位数
应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J）。 答 1.06×1014倍。
a110(111)217. 设面心立方晶体中的为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为。
??1) 在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。
2) 在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写
出此二位错线的晶向指数。 答：
a2[110]|b|?a22，其方向见附图2.4所示。 ，其大小为
b? (1)
(2) 位错线方向及指数如附图2.4所示。
18. 判断下列位错反应能否进行。
aaa[101]?[121]?[111];631) 2
2)
a[100]?aa[101]?[101];22
aaa[112]?[111]?[111];263) 3
4)
a[100]?aa[111]?[111].22
a2212[111]aa2233314．(1) 能。几何条件：∑b前＝∑b后＝；能量条件：∑b前＝>∑b后＝
(2) 不能。能量条件：∑b前＝∑b后，两边能量相等。
(3) 不能。几何条件：∑b前＝a/b[557]，∑b后＝a/b[11ˉ1]，不能满足。
2
2
32a22 22(4) 不能。能量条件：∑b前＝a < ∑b后＝，即反应后能量升高。
aa[101][121]19. 若面心立方晶体中有b=2的单位位错及b=6的不全位错，此二位
错相遇产生位错反应。
1) 问此反应能否进行？为什么？
2) 写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的类型。