金属的晶体结构习题答案.doc

第一章 金属的晶体结构 (一)填空题3金属晶体中常见的点缺陷是 空位、间隙原子和置换原子 ，最主要的面缺陷是 。4位错密度是指 单位体积中所包含的位错线的总长度 ，其数学表达式为。5表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做 晶格 ，而晶胞是指 从晶格中选取一个能够完全反应晶格特征的最小几何单元 。6在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是 111 ，而面心立方晶格是 110 。7 晶体在不同晶向上的性能是 不同的 ，这就是单晶体的 各向异性现象。一般结构用金属为 多 晶体，在各个方向上性能 相同 ，这就是实际金属的 伪等向性 现象。8 实际金属存在有 点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 三种缺陷。位错是 线 缺陷。9常温下使用的金属材料以 细 晶粒为好。而高温下使用的金属材料在一定范围内以粗 晶粒为好。 10金属常见的晶格类型是 面心立方、 体心立方 、 密排六方 。11在立方晶格中，各点坐标为：A (1，0，1)，B (0，1，1)，C (1，1，1/2)，D(1/2，1，1/2)，那么AB晶向指数为 ，OC晶向指数为221 ，OD晶向指数为 121 。12铜是 面心 结构的金属，它的最密排面是 111 ，若铜的晶格常数a=,那么最密排面上原子间距为 。13 -Fe、-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有 -Fe、Cr、V ，属于面心立方晶格的有 -Fe、Al、Cu、Ni、 ，属于密排六方晶格的有 Mg、Zn 。14已知Cu的原子直径为0256nm，那么铜的晶格常数为 。1mm3Cu中的原子数为 。15晶面通过(0，0，0)、(1/2、1/4、0)和(1/2，0，1/2)三点，这个晶面的晶面指数为 .16在立方晶系中，某晶面在x轴上的截距为2，在y轴上的截距为1/2；与z轴平行，则该晶面指数为 （140） .17金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有 金属键 的结合方式。 18同素异构转变是指 当外部条件（如温度和压强）改变时，金属内部由一种金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变 。纯铁在 温度发生 和 多晶型转变。19在常温下铁的原子直径为0256nm，那么铁的晶格常数为 。20金属原子结构的特点是 。21物质的原子间结合键主要包括 离子键 、 共价键 和 金属键 三种。(二)判断题1因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。 (N)2金属多晶体是由许多结晶位向相同的单晶体所构成。 ( N)3因为面心立方晶体与密排六方晶体的配位数相同，所以它们的原子排列密集程度也相同4体心立方晶格中最密原子面是111。 Y 5金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。N6金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。7实际金属在不同方向上的性能是不一样的。N8纯铁加热到912时将发生-Fe向-Fe的转变。 ( Y )9面心立方晶格中最密的原子面是111，原子排列最密的方向也是。 ( N )10在室温下，金属的晶粒越细，则其强度愈高和塑性愈低。 ( Y)11纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。 ( N )12实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。 ( Y )13金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与非金属的根本区别。N15多晶体是由多个取向不同的单晶体拼凑而成的。16晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。N17 从热力学上讲，所有的晶体缺陷都使畸变能升高，即都是非平衡态。Y18 从热力学上讲，理想晶体没有晶体缺陷，即没有晶格畸变能，即为平衡状态。19晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。N (三)选择题1正的电阻温度系数是指 B A随温度增高导电性增大的现象 B随温度降低电阻下降的现象 C 随温度升高电阻减少的现象 D随温度降低电阻升高的现象2金属键的一个基本特征是A A没有方向性 B具有饱和性 C 具有择优取向性 D. 没有传导性3晶体中的位错属于 D A体缺陷 B 点缺陷 C 面缺陷 D线缺陷4亚晶界的结构是 A由点缺陷堆集而成 B 由位错垂直排列成位错墙面构成 C 由晶界间的相互作用构成 D 由杂质和空位混合组成5多晶体具有B A各向同性 B 各向异性 C 伪各向同性 D 伪各向异性6在面心立方晶格中，原子线密度最大的晶向是B A B C D原子线密度 原子线密度：原子的线密度是指某晶向单位长度所包含的原子数。在体心立方晶格中，大的晶向为； 在面心立方晶格中，原子线密度最大的晶向为。7在体心立方晶格中，原子面密度最小的晶面是 A100 B 110 C 111 D 1128金属原子的结合方式是金属内部金C A离子键 B 共价键 C 金属键 D 分子键9晶态金属的结构特征是B A近程有序排列 B 远程有序排 C 完全无序排列 D 部分有序排列(四) 改错题 1面心立方晶格的致密度为068。 2-Fe在912转变为a-Fe时体积收缩约1。这是因为-Fe的晶格常数大于a-Fe的晶格常数。 3实际金属缺陷越多，则其强度硬度越低。 4常温下，金属材料的晶粒越细小时，其强度硬度越高，塑性韧性越低。 5体心立方晶格的最密排面是100面。(五) 问答题 1试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽等基本特性. 2实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷，它们对金属的性能有什么影响 3实际晶体与理想晶体有何不同 5简述晶界的结构及特性 8 何谓同素异构现象试以Fe为例阐述之。试分析-Fe向-Fe的体积变化情况。 (六) 作图题 2画出体心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向，写出它们的晶面指数和晶向指数，并求出其单位面积和单位长度上的原子数。 3标出图21中给定的晶面指数与晶向指数：晶面OOAA、OOBB、OOCC、OABC、AACC、AADD；晶向OA、OB、OC、OD、OC、OD。 (七) 计算题 1已知铜原子直径为0256nm，试计算lmm3铜中的原子数。 2已知铁的原子量为，1g铁有多少个原子计算它们在室温和1000时各有多少个晶胞(八) 思考题 1在立方晶胞内，绘出111晶面族所包括的晶面。 2已知钛在20时，具有密排六方晶胞的体积是016nm3，其轴比ca159。求a与c的值和钛在晶胞底面中的原子半径是多少