武汉理工大学材料科学基础(第2版)课后习题和答案

来源：用户分享时间：2025/12/14 7:38:02 本文由

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出现液相升温于 1250 ℃时，固相中有 SiO2 2A3S2 及 L 相，液相组成点在莫来石与石英界线上，固相组成点在 SiO2 与A3S2 连线上，用杠杆规则计算。 20 、解： 40￡S2 + 6% 液相原始组成点在A3S2 初晶区，在A3S2 组点与 E 点连线上，在图中 12 点附近，过原始组成点做△ SiO2 -K20-Al203 各边平行线，确定出K2O 、 SiO2 、Al203百分含量 K20:

wt%=% Al203 : wt%=% SiO2: wt%=% 长石K2O 2Al2032 6SiO2 (94+102+360=556) 仅从长石中获得K2O 100gK2O: Al203: SiO2: 化成长石 /94 3 556= 长石提供Al203 SiO2 另需加Al203: =

SiO2: = 长石 wt%= = 21 、略。第七章扩散 1 ．解释并区分下列概念： (1) 稳定扩散与不稳定扩散； (2) 本征扩散与非

本征扩散； (3）自扩散与互扩散； (4) 扩散系数与扩散通量。 2 ．浓

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度差会引起扩散，扩散是否总是从高浓

度处向低浓度处进行 ? 为什么 ? 3 ．当锌向铜内扩散时，已知在x点处锌的含量为个锌原子/cm， 300 ℃时每分钟每mm 17 3 2 要扩散60个锌原子，求与x点相距2mm处锌原子的浓度。 4 ．在钢棒的表面，每20个铁的晶胞中含有一个碳原子，在离表面1mm处每30个铁的晶胞中含有一个碳原子，知铁为面心立方结构(a=),1000 ℃时碳的扩散系数为3310m／s ，求每分钟内因扩散通过单位晶胞的碳原子数是多少 ? 5 ．在恒定源条件下820 ℃时，刚经1小时的渗碳，可得到一定厚度的表面渗碳层，若在同样条件下，要得到两倍厚度的渗碳层需要几个小时 ? 6 ．在不稳定扩散条件下 800oC 时，在钢中渗碳 100 分钟可得到合适厚度的渗碳层，若在 1000oC 时要得到同样厚度的渗碳层，需要多少时间 ? -112 7 ．在制造硅半导体器体中，常使硼扩散到硅单晶

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中，若在 1600K 温度下，保持硼在硅单晶表面的浓度恒定(恒定源半无限扩散)，要求距表面10-3cm 深度处硼的浓度是表面浓度的一半，问需要多长时间(已知D1600 ℃=8310cm/sec；当 2+ -14 -122 时， 2 ）？ 8 ．Zn在 ZnS 中扩散时，563 ℃时的扩散系数为3310cm/sec;450 ℃时的扩散系数为/sec ，求： (1）扩散的活化能和D0； (2） 750 ℃时的扩散系数。 9 ．实验册的不同温度下碳在钛中的扩散系数分别为2310cm/s(736 ℃) 、5310cm/s(782 ℃) 、/s(838 ℃)。 -8 2 -9 2 -9 2 -14 2 (a) 请判断该实验结果是否符合， (b) 请计算扩散活化能，并求出在500 ℃时碳的扩散系数。 10 ．在某种材料中,某种粒子的晶界扩散系数与体积扩散系数分别为Dgb=(-19100/T)和Dv=(-38200/T) ，是求晶界扩散系数和体积扩散系数分别

在什么温度范围内占优势？

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11 ．假定碳在α-Fe(体心立方)和γ-Fe（面

心立方)中的扩散系数分别为： Dα=[-83600(J/mol/RT)cm/sec ；Dγ=[-141284(J/mol/RT)cm/ssec 计算 800 ? C 时各自的扩散系数并解释其差别。 12 ． MgO、Ca、PeO均具NaCl结构，在各晶体中它们的阳离子扩散活化能分别为：Na+ 在NaCI中为41Kcal／mol 、 Mg 在MgO中为83Kcal／mol、Ca在CaO中为77Kcal／mol、Fe在FeO中为23Kcal／mol ，试解释这种差异的原因。 2+ 2+ 3+ 2 2 -4 -10

4.解: 5.解: Tm:相变平衡温度；ΔＨ相变热温度Ｔ时，系统处于不平衡状态，则ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳ≠ ０对方热过程如结晶，凝聚ΔＨ0 ,Tm>0，必须过冷对吸热过程如蒸发，熔融ΔＨ>０则ΔT0，必须

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