“材料科学与工程基础”第二章习题

“材料科学与工程基础”第二章习题

1.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。

2.在立方晶系单胞中，请画出：

（a）[100]方向和[211]方向，并求出他们的交角； （b）（011）晶面和（111）晶面，并求出他们得夹角。

（c）一平面与晶体两轴的截距a=0.5,b=0.75,并且与z轴平行,求此晶面的密勒指数。

3.请算出能进入fcc银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。

4.碳在r-Fe（fcc）中的最大固溶度为2.11﹪(重量百分数),已知碳占据r-Fe中的八面体间隙,试计算出八面体间隙被C原子占据的百分数。

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5.由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料，设纤维直径的尺寸是相同的。请由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。

6.假设你发现一种材料，它们密排面以ABAC重复堆垛。这种发现有意义吗？你能否计算这种新材料的原子堆垛因子?

7.在FCC、HCP和BCC中最高密度面是哪些面？在这些面上哪些方向是最高密度方向？

8.在铁中加入碳形成钢。BCC结构的铁称铁素体，在912℃以下是稳定的，在这温度以上变成FCC结构，称之为奥氏体。你预期哪一种结构能溶解更多碳?对你的答案作出解释。

9． 试说明为何不能用描述宏观物质的运动方程来描述微观粒子的运动状态？描述微观粒子状态变化的基本方程是什么？

10．设一能级的电子占据几率为1/4，另一能级为3/4， (1)分别计算两个能级的能量比费米能高出多少KT； (2)应用计算结果说明费米分布的特点。

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11．何为能带？请用能带理论解释金属、绝缘体、半导体的电学性能。

12．试解释面心立方晶体和密排六方晶体结构不同、致密度相同的原因。

13．请解释名词：空间点阵、晶胞、晶系。

14. 试解释什么叫费米面和费米能。

15. 试分析晶体中的点缺陷是一种热力学平衡缺陷的原因。

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16. 假设1%（质量分数）的B加入Fe中， a. B以间隙还是置换杂质存在？

b. 计算被B原子占据的位置（不论是间隙或者是置换）的分数。 c. 若含B的Fe进行气体渗碳，这个过程会比在不含B的Fe中进行得快还是慢？请解释。

17. 在室温下SiO2可以是玻璃也可以是晶态固体。问在玻璃态的二氧化硅还是在晶态二氧化硅中扩散更快？为什么？

18. 何为位错？它有哪些类型？什么叫滑移？什么叫攀移？在什么情况下会发生滑移和攀移。

19.是一个柏氏矢量为b的位错环，

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