材料科學(xué)基礎(chǔ)課后作業(yè)及答案(分章節(jié))(編輯修改稿)
2025-02-10 15:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 于抽出一排原子而形成位錯環(huán)） (1)計算 lcm3晶體中位錯環(huán)的數(shù) 目。 (2）指出位錯環(huán)的位錯類型。 (3）位錯環(huán)在｛111｝面上如何運動？ 14．為什么點缺陷在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的，而位錯則是不平衡的晶體缺陷了 15．柏氏矢量為的全位錯可以在面心立方晶體的哪些｛111｝面上存在？試寫出該全位錯在這些面上分解為兩個a/6112＞分位錯的反應(yīng)式。解：柏氏矢量為的全位錯可以在面心立方晶體的和面上存在。在面上分解反應(yīng)：方法：從與點積為0的112中尋找滿足幾何條件的晶向在面上分解反應(yīng)： 16．根據(jù)單位長度位錯應(yīng)變能公式（47)以及位錯密度與位向差的關(guān)系式（410)，推導(dǎo)出小角度晶界能Y(；與0之間的關(guān)系式： 汽=Y,)B ( B一1nB式中、4洽ho l。為與位錯中心。能有關(guān)的積分常數(shù)提示：在式（47）中未考慮位錯中心 （YGYo）的錯排能，推導(dǎo)時可另加上一常數(shù)項。17．金屬在真空高溫加熱時，拋光表面上晶界處由于能量較高，原子蒸發(fā)速度較快因而產(chǎn)生溝槽，這一溝槽常稱為熱蝕溝，假定自由表面的表面能為晶界能的三倍，且晶界與表面垂直，試在圖上畫出各項界面能之間的平衡情況，并計算熱蝕溝底部的二面角。解：各項界面能之間的平衡情況如圖所示，圖中θ角即為熱蝕溝底部的二面角由圖及題意可得： 解得：18．在如圖 456所示的 Cu晶界上有一雙球冠形第二相 、Cu晶粒工R，已知 Cu的大角度晶界能為0. 5J m39。,丫一一薈一一月一湯一一丫 (l）分別計算當(dāng)“一‘0, )=400, )=60’時Cu與第二相之間 ／ C晶癡一＼的相 界能。 (2）討論晶界上第二相形態(tài)與相界能及晶界能之間的關(guān)圖 456系。 19．表面為什么具有吸附效應(yīng)？物理吸附及化學(xué)吸附各起源于什么？試舉出生活中的例子說明吸附現(xiàn)象的實際意義。 20。從熱力學(xué)角度解釋潤濕現(xiàn)象的本質(zhì)。第五章習(xí)題1．按不同特點分類，固溶體可分為哪幾種類型？影響置換固溶體固溶度的因素有哪些？2．影響固溶體的無序、有序和偏聚的主要因素是什么？解：溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的分布狀態(tài)，主要取決于固溶體中同類原子結(jié)合能與異類原子間結(jié)合能的相對大?。划?dāng)同類原子間結(jié)合能大于異類原子間結(jié)合能時，溶質(zhì)原子便傾向于聚集在一起 ，呈偏聚狀態(tài)；當(dāng)同類原子間結(jié)合能小于異類原子結(jié)合能時，溶質(zhì)原子便傾向于按一定規(guī)則有序排列。當(dāng)同類原子間結(jié)合能與異類原子間結(jié)合能相當(dāng)時，呈無序排列。此外，溫度對排列有很大影響。3.（1）間隙化合物與間隙固溶體有何根本區(qū)別？結(jié)構(gòu)改變與不變 (2)下列中間相各屬什么類型？指出其結(jié)構(gòu)特點及主要控制因素：MnS, Fe3C, Mg2Si, SiC, Cu31Zn8, Fe,N, WC, Cr23C6？影響陶瓷材料中離子代換或固溶度的因素有哪些？(熔點為 ℃)和銻 (℃)在液態(tài)和固態(tài)時均能彼此無限互溶，wBi=50％的合金在 520℃時開始結(jié)晶出成分為 wSb = 87%的固相。wBi =80％的合金在 400℃時開始結(jié)晶出成分為wSb =64%的固相。根據(jù)上述條件，(1)繪出 BiSb相圖，并標(biāo)出各線和各相區(qū)的名稱。(2）從相圖上確定含銻量為wSb =40％合金的開始結(jié)晶和結(jié)晶終了溫度，并求出它在400℃時的平衡相成分及相對量。解：(1)BiSb相圖（2）含銻量為wSb =40％合金的開始結(jié)晶約484℃和結(jié)晶終了溫度約332℃wSb =40％合金在400℃時的平衡相成分為液相(20%銻)和鉍固溶體(64%銻)相對量由杠桿定律求出：根據(jù)下列實驗數(shù)據(jù)繪出概略的二元共晶相圖，A組元的熔點為1000℃，B組元的熔點為700℃。wB=25％的合金在500℃凝固完畢，％初生α相，其余為共晶體(α+β)。含50％B的合金也在500℃凝固完畢，含40％初生α相，其余為共晶體(α+β)，此合金中α相的總量占合金總量的50％，試畫出此A—B二元相圖(假定α相及β相的固溶度不隨溫度而改變)。解：設(shè)共晶反應(yīng)的三個成分點（α、L、β）含B量依次為則根據(jù)杠桿定律：50%=聯(lián)立以上3式，解得：作圖如下：7．根據(jù)下列條件繪制AB二元相圖。已知 AB二元相圖中存在一個液相區(qū) （L）和七個固相區(qū) （(a,阝、Y, S, u,。、勻，其中。、 (3, ), S, pc是以純組元為基的固溶體。和安是以化合物為基的固溶體 （中間相）、。相中含 B量小 、勺、～于份相中的含 B量。相圖中存在下列溫度，且 T, T2739。3...Tn，其中T T；分別為純組元A和B的熔點；T2,
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