簡介：118第一章第一章原子結構與結合鍵原子結構與結合鍵習題11計算下列粒子的德布羅意波長1質量為1010KG，運動速度為001MS1的塵埃；2速度為103MS的氫原子；3能量為300EV的自由電子。12怎樣理解波函數Ψ的物理意義13在原子結構中，Ψ2和Ψ2DΤ代表什么14寫出決定原子軌道的量子數取值規(guī)定，并說明其物理意義。15試繪出S、P、D軌道的二維角度分布平面圖。16多電子原子中，屏蔽效應和鉆穿效應是怎樣影響電子的能級的17寫出下列原子的基態(tài)電子組態(tài)（括號內為原子序號）C6，P15，CL17，CR24。18形成離子鍵有哪些條件其本質是什么19試述共價鍵的本質。共價鍵理論包括哪些理論各有什么缺點110何謂金屬鍵金屬的性能與金屬鍵關系如何111范德華鍵與氫鍵有何特點和區(qū)別參考答案參考答案11利用公式ΛHPHMV、EHΝ計算德布羅意波長Λ。18離子鍵是由電離能很小、易失去電子的金屬原子與電子親合能大的非金屬原子相互作用時，產生電子得失而形成的離子固體的結合方式。19共價鍵是由相鄰原子共有其價電子來獲得穩(wěn)態(tài)電子結構的結合方式。共價鍵理論包括價鍵理論、分子軌道理論和雜化軌道理論。110當大量金屬原子的價電子脫離所屬原子而形成自由電子時，由金屬的正離子與自由電子間的靜電引力使金屬原子結合起來的方式為金屬建。由于存在自由電子，金屬具有高導電性和導熱性；自由電子能吸收光波能量產生躍遷，表現出有金屬光澤、不透明；金屬正離子以球星密堆方式組成，晶體原子間可滑動，表現出有延展性。第二章第二章材料的結構材料的結構習題21定義下述術語，并注意它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。晶系，空間群，平移群，空間點陣。22名詞解釋晶胞與空間格子的平行六面體，并比較它們的不同點。231一晶面在X、Y、Z軸上的截距分別為2A、3B和6C，求出該晶面的米勒指數。2一晶面在X、Y、Z軸上的截距分別為A3、B2和C，求出該晶面指數。24在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數的晶面和晶向001與20，111與11，10與111，2與236，12132257與11，123與11。1225在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數的晶面和晶向102，11，1，110，11，10和21。223123318227為什么石英不同系列變體之間轉化溫度比同系列變體之間轉化溫度高得多228比較硅酸鹽玻璃與金屬玻璃的異同點。229玻璃的組成為WNA2O＝13％、WCAO＝13％和WSIO2＝74％，計算該玻璃的4個結構參數。230有兩種不同配比的破璃，其組成如下序號WNA2OWAL2O3WSIO2020702201070通過計算說明兩種玻璃高溫下的粘度大小。231名詞解釋1高分子的鏈結構；2高分于的聚集態(tài)結構。232鍵接方式對高聚物材料的性能有何影喝分子鏈的幾何形狀對高分子的性能有何影響233高分子的構型與構象有何不同如果聚丙烯的等規(guī)度不高，能否用改變構象的方法提高等規(guī)度說明理由。234用密度梯度管測得某滌綸樹脂試樣的密度為Ρ136GCM3，若滌綸樹脂的晶區(qū)密度為ΡC＝150GCM3，非晶區(qū)密度為ΡA＝134GCM3，內聚能為E＝6667KJMOL，試計算滌綸樹脂試樣的內聚能密度和結晶度。235請用固體能帶理論解釋絕緣體、導體和半導體。236確定二十面體點群對稱性。237確定斜方柱晶、四方雙錐晶、六方雙錐晶、六八體晶的點群，并畫出極射赤平投影圖。參考答案參考答案22組成各種晶體構造的最小體積單位稱為晶胞。晶胞能反映真實晶體內部質點排列的周期性和對稱性?？臻g點陣是由晶體結構抽象而得到的幾何圖形?？臻g格子中的平行六面體是由不具有任何物理、化學特性的幾何點構成，而晶胞則由實在的具體質點（原子或離子）組成。252627100100010001111111（11）（11）（11）11128110110202010210201210201201210229101001210002112101D1000143NM2AD1100202NMA22

簡介：材料科學基礎名詞解釋（上海交大第二版）第一章原子結構結合鍵結合鍵分為化學鍵和物理鍵兩大類，化學鍵包括金屬鍵、離子鍵和共價鍵；物理鍵即范德華力?；瘜W鍵是指晶體內相鄰原子（或離子）間強烈的相互作用。金屬鍵金屬中的自由電子與金屬正離子相互作用所構成的鍵合稱為金屬鍵。離子鍵陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵叫作離子鍵共價鍵由兩個或多個電負性相差不大的原子間通過共用電子對而形成的化學鍵。范德華力是借助臨近原子的相互作用而形成的穩(wěn)定的原子結構的原子或分子結合為一體的鍵合。氫鍵氫與電負性大的原子（氟、氧、氮等）共價結合形成的鍵叫氫鍵。近程結構高分子重復單元的化學結構和立體結構合稱為高分子的近程結構。它是構成高分子聚合物最底層、最基本的結構。又稱為高分子的一級結構遠程結構由若干個重復單元組成的大分子的長度和形狀稱為高分子的遠程結構第二章固體結構1、晶體原子在空間中呈有規(guī)則的周期性重復排列的固體物質。晶體熔化時具固定的熔點，具有各向異性。2、非晶體原子是無規(guī)則排列的固體物質。熔化時沒有固定熔點，存在一個軟化溫度范圍，為各向同性。3、晶體結構原子（或分子、離子）在三維空間呈周期性重復排列，即存在長程有序。4、空間點陣陣點在空間呈周期性規(guī)則排列，并具有完全相同的周圍環(huán)境，這種由它們在三維空間規(guī)則排列的陣列稱為空間點陣，簡稱點陣。5、陣點把實際晶體結構看成完整無缺的理想晶體，并將其中的每個質點抽象為規(guī)則排列于空間的幾何點，稱之為陣點。6、晶胞為了說明點陣排列的規(guī)律和特點，在點陣中取出一個具有代表性的單基本元30、間隙固溶體溶質原子分布于溶劑晶格間隙而形成的固溶體。31、有限固溶體金屬元素彼此之間形成有限溶解的稱為有限固溶體。32、無限固溶體金屬元素彼此之間能形成無限溶解的稱為無限固溶體。33、無序固溶體溶質原子統(tǒng)計式分布在溶劑晶格的結點上它們或占據著與溶劑原子等同的位置或占據著溶劑原子間隙的位置看不出有什么次序性或規(guī)律性這類固溶體叫無序固溶體。34、有序固溶體有些固溶體結構在高溫時形成無序固溶體但在緩慢冷卻或低溫退火時溶質原子按適當比例并按一定順序和方向圍繞著溶質原子重新排列使溶質溶劑原子在晶格中占據一定的位置這一過程稱為固溶體的有序化溶質和溶劑原子呈有序排列的固溶體稱為有序固溶體或稱超結構35、正常價化合物在元素周期表中，一些金屬與電負性較強的IVAVAVIA族的一些元素按照化學上的原子價規(guī)律所形成的化合物稱為正常價化合物。36、電子化合物電子化合物是由第一族或過渡族元素與第二至第四元素構成的化合物，他們不遵守化合價規(guī)律，但滿足一定的電子濃度，雖然電子化合物可用化學式表示，但實際成分可在一定的范圍變動，可溶解一定量的固溶體。38、間隙相原子半徑較小的非金屬元素如C，H，N，B等可與金屬元素（主要是過渡族金屬），當非金屬X和金屬M原子半徑比小于059時，形成具有簡單晶體結構的相，稱為間隙相。39、間隙化合物原子半徑較小的非金屬元素如C，H，N，B等可與金屬元素（主要是過渡族金屬），當非金屬X和金屬M原子半徑大于059時，形成具有復雜晶體結構的相，通常稱為間隙化合物。第三章晶體缺陷點缺陷點缺陷是最簡單的晶體缺陷，它是在結點上或鄰近的微觀區(qū)域內偏離晶體結構正常排列的一種缺陷。其特征是在三維空間的各個方向上尺寸都很小，尺寸范圍約為一個或幾個原子尺寸，故稱零維缺陷，包括空位、間隙原子、雜質或溶質原子等。線缺陷其特征是在兩個方向上尺寸很小，另外一個方向上延伸較長，也稱一維缺陷，如各類位錯。

簡介：材料科學與工程博士研究生培養(yǎng)方案材料科學與工程博士研究生培養(yǎng)方案（學科代碼（學科代碼0805）（本方案適用于碩士畢業(yè)攻讀博士研究生）一、方案適用學科、專業(yè)一、方案適用學科、專業(yè)一級學科材料科學與工程二級學科材料物理與化學（080501）、材料學（080502）、材料加工工程（080503）二、培養(yǎng)目標二、培養(yǎng)目標本專業(yè)培養(yǎng)目標為能從事材料科學與工程科學研究、教學或工程技術與工程管理工作，并具有創(chuàng)新精神的高級專門人才，具體要求為1努力學習和掌握馬列主義、毛澤東思想和鄧小平建設有中國特色社會主義理論，堅持黨的基本路線，熱愛祖國、遵紀守法，具有良好的職業(yè)道德、團結合作精神和堅持真理的科學品質，積極為社會主義現代化建設服務。2在本學科領域掌握堅實寬廣的基礎理論和系統(tǒng)深入的專門知識，熟悉本專業(yè)的學科前沿動態(tài)，掌握至少一門外語并能熟練閱讀專業(yè)文獻資料和撰寫論文。具有獨立從事科學研究工作的能力，在科學或專門技術上取得創(chuàng)造性成果。3積極參加體育鍛煉和社會活動，具有良好的心理素質和健康的體魄。三、研究方向三、研究方向1生態(tài)建筑材料4新型功能材料與器件2先進復合材料5環(huán)境材料3新能源材料與器件6生物醫(yī)學材料四、學制、學習年限與及學分要求四、學制、學習年限與及學分要求碩士起點的全日制博士研究生學制為3年，學習年限一般為34年（特殊情況者可延長至6年）。實行學分制，總學分≥16學分，其中課程學分≥12學分，學位課程學分≥10學分，必修環(huán)節(jié)4學分。五、課程設置五、課程設置課程課程類別類別課程編號課程編號課程名稱課程名稱學時學時學分開課開課學期學期開課單位開課單位備注備注01811033037第一外國語（英、日、法、德、俄語）7241外國語學院公共學位課02111008中國馬克思主義與當代3621馬克思主義學院必選00111001材料科學前沿3621材料學院必選00111002生態(tài)建筑材料362200111003高分子材料物理與化學362200111004高等復合材料學362200111005生物醫(yī)學材料學362200111006材料加工新技術362200111007材料設計原理362200111008功能材料學362200111009新能源材料進展362200111010材料加工過程模擬的數學物理方法3622專業(yè)學位課00111011智能材料與結構3622材料學院及相關單位任選1、選題報告具體要求如下（1）選題報告內容包括選題背景、研究內容及其學術價值、前人工作、申請人本人研究重點內容和目標、申請人本人已開展研究工作進展、今后工作計劃等內容。（2）選題報告答辯研究生匯報時間20～25分鐘，重點報告以本人工作為主的研究進展，提問及回答問題時間10～15分鐘。（3）同批申請人選題報告完成后，由選題報告答辯評審小組對每人的創(chuàng)新性、綜合能力、工作進展及工作態(tài)度、投入精力進行考察評價，并給出成績排序，交學院研究生辦公室備案。2、博士學位論文選題報告自學院備案之日起12個月后，才可申請學位論文答辯。3、博士研究生必須參加學校的中期考核。博士研究生選題報告和中期考核的具體要求，按照研究生手冊“研究生中期考核與選題管理辦法”執(zhí)行。（三）學術活動博士研究生攻讀博士學位期間應公開作學術報告至少5次，參加學術報告至少10次，且每次參加學術活動必須撰寫500字以上的學術心得。完成者記1個必修環(huán)節(jié)學分。七、科研與論文七、科研與論文1博士研究生學位論文選題后，應分階段進行論文工作總結，撰寫階段性工作報告。2博士研究生申請學位必須達到研究生手冊“武漢理工大學研究生申請學位發(fā)表學術論文的規(guī)定”的第四章第十二條要求。3博士學位論文必須通過“學位論文學術不端行為檢測系統(tǒng)（TMLC2）”檢測，達到校學位評定委員會對學位論文的要求方可答辯。八、培養(yǎng)方式與方法八、培養(yǎng)方式與方法1博士生的培養(yǎng)采取導師負責制或以導師為主的導師團隊制的指導方法。提倡和鼓勵跨校、跨學科、跨專業(yè)的研究生指導團隊。2導師應根據培養(yǎng)方案的要求和因材施教的原則，從每個研究生的具體情況出發(fā)，制定出研究生的培養(yǎng)計劃，加強研究生的科研能力、自學能力、動手能力、表達能力和寫作能力的訓練和培養(yǎng)。九、其他九、其他1跨學科（專業(yè)）和以同等學力學習的博士生研究生，均須補修攻讀學科的碩士主干課程。具體規(guī)定見研究生手冊中關于研究生補修課程的規(guī)定。2博士研究生應查閱本學科國內外文獻80篇以上，其中外文文獻不少于三分之一。3博士研究生在課程學習階段至少每月1次、論文工作階段至少每月2次向指導教師匯報自己的學習和研究工作情況，并形成制度。4本次制定培養(yǎng)方案從2015級博士研究生開始執(zhí)行。

簡介：掃描電子顯微鏡及其在材料科學中的應用掃描電子顯微鏡及其在材料科學中的應用班級12級材料物理姓名王小輝學號201272040120摘要介紹了目前常被用于固體結構觀測及其表征的主要儀器掃描電子顯微鏡（SEM）的簡單概況和基本原理以及其在材料科學中的應用。關鍵詞掃描電子顯微鏡原理材料科學應用引言引言無論是X射線衍射確定晶體的三維結構還是低能電子衍射確定晶體表面的二維結構，都是以原子的周期性排列為前提的。但是近年來學術界對于不具有周期性的局域性原子位置的結構表現出越來越濃厚的興趣，而且這種局域性結構的線度又往往很小，常在微米以下甚至納米級。顯然，傳統(tǒng)的衍射手段對此無能為力，而且光學顯微鏡由于分辨本領的限制也無法分辨尺度在100納米數量級的局域性結構細節(jié)。至目前為止已發(fā)展出各種基于電子的發(fā)射和傳播的顯微方法。本文主要介紹了掃描電子顯微鏡和掃描隧穿顯微鏡的工作原理以及對固體材料形貌和結構觀察方面的應用。11SEMSEM簡介簡介掃描電子顯微鏡（SCANNINGELECTRONMICROSCOPESEM）是介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀性貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質性能進行微觀成像。掃描電鏡的優(yōu)點是，①有較高的放大倍數，2020萬倍之間連續(xù)可調；②有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構；③試樣制備簡單。目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時進行顯微組織性貌的觀察和微區(qū)成分分析，因此它是當今十分有用的科學研究儀器。掃描電鏡如下圖1。圖1掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡掃描電鏡可做如下觀察1試樣表面的凹凸和形狀2試樣表面的組成分布3可測量試樣晶體的晶向及晶格常數4發(fā)光性樣品的結構缺陷雜質的檢測及生物抗體的研究5電位分布6觀察半導體器件結構部分的動作狀態(tài)7強磁性體的磁區(qū)觀察等傳統(tǒng)掃描電鏡的主要結構如圖3所示圖3掃描電子顯微鏡原理和結構示意圖掃描電子顯微鏡原理和結構示意圖33掃描電鏡在材料研究中的應用掃描電鏡在材料研究中的應用3131超微尺寸材料的研究超微尺寸材料的研究納米材料是納米科學技術最基本的組成部分現在可以用物理、化學及生物學的方法制備出只有個納米的顆粒0由于納米材料表面上的原子只受到來自內部一側的原子的作用十分活潑所以使用納米金屬顆粒粉作催化劑可加快化學反應過程納米材料的應用非常廣泛比如通常陶瓷材料具有高硬度、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)點但又具有脆性和難以加工等缺點納米陶瓷在一定的程度上卻可增加韌性改善脆性復合納米固體材料亦是一個重要的應用領域例如含有20超微鈷顆粒的金屬陶瓷是火箭噴氣口的耐高溫材料金屬鋁中含進少量的陶瓷超微顆?？芍瞥芍亓枯p、強度高、韌性好、耐熱性強的新型結構材料2129納米

簡介：上海交通大學材料科學基礎網絡課程整理1各章例題、習題以及解答各章例題、習題以及解答第1章原子結構與鍵合原子結構與鍵合1何謂同位素為什么元素的相對原子質量不總為正整數答案在元素周期表中占據同一位置，盡管它們的質量不同，然它們的化學性質相同的物質稱為同位素。由于各同位素的含中子量不同（質子數相同），故具有不同含量同位素的元素總的相對原子質量不為正整數。2已知SI的相對原子質量為2809，若100G的SI中有51010個電子能自由運動，試計算A能自由運動的電子占價電子總數的比例為多少B必須破壞的共價鍵之比例為多少答案原子數個價電子數4原子數42144102485761024個AB共價鍵，共有21441024個；需破壞之共價鍵數為510102251010個；所以3有一共聚物ABS（A丙烯腈，B丁二烯，S苯乙烯），每一種單體的質量分數均相同，求各單體的摩爾分數。答案丙烯腈－C2H3CN－單體相對分子質量為53；丁二烯－C2H3C2H3－單體相對分子質量為54苯乙烯－C2H3C6H5－單體相對分子質量為104設三者各為1G，則丙烯腈有153MOL，丁二烯有154MOL，苯乙烯有1104MOL。故各單體的摩爾分數為上海交通大學材料科學基礎網絡課程整理3的氫原子，試計算需添加氯的質量分數。答案21高分子材料相對分子質量具有多分散性。表11為聚乙烯相對分子質量分布表表11分子量范圍103平均分子量MI103分子數分數XIXIMI質量分數WIWIMI5107500537500215010151250016200001012501520175022385001831502025225027607502965252530275020550002671503035325008260001342253540375002750002750試計算該材料的數均相對分子質量，重均相對分子質量WM以及數均聚合度NN。答案22有一共聚物ABS（A丙烯腈，B丁二烯，S苯乙烯），每一種單體的質量分數均相同，求各單體的摩爾分數。答案23嵌鑲金相試樣用的是酚醛樹脂類的熱固性塑料。若酚醛塑料的密度為14GCM3，試求10CM3的圓柱形試樣含的分子量為多少答案24一有機化合物，其組成的WC為621，WH為103，WO為276。試推斷其化合物名稱。答案25尼龍6是HOCOCH25NH2的縮聚反應的產物。A用分子式表示其縮聚過程；B已知CO、HN、CN、HO的鍵能分別為360、430、305、500KJMOL，問形成一摩爾的H2O時，所放出的能量為多少答案1主量子數N、軌道角動量量子數LI、磁量子數MI和自旋角動量量子數SI。2能量最低原理、PAULI不相容原理，HUND規(guī)則。3同一周期元素具有相同原子核外電子層數，但從左→右，核電荷依次增多，原子半徑逐漸減小，電離能增加，失電子能力降低，得電子能力增加，金屬性減弱，非金屬性增強；同一主族元素核外電子數相同，但從上→下，電子層數增多，原子半徑增大，電離能降低，失電子能力增加，得電子能力降低，金屬性增加，非金屬性降低；4在元素周期表中占據同一位置，盡管它們的質量不同，然它們的化學性質相同的物質稱為同位素。由于各同位素的含中子量不同（質子數相同），故具有不同含量同位素的元素總的相對原子質量不為正整數。552057673CU6327CU6571S22S22P63S23P63D104S24P64D105S25P2錫的價電子數為4。81S22S22P63S23P63D104S24P64D104F145S25P65D96S128183217777877191S22S22P63S23P63D104S24P2第四周期；ⅣA族；亞金屬GE10

簡介：1材料科學與工程學院主要業(yè)績摘要材料科學與工程學院主要業(yè)績摘要2017年12月30日一、抓好黨建和思想政治工作在帶頭學院發(fā)展和師生利益的事項上認真落實民主集中制。抓青年干部的培養(yǎng)，調整干部10人次涉及7個崗位。加強組織建設。一是抓黨員和教職工的政治理論學習，特別突出了十九大精神的學習貫徹，做到了時間和內容的落實。二是抓支部建設，落實“兩學一做”常態(tài)化。做好思想政治工作。一是開展普遍性教育。二是針對重點職工進行談心談話。三是通過“弘正抑邪”使正氣得到弘揚。做好發(fā)展黨員工作。吸收1名青年博士教師加入黨組織，發(fā)展學生黨員34名。二、教學工作扎實推進獲得教學管理單項二等獎，4名教師獲得學校教學質量獎，2名教師獲得學校優(yōu)秀碩士生導師，1名教師獲得省優(yōu)秀論文指導教師，2名教師指導的學生論文獲得省優(yōu)秀碩士研究生論文。完善制度，抓落實。新建和完善了本科教學工作督導實施細則等8個教學管理文件；舉辦了講稿比賽和第二屆板書設計大賽；邀請了張云崗、李皓玉、于彩輝3位優(yōu)秀教師介紹教學經驗。督促各系定期開展教研活動；新增獲得河北省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學改革研究與實踐項目1項，河北省高等教育3好用好教育陣地等措施，學生工作成效顯著。2017屆畢業(yè)生就業(yè)率達到9953，考研錄取率達到4151，在全校名列前茅。在2017年“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中，共獲得河北省特等獎1項、一等獎2項、三等獎1項；在全國“互聯(lián)網”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽中，共獲得河北省銅獎8項；在第六屆全國大學生金相技能大賽中獲得全國二等獎和三等獎各1項；在河北省第二屆焊接大賽獲得一等獎和二等獎各1項。材1303班團支部被評為全國活力團支部以及河北省優(yōu)秀班集體；楊新月同學獲得團中央踐行社會主義核心價值觀先進個人?！昂肟苽鲏簟苯逃P愛服務團被評為石家莊市優(yōu)秀服務團隊、宋子凡同學被評為河北省優(yōu)秀實踐隊員、門曉玲同學被評為石家莊市優(yōu)秀實踐隊員。

簡介：,先進介電儲能材料ADVANCEDDIELECTRICENERGYSTORAGEMATERIALS,陳國華桂林電子科技大學20150704,材料科學前沿專題,背景（全球環(huán)境污染、氣候變化）,能源問題,呼喚清潔能源,清潔能源代替化石燃料,鈉離子電池,豐田氫燃料電池,太陽能電池充電,鋰離子電池,薄膜脈沖儲能電容,高儲能密度介電電容器應用,高能量密度介電電容器可以替代電解電容器和聚合物基電容器。最為重要的例子是應用到混合電動汽車、脈沖激光武器、槍炮、船艦。在整流器或逆變器有重要應用高能量小型化長壽命,可植入的醫(yī)療裝置,（通過電擊使心臟恢復正常跳動的）除顫器,激素,按照能量儲存時間長短，儲存電能的裝置一般分為短期和長期兩類。電池儲能特點1長期2高能量密度10300WH/KG,低功率密度≤500W/KG（電荷輸運慢引起）3主要用于長期穩(wěn)定的能源供應。,電容器儲能特點1短期2高功率密度101～106W/KG電化學超級電容器；108W/KG介電電容器）小的能量密度≤30WH/KG3主要用于脈沖電壓或電流的供應。,傳統(tǒng)的介電電容器主要是由介電聚合物和介電陶瓷制造而成。一般能量密度為00101WH/KG（＜2J/CM3）電化學超級電容器①具有適中的能量密度，但功率密度仍無法滿足超高功率密度的電子器件或系統(tǒng)，如電子槍、定向能量武器、激勵器等。②常常具有復雜的物理結構，非常小的操作電壓（30V）、高的漏電流（低的能量效率）、有限的循環(huán)壽命（105）。這些缺點限制了在先進脈沖功率系統(tǒng)中的應用。,,如果介電電容器的能量密度能提高到電化學超級電容器的水平，將會大大擴展在脈沖功率系統(tǒng)中的應用。并能使電子、電器系統(tǒng)微型化、輕量化和集成化。,介質電容器的儲能原理,介質電容器的儲能原理,介質電容器的儲能密度（J）測試方法一靜態(tài)法,場效應管,介質電容器的儲能密度（J）測試方法二動態(tài)法,JRECO（綠色,JSTORE綠紅面積）,電容器的儲能效率（Η）,ENERGYSTORAGEEFFICIENCY,線性電介質,具有高儲能密度的條件,①HIGHELECTRICBREAKDOWNFIELD高介電擊穿強度②LARGESATURATEDPOLARIZATION大的飽和極化③SMALLREMNANTPOLARIZATION小的剩余極化,典型鐵電體,反鐵電體,弛豫鐵電體,順電體（線性電介質）,RELAXORFERROELECTRICS（弛豫鐵電體）ANDANTIFERROELECTRICS（反鐵電體）AREMORELIKELYTOBEUSEDFORHIGHENERGYSTORAGEBECAUSEOFTHEIRLARGERSATURATEDPOLARIZATION,SMALLERREMNANTPOLARIZATIONANDMODERATEBREAKDOWNFIELDWITHDEVELOPMENTOFNEWMANUFACTURINGPROCESSESOFMATERIALS，ANOTHERTWOKINDSOFMATERIALS,GLASSCERAMIC（微晶玻璃或玻璃陶瓷）ANDPOLYMERBASEDFERROELECTRICS（聚合物基鐵電體）,AREALSOBEFOUNDTOHAVETHEPOTENTIALFORAPPLICATIONINTHISAREA,WHICHCOMBINEWITHTHEHIGHERBREAKDOWNFIELDOFLINEARDIELECTRICANDLARGERPOLARIZATIONOFFERROELECTRICS,理想的具有高儲能密度的材料體系,一、反鐵電材料體系中的能量儲存,1961年，典型的反鐵電陶瓷材料為純PBZRO3J＜1J/CM3，E＜60KV/CM1971年65UMTHICKPBZRO3SIO2BI2O3GLASS體系，J21J/CM32013年，XHAOETAL,MATERRESBULL48,84201330MTHICKPB097LA002ZR097TI003）O3ANTIFERROELECTRICFILMSADDEDWITHPBOB2O3SIO2ZNOGLASS①添加3WT玻璃厚膜樣品JRECO31J/CM3，E581KV/CM②未摻雜玻璃的厚膜樣品JRECO14J/CM3,二、聚合物（聚偏氟乙烯）基復合材料體系中的能量儲存,三、微晶玻璃（玻璃陶瓷）材料體系中的能量儲存,1,微晶玻璃的析晶機理,2,3,OURWORKS（Ⅰ）,OURWORKS（Ⅱ）,THETHEORETICALENERGYSTORAGEDENSITIESOFG1,G2,G3,G4,G5ANDG6HEATEDAT800OCFOR3HARE488,527,571,309,227,AND193J/CM3,RESPECTIVELY,THEACTUALENERGYDENSITIESCALCULATEDFROMP–EHYSTERESISLOOPSFORG1,G2,G3,G4,G5ANDG6ARE078,092,101,051,036,AND029J/CM3,OURWORKS（Ⅲ）,COMPOSITIONOFSRO–BAO–NB2O5–B2O3–CEO2SYSTEMGLASSES,ONLYONECRYSTALLINEPHASESR05BA05NB2O6FORCEO2FROM05TO2MOL,SECONDARYPHASESRNB2O6,STRUCTURALCHARACTERIZATIONXRD,850℃/3H,,STRUCTURALCHARACTERIZATIONXRD,MICROSTRUCTURALANALYSISSEM,850℃/3H,0MOL?O2,05MOL?O2,1MOL?O2,15MOL?O2,2MOL?O2,DIELECTRICPROPERTIES,,DIELECTRICBREAKDOWNSTRENGTHDBS,,,,,WEIBULLPLOTS,850℃/3H,850℃/3H,ENERGYSTORAGEPROPERTIES,DISCHARGEDENERGYDENSITYJDSABDUNRELEASEDENERGYDENSITYJUSOBDCCHARGEDENERGYDENSITYJCSAOCD,,,,ENERGYSTORAGEPROPERTIES,,,,ENERGYSTORAGEPROPERTIES,CHARGEDENERGYSTORAGEDENSITYJC,CEO205MOLJCMAX274J/CM3,ENERGYSTORAGEPROPERTIES,,,DISCHARGEDENERGYSTORAGEDENSITYJD,CEO205MOLJDMAX195J/CM3,ENERGYSTORAGEPROPERTIES,,UNRELEASEDENERGYSTORAGEDENSITYJUJCJD,CEO205MOLJUMAX078J/CM3,ENERGYSTORAGEPROPERTIES,ENERGYEFFICIENCYΗJD/JC100,ALLSAMPLESΗ≥68,THANKYOUFORYOURATTENTION,

簡介：材料科學基礎試卷材料科學基礎試卷一一、概念辨析題（說明下列各組概念的異同。任選六題，每小題一、概念辨析題（說明下列各組概念的異同。任選六題，每小題3分，共分，共18分）分）1晶體結構與空間點陣2熱加工與冷加工3上坡擴散與下坡擴散4間隙固溶體與間隙化合物5相與組織6交滑移與多滑移7金屬鍵與共價鍵8全位錯與不全位錯9共晶轉變與共析轉變二、畫圖題（任選兩題。每題二、畫圖題（任選兩題。每題6分，共分，共12分）分）1在一個簡單立方晶胞內畫出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。2畫出成分過冷形成原理示意圖（至少畫出三個圖）。3綜合畫出冷變形金屬在加熱時的組織變化示意圖和晶粒大小、內應力、強度和塑性變化趨勢圖。4以“固溶體中溶質原子的作用”為主線，用框圖法建立與其相關的各章內容之間的聯(lián)系。三、簡答題（任選三、簡答題（任選6題，回答要點。每題題，回答要點。每題5分，共分，共30分）分）1在點陣中選取晶胞的原則有哪些2簡述柏氏矢量的物理意義與應用。3二元相圖中有哪些幾何規(guī)律4如何根據三元相圖中的垂直截面圖和液相單變量線判斷四相反應類型5材料結晶的必要條件有哪些6細化材料鑄態(tài)晶粒的措施有哪些7簡述共晶系合金的不平衡冷卻組織及其形成條件。8晶體中的滑移系與其塑性有何關系9馬氏體高強度高硬度的主要原因是什么10哪一種晶體缺陷是熱力學平衡的缺陷，為什么四、分析題（任選四、分析題（任選1題。題。10分）分）1計算含碳量W004的鐵碳合金按亞穩(wěn)態(tài)冷卻到室溫后，組織中的珠光體、二次滲碳體和萊氏體的相對含量。2由擴散第二定律推導出第一定律，并說明它們各自的適用條件。3試分析液固轉變、固態(tài)相變、擴散、回復、再結晶、晶粒長大的驅動力及可能對應的工藝條件。五、某面心立方晶體的可動滑移系為五、某面心立方晶體的可動滑移系為111110（15分）分）1指出引起滑移的單位位錯的柏氏矢量2如果滑移由純刃型位錯引起試指出位錯線的方向3如果滑移由純螺型位錯引起試指出位錯線的方向圖略每個圖各計2分。3綜合畫出冷變形金屬在加熱時的組織變化示意圖和晶粒大小、內應力、強度和塑性變化趨勢圖。參考”張耕”圖圖略組織示意圖計2分，每個指標各計1分。三、簡答題（任選三、簡答題（任選6題，回答要點。每題題，回答要點。每題5分，共分，共30分）分）1在點陣中選取晶胞的原則有哪些反映對稱性；相等的棱和角最多；直角最多；體積最小。（每條計1分；敘述計1分）2簡述柏氏矢量的物理意義與應用。代表位錯；判斷位錯類型；表示晶體滑移的方向與大小；守恒性及其推論。（每條計1分）3二元相圖中有哪些幾何規(guī)律相區(qū)接觸法則；三相區(qū)是一條水平線；三相區(qū)中間是由它們中相同的相組成的兩相區(qū)；單相區(qū)邊界線的延長線進入相鄰的兩相區(qū)。（每條計1分；敘述計1分）4如何根據三元相圖中的垂直截面圖和液相單變量線判斷四相反應類型圖略。（垂直截面圖部分25分，單變量線部分25分。）5材料結晶的必要條件有哪些過冷；結構起伏；能量起伏；成分起伏（合金）。（每項計各1分，敘述1分）6細化材料鑄態(tài)晶粒的措施有哪些提高過冷度；變質處理；振動與攪拌。（每項各計15分，敘述05分）7簡述共晶系合金的不平衡冷卻組織及其形成條件。1偽共晶非共晶合金得到的完全共晶組織條件冷卻速度快合金成分位于共晶點附件2不平衡共晶共晶線以外的合金得到的共晶組織條件冷卻速度快合金成分位于共晶線以外端點附近3離異共晶兩相分離的共晶組織條件不平衡條件下合金成分位于共晶線以外端點附近平衡條件下合金成分位于共晶線以內端點附近8晶體中的滑移系與其塑性有何關系1一般滑移系越多塑性越好2與滑移面密排程度和滑移方向個數有關3與同時開動的滑移系數目有關9馬氏體高強度高硬度的主要原因是什么固溶強化細晶強化相變強化要求簡要論述10哪一種晶體缺陷是熱力學平衡的缺陷，為什么是點缺陷因為在一定濃度點缺陷存在的情況下晶體的能力可達到最低狀態(tài)四、分析題（任選四、分析題（任選1題。題。10分）分）1計算含碳量W004的鐵碳合金按亞穩(wěn)態(tài)冷卻到室溫后，組織中的珠光體、二次滲碳體和萊氏體的相對含量。分別為106310和8630。（計算過程1分，每個結果各計3分。）

簡介：高分子物理高分子物理標準化作業(yè)本標準化作業(yè)本（僅供內部使用僅供內部使用）沈陽化工學院沈陽化工學院材料科學與工程學院材料科學與工程學院高分子物理高分子物理課程組課程組200913C、ABS樹脂中苯乙烯組分呈橡膠彈性，可改善沖擊強度。D、ABS樹脂中丙烯腈組分利于高溫流動性，便于加工。6、下列四種聚合物中，鏈柔順性最好的是（）。A、聚氯乙烯，B、聚氯丁二烯，C、順式聚丁二烯，D、反式聚丁二烯7、在下列四種聚合物的晶體結構中，其分子鏈構象為H31螺旋構象為（）。A、聚乙烯，B、聚丙烯，C、聚甲醛，D、聚四氟乙烯8、在熱塑性彈性體SBS的相態(tài)結構中，其相分離結構為（B）。A、PS－連續(xù)相，PB－分散相；B、PB－連續(xù)相，PS－分散相；B、PS和PB均為連續(xù)相；D、PS和PB均為分散相9、自由基聚合制得的聚丙烯酸為（）聚合物。A、全同立構，B、無規(guī)立構，C、間同立構，D、旋光10、熱塑性彈性體SBS是苯乙烯和丁二烯的（）。A、無規(guī)共聚物，B、交替共聚物，C、嵌段共聚物，D、接枝共聚物11、下列四種聚合物中，鏈柔順性最差的是（）。A、，B、，C、，D、CH2CH2NCH2CHNCLCH2NCHCNCH2NCHCH312、高分子在稀溶液中或高分子熔體中呈現（）。A、平面鋸齒形構象B、H31螺旋構象C、無規(guī)線團構象D、雙螺旋構象13、高分子科學領域諾貝爾獎獲得者中，（）把研究重點轉移到高分子物理方面，逐漸闡明高分子材料結構與性能之間的關系。A、HSTAUDINGERB、KZIEGLER，GNATTAC、PJFLYD、HSHIRAKAWA14、下列聚合物中，（）是尼龍。A、B、CCH2NCHCH2CH3OCNHOCNHC6H4C6H4NC、D、CHCLCH2NOCCH2CH2OONOC15、下列說法，表述正確的是（）。A、自由連接鏈為真實存在，以化學鍵為研究對象。B、自由旋轉鏈為理想模型，以鏈段為研究對象。C、等效自由連接鏈為理想模型，以化學鍵為研究對象。D、高斯鏈真實存在，以鏈段為研究對象。16、聚乙烯樹脂中，（）是支化高分子。A、LLDPE，B、LDPE，C、HDPE，D、交聯(lián)聚乙烯17、下列四種聚合物中，鏈柔順性最差的是（）。A聚乙烯，B聚丙烯，C順式聚14丁二烯，D聚苯乙烯18、若聚合度增加一倍，則自由連接鏈的均方末端距變?yōu)樵档模ǎ┍丁、05B、1414C、2D、419、在下列四種聚合物的晶體結構中，其分子鏈構象為平面鋸齒型的為（）。A、聚乙烯，B、聚丙烯，C、聚甲醛，D、全同立構聚苯乙烯

簡介：西北工業(yè)大學20122012年碩士研究生入學考試試題年碩士研究生入學考試試題答案答案試題名稱材料科學基礎試題編號832說明所有答題一律寫在答題紙上第頁共頁一、一、簡答題（每題簡答題（每題10分，共分，共50分）分）1請簡述滑移和孿生變形的特點答滑移變形特點1）平移滑動相對滑動的兩部分位向關系不變2）滑移線與應力軸呈一定角度3）滑移不均勻性滑移集中在某些晶面上4）滑移線先于滑移帶出現由滑移線構成滑移帶5）特定晶面，特定晶向孿生變形特點1部分晶體發(fā)生均勻切變2變形與未變形部分呈鏡面對稱關系，晶體位向發(fā)生變化3臨界切分應力大4孿生對塑變貢獻小于滑移5產生表面浮凸2什么是上坡擴散哪些情況下會發(fā)生上坡擴散答由低濃度處向高濃度處擴散的現象稱為上坡擴散。應力場作用、電場磁場作用、晶界內吸附作用和調幅分解反應等情況下可能發(fā)生上坡擴散。擴散驅動力來自自由能下降，即化學位降低。3在室溫下，一般情況金屬材料的塑性比陶瓷材料好很多，為什么純銅與純鐵這兩種金屬材料哪個塑性好說明原因。答金屬材料的塑性比陶瓷材料好很多的原因從鍵合角度考慮，金屬材料主要是金屬鍵合，無方向性，塑性好；陶瓷材料主要是離子鍵、共價鍵，共價鍵有方向性，塑性差。離子鍵產生的靜電作用力，限制了滑移進行，不利于變形。銅為面心立方結構，鐵為體心立方結構，兩者滑移系均為12個，但面心立方的滑移系分布取向較體心立方勻衡，容易滿足臨界分切應力。且面心立方滑移面的原子堆積密度比較大，因此滑移阻力較小。因而銅的塑性好于鐵。4請總結并簡要回答二元合金平衡結晶過程中，單相區(qū)、雙相區(qū)和三相2、在兩個相互垂直的滑移面上各有一條刃型位錯AB、XY，如圖所示。假設以下兩種情況中，位錯線XY在切應力作用下發(fā)生運動，運動方向如圖中V所示，試問交割后兩位錯線的形狀有何變化（畫圖表示）在以下兩種情況下分別會在每個位錯上形成割階還是扭折新形成的割階或扭折屬于什么類型的位錯答A圖①XY向下運動與AB交割，產生PP′小臺階，寬度為|B1|②PP′的柏氏矢量仍為B2③PP′⊥B2為刃型位錯④PP′不在原滑移面上，為割階⑤XY平行于B2，不形成臺階B圖①AB位錯線上出現PP′平行于B2，寬度為|B1|②PP′的柏氏矢量仍為B2③PP′∥B2為螺型位錯④PP′在原滑移面上，為扭折

簡介：1有關晶面及晶向附圖21所示。2見附圖22所示。3100＝100十010001，共3個等價面。110＝110十101101011011110，共6個等價面。1311012AB，其大小為AB22||，其方向見附圖24所示。2位錯線方向及指數如附圖24所示。141能。幾何條件∑B前＝∑B后＝1113A；能量條件∑B前2＝232A∑B后2＝231A2不能。能量條件∑B前2＝∑B后2，兩邊能量相等。3不能。幾何條件∑B前＝AB557，∑B后＝AB111，不能滿足。4不能。能量條件∑B前2＝A2∑B后2＝231A2B合＝1113A；該位錯為弗蘭克不全位錯。

簡介：第六章第六章相平衡和相圖相平衡和相圖61名詞解釋相組元數獨立組元數自由度相圖相平衡凝聚系統(tǒng)介穩(wěn)平衡無變量點可逆多晶轉變不可逆多晶轉變一級變體間轉變二級變體間轉變一致熔融化合物不一致熔融化合物共熔界線轉熔界線連線規(guī)則切線規(guī)則低共熔點（三升點）單轉熔點（雙升點）雙轉熔點（雙降點）液相獨立析晶62什么是吉布斯相律它有什么實際意義63固體硫有兩種晶型，即單斜硫、斜方硫，因此，硫系統(tǒng)可能有四個相，如果某人實驗得到這四個相平衡共存，試判斷這個實驗有無問題圖61圖6264如圖61是鈣長石（CAAL2SI2O）的單元系統(tǒng)相圖，請根據相圖回答（1）六方、正交和三斜鈣長石的熔點各是多少（2）三斜和六方晶型的轉變是可逆的還是不可逆的你是如何判斷出來的（3）正交晶型是熱力學穩(wěn)定態(tài)還是介穩(wěn)態(tài)65圖62是具有多晶轉變的某物質的相圖，其中DEF線是熔體的蒸發(fā)曲線。KE是晶型I的升華曲線；GF是晶型II的升華曲線；JG是晶型III的升華曲線，回答下列問題（1）在圖中標明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點的相平衡關系；（2）系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相哪種晶型為介穩(wěn)相（3）各晶型之間的轉變是可逆轉變還是不可逆轉變66在SIO2系統(tǒng)相圖中，找出兩個可逆多晶轉變和兩個不可逆多晶轉變的例子。67C2S有哪幾種晶型在加熱和冷卻過程中它們如何轉變ΒC2S為什么能自發(fā)地轉變成ΓC2S在生產中如何防止ΒC2S轉變?yōu)棣2S612已知A和B兩組成構成具有低共熔點的有限固溶體的二元系統(tǒng)。試根據下列實驗數據繪制粗略相圖。已知A的熔點為1000℃，B熔點為700℃。含B為25MOL％的試樣在500℃完全凝固，其中含733MOL％初晶相SA（B）和267MOL％（SA（B）＋SB（A））共生體。含B為50MOL％的試樣在同一溫度下凝固完畢，其中含40MOL％初晶相SA（B）和60MOL％（SA（B）＋SB（A））共生體，而SA（B）相總量占晶相總量的50％。實驗數據均在達到平衡狀態(tài)時測定。613根據AL2O3－SIO2系統(tǒng)相圖說明（1）鋁硅質耐火材料硅磚（含SIO2＞98％）、粘土磚（含AL2O335％～50％）、高鋁磚（含AL2O360％～90％）、剛玉磚（含AL2O3＞90％）內，各有哪些主要的晶相（2）為了保持較高的耐火度，在生產硅磚時應注意什么（3）若耐火材料出現40％的液相便軟化不能使用，試計算含40MOL％AL2O3的粘土磚的最高使用溫度。614根據CAO－SIO2系統(tǒng)相圖回答下列問題（1）若以含CAO80％的熔體1000G冷卻到2150℃以后（溫度即將離開2150℃時），會獲得何種產物這些產物的量各為多少（2）若以CAO、SIO2二組元配料，加熱至熔融后再冷卻，要求產物中只有C2S和C3S，則配料范圍應選在哪里若平衡冷卻能達到目的嗎為什么應采取什么措施615在CAO－SIO2和AL2O3－SIO2系統(tǒng)中，SIO2的液相線都很陡，解釋為什么在硅磚生產中可摻入少量CAO做礦化劑不會降低硅磚的耐火度，而在硅磚中卻要嚴格防止混入AL2O3，否則便會使硅磚耐火度大大下降。616加熱粘土礦物高嶺石（AL2O32SIO22H2O）至600℃時，高嶺石分解為水蒸氣和AL2O32SIO2，繼續(xù)加熱到1595℃時會發(fā)生什么變化在該溫度下長時間保溫達到平衡，系統(tǒng)的相組成如何當系統(tǒng)生成40％液相時，應達到什么溫度在什么溫度下該粘土完全熔融617將含有MGO和AL2O3的熔體冷卻到一定溫度，然后濾去析出的晶體并對剩下的液相進行分析，得知液相中含MGO為65％，而且知道液相量是物系總量的70％，求原始熔體的組成。圖66

簡介：第五章第五章固體表面與界面固體表面與界面51名詞解釋馳豫表面重構表面定向作用誘導作用色散作用范德華力潤濕角臨界表面張力粘附功陽離子交換容量聚沉值觸變性濾水性可塑性52何謂表面張力和表面能在固態(tài)和液態(tài)這兩者有何差別53在石英玻璃熔體下20CM處形成半徑510－8M的氣泡，熔體密度為2200KGM3，表面張力為029NM，大氣壓力為101105PA，求形成此氣泡所需最低內壓力是多少54（1）什么是彎曲表面的附加壓力其正負根據什么劃分（2）設表面張力為09JM2，計算曲率半徑為05ΜM、5ΜM的曲面附加壓力55什么是吸附和粘附當用焊錫來焊接銅絲時，用挫刀除去表面層，可使焊接更加牢固，請解釋這種現象56在高溫將某金屬熔于AL2O3片上。（1）若AL2O3的表面能估計為1JM2，此熔融金屬的表面能也與之相似，界面能估計約為03JM2，問接觸角是多少（2）若液相表面能只有AL2O3表面能的一半，而界面能是AL2O3表面張力的2倍，試估計接觸角的大小57在20℃及常壓下，將半徑為10－3M的汞分散成半徑為10－9M的小汞滴，求此過程所需作的功是多少已知20℃時汞的表面張力0470NM。58在2080℃的AL2O3（L）內有一半徑為10－8M的小氣泡，求該氣泡所受的附加壓力是多大已知2080℃時AL2O3（L）的表面張力為0700NM。5920℃時苯的表面張力為00289NM，其飽和蒸氣壓為10013PA，若在20℃時將苯分散成半徑為10－6M的小滴，計算（1）苯滴上的附加壓力；（2）苯滴上的蒸氣壓與平面上苯液飽和蒸氣壓之比。51020℃時，水的飽和蒸氣壓力為2338PA，密度為9983KGM3，表面張力為007275NM，求半徑為10－9M的水滴在20℃時的飽和蒸氣壓為多少511若在101325PA，100℃的水中產生了一個半徑為10－8M的小氣泡，問該小氣泡能否存在并長大此時水的密度為958KGM3，表面張力為00589NM。522粘土的很多性能與吸附陽離子種類有關。指出粘土吸附下列不同陽離子后的性能變化規(guī)律，（以箭頭表示）H＋AL3＋BA2＋SR2＋CA2＋MG2＋NH4＋K＋NA＋LI＋（L）離子交換能力；（2）粘土的Ζ電位；（3）粘土的結合水量；（4）泥漿穩(wěn)定性；（5）泥漿流動性；（6）泥漿觸變性；（7）泥團可塑性；（8）泥漿濾水性；（9）泥漿澆注時間；（10）坯體形成速率523若粘土粒子是片狀的方形粒子。長度分別為10、1、01ΜM，長度是其厚度的10倍。試求粘土顆粒平均距離是在引力范圍2NM時，粘土體積濃度524用NA2CO3和NA2SIO3分別稀釋同一種粘土（以高嶺石礦物為主）泥漿，試比較電解質加入量相同時，兩種泥漿的流動性、注漿速率、觸變性和坯體致密度有何差別525影響粘土可塑性的因素有那些生產上可以來用什么措施來提高或降低粘土的可塑性以滿足成形工藝的需要第五章答案第五章答案51略。52何謂表面張力和表面能在固態(tài)和液態(tài)這兩者有何差別解表面張力垂直作用在單位長度線段上的表面緊縮力或將物體表面增大一個單位所需作的功；Σ力總長度（NM）表面能恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加物系表面積須對物質所做的非體積功稱為表面能；JM2NM液體不能承受剪應力，外力所做的功表現為表面積的擴展，因為表面張力與表面能數量是相同的；固體能承受剪切應力，外力的作用表現為表面積的增加和部分的塑性形變，表面張力與表面能不等。53在石英玻璃熔體下20CM處形成半徑510－8M的氣泡，熔體密度為2200KGM3，表面張力為029NM，大氣壓力為101105PA，求形成此氣泡所需最低內壓力是多少解P1（熔體柱靜壓力）HΡG02220098143164PA

簡介：晶體結構與缺陷晶體結構與缺陷第一章習題及答案第一章習題及答案1111布拉維點陣的基本特點是什么布拉維點陣的基本特點是什么答具有周期性和對稱性，而且每個結點都是等同點。答具有周期性和對稱性，而且每個結點都是等同點。1212論證為什么有且僅有論證為什么有且僅有1414種BRAVAISBRAVAIS點陣。點陣。答第一，不少于答第一，不少于1414種點陣。對于種點陣。對于1414種點陣中的任一種，不可能找到一種連接結點種點陣中的任一種，不可能找到一種連接結點的方法，形成新的晶胞而對稱性不變。的方法，形成新的晶胞而對稱性不變。第二，不多于第二，不多于1414種。如果每種晶系都包含簡單、面心、體心、底心四種點陣，種。如果每種晶系都包含簡單、面心、體心、底心四種點陣，七種晶系共七種晶系共2828種BRAVAISBRAVAIS點陣。但這點陣。但這2828種中有些可以連成種中有些可以連成1414種點陣中的某一種而種點陣中的某一種而對稱性不變。例如體心單斜可以連成底心單斜點陣，所以并不是新點陣類型。對稱性不變。例如體心單斜可以連成底心單斜點陣，所以并不是新點陣類型。1313以BCCBCC、FCCFCC和六方點陣為例說明晶胞和原胞的異同。和六方點陣為例說明晶胞和原胞的異同。答晶胞和原胞都能反映點陣的周期性，即將晶胞和原胞無限堆積都可以得到完整的答晶胞和原胞都能反映點陣的周期性，即將晶胞和原胞無限堆積都可以得到完整的整個點陣。但晶胞要求反映點陣的對稱性，在此前提下的最小體積單元就是晶胞；而整個點陣。但晶胞要求反映點陣的對稱性，在此前提下的最小體積單元就是晶胞；而原胞只要求體積最小，布拉維點陣的原胞都只含一個結點。例如原胞只要求體積最小，布拉維點陣的原胞都只含一個結點。例如BCCBCC晶胞中結點數晶胞中結點數為2，原胞為，原胞為1；FCCFCC晶胞中結點數為晶胞中結點數為4，原胞為，原胞為1；六方點陣晶胞中結點數為；六方點陣晶胞中結點數為3，原，原胞為胞為1。見下圖，直線為晶胞，虛線為原胞。。見下圖，直線為晶胞，虛線為原胞。BCCBCCFCCFCC六方點陣六方點陣1414什么是點陣常數各種晶系各有幾個點陣常數什么是點陣常數各種晶系各有幾個點陣常數答晶胞中相鄰三條棱的長度答晶胞中相鄰三條棱的長度A、B、C與這三條棱之間的夾角與這三條棱之間的夾角Α、Β、Γ分別決定分別決定了晶胞的大小和形狀，這六個參量就叫做點陣常數。了晶胞的大小和形狀，這六個參量就叫做點陣常數。晶系晶系A、B、C，Α、Β、Γ之間的關系之間的關系點陣常數的個數點陣常數的個數三斜三斜A≠B≠CA≠B≠C，Α≠Β≠?！?0Α≠Β≠Γ≠906AA、B、C、Α、Β、ΓΓ單斜單斜A≠B≠CA≠B≠C，ΑΒ90≠ΓΑΒ90≠?；颚ˇ?0≠ΒΑΓ90≠Β4AA、B、C、Γ或A、B、C、ΒΒ斜方斜方A≠B≠CA≠B≠C，?。溅ⅲ溅＃?0903AA、B、CC正方正方AB≠CAB≠C，ΑΒΓ90ΑΒΓ902AA、CC立方立方ABCABC，ΑΒΓ90ΑΒΓ901AA六方六方AB≠CAB≠C，ΑΒ90ΑΒ90Γ120Γ1202AA、CC菱方菱方ABCABC，ΑΒ?！?0ΑΒ?！?02AA、ΑΑ1515分別畫出鋅和金剛石的晶胞，并指出其點陣和結構的差別。分別畫出鋅和金剛石的晶胞，并指出其點陣和結構的差別。答點陣和結構不一定相同，因為點陣中的結點可以代表多個原子，而結構中的點只答點陣和結構不一定相同，因為點陣中的結點可以代表多個原子，而結構中的點只能代表一個原子。鋅的點陣是六方點陣，但在非結點位置也存在原子，屬于能代表一個原子。鋅的點陣是六方點陣，但在非結點位置也存在原子，屬于HCPHCP結構；結構；金剛石的點陣是金剛石的點陣是FCCFCC點陣，但在四個四面體間隙中也存在碳原子，屬于金剛石結構。點陣，但在四個四面體間隙中也存在碳原子，屬于金剛石結構。1919寫出六方晶系的寫出六方晶系的111100、101022晶面族和晶面族和0、011晶向族中的各等價晶面及等晶向族中的各等價晶面及等價晶向的具體指數。價晶向的具體指數。答答111100111100200220010102210102201012210210201201200121211020202200111100200011011011001111110101101011010111101101110110在六方晶胞圖中畫出以下晶面和晶向在六方晶胞圖中畫出以下晶面和晶向00010001、（01010）、（110110）、（10102）、（012012）、00010001、010010、111010、010111和001111。111111標注圖中所示的六方晶胞中的各晶面及晶向指數。標注圖中所示的六方晶胞中的各晶面及晶向指數。112112用解析法求用解析法求111111第二圖中的各晶向指數第二圖中的各晶向指數按三指數－四指數變換公式按三指數－四指數變換公式。解由三指數解由三指數UUVWW轉化為四指數轉化為四指數UUVTWW可利用公式可利用公式U2U2UVVVV2V2VUWW將2323、111100、111133、010100中的中的U、V、W代入公式，得代入公式，得11、110110、111111、120120。113113根據根據FCCFCC和HCPHCP晶體的堆垛特點論證這兩種晶體中的八面體和四面體間隙的尺寸晶體的堆垛特點論證這兩種晶體中的八面體和四面體間隙的尺寸必相同。必相同。答研究答研究FCCFCC晶體的晶體的111111密排面和密排面和HCPHCP晶體的晶體的00010001密排面，發(fā)現兩者原子排列方密排面，發(fā)現兩者原子排列方式完全相同；再研究兩者的相鄰兩層密排面，發(fā)現它們層與層之間的吻合方式也沒有式完全相同；再研究兩者的相鄰兩層密排面，發(fā)現它們層與層之間的吻合方式也沒有差別。事實上只有研究相鄰的三層面時，才會發(fā)現差別。事實上只有研究相鄰的三層面時，才會發(fā)現FCCFCC和HCPHCP的區(qū)別，而八面體間隙的區(qū)別，而八面體間隙

簡介：材料科學基礎材料科學基礎練習題練習題參考答案參考答案第一章第一章原子排列原子排列1作圖表示立方晶系中的晶面和晶向123012421102211346附圖11有關晶面及晶向2分別計算面心立方結構與體心立方結構的100110和111晶面族的面間距并指出面間距最大的晶面設兩種結構的點陣常數均為A解由面心立方和體心立方結構中晶面間的幾何關系可求得不同晶面族中的面間距如附表11所示附表11立方晶系中的晶面間距晶面100110111FCC2A24A33A面間距BCC2A22A36A顯然FCC中111晶面的面間距最大而BCC中110晶面的面間距最大注意注意對于晶面間距的計算不能簡單地使用公式應考慮組成復合點陣時晶面層數1正負刃型位錯的柏氏矢量見附圖13B和附圖14B2顯然若正、負刃型位錯線反向則其柏氏矢量也隨之反向3假設二維平面位于YOZ坐標面水平方向為Y軸則圖示正、負刃型位錯方向分別為010和大小均為一個原子間距即點陣常數A0104上述兩位錯的柏氏矢量大小相等方向相反故其矢量和等于06設圖172所示立方晶體的滑移面ABCD平行于晶體的上下底面該滑移面上有一正方形位錯環(huán)如果位錯環(huán)的各段分別與滑移面各邊平行其柏氏矢量BAB試解答1有人認為“此位錯環(huán)運動離開晶體后滑移面上產生的滑移臺階應為4個B”這種說法是否正確為什么2指出位錯環(huán)上各段位錯線的類型并畫出位錯移出晶體后晶體的外形、滑移方向和滑移量設位錯環(huán)線的方向為順時針方向