金属学原理习题跟答案.pdf

金属学原理习题库 第一章 1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？ 2. 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些个原则？ 3. 铬的原子序数为24 ，共有四种同位数：4.31% 的Cr 原子含有26 个中子，83.76% 含有28 个中子，9.55%含有29 个中子，且2.38%含有30 个中子。试求铬的 原子量。 4. 铜的原子序数为29 ，原子量为63.54，它共有两种同位素Cu63 和Cu65，试求 两种铜的同位素之含量百分比。 5. 已知Si 的原子量为28.09 ，若100g 的Si 中有5×1010 个电子能自由运动，试 计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价 键之比例为多少？ 6. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？ 7. 已知Si 的相对原子质量为28.09 ，若100g 的Si 中有5×1010 个电子能自由运 动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏 的共价键之比例为多少？ 第二章 1. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。 2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？ 3. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标。 4. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系(421)，(-123)，(130)，[2-1-1]， [311]；b)六方晶系(2-1-11)，(1-101)，(3-2-12)，[2-1-11]，[1-213]。 5. 试计算面心立方晶体的(100)，(110)，(111)，等晶面的面间距和面致密度，并 指出面间距最大的面。 6. 平面A 在极射赤平面投影图中为通过NS 及核电0°N，20°E 的大圆，平面B 的极点在30°N，50°W 处，a)求极射投影图上两极点A 、B 间的夹角；b)求出 A 绕B 顺时针转过40° 的位置。 7. Mo 的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.31468nm，试求Mo 的原子 半径r 。 8. In 具有四方结构其原子量 M=114.82 ，原子半径 r=0.1625nm ，晶格常数 a=0.32517nm，c=0.49459nm，密度ρ=7.286g/cm3 ，试问In 的单位晶胞内有多 少个原子? In 致密度为多少？ 9. Mn 的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为0.632nm，ρ为7.26g/cm3， r 为0.112nm，问Mn 晶胞中有几个原子，其致密度是多少？ ( )( )( ) [ ][ ][ ] 123 , 012 , 421 102 , 211 , 346 10．作图表示立方晶体的 晶面及 晶向。 11 0001 , 2110 , 1010 , 1120 , 121[0 ][ ][ ][ ][ ] ．在六方晶体中，绘出以下常见晶向 等。 第三章 1. Nb 的晶体结构为bcc ，其晶格常数为0.3294nm，密度为8.57g/cm3，试求每 106Nb 中所含空位数目。 2. 若fcc 的Cu 中每500 个原子会失去一个原子，其晶格常数为0.36153nm，试 求铜的密度。 3. 在铁中形成 1mol 空位的能量为 104.675KJ，试计算从20 ℃升温之850℃时空 位数目增加多少倍？ 4. 有两个被钉扎住的刃型位错A-B 和C-D，他们的长度x 相等，且有相同的b 大小和方向( 图3-2) 。每个位错都可看作F-R 位错源。 试分析在其增值过程中两者间的交互作用。若能形成一个大的位错源，使其 开动的τc 多大？若两位错b 相反，情况又如何？ 图3-1 图3-2 图3-3 5. 如图3-3 所示，在相距为h 的滑移面上有两个相互平行的同号刃型位错A 、B 。 试求出位错B 滑移通过位错A 上面所需的切应力表达式。 6.