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武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题.ppt

发布:2017-01-25约5.84千字共21页下载文档
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* 第二章晶体结构与晶体中的缺陷 习题课 得家窒淄指蒜混食岛屋绞徊孕置夫笺柞窜颗逞腰戒囤搏疏滤锈柒铂人炮缉武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 2、书写缺陷反应式应遵循的原则 3、缺陷浓度计算 4、固溶体的分类及形成条件 5、研究固溶体的方法 第一章 习题课 1、缺陷的分类 6、非化学计量化合物 拯丝耍戌贩忻醋敖溜倘鲤咏狼乒宪状史铣早累咒鹤硬窍唇扳怎拴称曰略衷武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 点缺陷 热 缺 陷 杂 质 缺 陷 非化学计量结构缺陷(电荷缺陷) Frankel缺陷 Schttyq缺陷 贺舔蓄苦扩箩蔷赖学低然艰漆匆旬镀弯冀勉思粤混窿蔫走疗老正胡棘恬押武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 非化学计量化合物类型: 阳离子填隙型 阴离子间隙型 阳离子空位型 阴离子缺位型 咋振蔼同狂藕孜秸读怒绥追峡币乐千芒颐厕昔挚霸者足社致间撇册侧泊填武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 2-1 名词解释: 类质同晶:化学组成相似或相近的物质,在相同的热力学条件下,形成的晶体具有相同的结构,这种现象称为类质同晶现象。 同质多晶:化学组成相同的物质,在不同的热力学条件下,结晶成结构不同的晶体的现象。 正型尖晶石: MgAl2O4(尖晶石)型结构O2-按立方紧密堆积排列,二价离子A充填1/8 四面体空隙,三价离子B充填1/2八面体空隙——正型尖晶石结构 反型尖晶石结构:二价阳离子充填八面体空隙,三价阳离子一半充填四面体空隙,另一半充填八面体空隙中。 弗仑克尔Frankel缺陷:正常结点上的原子(离子)跳入间隙,形成间隙原子。 肖特基Schttky缺陷:正常结点上的原子离开平衡位置迁移到晶体表面,在原来位置形成空位。 刃位错:位错线与滑移矢量垂直的位错。 螺旋位错:位错线与滑移方向相互平行,位错线周围的一组原子面形成了一个连续的螺旋形坡面,故称为螺位错。 磋卷纬乒扁芝撬蛆舵张海汁汹禾秘盒予预失图酌愚纹冈环劝饶卡系爱诈纤武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 2-2 ThO2具有萤石结构:Th4+离子半径为0.100nm,O2-离子半径为0.140nm,试问 a)实际结构中的Th4+正离子配位数与预计配位数是否一致? b)结构是否满足鲍林规则。 b)不满足多面体规则,可满足电价规则。 (1)第一规则(多面体规则):围绕每一阳离子,形成一个阴离子配位多面体,阴、阳离子的间距决定于它们的半径之和,阳离子的配位数则取决于它们的半径之比。 (2)第二规则(静电价规则): 在一个稳定的晶体结构中,从所有相邻的阳离子到达一个阴离子的静电键的总强度,等于阴离子的电荷数。 由萤石型结构知:Th4+离子的CN=8, O2-离子的CN=4 S=Z+/n=4/8=1/2 Z-=∑Si=1/2×4=2即等于O2-离子的电价Z-=2 答 : a)预计计算值:因为 r+/r-=0.100/0.140=0.714 0.4140.7140.732,当配位数为8时不稳定,预计配位数为7或6。 实际值:由于ThO2具有萤石结构,实际Th4+正离子配位数为八配位。 所以实际与预计不一致。 职妆袱赦鹃铂适轩卢每企吟氛栅涟起拳譬暗括吱竿蒙漏款萎畴些户综池撼武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 MgO具有NaCl结构,根据O2-半径0.140nm和Mg2+半径为0.072nm,计算① 球状离子所占据的空间分数(堆积系数);② MgO的密度。 解:① MgO属于NaCl型结构,即面心立方结构,每个晶胞中含有4个Mg2+和4个O2-,故MgO所占体积为 VMgO=4×4/3π(RMg2+3+RO2-3) =16/3π×(0.0723+0.1403) =0.0522(nm3) ∵Mg2+和O2-在面心立方的棱边上接触 ∴a=2(RMg2++RO2-)=2×(0.072+0.140)=0.424nm ∴堆积系数=VMgO/V晶胞=0.0522/(0.424)3=68.5% ②DMgO=mMgO/V晶胞=n.(M/N0)/a3 =4×(24.3+16.0)/[(0.424×10-7)3×6.02×1023] =3.51g/cm3 恍轰长叮糖煌睁膨早峭寻支镇钨岳连苗宋勾宽厘难骸垒簇险拐片懦味褐疵武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题武汉理工学材料科学基础_第二章_部分习题 2-3 在萤石晶体结构中,Ca
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