清华材料科学基础习题及答案汇总

内容发布更新时间 : 2025/6/23 20:24:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

共价键 决定结构的主要因素及理论基础 准金属原子键为共价键 电子浓度,电子论 组元原子半径比,拓扑学 σ相硬而脆,Cr3Si型结构合金大都具有超导性质 MgCu2、MgZn2、MgNi2(Laves相)、Fe-Cr合金(σ相)、Cr3Si 组元原子半径比,空间几何学 宽相互固溶范围,明显的金属性质,很高的熔点、极高的硬度和脆性 Fe4N、Fe2N、NaH、TiH2(简单);Fe3C、Cr23C6、Fe4W2C(复杂) 负电性,电子层理论 非金属性质或半导体性质 性能特点 明显的金属特性 典型例子 MgSe、Pt2P、Mg2Si、MnS、MgS、MnAs CuZn、Cu5Zn8、CuZn3

第三章习题及答案

3-1. 写出FCC晶体在室温下所有可能的滑移系统(要求写出具体的晶面、晶向指数)。 答:共有12个可能的滑移系统:(111)[10]、(111)[01]、(111)[10]、(11)[110]、

(11)[01]、(11)[101]、(11)[110]、(11)[10]、(11)[011]、(11)[011]、(11)[101]、(11)[10]。 3-2. 已知某铜单晶试样的两个外表面分别是(001)和(111)。请分析当此晶体在室温下滑移

时在上述每个外表面上可能出现的滑移线彼此成什么角度?

答:可能的滑移面为{111}晶面族,它们与(001)面的交线只可能有[110]和[10],所

以滑移线彼此平行或垂直。滑移面与(111)面的交线可能有[10]、[01]、[10],所以滑移线彼此平行或成60o角。 3-3. 若直径为5mm的单晶铝棒在沿棒轴[123]方向加40N的拉力时即开始滑移,求铝在滑

移时的临界分切应力。

解:单晶铝为FCC结构,滑移系统为{111}<110>,利用映象规则,知滑移面和滑移方

向为(11)[101],它们与轴夹角分别为

cosφ= [123]·[11]/(|[123]| |[11]|) = 4/√42; cosλ= [123]·[101]/(|[123]| |[101]|) = 2/√7; 所以临界分切应力τc = Fcosλcosφ/A0 = … = 0.95MPa。

3-4. 利用计算机验证,决定滑移系统的映像规则对FCC晶体和具有{110}<111>滑移系统的

BCC晶体均适用。(提示:对于任意设定的外力方向,用计算机计算所有等价滑移系统的取向因子。)

答:μ= cosλcosφ,计算所有等价滑移系的μ,可发现μmax必对应映象规则所选择

的滑移系。 3-5. 如果沿FCC晶体的[110]方向拉伸,请写出可能起动的 滑移系统。

答:可能起动的滑移系统有四个,分别为(11)[101]、 (11)[011]、(111)[10]、(111)[01]。

3-6. 请在Mg的晶胞图中画出任一对可能的双滑移系统,并

标出具体指数。

答:Mg为HCP结构,其滑移系统为{0001}<110>和{100}<110>,右图中标出一组可

能的双滑移系统:(010)[20]和(100)[20]。 3-7. 证明取向因子的最大值为0.5(μmax =0.5)。

证:如右图,λ= ,φ= ,所以cosλ= OA/OP,

cosφ= OB/OP,C为P的投影,∠POC=α,所以

222 222

cosα= OC/OP= (OA+OB)/OP, 由此可得

2

μ= cosλcosφ= OA·OB/OP

222

= cosα·OA·OB/(OA+OB)

22

<
>>展开全文<<
12@gma联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4 ceshi