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文本内容:
第一章原子结构与键合1-
1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪4个量子数来决定?1-
2.在多电子的原子中,核外电子的排布应遵循哪些原则?1-
3.在元素周期表中,同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点?从左到右或从上到下元素结构有什么区别?性质如何递变?1-
4.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?1-
5.铭的原子序数为24它共有四种同位素wCr=
4.31%的Cr原子含有26个中子,wCr=
83.76%的Cr含有28个中子,wCr=
9.55%的Cr含有29个中子,且wCr=
2.38%的Cr含有30个中子试求铭的相对原子质量1-
6.铜的原子序数为29相对原子质量为
63.54它共有两种同位素CM3和Cu65试求两种铜的同位素之含量百分比1-
7.锡的原子序数为50除了4f亚层之外,其它内部电子亚层均已填满试从原子结构角度来确定锡的价电子数1-
8.粕的原子序数为78它在5d亚层中只有9个电子,并且在5f层中没有电子,请问在Pt的6s亚层中有几个电子?1-
9.已知某元素原子序数为32根据原子的电子结构知识,试指出它属于哪个周期?哪个族?并判断其金属性强弱1-
10.原子间的结合键共有几种?各自特点如何?
1.
11.图1・1绘出三类材料一金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线,试指出它们各代表何种材料第三章晶体缺陷3-
1.设Cu中空位周围原子的振动频率为1013sLCEm为
0.15X10-I8Jexp(/SMk)约为1试计算在700K和室温(27℃)时空位的迁移频率的晶体结构为bcc其晶格常数为
0.3294nm密度为
8.57g/cm3试求每106Nb中所含空位数目的晶体结构为fee其晶格常数为
0.3923nm密度为
21.45g/cm3试计算其空位粒子数分数34若fee的Cu中每500个原子会失去一个其晶格常数为
0.3615nm试求Cu的密度3-
5.由于H原子可填入a-Fe的间隙位置,若每200个铁原子伴随着一个H原子,试求a-Fe理论的和实际的密度与致密度(已知a-Fea=
0.286nmrFe=
0.1241nmrH=
0.036nm)的密度为
3.58g/cm3其晶格常数为
0.42nm试求每个MgO单位晶胞内所含的Schottky缺陷之数目3-
7.若在MgF2中溶入LiF则必须向MgF2中引入何种形式的空位(阴离子或阳离子)?相反,若欲使LiF中溶入MgF2则需向LiF中引入何种形式的空位(阴离子或阳离子)?3-
8.若FezCh固溶于NiO中,其质量分数w(Fe2C)3)为10%此时部分3Ni2+被(2F63++口)取代以维持电荷平衡已知,,,求Im中有多少个阳离子空位数?3-9某晶体的扩散实验中发现,在500c时,IOI个原子中有一个原子具有足够的激活能可以跳出其平衡位置而进入间隙位置;在600C时此比例会增加到IO
①求此跳跃所需要的激活能
②在700℃时具有足够能量的原子所占的比例为多少?3-
10.某晶体中形成一个空位所需要的激活能为
0.32X10-叼在800℃时,IXIO个原子中有一个空位,求在何种温度时,13个原子中含有一个空位?3-
11.已知A1为fee晶体结构,其点阵常数a=.405nm在550c时的空位浓度为2XMN计算这些空位平均分布在晶体中的平均间距3-12在Fe中形成Imol空位的能量为
104.675H试计算从20c升温至850℃时空位数目增加多少倍?3-
13.由600C降至300℃时-,Ge晶体中的空位平衡浓度降低了六个数量级,试计算Ge晶体中的空位形成能3J
4.W在20c时每1023个晶胞中有一个空位,从20C升至1020℃点阵常数膨胀了4x10-4%而密度下降了
0.012%求W的空位形成能和形成蜡的空位形成能Ev和间隙原子形成能Ei分别为
0.76eV和
3.0eV求在室温20C及500℃时A1空位平衡浓度与间隙原子平衡浓度的比值3-
16.若将一位错线的正向定义为原来的反向,此位错的柏氏矢量是否改变?位错的类型性质是否变化?一个位错环上各点位错类型是否相同?
3.
17.有两根左螺旋位错线,各自的能量都为日,当他们无限靠拢时总能量为多少?3-
18.如图3-18表示两根纯螺位错,一个含有扭折,而另一个含有割阶从图上所示的箭头方向为位错线的正方向,扭折部分和割阶部分都为纯刃型位错
①若图示滑移面为fee的
(111)面,问这两对位错线段中(指割阶和扭折),那一对比较容易通过他们自身的滑移而去除?为什么?
②解释含有割阶的螺型位错在滑动时是怎样形成空位的3-
19.假定有一个b在晶向的刃型位错沿着
(100)晶面滑动,
①如果有另一个柏氏矢量在1010]方向,沿着
(001)晶面上运动的刃型位错通过上述位错时该位错将发生扭折还是割阶?
②如果有一个b方向为[100]并在
(001)晶面上滑动的螺型位错通过上述位错,试问它将发生扭折还是割阶?3-
20.有一截面积为ImnA长度为H)mm的圆柱状晶体在拉应力作用下,
①与圆柱体轴线成45°的晶面上若有一个位错线运动,它穿过试样从另一面穿出,问试样将发生多大的伸长量(设b=2xl04°m)
②若晶体中位错密度为当这些位错在应力作用下,全部运动并走出晶体,试计算由此而发生的总变形量(假定没有新的位错产生)
③求相应的正应变3-
21.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,且具有相同的b大小和方向(图3-21)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,使其开动的比多大?若两位错b相反,情况又如何?3-
22.如图3-22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3-
23.已知金晶体的G=27GPa且晶体上有一直刃位错b=
0.2888nm试绘出此位错所产生的最大分切应力与距离关系图,并计算当距离为2m时的最大分切应力3-
24.两根刃位错的b大小相等且相互垂直(如图3-24所示),计算位错2从其滑移面上x=8处移至x=a处所需的能量3-
25.已知Cu晶体的点阵常数a=
0.35nm切变模量G=4X104MPa有一位错b其位错线方向为,试计算该位错的应变能
3.
26.在同一滑移面上有两根相平行的位错线,其柏氏矢量大小相等且相交成(P角,假设两柏氏矢量相对位错线呈成对配置(图3・26)试从能量角度考虑,
①在什么值时两根位错线相吸或相斥3-
27.图3-27所示某晶体滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环并受到一均匀切应力工的作用,
①分析各段位错线所受力的大小并确定其方向;
②在vf乍用下,若要使它在晶体中稳定不动,其最小半径为多大?3-
28.试分析在fee中,下列位错反应能否进行并指出其中三个位错的性质类型?反应后生成的新位错能否在滑移面上运动?3・
29.试证明fee中两个肖克莱不全位错之间的平衡距离必可近似由下式给出3-
30.己知某fee的堆垛层错丫为O.OlJ/m2G为7xlOoPaa=
0.3nmv=
0.3试确定和两不全位错之间的平衡距离3-
31.在三个平行的滑移面上有三根平行的刃型位错线A、B、C(图3-
31.其柏氏矢量大小相等,AB被钉扎不能动,
①若无其它外力,仅在A、B应力场作用下,位错C向哪个方向运动?
②指出位错向上述方向运动,最终在何处停下?3-
32.如图
3.32所示,离晶体表面/处有一螺位错1相对应的在晶体外有一符号相反的镜像螺位错2如果在离表面//2处加以同号螺位错3试计算加至螺位错3上的力,并指出该力将使位错3向表面运动还是向晶体内部运动;如果位错3与位错1的符号相反,则结果有何不同(所有位错的柏氏矢量都为b)3・
33.铜单晶的点阵常数a=().36nm当铜单晶样品以恒应变速率进行拉伸变形时,3秒后,试样的真应变为6%若位错运动的平均速度为dxIOAm/s求晶体中的平均位错密度3-
34.铜单晶中相互缠结的三维位错网络结点间平均距离为D
①计算位错增殖所需的应力伫
②如果此应力决定了材料的剪切强度为达到G/100的强度值,且已知G=50GPaa=
0.36nmD应为何值?
③计算当剪切强度为42MPa时的位错密度p3・
35.试描述位错增殖的双交滑移机制如果进行双交滑移的那段螺型位错长度为lOOnm而位错的柏氏矢量为
0.2nm试求实现位错增殖所必需的切应力(G=40GPa)
3.
36.在Fe晶体中同一滑移面上有三根同号且b相等的直刃型位错线A、B、C受到分切应力右的作用,塞积在一个障碍物前(图3・36)试计算出该三根位错线的间距及障碍物受到的力(已知G=8OGPaTx=200MPab=().248nm)03-
37.不对称倾斜晶界可看成由两组柏氏矢量相互垂直的刃位错b,和b卜交错排列而构成的试证明两组刃型位错距离为D,D卜3-
38.证明公式也代表形成扭转晶界的两个平行螺型位错之间的距离,这个扭转晶界是绕晶界的垂直线转动了角而形成3-
39.在铝试样中,测得晶粒内部密度为5xl09/cm2假定位错全部集中在亚晶界上,每个亚晶粒的截面均为正六边形亚晶间倾斜角为5°若位错全部为刃型位错,柏氏矢量的大小等于2xl0」0m试求亚晶界上的位错间距和亚晶的平均尺寸晶体的错排间距为2000nm假设每一个错排都是由一个额外的
(110)原子面所产生的,计算其小倾角晶界的角3-
41.若由于嵌入一额外的
(111)面,使得a-Fe内产生一个倾斜1°的小角度晶界,试求错排间的平均距离3-
42.设有两个a晶粒与一个0相晶粒相交于一公共晶棱,并形成三叉晶界,已知0相所张的两面角为100,界面能Y版为
0.31Jm-2试求a相与p相的界面能丫珅3-
43.证明一维点阵的af相界面错配可用一列刃型位错完全调节,位错列的间距为,式中ap为相的点阵常数,3为错配度第四章原子及分子的运动4-
1.有一硅单晶片,M
0.5mm其一端面上每1尸个硅原子包含两个钱原子,另一个端面经处理后含绿的浓度增高试求在该面上每IO个硅原子需包含几个像原子,才能使浓度梯度成为2X1026原子/m
3.m硅的点阵常数为
0.5407nm4-
2.在一个富碳的环境中对钢进行渗碳,可以硬化钢的表面已知在10℃下进行这种渗碳热处理,距离钢的表面1〜2mm处,碳含量从x=5%减到x=4%估计在近表面区域进入钢的碳原子的流入量J原子数/iRy-Fe在1000℃的密度为
7.63g/cm3碳在y-Fe中的扩散常数Do=
2.OX10-数2/s激活能Q=142kJ/mol
04.
3.为研究稳态条件下间隙原子在面心立方金属中的扩散情况,在厚
0.25mm的金属薄膜的一个端面面积lOOOmm保持对应温度下的饱和间隙原子,另一端面为间隙原子为零测得下列数据温度薄膜中间隙原子的溶解间隙原子通过薄膜的K度kg/而速率g/s
122314.
40.
0025113619.
60.0014计算在这两个温度下的扩散系数和间隙原子在面心立方金属中扩散的激活能4-
4.一块wC=
0.1%C的碳钢在930C渗碳,渗至I」
0.05cm的地方碳的浓度达到
0.45%在t0的全部时间,渗碳气氛保持表面成分为1%假设=
2.0X10-5exp-140000/RTm2/s
①计算渗碳时间;
②若将渗层加深一倍,则需多长时间?
③若规定wC=
0.3%C作为渗碳层厚度的量度,则在930C渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍?4-
5.WC=
0.85%的普碳钢加热到900C在空气中保温1小时后外层碳浓度降到零
①推导脱碳扩散方程的解,假定t时,x=处,P=
②假如要求零件外层的碳浓度为
0.8%表面应车去多少深度?=llX10-7cm2/s4-
6.在95℃下对纯铁假设表面碳含量保持在
1.20wt%扩散系数Dy.Fe=10-0m2/so计算为达到此要求至少要渗碳多少时间4-
7.设纯铭和纯铁组成扩散偶,扩散1小时后,Matan平面移动了
1.52XW3cmo已知摩尔分数CcfO.478时,=126/cm互扩散系数=
1.43X10-9cm2/s试求Matano面的移动速度和铭、铁的本征扩散系数Dc「DFeo实验测得Matan面移动距离的平方与扩散时间之比为常数4-
8.有两种激活能分别为Qi=
83.7KJ/mol和Q2=251KJ/mol的扩散反应观察在温度从25℃升高到600℃时对这两种扩散的影响,并对结果作出评述4-
9.碳在a-Ti中的扩散速率在以下温度被确定扩散系数D测量温度m2/s736℃2X10-13782℃5X10/3835℃
1.3X1012
①试确定公式D=D0exp-Q/RT是否适用;若适用则计算出扩散常数Do和激活能Q试求出500℃下的扩散速率4-
10.丫铁在925℃渗碳4h碳原子跃迁频率为
1.7X10%若考虑碳原子在y铁中的八面体间隙跃迁,
①求碳原子总迁移路程s
②求碳原子总迁移的均方根位移若碳原子在20C时的跃迁频率为「=
2.1X10-%求碳原子在4h的总迁移路程和均方根位移4-
11.根据实际测定IgD与1/T的关系图见图4-11计算单晶体银和多晶体银在低于700C温度范围的扩散激活能,并说明两者扩散激活能差异的原因4-
12.对于体积扩散和晶界扩散,假定扩散激活能Q品界Q体枳,试画出其InD相对温度倒数1/T的曲线,并指出约在哪个温度范围内,晶界扩散起主导作用4・
13.如图4-13试利用Fe-O分析纯铁在1℃氧化时氧化层内的组织与氧化浓度分布规律,画出示意图4-
14.在NiO中引入高价的W6\
①将产生什么离子的空位?
②每个W6+将产生多少个空位?
③比较NiO和渗W的NiO即NiO-WCh的抗氧化性哪个好?4-
15.已知A1在A12O3中扩散常数D0=
2.8X10-3m2/s激活能477KJ/mol而O氧在AI2O3中的Do=
0.19m2/sQ=636KJ/mol
①分别计算两者在2000K温度下的扩散系数D;
②说明它们扩散系数不同的原因4-
16.在NaCl晶体中掺有少量的Cd2+测出Na在Na的扩散系数与1/T的关系,如4-16所小图中的两段折现表示什么,并说明DNaCI与1/T不成线性关系的原因图IT1-
12.已知Si的相对原子质量为
28.09若100g的Si中有5x10]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?1-
13.S的化学行为有时象6价的元素,而有时却象4价元素试解释S这种行为的原因1-
14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示这里XA和XB分别为A和B元素的电负性值已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为
1.
53.
51.7和
1.9试计算TiCh和InSb的IC%1-
15.AI2O3的密度为
3.8g/cm3试计算a1mm3中存在多少原子?blg中含有多少原子?1-
16.尽管HF的相对分子质量较低,请解释为什么HF的沸腾温度
19.4C要比HC1的沸腾温度G85C高?1・
17.高分子链结构分为近程结构和远程结构他们各自包括内容是什么?1-
18.高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类,试从高分子链结构角度加以解释1-
19.分别绘出甲烷CHQ和乙烯C2H4之原子排列与键合.4-
17.假定聚乙烯的聚合度为2000键角为
109.5°(如图4-17所示),求伸直链的长度为Uax与自由旋转链的均方根末端距之比值,并解释某些高分子材料在外力作用下可产生很大变形的原因(链节长度1=
0.514nm=nl2)4-
18.试分析高分子的分子链柔顺性和分子量对粘流温度的影响4-
19.已知聚乙烯的玻璃化转变温度Tg-68℃聚甲醛的Tg=-83℃聚二甲基硅氧烷的Tg=-128℃试分析高分子链的柔顺性与它们的Tg的一般规律4-
20.50%结晶高分子的模量与随温度的变化,如图4-20所示
①在图中粗略画出,不同模量范围内的玻璃态,皮革态,橡胶态和粘流态的位置,并说明原因
②在该图上,粗略画出完全非晶态和完全晶态的模量曲线,并说明原因第五章材料的形变和再结晶5-
1.有一根长为5m直径为3mm的铝线,已知铝的弹性模量为70GPa求在200N的拉力作用下,此线的总长度5-
2.一Mg合金的屈服强度为180MpaE为45GPa
①求不至于使一块10mmx2mm的Mg板发生塑性变形的最大载荷;
②在此载荷作用下,该镁板每mm的伸长量为多少?5-
3.已知烧结AI2O3的孔隙度为5%其E=37GPa若另一烧结A12O3的E=270GPa试求其孔隙度5-
4.有一Cu-30%Zn黄铜板冷轧25%后厚度变为1cm接着再将此板厚度减少到
0.6cm试求总冷变形度,并推测冷轧后性能变化5-
5.有一截面为lOmmxlOmm的银基合金试样,其长度为40mm拉伸实验结果如下127600113800(破断)
50.2试计算其抗拉强度Gb屈服强度
00.2弹性模量E以及延伸率35-
6.将一根长为20m直径为14mm的铝棒通过孔径为
12.7mm的模具拉拔,求a)这根铝棒拉拔后的尺寸;b)这根铝棒要承受的冷加工率5-
7.确定下列情况下的工程应变和真应变说明何者更能反映真实的变形特性a)由L伸长至ML;b)由h压缩至
0.9h;c)由L伸长至2L;d)由h压缩至
0.5ho5-
8.对于预先经过退火的金属多晶体,其真实应力一应变曲线的塑性部分可近似表示为,(这个公式我打不出来)其中k和n为经验常数,分别称为强度系数和应变硬化指数若有AB两种材料,其k值大致相等,而憾=
0.5nB=
0.2则问
①那一种材料的硬化能力较高,为什么?
②同样的塑性应变时,A和B哪个位错密度高,为什么?
③导出应变硬化指数n和应变硬化率之间的数学公式5-
9.有一70MPa应力作用在fee晶体的[0011方向上,求作用在
(111)和
(111)滑移系上的分切应力5-
10.有一bee晶体的[111]滑移系的临界分切力为60MPa试问在[001]和[010]方向必须施加多少的应力才会产生滑移?5-
11.Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45,拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为3(),求拉伸后的延伸率5-
12.Al单晶在室温时的临界分切应力c=
7.9Xl5pa若室温下对铝单晶试样作为拉伸试验时,拉伸轴为[123]方向,试计算引起该样品屈服所需加的应力5-
13.将A1单晶制成拉伸试棒其截面积为9mm2进行室温拉伸,拉伸轴与[001]交成
36.7与[011]交成
19.1,与[111]交成
22.2,开始屈服时载荷为
20.40N试确定主滑移系的分切应力单晶体的试样拉伸时,三个滑移方向与拉伸轴分别交成
38、
45、85°而基面法线与拉伸轴交成60°如果在拉应力为
2.05MPa时开始观察到塑性变形,则Mg的临界分切应力为多少?为NaCI型结构,其滑移面为{110}滑移方向为试问沿哪一方向拉伸或压缩不能引起滑移?5-
16.一个交滑移系包括一个滑移方向和包含这个滑移方向的两个晶面,如bcc晶体的101110写出bcc晶体的其他三个同类型的交滑移系5-
17.fee和bcc金属在塑性变形时,流变应力与位错密度p的关系为,式中攵为没有干扰位错时,使位错运动所需的应力,也即无加工硬化时所需的切应力,G为切变模量,b为位错的柏氏矢量,a为与材料有关的常数,为
0.3〜
0.5实际上,此公式也是加工硬化方法的强化效果的定量关系式若Cu单晶体的g=700kPa初始位错密度po=l5cm-2则临界分切应力为多少?已知Cu的G=42xlO3MPab=
0.256nm[111]Cu单晶产生1%塑性变形所对应的o=40MPa求它产生1%塑性变形后的位错密度5・
18.证明bcc及fee金属产生李晶时,李晶面沿李生方向的切变均为
0.7075-
19.试指出Cu和a-Fe两晶体易滑移的晶面和晶向,并求出他们的滑移面间距,滑移方向上的原子间及点阵阻力已知Gcu=
48.3GPaGa-Fe=
81.6GPa
0.
3.5-
20.设运动位错被钉扎以后,其平均间距p为位错密度,又设Cu单晶已经应变硬化到这种程度,作用在该晶体所产生的分切应力为14MPa已知G=4GPa氏.256nm计算Cu单晶的位错密度5-
21.设合金中一段直位错线运动时受到间距为九的第二相粒子的阻碍,试求证使位错按绕过机制继续运动所需的切应力为,式中T一线张力,b—柏氏矢量,G一切变模量,ro—第二相粒子半径,B-常数5・
22.40钢经球化退火后,渗碳体全部呈半径为lOpn的球状,且均匀分布在a-Fe基础上已知Fe的切变模量G=
7.9xlO4MPaa-Fe的点阵常数a=.28nm试计算4钢的切变强度5-
23.已知平均晶粒直径为1mm和
0.0625mm的a-Fe的屈服强度分别为
112.7MPa和196MPa问平均晶粒直径为
0.0196mm的纯铁屈服强度为多少?5-
24.已知工业纯铜的屈服强度6=70MPa其结晶大小为Na=18个/mn当Na=4025个/mn时as=95MPa试计算Na=260个/mn时的Os
5.
25.简述陶瓷材料晶态塑性变形的特点5-26脆性材料的抗拉强度可用下式表示:Om=2Jol/r为式中,为名义上所施加的拉应力;1为表面裂纹的长度或者为内部裂纹长度的出r为裂纹尖端的曲率半径;3n实际上为裂纹尖端处应力集中导致的最大应力现规定AL03陶瓷的表面裂纹的临界长度为l=2xl-3mm其理论的断裂强度为E/10E为材料的弹性模量,且为393GPa试计算当AI2O3陶瓷试样施加上275GPa拉应力时,产生断裂的裂纹尖端临界曲率半径%.5-
27.三点弯曲试验常用来检测陶瓷材料的力学行为有一圆形截面的AI2O3试样,其截面半径r=
3.5mm两支点间距为50mm当负荷达到950N时:试样断裂试问当支点间距为40mm时,另一个具有边长为12mm正方形截面的同样材料试样在多大负荷时会发生断裂?
5.
28.对于许多高分子材料,其抗拉强度5是数均相对分子质量的函数Ob=o0-A/式中,为无限大分子量时的抗拉强度;A为常数已知两种聚甲基丙烯酸甲酯的数均相对分子质量分别为4x104和6x
10、所对应的抗拉强度分别为107MPa和170MPa试确定数均分子质量为3乂14时的抗拉强度b
5.
29.解释高聚物在单向拉伸过程中细颈截面积保持基本不变的现象5・
3.现有一
①6mm铝丝须最终加工至
①.5mm铝材;但为了保证产品质量,此铝材的冷加工量不能超过85%如何制订其合理的加工技艺?5-
31.铁的回复激活能为
88.9KJ/mol如果经冷变形的铁在400℃下进行回复处理,使其残留加工硬化为60%需160min问在450°C下回复处理至同样效果需要多少时间?冷加工后位错密度为1产/cn.设再结晶晶核自大角度晶界向变形机体移动,求晶界弓出的最小曲率半径Ag:G=30GPab=
0.3mmr=
0.4J/m
2.5-
33.已知纯铁经冷轧后,在527°C加热产生50%的再结晶所需时间为104s而在7273加热产生50%再结晶所需的时间仅为
0.1s试计算在105s时间内产生50%的再结晶的最低温度为多少摄氏度?
5.
34.假定将再结晶温度定义为退火lh内完成转变量达95%的温度,已知获得95%转变量所需的时间to.95=[
2.85/NG3]%式中,NG分别为再结晶的形核率和长线速度,N=NoeQ/kTG=Goe-Q蟾工
①根据上述方程式导出再结晶温度Tr与GoNoQg及Qn的函数关系
②说明下列因素是怎样影响GoNoQg及Qn的a预变形度;b原始晶粒度;c金属纯度
③说明上述3个因素是怎样影响再结晶温度的5・
35.已知Fe的Tm=1538℃Cu的Tm=108知C试估算Fe和Cu的最低再结晶温度5-
36.工业纯铝在室温下经大变形量轧制成带材后,测得室温力学性能为冷加工态的性能查表得知工业纯铝的再结晶温度T再=15TC但若将上述工业纯铝薄带加热至100℃保温16d后冷至室温再测其强度,发现强度明显降低,请解释其原因5-
37.某工厂用一冷拉钢筋丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内,由于一时疏忽,未将钢丝绳取出,而是随同工件一起加热至860保温时间到了,打开炉门,要吊出工件时,钢丝绳发生断裂,试分析原因5-
38.已知H70黄铜[wZn=30%]在400℃的恒温下完成再结晶需要lh而在39TC下完成再结晶需要2h试计算在42OC恒温下完成再结晶需要多少时间?5-
39.设有IcnP黄铜在70设C退火原始晶粒直径为
2.16xl0%m黄铜的界面能为
0.5J/m2由量热计测得保温2h共放出热量
0.035J求保温2h后的晶粒尺寸5-
40.设冷变形后位错密度为10口/cm2的金属中,存在着加热时不发生聚集长大的第二相微粒,其体积分数中=1%半径为Ipim问这种第二相微粒的存在能否完全阻止此金属加热时再结晶已知G=105MPab=
0.3nm比界面能o=
0.5J/m
2.5-
41.W具有很高的熔点Tm=3410℃,常被白炽灯泡的发热体但当灯丝存在横跨灯丝的大晶粒时就会变得很脆,并在频繁开关的热冲击下产生破断试介绍一种能延长灯丝寿命的方法・3%Si合金含有MnS粒子时,若其半径为.5pm体积分数为.01在8501C以下退火过程中,当基体晶粒平均直径为6Hm时,其正常长大即行停止,试分析其原因5-
43.工程上,常常认为钢加热至76OC时晶粒并不断长大,而在87TC时晶粒将明显长大若钢的原始晶粒直径为
0.05mm晶粒长大经验公式为D色Do^ct其中D为长大后的晶粒直径;Do为原始晶粒直径;c为比例常数;t为保温时间已知760此时n=
0.1c=6xl016;870℃时,n=.2c=2xl-8求wC为.8%的钢在上述两温度下保温lh的晶粒直径5-
44.简述一次结晶与二次结晶的驱动力,并如何区分冷、热加工?动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么?第六章单组元相图及纯晶体的凝固6-
1.计算当压力增加到500xl()5pa时锡的熔点变化,已知在Bpa下锡的熔点为505K熔化热为7196J/mol摩尔质量为
118.8xl(y3Kg/mol固体锡的密度为
7.30xl03Kg/m3熔化时的体积变化为+
2.7%
6.
2.根据下列条件建立单元系相图
①组元A在固态有两种结构Ai和A2且密度A2Ai液体;
②Ai转变到A2的温度随压力增加而降低;
③A1相在低温是稳定相;
④固体在其本身的蒸气压1333PaQOmmHg)下的熔点是
8.2
⑤在l.OBxl^Pa(1个大气压)下沸点是90(2;
⑥AiA2和液体在l.O13xlO6Pa(1个大气压)下及4(TC时三相共存(假设升温相变AH0).6・
3.考虑在1个大气压下液态铝的凝固,对于不同程度的过冷度,即△T=11O1OO和200℃i+W
①临界晶核尺寸;
②半径为r*的晶核个数;
③从液体转变到固态时,单位体积的自由能变化△Gv
④从液态转变固态时,临界尺寸r*处的自由能的变化AGM形核功)铝的熔点Tm=993K单位体积熔化热Lm=
1.836x10打m3固液界面比表面能8=93xl(y3j/m2原子体积Vo=
1.66xlO-29m
3.1-
20.高密度的聚乙烯可以通过氯化处理即用氯原子来取代结构单元中氢原子的方法实现若用氯取代聚乙烯中8%的氢原子,试计算需添加氯的质量分数1-
21.高分子材料相对分子质量具有多分散性表1-1为聚乙烯相对分子质量分布表表1-1试计算该材料的数均相对分子质量,重均相对分子质量以及数均聚合度1-
22.有一共聚物ABSA-丙烯精,B-丁二烯,S-苯乙烯,每一种单体的质量分数均相同,求各单体的摩尔分数1-
23.嵌镶金相试样用的是酚醛树脂类的热固性塑料若酚醛塑料的密度为
1.4g/cm3试求lOcn的圆柱形试样含的分子量为多少?1-
24.一有机化合物其组成的卬C为
62.1%卬H为
10.3%以O为
27.6%试推断其化合物名称1-
25.尼龙・6是HOCOCH25NH2的缩聚反应的产物a用分子式表示其缩聚过程;b已知C-O、H-N、C-N、H-O的键能分别为
360、
430、
305、500kJ/mol问形成一摩尔的H2O时所放出的能量为多少6・
4.
①已知液态纯银在l.13xl5Pal个大气压,过冷度为3192时发生均匀形核设临界晶核半径为inm纯银的熔点为1726K,熔化热Ln=18075J/mol摩尔体积V=
6.6xcm3/mol计算纯银的液-固界面能和临界形核功
②若要在2045K发生均匀形核,须将大气压增加到多少?已知凝固时体积变化△V=-
0.26cm3/mol1J=
9.87x106cm3*Pa6・
5.纯金属的均匀形核率可用下式表示N=Aexp-AG*/KTexp-Q/KT式中,A-1035;exp-Q/KT-10-2;AG*为临界形核功;k为波尔兹曼常数,其值为数8x10-23j/k0
①假设过冷度△T分别为20℃和200界面能o=2x1设J/cn熔化热△Hm=12600J/mol熔点Tm=1000K摩尔体积V=6cm3/mol计算均匀形核率N
②若为非均匀形核,晶核与杂志的接触角=60,则N如何变化?△T为多少?
③导出产与AT的关系式计算r*=lnm时的AT/Tm6-
6.试证明在同样的过冷度下均匀形核时,球形晶核较立方晶核更易形成6-
7.证明任意形状晶核的临界晶核形核功AG*与临界晶核V*的关系AG*=・V*⑵△Gv式中,AGl液固相单位体积自由能加热到2000K温度蒸发然后Si原子在300K的基片上凝聚试问:
①Si蒸发和凝聚时的蒸汽压分别为多少Pa
②欲实现Si在上述条件下蒸发和凝聚,真空罩中的真空应在什么范围内,并说明其原因已知Si的蒸汽压(p)和温度(t)关系中的系数A=13B=2xl04式中,P的单位为pnHg=().133PaT的单位为K.6-
9.利用示差扫描量热法研究聚对二甲酸乙二酯在
232.4℃的等温结晶过程,由结晶放热峰测得如下数据试以Avrami作图法求出Avrami指数n、结晶常数K和半结晶期以6-
10.试说明结晶温度较低的高分子的熔限较宽,反之较窄6・
11.测得聚乙烯晶体厚度和熔点的实验数据如下试求晶片厚度趋于无限大时的熔点Tmw.如果聚乙烯结晶的单位体积熔融热为△H=280J/cm3问其表面能是多少?第七章二元合金相图及其凝固7-
1.固溶体合金的相图如图7-1所示,试根据相图确定1成分为wB=40%的合金首先凝固出来的固体成分;2若首先凝固出来的固体成分含wB=60%合金的成分为多少?3成分为wB=70%的合金最后凝固的液体成分;4合金成分为wB=50%凝固到某温度时液相含有wB=4%固体含有wB=8%此时液体和固体各占多少?7-
2.指出下列相图中的错误如图7-2所示,并加以改正-Ni系的一个共晶反应为507℃LwNi=
23.5%=a纯镁+Mg2Ni[wNi=
54.6%]设Ci为亚共晶合金,C2为过共晶合金,这两种合金中的先共晶相的质量分数相等,但C1合金中的a总量C2合金中的a总量的
2.5倍,试计算G和C2的成分7-
4.组元A和B在液态完全互溶,但在固态互不溶解,且形成一个与AB不同晶体结构的中间化合物,由热分析测得下列数据1画出平衡相图,并注明每个区域的相、各点的成分及温度,并写出中间化合物的分子式A的相对原子质量=28B的相对原子质量=242lOOKg的wB为20%的合金在800℃平衡冷却到室温,最多能分离出多少吨A7-
5.假定在SiO2中加入wNa2O=10%的Na2O请计算氧与硅之比值如果wO:wSi
2.5是玻璃化趋势的判据,则形成玻璃化的Na2O最大量是多少?7-
6.一种由SiCh-45%质量分数ALO3构成的耐高温材料被用来盛装熔融态的钢1600℃.1根据SiO2・AbO3相图见图7-6确定在此情况下有多少百分率的耐热材料会融化?[共晶成分wAI2O3=10%莫来石成分wAI2O3=72%]2选用该耐高温材料是否正确?实际使用时,液相不能超过20%
7.
7.根据所示的CaOZCh相图,做下列工作1写出所有的三相恒温转变2计算wCaO=4%的CaO-ZrO2陶瓷在室温时为单斜ZrO2固溶体MonocliniicZrChSS和立方ZrO2固溶体CubicZrO2SS的相对量用摩尔分数表示假定单斜ZrO2固溶体和立方ZrCh固溶体在室温的溶解度分别为2mol%CaO和15moI%CaO.7-
8.1根据7・8所示的Fe・Fea相图分别求出wC=
2.1l%wC=
4.30%的二次渗碳体的析出量2画出wC=
4.3%的冷却曲线7-
9.根据图7-9所示的Al-Si共晶相图,试分析图中abc3个金相组织属什么成分并说明理由指出细化此合金铸态组织的可能用途7-
10.假设质量浓度为P的固溶体进行正常凝固,若Kol并用g表示固溶体相的分数X/L试证明固相平均质量浓度Ps可表示为Ps=Po/g[l-l-gKo]7-
11.证明题1如下图7-11所示,已知液、固相线均为直线,证明ko=Ws/w尸常数;2当ko二常数时,试证明液、固平面状界面的临界条件G/R=[mwol-ko]/koD可简化为G/R=AT/D式中m是液相线斜率wo是合金原始成分,D是原子在液体中的扩散系数,ko是平衡分配系数,AT=Ti-T2o7-
12.证明在液相完全不混合得情况下,亚共晶成分Wo合金获得伪共晶组织时的平直界面临界条件为GcR=mRwe-wo/D7-
13.Al-Cu合金相图如图7-13所示,设分配系数K和液相线斜率均为常数,试求
①含l%Cu固溶体进行缓慢的正常凝固,当凝固分数为50%时所凝固出的固体成分;
②经过一次区域熔化后在x=5处的固体成分,取熔区宽度1=
0.5;
③测得铸件的凝固速率R=3xl4cm/s温度梯度G=30℃/cm扩散系数D=3xlO-5cm/s时,合金凝固时能保持平面界面的最大含铜量7J
4.利用题7-13中的数据设合金成分为AL
0.5wt.%Cu液体无对流,计算
①开始凝固时的界面温度;
②保持液一固界面为平面界面的温度梯度;
③在同一条件下含铜量增至wCu为2%时
①、
②题的变化7・
15.青铜Cu-Sn和黄铜Cu-Zn相图如图7-15ab所示
①叙述Cu-10%Sn合金的不平衡冷却过程并指出室温时的金相组织;
②比较Cu-10%Sn合金铸件和Cu-30%Zn合金铸件的铸造性能及铸造组织;说明Cu-10%Sn合金铸件中有许多分散砂眼的原因;
③wSn分别含2%11%和15%的青铜合金,哪一种可进行压力加工,哪种可利用铸造法来制造机件?7-
16.根据所示Pb-Sn相图1画出成分为wSn=50%合金的冷却曲线及其相应的平衡凝固组织;2计算该合金共晶反应后组织组成体的相对量和组成相的相对量;3计算共晶组织中的两相体积相对量,由此判断两相组织为棒状还是为层片状形态在计算中忽略Sn在a相和Pb在p相中的溶解度效应,假定a相的点阵常数为Pb的点阵常数apb=
0.390nm晶体结构为面心立方,每个晶胞4个原子;0相的点阵常数为B-Sn的点阵常数asn=
0.583nmcsn=
0.318nm晶体点阵为体心四方,每个晶胞4个原子Pb的原子量207Sn的原子量为1197・
17.分别说明什么是均聚物,共聚物,均加聚,共缩聚?7-
18.为什么拉伸能提高结晶高分子的结晶度?7-
19.简述高分子合金化的方法和优点7-
20.简述用散射光强测定高分子相图中相界线的方法第八章三元相图8-
1.某三元合金K在温度为Ti时分解为B组元和液相,两个相的相对量Wb/Wl=2已知合金K中A组元和C组元的重量比为3液相含B量为40%试求合金K的成分8-
2.三组元A、B和C的熔点分别是1000℃900℃和750℃三组元在液相和固相都完全互溶,并从三个二元系相图上获得下列数据
①在投影图上作出950c和850℃的液相线投影;
②在投影图上作出950℃和850℃的固相线投影;
③画出从A组元角连接到BC中点的垂直截面图;8・
3.如图8・3所示,已知A、B、C三组元固态完全不互溶,ABC的质量分数分别为80%、10%、1()%的O合金在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反应,在二元共晶反应开始时,该合金液相成分(a点)ABC的质量分数分别为60%、20%、20%而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)ABC的质量分数分别为50%、10%、40%o(a)试计算人初%、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量(b)写出图中I和P合金的室温平衡组织8-
4.成分为4%A、3%B和3%C的三元系合金在共晶温度形成三相平衡,三相成分如下
①计算液相、相和B相各占多少分数;
②试估计在同一温度,a相和B相的成分同上,但各占50%时合金的成分8-
5.Cu-Sn-Zn三元系相图在600℃时的部分等温截面如图示
①请在此图中标出合金成分点P点Cu-32%Zn-5%SnQ点Cu-40%Zn-6%Sn和T点Cu・33%Zn-l%Sn,并指出这些合金在600℃时由那些平衡相组成
②若将5kgp合金、5kg的Q合金和10kgT合金熔合在一起,则新合金的成分为多少?8-
6.根据图8-6中的合金X在四相反应前为Q+R+U三相平衡,四相反应后为U+Q+V三相平衡试证明该反应为R-Q+U+V类型反应8-
7.根据图8-7中的合金X在四相反应前为Q+R+U三相平衡,四相反应后为U+Q+V三相平衡试证明该反应为R+Q-U+V类型反应
1.
26.已知线性聚四氟乙烯的数均相对分子质量为5X105其C-C键长为
0.154nm键角为109,试计算其总链长L和均方根末端距8・
8.根据8-8所示Fe-W-C三元系的低碳部分的液相面的投影图,试标出所有的四相反应8-
9.根据图8-9所示,Al-Mg-Mn系富A1一角的投影图,
(1)写出图中两个四相反应
(2)写出图中合金I和II的凝固过程8-
10.如图8-10所示A-B-C三元系中有两个稳定化物AmBn和BiCk
(1)画出可能存在的伪二元系
(2)如何用简单的实验方法证明哪种伪二元系是正确的?第九章材料的亚稳态9-
1.从内部微观结构角度简述纳米材料的特点9-2试分析《材料科学基础》第363页中图
9.9所示Ni3Al粒子尺寸对Ni-AI合金流变应力影响的作用机制9-
3.说明晶体结构为何不存在5次或高于6次的对称轴?9-
4.何谓准晶?如何描绘准晶态结构?9-
5.非晶态合金的晶化激活能可用Ozawa作图法,利用在不同的连续加热条件下测得的品化温度Tx和加热速率a之间存在lnTJa-1/Tx呈的线性关系求得,已测得非晶Fe79B16Si5合金预晶化相a-Fe的Tx如下表,求激活能9-
6.何谓高聚物的玻璃化转变温度?简述其影响因素9-
7.由于结晶的不完整性,结晶态的高聚物中晶区和非晶区总是并存的已测得两种结晶态的聚四氟乙烯的(体积分数)结晶度和密度分别为=
51.3%=
74.2%和pi=
2.144g/cm3p2=
2.215g/cm3o
①试计算完全结晶的和完全非晶态聚四氟乙烯的密度;
②计算密度为
2.26g/cn的聚四氟乙烯样品的结晶度9-
8.试证明脱溶分解的扩散系数D为正值正常扩散而Spinodal分解的扩散系数D为负值上坡扩散在这两种相变中,形成析出相的最主要区别是什么?9-
9.调幅分解浓度波动方程为求临界波长Q其中,〃为互迁移率为浓度梯度造成的错配度,E为弹性模量,u为泊松比K为常数2为波长,Z为距离,,为时间,Gs•为固溶体自由能,x表示固溶体成分的原子数分数为2%的Al-Cu合金先从520c快速冷却至27℃并保温3h后形成平均间距为ISxlOWm的G.P.区已知27℃时Cu在Al中的扩散系数D=
2.3xl0-25cm2/s假定过程为扩散控制,试估计该合金的空位形成能及淬火空位浓度的原子数分数为
4.6%的Al-Cu合金经55℃固溶处理后,相中含有MCu=2%对其重新加热到1℃并保温一段时间后,析出的0相遍布整个合金体积,相为fee结构,r=
0.143nm0粒子的平均间距为5nm计算
①每立方厘米合金中含有多少相粒子?
②若析出后,相中Cu原子可忽略不计,则每个粒子中含有多少Cu原子?9・
12.淬火态合金在15℃时效1小时,过饱和固溶体中开始析出沉淀相,如在1℃时效处理,经1分钟即开始析出要使其1天内不发生析出,则淬火后应保持在什么温度?提示应用Arrhenius速率方程9-
13.固态相变时,设单个原子的体积自由能变化为AGb=200AT/Tc单位为J/cnP临界转变温度T.IOOOK应变能“4J/cm3共格界面能o共格=
4.0xl6j/cm2非共格界面能o非共格=
4.0xly5j/cm试计算
①AT=5℃时的临界形核功与之比;
②=时的AT9-
14.亚共析钢TTT图如图9-14所示,按图中所示的不同冷却和等温方式热处理后,分析其形成的组织并作显微组织示意图9-
15.W©为
1.2%钢淬火后获得马氏体和少量残留奥氏体组织,如果分别加热至180℃300℃和680℃保温2小时各将发生怎样变化说明其组织特征并解释之9/
6.一片厚度为h半径为r的透镜片状马氏体体积可近似地取为兀於3片周围应变区体积可取为,应变区中单位体积应变能可取为G为切变弹性模量,为切变角设马氏体生长时片的直径不变,试说明当片增厚时,由于受应变能的限制,片厚不能超过最大值hmax,并存在下列关系,式中,AF为奥氏体与马氏体的自由能差9-
17.根据Bain机制,奥氏体A转变成马氏体M时,面心立方晶胞转变为体心正方晶胞,并沿X3M方向收缩18%而沿rim和12M方向膨胀12%如图9・17所示已知fee的a=
0.3548nm
①求钢中A-*M的相对体积变
②由于体积变化而引起在长度方向上的变化又为多少?
③若钢的E=200GPa则需要多大拉应力才能使钢产生
②所得的长度变化9-
18.某厂采用9Mn2V刚制造塑料模具,要求硬度为58〜63HRC采用790℃油淬后200〜220℃回火,使用时经常发生脆断后来改用790c加热后在260〜280℃的硝盐槽中等温4小时后空冷,硬度虽然降低至50HRC但寿命大大提高,试分析其原因2012年2月28第二章固体结构2-1试证明四方晶系中只有简单四方和体心四方两种点阵类型2-
2.为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵?2・
3.标出面心立方晶胞中111面上各点的坐标,并判断是否位于111面上,然后计算方向上的线密度2-
4.标出具有下列密勒指数的晶面和晶向
①立方晶系,,,;
②六方晶系,,,,2-
5.在立方品系中画出晶面族的所有晶面,并写出{123}晶面族和《221>晶向族中的全部等价晶面和晶向的密勒指数2-
6.在立方晶系中画出以为晶带轴的所有晶面2・
7.试证明在立方晶系中,具有相同指数的晶向和晶面必定相互垂直2-
8.已知纯钛有两种同素异构体,低温稳定的密排六方结构和高温稳定的体心立方结构,其同素异构转变温度为
882.5C计算纯钛在室温20℃和900C时晶体中112和001的晶面间距已知aw=
0.2951nmc/o=.4679nma;9OOC=O.33O7nm2-9试计算面心立方晶体的100110111等晶面的面间距和面致密度,并指出面间距最大的面2・
10.平面A在极射赤面投影图中为通过NS极和点0°N20°E的大圆,平面B的极点在30°N50°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4的位置2-
11.
①说明在fee的001标准极射赤面投影图的外圆上,赤道线上和经线上的极点的指数各有何特点?
②在上述极图上标出、、极点2-
12.根据标准的001极射赤面投影图指出在立方晶体中属于
[110]晶带轴的晶带,除了已在图2-12中标出晶面外,在晶面中那些属于
[110]晶带?2-
13.不用极射投影图,利用解析几何方法,如何确定立方晶系中
①两晶向间的夹角
②两品面夹角
③两晶面交线的晶向指数;
④两晶向所决定的晶面指数2-
14.图2-14为a-Fe的x射线衍射谱,所用x光波长X=
0.1542nm试计算每个峰线所对应晶面间距,并确定其晶格常数2-
15.采用Cu的乂仕=
0.1542nm测得Cr的x射线衍射谱为首的三条2=
44.4°
64.6和
81.8,若bccCr的晶格常数a=
0.2885nm试求对应这些谱线的密勒指数2-
16.归纳总结三种典型的晶体结构的晶体学特征2-
17.试证明理想密排六方结构的轴比c/a=
1.633o2-
18.Ni的晶体结构为面心立方结构,其原子半径为r=
0.1243nm试求Ni的晶格常数和密度的晶体结构为体心立方结构,其晶格常数a=
0.3147nm试求M的原子半径ro的晶格常数a=
0.2884nm密度为p=
7.19g/cm3试确定此时Cr的晶体结构2-
21.In具有四方结构,其相对原子质量A「=l
14.82原子半径r=
0.1625nm晶格常数a=
0.3252nmc=
0.4946nm密度p=
7.286g/cm*试问In的单位晶胞内有多少个原子?In致密度为多少?2-
22.Mn的同素异构体有一为立方结构,其晶格常数为.632nmp为
7.26g/cnRr为
0.112nm问Mn晶胞中有几个原子,其致密度为多少?2-
23.
①按晶体的钢球模型,若球的直径不变,当Fe从fee转变为bcc时,计算其体积膨胀多少?
②经x射线衍射测定在912c时,a-Fe的a=
0.2892nmy-Fe的a=
0.3633nm计算从y-Fe转变为a-Fe时其体积膨胀为多少?与
①相比,说明其差别原因2・
24.
①计算fee和bee晶体中四面体间隙及八面体间隙的大小用原子半径R表示,并注明间隙中心坐标;
②指出溶解在y-Fe中C原子所处位置,若此类位置全部被C原子占据,那么问在此情况下y-Fe能溶解C的质量分数为多少?实际上,碳在铁中的最大溶解质量分数是多少?两者在数值上有差异的原因是什么?
2.
25.
①根据下表所给之值,确定哪一种金属可作为溶质与钛形成溶解度较大的固溶体a=
0.295nma=
0.228nma=
0.404nmbcca=
0.304nma=.288nm
②计算固溶体中此溶质原子数分数为10%时,相应质量分数为多少?-Zn和Cu-Sn组成固溶体最多可溶入多少原子数分数的Zn或Sn若Cu晶体中固溶入Zn的原子数分数为10%最多还能溶入多少原子数分数的Sn2-27含wMn为
12.3%wC为
1.34%的奥氏体钢,点阵常数为.3624nm密度为
7.83g/cm*CFeMn的相对原子质量分别为
12.
0155.
8554.94试判断此固溶体的类型2-
28.渗碳体Fe3C是一种间隙化合物,它具有正交点阵结构,其点阵常数a=
0.4514nmb=
0.508nmc=
0.6734nm其密度=
7.66g/cm3试求Fe3c每单位晶胞中含Fe原子与C原子的数目2-
29.试从晶体结构的角度,试说明间隙固溶体、间隙相以及间隙化合物之间的区别2・
30.试证明配位数为6的离子晶体中,最小的正负离子半径比为
0.414o2-
31.MgO具有NaCl型结构Mg2+的离子半径为
0.078nmO-的离子半径为
0.132nm试求MgO的密度p、致密度K2-
32.某固溶体中含有xMgO为30%xLiF为70%
①试计算Li+1Mg2+『和02-之质量分数;
②若MgO的密度为
3.6g/cnLiF的密度为
2.6g/cn那么该固溶体的密度为多少?2-
33.钠与氯的离子半径分别为
0.167nm
0.181nm试问
①在氯化的内离子在<100>或<111>方向是否相接触?
②每个单位晶胞内有几个离子?
③各离子的配位数是多少?
④p和K各为多少?2-
34.K+和的离子半径分别为O133nm0181nmKC1具有CsQ型结构,试求其p和K2-
35.A中和2-的离子半径分别为oo5inm
0.132nm试求AI2O3的配位数2固溶体中每6个Z产离子同时有一个Ca2+离子加入就可能形成一立方体晶格ZrCh若Z/+离子形成fee结构,而02-离子则位于四面体间隙位置计算
①10个阳离子需要有多少O-离子存在?
②四面体间距位置被占据的百分比为多少?2-
37.试计算金刚石结构的致密度2-
38.金刚石为碳的一种晶体结构,其晶格常数a=
0.357nm当它转换成石墨=
2.25g/cm3结构时,求其体积的变化?具有金刚石型结构,试求Si的四面体结构中两共价键间的夹角2-
40.结晶态的聚乙烯分子结构如图2-40所示,其晶格属斜方晶系,晶格常数a=
0.74nmb=
0.493nmc=
0.253nm两条分子链贯穿一个晶胞
①试计算完全结晶态的聚乙烯的密度;
②若完整非晶态聚乙烯的密度为
0.9g/cm\而通常商用的低密度聚乙烯的密度为
0.92g/cm3高密度聚乙烯的密度为
0.96g/cm3试估算上述两种情况下聚乙烯的结晶体积分数2-
41.聚丙烯是由丙烯聚合而成,其化学式是C3H6结晶态聚丙烯属单斜晶系,其晶格常数a=.665nmb=
2.096nmc=.65nma=Y=90°p=
99.3°其密度p=
0.91g/cm3试计算结晶态聚丙烯的单位晶胞中C和H原子的数目2-
42.何谓玻璃?从内部原子排列和性能上看,非晶态和晶态物质主要区别何在?2-
43.有一含有苏打的玻璃,SiCh的质量分数为80%而Na的质量分数为20%试计算形成非搭桥的O原子数分数载荷/N标距长度/mm
040.
04310040.
18620040.
210200040.
410480040.
810960041.
611380042.
412130044.
012690046.0分子量范围103平均分子量Mz103分子数分数HXiMi质量分数W/M/5〜
107.
50.
053750.0215010〜
1512.
50.
01620000.10125015〜
2017.
50.
223850.18315020〜
2522.
50.
2760750.29652525〜
3027.
50.
2055000.26715030〜
3532.
50.
0826000.13422535〜
437.
50.
027500.02750结晶时间t/min
7.
611.
417.
421.
625.
627.
631.
635.
636.
638.1结晶度/%
3.
4111.
534.
754.
972.
780.
091.
097.
398.
299.3L/nm
28.
229.
230.
932.
333.
934.
535.
136.
539.
844.
348.3Tm
131.
131.
132.
132.
134.
133.
134.
134.
135.
136136.
592717435.57B的质量分数/%液相线温度FC固相线温度FC0—10002090075040765750437505093075063—10408085064090-----640100—800成分(wt.%)温度(℃)ABC液相线固相线5050—97595050—50920850—5050840800质量分数/%ABC液相50%40%10%a相8510%5%CB相10%20%70%加热速率a/(K-min-15晶化温度/KTxi(开始)Tx2(开始)
2.577278657817941079080320800812。