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清华大学材料科学基础习题答案

第1章练习和答案1第2章练习和答案8第3章练习和答案11第4章练习和答案15 《晶体结构与缺陷》第1章练习和答案1-1。勇敢格子的基本特征是什么？答:它具有周期性和对称性，每个节点都是一个等价点。

1-具有周期性和对称性，每个节点都是一个等价点。

1:首先，不少于14种点阵。对于14种晶格中的任何一种，在不改变对称性的情况下，都不可能找到一种方法来连接节点以形成一个新的晶胞。第二，不超过14种。如果每个晶体系统包括四种晶格，即简单晶格、平面晶格、体晶格和底晶格，那么在七个晶体系统中有28种布拉瓦晶格。然而，这28种晶格中的一些可以在不改变对称性的情况下连接成14种晶格中的一种。例如，体心单斜可以连接成底部中心单斜晶格，所以它不是一种新的晶格类型。1-但是这28种晶格中的一些可以连接成14种晶格中的一种，而不改变对称性。例如，体心单斜可以连接成底部中心单斜晶格，所以它不是一种新的晶格类型。1.单位胞元和原胞元都可以反映晶格的周期性，即单位胞元和原胞元的无限积累可以获得一个完整的完整晶格。然而，晶胞需要反映晶格的对称性。在这个前提下，最小体积单位是单位单元。然而，原始单元只需要最小的体积，而勇敢晶格的原始单元只包含一个节点。例如:

BCC单元中的节点数为2，原始单元为1。

催化裂化装置单元中的节点数为4，原单元为1。

六边形网格单元中的节点数为3，原始单元为1。如下图所示，直线是单位单元格，虚线是原始单元格。虽然原始细胞只需要最小的体积，雅鲁藏布江晶格的原始细胞只包含一个节点。例如: BCC单元中的节点数为2，原始单元为1。 催化裂化装置单元中的节点数为4，原单元为1。

六边形网格单元中的节点数为3，原始单元为1。如下图所示，直线是单位单元格，虚线是原始单元格。立方立方立方立方六边形晶格1:晶胞中相邻三条边的长度A、B和C以及三条边之间的夹角α、β和γ分别决定晶胞的大小和形状。这六个参数被称为晶格常数。与晶体系统a，b，c，α，β，γ相关的晶格常数的数目是三斜a≠b≠c，α ≠ β ≠ γ ≠ 906 (a，b，c，α，β，γ)单斜a≠b≠c，α=β=90≠γ或α=γ=90≠β4 (a，b，c，γ或a，b，c，β)斜a≠ α=β=90，γ=1202(A，C)菱形a=b=c，α=β=γ≠902(A，A)1-晶体系统A，B，C，α，β，γ三重a≠b≠c，α ≠ β ≠ γ ≠ 906 (A，B，C，α，β，γ)单斜a≠b≠c，α=β α=β=γ=902 (A，C)立方a=b=c，α=β=γ=901α=β=90，γ=1202(A，C)菱形a=b=c，α=β=γ≠902(A，α)1:晶格和结构不一定相同，因为晶格中的节点可以代表多个原子，而结构中的点只能代表一个原子。 锌的晶格是六方晶格，但原子也存在于非节点位置，属于HCP结构。金刚石的晶格是面心立方晶格，但在四个四面体的间隙中有碳原子，属于金刚石结构。见下图。锌金刚石结构1-金刚石的晶格是面心立方晶格，但在四个四面体的间隙中有碳原子，属于金刚石结构。见下图。锌钻石结构

1:{ 123 }=(123)(23)(13)(12)(132)(32)(12)(13)(213)(13)(23)(21)(231)(31)(21)(23)(312)(12)(32)(31)(321)(21)(31)(32)=[112][12][12][11][121][21][11][12]在立方晶系的晶胞图中画出下列晶面和晶向:(102)，(11)-(102)，(11): 4-24。判断下列位错反应是否可以进行。如果可以的话，试着在单

位

细

胞

图

上

画

一

个

矢

量

图

。

(A)A/2[1]A/2[111]→A[001](b)A/2[110]→A/6[12]A/6[211)(c)A/2[110]→A/6[112]A/3[11](d)A/2[10]A/2[011]→A/2[110](e)A/3[112]A/6[11]→A/2[111]

(b)1/2 a2 1/3 a2； (c)1/2 a2=1/2 a2； (d)a2 1/2 a2； (e)3/4a 2=3/4a 2；

都满意了。4-满足所有几何条件，只判断是否满足能量条件σσbi2≥σbj2，(a)3/2 a2； (b)1/2 a2 1/3 a2； (c)1/2 a2=1/2 a2； (d)a2 1/2 a2； (e)3/4a 2=3/4a 2；

都满意了。4: AAL=0.404纳米，aCu=0.361nm纳米，不锈钢=0.356纳米，铝=3×106牛顿/平方厘米，铜=5×106牛顿/平方厘米，不锈钢=10×106牛顿/平方厘米。三种材料的堆垛层错能γⅰ见表4-2。解决方案:

铝、铜和不锈钢都是面心立方结构，所以d0=Ga2/(24πγⅰ)。查表，三种材料的堆垛层错能γI为166×10- 6、45×10-

6，15× 10-6 J/m2，三种材料的d0为3.91×10- 7、1.92×10-

6、1.12×10-5 m .4-14 f=1.27×10-4 n/m，方向为y轴负方向4-16 (1)均为螺型，AB螺位错的应力场由P246可知，f=(σ b) × υ==B2 τ xzj由Peach-Koehler公式求得。∴ f12=b2τxz=-G b1 b2 d/[2π(x2 d2)](4)两者都是叶片型。从P247可以知道AB边缘位错的应力场。使用Peach-Koehler

公式，F=(σ b) × υ==B2 σ zj，∴

2)]，f=∑-∞f12dx=-gb2υ/(1-υ)，

F12=B2σz=-υgb2d/[π(1-υ)(x2d

m=∑-∞F12 xdx=0。(3)螺杆式和叶片式，f=(σb)×υ=-B2τyzk，∴ f12=-b2 τ yz=-gb2x/[2π (x2d2)]，f=∨f 12dx=0，m=∨f 12dx=(积分散度)。4-21 4-24都符合。4-26。表中的兆焦耳不是兆焦耳，而是兆焦耳，所以每个人的数量级都是错误的。8-2。c=1.3% *电流变系数(6.8倍*厘米-1)；8-6

。

(a)t=1.012

*

104s

；

(b)t=4.047

*

104s

；

(c)x1/x2=√(D1/D2)=ì(16.6/7.94)=1 . 446.8-7 . c=0.85 ERF(25.13 * x)=0.8，结果x=0.053cm厘米。字模型