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一、名词解释

1． 晶面族

【答案】晶面族是对称关系（原子排列和分布，面间距）相同只是空间位向不同的各组等同晶面，用{hkl}表示。

2． 非稳态扩散

【答案】非稳态扩散是指在扩散过程中任何一点的浓度都随时间不同而变化的扩散。

二、简答题

3． 论述冷变形后材料的组织和性能特点。

【答案】与未变形的材料相比，冷变形材料的晶粒形态的改变，被压扁、拉长，形成纤维组织和带状组织。晶粒内出现大量的滑移带，进行孪生变形的金属还出现孪晶带。晶粒转动，产生形变带，出现晶粒择优取向（织构）。产生内应力，出现加工硬化效应。物理和力学性能变化显著，如强度和硬度升高、电阻率升高、塑性和韧性下降等。

4． 欧盟于2006年7月1日开始正式执行的RoHS 指令（现已成为法令）要求禁止哪些有害物质? 其最高允许含量分别是多少? 替代有铅钎料的主要钎料系统有哪些? 【

答

案

】

Polybrominated ，0.1%）、多溴二苯醚（PBDE ，Polybrominated Diphenyl Ether，0.1%）。替代有铅钎料的主要有：系统。

5． 在FCC 晶体的滑移面上画出螺型Shockley 分位错附近的原子组态。 【答案】如图所示

。

图 晶体中螺型Shockley 分位错附近的原子组态

6． 若面心立方晶体中有行位错反应？为什么？ 【答案】能够发生反应。 几何条件：能量条件：

的单位位错及的不全位错，此二位错相遇能否进

几何条件和能量条件均满足。

7． 写出立方晶系中<110>和<123>晶向族所包含的所有晶向。 【答案】

共6个晶向。

共24个晶向。

8． 相图分析（A-B-C 三元相图如图1所示，本题作图部分直接画在图中） （1）划分分三角形。

（2）标出界线的性质（共熔界线用单箭头，转熔界线用双箭头）。 （3）指出化合物

的性质。

（4）说明E 、F 、B 点的性质，并列出相变式。

（5）分析M 点的析晶路程（表明液、固相组成点的变化，并在液相变化的路径中注明各阶段的相变化和自由度数）。

图1

【答案】（1

）三个分三角形（2）见图2

图2

（3）为二元一致熔化合物

；（4）H :单转熔点E :低共熔点F :低共熔点

为二元不一致熔化合物。

（5）M 点析晶路程见图2（有穿S2的相区）。 液相：固相：

三、计算题

9． C 、Si 、Ge 、Sn 的能隙分别为5.4eV 、l.leV 、0.67eV 和0.08eV , 估算下述材料电子在室温（27°C ）下进入导带的几率：

（1）金刚石；（2）硅；（3）锗；（4）锡。 【答案】对上述材料，费密能带。

（1）金刚石： 电子进入导带的能量

所以，进入导带的几率由费密分布函数计算得

同样步骤可求得 （2）硅：（3）锗：（4）锡：

位于价带和导带的中央，电子必须获得能量

才能进入导

由上可知，金刚石中进入导带的电子数几乎为零，锡有17%的电子可进入导带，因此金刚石为绝缘体，锡可算作导体，而硅、锗即为半导体。