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一、填空题

1． 二次再结晶是指_____；造成二次再结晶的原因有_____、_____和_____等。

【答案】在烧结的中、后期，少数巨大的晶粒在细晶粒消耗时的一种异常长大过程；原料粒径不均匀；烧结温度偏高；烧结速率太快

2． 通常把晶体的界面分为_____、_____和_____三类。

【答案】晶界；相界；表面

3． 当有少量的CaO 掺杂到ThO 中时，写出可能存在的缺陷反应方程式及其固溶式，缺陷反应方程式:_____和_____；对应的固溶式：_____和_____.

【答案】

4． 晶胞是_____。

【答案】能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元

5． _____器件是应用了材料在较高温度下具有较多的电子进入导带这一现象。

【答案】热敏电阻

6． 常见的金属晶体有三种结构：_____、_____、_____。

【答案】bcc ；fcc ；hcp

二、简答题

7． 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

8． 空间点阵和晶体结构有何区别? 常见金属晶体结构中有哪一种不属于空间点阵? 为什么？

【答案】晶体结构是指自然界中由原子、分子、离子与空间点阵结合而成，实际存在的固体结构。而空间点阵是指阵点在空间呈规律分布，并且每个阵点都具有完全相同的物质环境和几何环境。这样，自然界中的晶体可以抽象为七大晶系14种布拉菲点阵。晶体结构相同的物质，其空间点阵可能不同；同样的空间点阵不同的物质，其晶体结构也可能相同。

密排六方不是空间点阵，原因是不满足几何环境相同的条件。

9． 试写出原子序数为11的钠与原子序数为20的钙原子的电子排列方式。

【答案】钠原子的原子序数为11，有11个电子。电子首先进入能量最低的第一壳层，它只有s 态一个亚壳层，可容纳2个电子，电子状态计作

个和6个电子，电子状态计作

排列为：然后逐渐填入能量较高的2s 、2p , 分别容纳2第11个电子进入第三壳层的s 态。所以，钠原子的电子钙原子有20个电子，填入第一壳层和第一壳层电子的状态与钠原子相似。当电子填入第三壳层s 态和p 态后仍有2个剩余电子。因为4s 态能量低于3d 态，所以这两个剩余电子不是填入3d 态，而是进入新的外壳层上的4s 态。所以，钙原子的电子排列为

：

10．在室温下对铁板（其熔点为1538°C ）和锡板（其溶点为232°C ）分别进行来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？为什么？

【答案】由可知，在室温下，Fe 加工为冷加工，Sn 加工为热加工。随着对其进行来回弯折，铁板发生加工硬化，塑性下降很快，硬度及脆性很大，随着继续变形，最终导致铁板断裂；Sn 板属于热加工，不会发生加工硬化的现象，但由于热加工会产生动态再结晶，会出现加工流线及带状组织，使材料的力学性能呈现各向异性，顺纤维的方向较垂直于纤维方向具有较高的力学性能，经过长时间弯折会变得弯曲。

11．图中的晶体结构属于哪种空间点阵？对于图2-6（a ）、（c ）求B 原子数与A 原子数之比。

图

【答案】图a 的晶体结构为简单立方，其中，B 原子数与A 原子数之比为1:1；图b 的晶体结构为体心立方；图c 的晶体结构为体心立方，其中B 原子数与A 原子数之比为6:2=3:1。

12．为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形？

【答案】在晶粒互相接触的二维图形中，晶界的交叉点应是由3根晶界相交，如果是4根以上晶

界相交，从能量降低即交叉点处微元面积中晶界总长最短的原则出发，通过几何分析可以得出1个四叉晶界一定会自发分解为2个三叉晶界。在三叉交点处，3个晶界必然会自发调整位置以实现界面张力的力学平衡，其数学表示式为：

为满足上式的晶界交叉点的力学平衡关系，晶界并不要求一定是直的，仅要求在结点处，3个晶界切线枝晶间的夹角满足上式。如果考虑单相合金，设定3个晶界能相等，则结点处的平衡条件

是所以单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形。

13．试绘出体心立方晶胞示意图，在晶胞中画出体心立方晶体的一个滑移系，标出指数；说明体心立方结构的单相固溶体合金在冷塑性变形中的特点。

【答案】（1）体心立方晶胞示意于图，晶胞中的一个滑移系为

效。

（2）体心立方结构的单相固溶体合金在冷塑性变形表现出的特点为加工硬化、屈服现象和应变时

图

14．画出Fe-C 相图，标明Fe-C 相图中各点的温度和含碳量。

【答案】Fe-C 相图如图1。

图1