《材料科学基础》习题集

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1、材料科学基础习题集第1章原子结构与键合概念与名词：分子，原子；    主量子数n，轨道角动量量子数l，磁量子数m，自旋角动量量子数s；    能量最低原理，Pauli不相容原理，Hund规则；    元素，元素周期表，周期，族；    结合键，金属键，离子键，共价键，范德华力，氢键；第2章固体结构概念与名词：晶体，非晶体；    晶体结构，空间点阵，阵点，晶胞，7个晶系，14种布拉菲点阵；    宏观对称元素，微观对称元素，点群，空间群；    极射投影，极点，吴氏网，标准投影；    晶向指数，晶面指

2、数，晶向族，晶面族，晶带轴，共价面，晶面间距；    面心立方，体心立方，密排立方，多晶型性，同素异构体；    点阵常数，晶胞原子数，配位数，致密度，四面体间隙，八面体间隙；    合金，相，固溶体，中间相，短程有序参数a，长程有序参数S；    置换固溶体，间隙固溶体，有限固溶体，无限固溶体，无序固溶体，有序固溶体；    正常价化合物，电子化合物，电子浓度，间隙相，间隙化合物，拓扑密堆相；    离子晶体，NaCl型结构，闪锌矿型结构，纤锌矿型结构，硅酸盐[SiO4]4-四面体；    共价晶体，

3、金刚石结构；    聚集态结构，球晶，缨状微束模型，折叠链模型，伸直链模型；    玻璃，玻璃化转变温度    [UVW]与[uvtw]之间的互换关系：晶带定律：    立方晶系晶面间距计算公式:    六方晶系晶面间距计算公式：    电子浓度计算公式：1．假定有一个晶向BC，通过坐标原点O作直线与BC平行，在直线上任取一点P，P点在三个坐标轴上的坐标分别为Xa=a/2,Yb=b/2,Zc=c,求晶相BC的晶相指数，并画出晶向BC。2.已知一个晶向在四轴上坐标分别为OX=a，OY=-1/2b，OU=-

4、1/2d，OZ=0；求该晶向的晶向指数，并画出该晶向。3.四方晶系，a=b、c=1/2a，一个晶面在X、Y、Z轴上的截距分别为2a,3b,6c,求该晶面的晶面指数，并用图表示。4.在四轴定向的六方晶体中，一个晶面在四个结晶轴上截距分别为∞、b、-d、∞，求该晶面的晶面指数，并画出该晶面。5.已知晶面（100）和（010）在晶向[001]上，求二个晶面之间的另一个晶面指数。6.求晶向[001]与[010]所决定的晶面指数。7.已知Mn2+半径为0.067nm,O2-离子半径为0.140nm,计算MnO晶体

5、结构的堆积系数。8.CaF2的密度为3.18g/cm3，Ca的相对原子质量为40.08，F的相对原子质量为19.00，求CaF2的晶格常数。9.金刚石的晶格常数a=0.3568nm，碳的相对原子质量为12，试求金刚石的ρ与碳原子半径rC10.计算面心立方结构的四面体间隙的间隙半径，用间隙半径与原子半径比rB/rA表示间隙的大小。11.计算面心立方结构金属的致密度（堆积系数）k以及（110）晶面间距d。12.铜为FCC结构，原子半径为0.127nm，原子质量为63.54g/mol,试计算：（1）铜的体积密

6、度；（2）（110）晶面间距。（12分）13.某金属为立方晶系结构，密度2.6g/cm3，原子量87.627g/mol，点阵常数为0.608nm，每一阵点对应一个原子，计算：（1）该金属晶胞中含有的原子数，确定其晶体结构；（2）（110）晶面间距。14.计算说明立方晶系中、以及（210）晶面是否属于一个晶带？若是，写出其晶带轴指数。15.已知面心立方（FCC）结构Fe的点阵常数a=0.365nm，Fe的原子量为55.847g/mol，求：（1）面心立方（FCC）结构的Fe密度；（2）（100）晶面间距。

7、16.Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？17.Mn的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为0.632nm，ρ为7.26g/cm3，r为0.112nm，问Mn晶胞中有几个原子，其致密度为多少？18.铯与氯的离子半径分别为0.167nm，0.181nm,试问a)在氯化铯内离子在<100>或<111>方向是否相接触？b)每个单位晶胞内有几个离子？c)各离子的配位数是多少？d)ρ和K？3.金刚石为碳的一种晶体结构，其晶格常数a=0.357nm，当它转换

8、成石墨(=2.25g/cm3)结构时，求其体积改变百分数？4.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。5.标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系,,,,；b)六方晶系，，，，。6.在立方晶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。7.在立方晶系中画出以为晶带轴的所有晶面。8.试证明在立方晶系中，具有相同指数的晶向和晶面