部分材料物理思考题2011定稿 新答案

《部分材料物理思考题2011定稿 新答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、材料物理思考题2011第二章材料的晶态结构1、重要名词：晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。非晶态：熔体、液体和不具有晶体结构的物质准晶体：具有准周期性（周期对称性），长程无序的亚稳态，不具有固定熔点的固体物质点阵（晶格）：阵点（将构成晶体的质点抽象成纯粹的几何点）在空间呈周期性规则排列，并具有等同的周围环境的模型为点阵。作许多平行的直线把阵点连接起来，构成一个三维的几何构架称为晶格。晶胞：在空间点阵中，能代表空间点阵结构特点的小平行六面体；整个空间可由晶胞作三维重复堆砌而构成同素异构现象：固态金属在不同温度和压

2、力下具有不同的晶体结构即具有多晶型性，转变的产物称为同素异构体。合金：是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质固溶体：是以某一组元作为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所组成的均匀混合的固态熔体，他保持着溶剂的晶体结构类型。间隙式固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。置换式固溶体：溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子这种固溶体称为置换式固溶体。中间相：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任意组

3、元的新相即为金属化合物，或称中间相。间隙相和间隙化合物：由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。超结构（超点阵，有序固溶体）：有序固溶体结构的通称陶瓷：无机非金属材料统称为陶瓷。特种陶瓷：由人工合成原料制成的新型陶瓷材料，如：Al2O3,Si3N4,SiC,BN等。硅氧四面体：（1）每个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成硅氧四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础。（2）[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[SiO4]所共用。（3）两个邻近的[SiO4]四面体

4、之间，只能以共顶而不以共棱或共面相联接。（4）[SiO4]四面体中的Si4+可以被Al3+置换形成硅铝氧骨干，骨干外的金属离子容易被其它金属离子置换。置换不同的离子，对骨干的结构并无多大的变化，但对它的性能却影响极大。临界晶核：长大和缩小均使体系自由能降低的晶核。稳定晶核：长大时使体系自由能降低的晶核。多晶体：由取向不同的多个小晶体形成的晶体。错配度：异质外延时，薄膜和基底的晶向分别是a和bm=

5、a-b

6、/a均匀形核：晶核在母相基体中无择优的任意均匀分布，称为均匀成核。非均匀形核：晶核在母相基体中某些区域择优的不均匀分布，称

7、为非均匀形核2、什么是点阵参数?正方晶系和立方晶系的空间点阵特征是什么?画出立方晶系中(123)的晶面。113、在晶胞中画出下列晶面和晶向：[111],[110],[],[],[];(111),(110),(225),(),()4、在图上标出下列晶向和晶面的指数5、画出三种典型晶胞结构示意图，其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么？6、从非晶体和晶体的X射线衍射特征的区别解释其结构的区别。非晶体的衍射曲线图有弥散状的的衍射峰晶体的衍射图线有尖锐的衍射峰。7、比较晶体、非晶体和准晶体在结构上的异同。晶体在结构上长城有序，具

8、有周期对称性。非晶体只在短程上有序，长程无序准晶体具有准周期性，有周期对称性，长程无序8、简述薄膜形核的过程和长大的过程。入射粒子沉积到基板表面，经过吸附和迁移，凝结过程形成原子团，原子团之间碰撞之后原子团会逐渐增大。原子数超过某一临界值，形成临界核，临界核继续碰撞有机会产生稳定核。稳定核逐渐增大形成小岛。岛状到联并再到沟道最后形成连续膜。9、为何从球冠形晶核模型推导出的临界晶核半径与实际偏差很大？更符合实际的模型是什么样的？原因是薄膜实际形核时临界能很小，不能形成球冠形状。因此宏观的表面能，界面能，体积自由能的统计数据在此

9、处不再有意义。原子聚集理论。10、什么叫临界晶核？长大和缩小都可以使晶核能量降低的原子团11、薄膜的组织（晶态）结构有几种形态？各有何特点？无定形结构：非晶态多晶模型：取向不同的多个小晶体构成。宏观上伪等向性单晶结构模型：晶体的结构与取向都与基片有关纤维结构模型。择优取向，某些晶面或晶向趋于一致。12、薄膜的晶体结构与体材料有区别吗？如果有，是怎样的区别？有区别，大多数情况下薄膜中晶粒的晶体结构与体材料的结构相同；而晶粒取向和晶粒尺寸与体材料不同。13、结合图2－68简述薄膜的表面（晶粒）结构与温度的关系。（1）低温时，为锥

10、状晶粒结构，1区（2）随基体温度升高，形成纤维状晶粒结构，t区（3）然后转到2区，形成完全致密的柱状的体结构。（4）温度继续升高，柱状晶体长大，其结构变成等轴晶形貌。3区第三章材料晶体缺陷111、重要名词：晶体缺陷：晶体的不完整性，与理想晶体偏离的部分。化学缺陷：原子排列不混乱，构成晶体元