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《材料科学基础张晓燕1-5章作业及题解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第一章作业题解1・原子屮一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些个原则？3.在元素周期表屮，同一周期或同一主族元素原子结构冇什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？解、同一周期元索具有相同原子核外电子层数，但从左到右，核电荷依次増多，原子半径逐渐减小，电离能增加，失去电子的能力降低，得到电子能力增加，金属性减弱，非金属性增强，同一主族元索最外层电子数相同，但从上一下，电子层数最多，原了半径增大，电离能降低，失去电了能力增加，得到电了能力降低，金属性增加，非金属性降低。4•銘的原子序数为24,共有四种同位数：
2、4.31%的Cr原子含有26个小子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。试求鎔的原子量。解、Ar=0.043IX(24+26)+0.8376X(24+28)+0.0955X(24+29)+0.0238X(24+30)=52.0575.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？金属键；电了共冇化，无饱和性，无方向性。化学键；主价键'离子键；以离子而不是以原子为结合单元，无饱和性，无方向性。共价键；共用电了对，冇饱和性方向性。物理键；次价键，也称范德华健氢键；分子间作用力，氢桥，具有饱和性6.按分了材料受热的表现分类可分为热塑性和热固性两大类，试从
3、高分了链结构角度加以解释之。解、热塑性；具有线性和枝化高分子链结构，加热后变软，可反复加工再成形；热固性；具有休型(立体网状)高分子链结构，不溶于任何溶剂，也不能熔融，一旦定型后不能再改变形状，无法再生。第二章作业题解1、归纳总结三种典型的晶体结构的晶体学特征。解、2、试证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633o解、见图所示，等边三角形的高2(2/八2c3V3a2—+——J+(2丿<3；V43d=理想密排六方晶体结构中d=Ql=vl=L6333、Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243nm,试求Ni的晶格常数和密度。4r4X0.1243门”让,、解、a=—；==7
4、==0.3516(mn)a/2V24X58.69Ar4X58.69o.3、p==厂药=8.967(g/cm)a3(3.516X10~8)3X6.023X1023"an解、4r4、Mo的晶体结构为体心立方结构，其品格常数a=0.31468nm，试求Mo的原子半径口r=—a=—X0.31468=0.1363(nm)4452.05、Cr的品格常数a=0.28844nm,密度为p=7.19g/cm3,试确定此时Cr的品体结构。解、“〃吶仁7.19X(2&4X10^X6.023X1(戸“9977"Ar故为体心立方结构。3643_643w1643142血二9%164342V2V2r=—=—X0.3
5、633=0.1284(nm)44V3V3r=—€/=—X0.2892=0」251(nm)446、・a)按晶体的钢球模型，若球的直径不变，当Fe从fee转变为bee时，计算其体积膨胀多少?b)经x射线衍射测定在912°C时,a-Fe的a=0.2892nm,y-Fe的a=0.3633nm,计算从y-Fe转变为a-Fe时,其体积膨胀为多少?与a)相比，说明其差别原因。解、a)、a——j=4T/3b)>fee°=蔚厂=>%=abce产生差别的原因；品体结构不同，原子半径也不同；品体结构屮原子配位数降低时，原了半径收缩。7、a）算出fee和bcc晶体中四面体间隙及八面体间隙的大小，用原子半径R表
6、示,并注明间隙屮心坐标；b）写出溶解在y・Fe中C原子所处位置，若此类位置全部被C原子占据，那么问在此情况下，y-Fe能溶解多少重量百分比的C?而实际上碳在铁屮的最大溶解度是多少？两者在数值上有差异的原因是什么？4〒R—2R解、a）、/be八面体间隙半径；厂=纟二空==0.4147?2"2"2间隙中心坐标；丄丄丄313间隙中心坐标；bee八面体间隙半径;-1/?=0.291/?bee四面体间隙半径；r=间隙中心处标；-,-,1b）、y・Fc为他结构，八面体间隙半径较大，所以y-Fc•
7、•的碳原子一般处于八面体间隙位置。由于/be结构中八面体间隙数与原子数相等，若此类位置全部被C原子占据
8、，则Y・Fe屮C的原子数分数为50%,质量分数为17.6%。而实际上C在y・Fe中最大质量分数为2.11%,大大小于理论值，这是因为C原了半径为0.077刃加,大于八面体间隙半径（0.054〃舁）,所以碳的溶入引起Y・Fe晶格畸变，这就妨碍了碳原子进一步的溶入。8、A严和O■的离子半径分别为0.05lnm,0.132nm,试求A12O3的配位数。解、两离子半径比为器=0.386离子晶体的配位数取决于阳、阴离子半径之比，查表得知，当工=0.225
