晶体结构作业题。
1、写出立方晶系〈001〉、〈011〉、〈111〉包含的晶向指数。
2、写出立方晶系中晶面族｛010｝、｛011｝、｛111｝包含的晶面指数。
3、fcc晶体最近邻和次次近邻的原子数是多少？
4、计算fcc晶体中晶面族｛001｝、｛011｝、｛111｝的面间距。
5、求金刚石的致密度？
6、已知mg是hcp结构，且轴比c/a=1.624，体密度ρv=1.74g/cm^2，问a、c、原子半径r和mg的致密度各是多少？
7、分别计算cscl、nacl、zns的理论密度和致密度。
8、c在γ－fe中最大溶解的度是8.9%（原子百分数），则有多少八面体间隙被占据（γ－fe中fe原子数与八面体间隙数比例是1︰1）？
9、cu的密度为8.96g/cm^3，试求：⑴、cu的点阵常数、原子半径 ⑵、xau=60%的cu—au固溶体中，a=0.
3795nm，ρ=14.213g/cm^3，则该合金是什么类型的固溶体？
10、写出hume—rothery固溶体定律的内容。
11、fcc的cu，每500个cu原子失去一个原子形成空位，晶格常数a=0.3615nm，求cu的密度、致密度？
12、h原子在α-fe的间隙位置，若200个fe原子伴随一个h原子，求α-fe的密度与致密度？
13、mgo密度是3.58g/cm^3，晶格常数a=0.42nm，试求每个mgo晶胞中所含肖特基缺陷数？
位错作业题。
1、若面心立方晶体（cu）中开动的滑移系为(111)[ 10－1]
1)、若滑移是由刃位错运动引起的，写出位错线的方向。
2)、若滑移是由螺位错引起的，写出位错线的方向。
2、如图所示为一个简单立方晶体，滑移系统是<001>。今在（011）面上有一空位片abcda，又从晶体上部插入半原子片efgh，它和（010）面平行，请分析：
1)、分析各段位错的柏氏矢量和位错的性质；
2)、如果沿方向拉伸，分析abcda位错的可动性。
3、指出图中位错环的各段位错线是什么性质的位错？他们在外应力作用下将如何运动？（刃位错）（沿滑移面向晶体四周扩散）
4、在图中所示的晶体中，abcd滑移面上有一个位错环，其柏氏矢量b平行于ac。
1)、指出位错环各部分的位错类型。（ac交点处是刃位错，与ac平行处点是螺位错，其余部分是混合位错）
2)、在图中表示出使位错环向外运动所需施加的切应力方向。（与ac平行）
3)、改为错环运动出晶体后，晶体外形如何变化？（晶体上下半原子面沿ac线相对错动一个b矢量）
5、简单立方晶体(100)面有1 个b=[ 010 ]的刃位错。
1)、在(001)面有1 个b=[010]的刃位错和它相截，相截后2 个位错产生弯结还是割阶？（割阶）
2)、在(001)面有1 个b=[100]的螺位错和它相截，相截后2 个位错产生弯结还是割阶？（割阶）
6、下图表示在同一直线上有柏氏矢量相同的2 个同号刃位错ab 和cd(位错线长l)，距离为x=3l，他们作f-r 源开动。
1)、画出这2 个f-r 源增殖时的逐步过程，二者发生交互作用时，会发生什么情况？
2)、若2 位错是异号位错时，情况又会怎样？
7、证明面心立方结构中，如果a[100]位错是纯螺位错，下式的反应是可行的：a [110]/2+
a[1－10 ]/2→a[100]。如果是纯刃位错则是不可行的。若a[110]/2 位错滑移运动，上式反应。
在哪些面上进行？
8、已知在（1－11）面上，a [－1－1 0]/2→a[－2－1 1]/6+a[－1－2－1]/6，在(111)面上，a [1－1 0]/2→a[2－1－1]/6+a[1－2 1]/6，即领先位错a[－2－1 1]/6、a[2－1－1]/6在滑移面交线处合成为一个新的位错，计算生成位错的l、b，并讨论新生成位错的可动性？
9、证明交于一点的三条晶界夹角相等，且为120°？
10、试分析相界上第二相形貌与两面角的关系？
晶体扩散作业题。
1、如图所示，在ni和ta中间插入一个0.05cm厚的mgo层作为扩散屏障以阻止ni和ta两种金属之间的相互作用。在1400 ℃时，ni原子能穿过mgo层扩散到ta中。
计算：①、每秒钟通过mgo层的ni原子数；②、ni原子层减少的速度v，减少一微米厚度所需的时间是多少（？已知ni原子在mgo中的扩散系数是9×10－12cm2/s，且1400℃时ni原子的晶格常数为3.
6×10－8cm。
被mgo层隔离开的ni和ta扩散偶。
解： 【扩散第一定律的应用】
在ni和mgo界面上ni的浓度为：
在ta和mgo界面上ni的浓度应为0，所以浓度梯度为：
ni通过mgo的扩散通量为：
由于（扩散的连续性）
cm/s由此可得，ni层减少一微米所需的时间为：
2、设碳原子在铁中的八面体间隙三维空间中跃迁。
1)、试证明碳原子在在γ铁中扩散系数，其中a为点阵常数，γ为间隙原子的跳动频率。
2)、跃迁的步长为2.53×10－10m。γ铁在925℃渗碳4h，碳原子跃迁频率为γ＝1.7×109/s，求碳原子总迁移路程s和碳原子总迁移的均方根位移。
解。1)立方晶系的三维扩散系数可表示为：。fcc晶体中，碳原子扩散距离 , 则。
2) 碳原子跳动次数，已知跃迁步长，则碳原子总迁移路程=6193.44(m)
碳原子总迁移的均方根位移。
m)3、对含碳0.1％的碳钢工件在900℃进行渗碳处理。表面保持1.
2％c的渗碳气氛。要求距工件表面0.2 cm处含碳0.
45％，已知碳在奥氏体中扩散系数。计算：
1)、渗碳时间；
2)、如果要求距工件表面0.3 cm处含碳0.45％，渗碳时间延长多少倍；
3)、如果是纯铁，渗碳温度为800℃，示意画出工件相分布与碳浓度分布。
解： 【扩散第二定律的应用】
已知：cs＝1.2％c，c0＝0.1％c，cx＝0.45％c，x＝0.2cm
则。查表得。
对于fcc铁中碳的扩散有：
查表得。由此可得，热处理的温度和时间应满足下面的关系。
温度（t）为900℃（1173 k）时，时间（t）应为116,174秒。
3）（反应扩散）
4、设bccfe加热到1000k，一侧与co/co2混合气体接触使在表面c的浓度为0.2%（质量分数），另一侧与氧化气氛接触，使c浓度保持0%，计算每秒每平方厘米传输到后表面的c的原子数。已知板厚0.
1cm，bccfe的密度约为7.9g/cm^2，1000k时扩散系数为8.7×10^－7cm^2/s.
纯金属凝固作业题。
1、已知液态纯镍在过冷度为319℃时发生均匀形核。设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726k，熔化热δhm=18075j/mol，摩尔体积vni=6.6cm3/mol，计算纯镍的液-固界面能和临界形核功。
解：2、设纯金属凝固形成立方晶核。分别推导出在均匀形核、非均匀形核情况下：
1)、临界晶核半径与过冷度关系式；
2)、临界形核功与晶核临界表面积关系式；
3)、临界形核功与晶核临界体积关系式。
材料科学基础作业
第2章。1以 形式归纳总结3种典型的晶体结构的晶体学特征。2试推导正交晶系中晶面间距的计算式。3金刚石为碳的一种晶体，为复杂面心立方结构，每个晶胞含有8个碳原子，晶格常数a 0.357nm，当它转换成石墨。2.25g cm3 结构时，求其体积改变百分数？第3章。1 在fe中形成1mol空位的能量为1...
材料科学基础作业
习题一 写出七大晶系与点阵参数的关系。答 三斜晶系 a b c，90 单斜晶系 a b c，90，90 正交晶系 a b c90 六方晶系 a1 a2 a3 c，90 120 菱方晶系 a b c，90 四方晶系 a b c，90 立方晶系 a b c，90 习题二。与纯金属相比，固溶原子的溶入对固...
《材料科学基础》作业
1.写出立方晶系的晶面族所包含的所有晶面。2.在立方晶系的四面体中，画图并表示出四面体所包含的 晶面族的四组晶面。3.10 和 112 晶面是否属于同一晶带？为什么？画图表示出晶带轴和晶带面。4.分别在三个晶胞中画图表示 11 与 110 11 与 01 211 与 211 晶。向和晶面。5 标出下...