第二章晶体结构缺陷习题答案

发布 2022-07-15 14:47:28 阅读 7955

1.(错)位错属于线缺陷,因为它的晶格畸变区是一条几何线。

2.(错)螺型位错的柏氏失量与其位错线垂直,刃型位错的柏氏失量与其位错线是平行。

3. (错)肖特基缺陷是由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。

4.(错)弗伦克尔缺陷是由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。

二选择题。1.非化学剂量化合物zn1+xo中存在a 。

a. 填隙阳离子b. 阳离子空位

c. 填隙阴离子d. 阴离子空位。

2. 非化学计量化合物uo2+x中存在c

a. 填隙阳离子b. 阳离子空位

c. 填隙阴离子d. 阴离子空位。

3.非化学剂量化合物tio2-x中存在 d

a. 填隙阳离子b. 阳离子空位

c. 填隙阴离子d. 阴离子空位。

4.螺型位错的位错线是 a

a. 曲线 b. 直线 c. 折线 d. 环形线。

5.非化学剂量化合物zno1-x中存在 d

a. 填隙阳离子b. 阳离子空位

c. 填隙阴离子d. 阴离子空位。

6. 非化学计量化合物uo2+x中存在 c

a. 填隙阳离子 b. 阳离子空位 c. 填隙阴离子 d. 阴离子空位。

三、名词解释。

1. 弗仑克尔缺陷。

原子离开其平衡位置二进入附近的间隙位置,在原来位置上留下空位所形成的缺陷,特点是填隙原子与空位总是成对出现。

2.固溶体:

物种数:凡在固体条件下,一种组分(溶剂)内“溶解”了其它组分(溶质)而形成的单。

一、均匀的晶态固体称为固溶体。

四、解答题。

1.完成下列缺陷方程式,并且写出相应的化学式

(1)nacl溶入cacl2中形成空位型固溶体;

(2)cacl2溶人nac1中形成空位型固溶体;

解:(1)naclnaca’+ clcl + vcl·

ca1-xnaxcl2-x

2)cacl2cana· +2clcl + vna’

na1-2xcaxcl

2完成下列缺陷方程式,并且写出相应的化学式(6分)

(1)mgcl2固溶在licl晶体中形成填隙型。

li1-xmgxcl1+x

2) sro固溶在li2o晶体中形成空位型。

li2-2xsrxo

3.写出下列缺陷反应式。

.nacl形成肖脱基缺陷。

.agi形成弗伦克尔缺陷(ag+进入间隙)。

kcl溶入cacl2中形成空位型固溶体。

解:1、o→vna ′+vcl˙ 2、agag+vi→agi˙+vag′

kclkca’+ clcl + vcl·

ca1-xkxcl2-x

4 对于mgo、al2o3和cr2o3,其正、负离子半径比分别为0.47,0.36和0.40。al2o3和cr2o3形成连续固溶体。(4分)

a)这个结果可能吗?为什么?

b)试预计,在mgo-cr2o3系统中的固溶度是有限还是很大的?为什么?

答(a)可能,al2o3和cr2o3的正离子半径之比小于15%。晶体结构又相同。所以可能。

b)mgo-cr2o3系统中的固溶度是有限的,由于的晶体结构不同。

5.对于刃位错和螺位错,区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。(4分)

答:刃位错:位错线垂直于滑移方向与位错线相互垂直。位错线垂直于位错运动方向;柏氏矢量和位错运动方向一致。

螺位错:位错线平行于滑移方向与位错线平行,位错线垂直与位错运动方向。柏氏矢量和位错运动垂直。

6.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类?(3分)

答:点缺陷,线缺陷,面缺陷;

7.对于刃位错和螺位错,区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。

答:刃位错:位错线垂直于位错线垂直于位错运动方向;螺位错:位错线平行于位错线垂直于位错运动方向。(4分)

8.什么是固熔体?它是如何分类的?(6分)

只在固态条件下,一种组分内“溶解”了其它组成而形成单。

一、均匀的晶态固体。

按溶质(杂质)原子在溶剂(基质)晶格中的位置划分:

间隙型固溶体、置换型固溶体。

按溶质(杂质)原子在溶剂(基质)晶体中置换能力不同分类:

完全互溶固溶体、 部分互溶固溶体。

五、填空题。

1.影响置换型固溶体置换能力的主要因数有离子大小、晶体结构、离子电荷、电负性。

2. 位错线是已滑移区与非滑移区在滑移面上是的交界线,它实际上是一条晶格畸变的管道区域。刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直,螺型位错的柏氏矢量与其位错线平行。

五、计算题。

非化学计量化合物fexo中,fe3+/fe2+=0.1,求fexo中的空位浓度及x值。

解:fe2o32fefe· +3oo + vfe’’

y 2y y

x=1-y=1-0.0435=0.9565,fe0.9565o

vfe’’]2.22×10-2

第二章晶体缺陷

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