第一章8．計算下列晶體的離於鍵與共價鍵的相對比例
(1)naf
(2)cao
(3)zns
解：1、查表得：xna=0.93,xf=3.98
根據鮑林公式可得naf中離子鍵比例為：
共價鍵比例為：1-90.2%=9.8%
2、同理，cao中離子鍵比例為：
共價鍵比例為：1-77.4%=22.6%
3、zns中離子鍵比例為：
共價鍵比例為：1-19.44%=80.56%
10說明結構轉變的熱力學條件與動力學條件的意義．說明穩態結構與亞穩態結構之間的關係。
答：結構轉變的熱力學條件決定轉變是否可行，是結構轉變的推動力，是轉變的必要條件；動力學條件決定轉變速度的大小，反映轉變過程中阻力的大小。
穩態結構與亞穩態結構之間的關係：兩種狀態都是物質存在的狀態，材料得到的結構是穩態或亞穩態，取決於轉交過程的推動力和阻力(即熱力學條件和動力學條件)，阻力小時得到穩態結構，阻力很大時則得到亞穩態結構。穩態結構能量最低，熱力學上最穩定，亞穩態結構能量高，熱力學上不穩定，但向穩定結構轉變速度慢，能保持相對穩定甚至長期存在。
但在一定條件下，亞穩態結構向穩態結構轉變。
第二章1．回答下列問題：
(1)在立方晶系的晶胞內畫出具有下列密勒指數的晶面和晶向：
(001）與[210]，(111）與，與 [111],與[123],與[236］
(2)在立方晶系的乙個晶胞中畫出（111)和 （112)晶面，並寫出兩晶面交線的晶向指數。
(3)在立方晶系的乙個晶胞中畫出同時位於（101). (011)和（112)晶面上的晶向。
解：1、
2．有一正交點陣的 a=b, c=a/2。某晶面在三個晶軸上的截距分別為 6個、2個和4個原子間距，求該晶面的密勒指數。
3．立方晶系的 ｛111}, 1110}, ，原子密度：
密排方向：<111> ，原子密度：
2、麵心立方
密排面：，原子密度：
密排方向：<110>，原子密度：
3、密排六方
密排面：，原子密度：
密排方向：，原子密度：
7．求下列晶面的晶面間距，並指出晶面間距最大的晶面 ：
(1）已知室溫下 α-fe的點陣常數為0. 286nm，分別求出 （100), (110), (123）的晶面間距 。 (2）已知 9160c時γ-fe的點陣常數為 0.
365nm，分別求出 （100), (111), (112）的晶面間距 。
(3）已知室溫下 mg的點陣常數為a=0.321nm, c=0. 521nm，分別求出 （1120), (1010),(1012）的晶面間距。
8．回答下列問題：
(1）通過計算判斷, (132), (311）晶面是否屬於同一晶帶？
(2）求 （211)和 （(110）晶面的晶帶軸 ，並列出五個屬於該晶帶的晶面的密勒指數。
解：1、根據晶帶定律，hu+kv+lw=0，可得
, (132)的晶帶軸為
3×1+1×1-2×1=2≠0
或 (132), (311）的晶帶軸為
-1×1+1×5-0×8=4≠0
故, (132), (311）晶面不屬於同一晶帶
2、根據晶帶定律，hu+kv+lw=0，可得
2u+v+w=0
u+v=0
聯立求解，得：u:v:w=-1:1:1，故晶帶軸為
屬於該晶帶的晶面：（321）、（312）、（101）、、（431） 等。
9．回答下列問題：
(1）試求出立方晶系中[321］與[401]晶向之間的夾角。
(2）試求出立方晶系中（210)與（320)晶面之間的夾角。
(3）試求出立方晶系中（111)晶面與晶向之間的夾角。
解：1、根據晶向指數標定法可知：向量必然平行於[321]晶向
向量必然平行於[401]晶向
則：這兩個向量夾角即為[321］與[401]晶向之間的夾角
根據向量點積公式：
即α=32.58°
或向量的模分別為
根據餘弦定理：
解得： α=32.58°
2、立方系中同指數的晶面與晶向相互垂直，故（210)與（320)晶面之間的夾角與[210]與[320]晶向之間的夾角相等，
根據晶向指數標定法可知：向量必然平行於[210]晶向
向量必然平行於[320]晶向
則：這兩個向量夾角即為[210］與[320]晶向之間的夾角
根據向量點積公式：
即α=7.1°
或向量的模分別為
根據餘弦定理：
解得： α=7.1°
3、由於（111)晶面與晶向之間滿足晶帶定律：hu+kv+lw=0，
根據晶帶定律可知，立方晶系中（111)晶面與晶向平行，故他們之間的夾角為0°。
方法2，1、求[111]與之間夾角為90°
2、（111）與之間夾角為0°
第四章1．純 cu的空位形成能為 1.5aj/atom (1aj=10-18j)，將純cu加熱至850℃後激冷至室溫 (20℃)，若高溫下的空位全部保留，試求過飽和空位濃度與室溫平衡空位濃度的比值。
解：平衡空位濃度：
2．已知銀在 800℃下的平衡空位數為 3. 6 ×1023/m3，該溫度下銀的密度ρag = 9. 58g/crn3 ,銀的摩爾質量為mag=107.
9g/mol，計算銀的空位形成能。
解：平衡空位濃度：
1m3內銀原子總數：
3．空位對材料行為的主要影響是什麼？
密度下降，電阻增加，強度提高，擴散機制，高溫蠕變機理
4．某晶體中有一條柏氏向量為a [001]的位錯線，位錯線的一端露頭於晶體表面，另一端與兩條位錯線相連線，其中一條的柏氏向量為，求另一條位錯線的柏氏向量。
答：根據柏氏向量的守恆性，另一條位錯的柏氏向量為：
5．在圖 4-52所示的晶體中，abcd滑移面上有乙個位錯環，其柏氏向量b平行於ac
(1)指出位錯環各部分的位錯型別。 (2)在圖中表示出使位錯環向外運動所需施加的切應力方向。 (3)該位錯環運動出晶體後，晶體外形如何變化？
答：（1）圖（a）中a、c處為純刃位錯，b、d處為純螺位錯，其餘部分為混合位錯.
（2）切應力與b平行，作用在晶體上下兩面上。如圖(b)
（3）沿b方向滑出乙個柏氏向量單位的距離，俯檢視如圖(c) 。
6．在圖 4-53所示的晶體中有一位錯線 fed, de段正好處於位錯的滑移面上，of段處於非滑移面上，位錯的柏氏向量 b與 ab平行而垂直於 bc, (1)欲使de段位錯線在 abcd滑移面上運動 （of段因處於非滑移面是固定不動的），應對晶體施加怎樣的應力？ (2）在上述應力作用下 de段位錯線如何運動 ，晶體外協如 1可賈化 ？
7．在圖 4-54所示的麵心立方晶體的 （111)滑移面上有兩條彎折的位錯線 os和 o's'其中 o's'位錯的台階垂直十 （(111),它們的桕氏天量如圖中箭頭p)rt o 0）判斷位錯線上各段位錯的型別。 (2）有一切應力施加於滑移面，且與柏氏向量平行時，兩條位錯線的滑移特徵有何差異？
8．在兩個相互垂直的滑移面上各有一條刃型位錯線，位錯線的柏氏向量如圖 4-55a, b所示。設其中一條位錯線 ab在切應力作用下發生如圖所示的運動，試問交截後兩條位錯線的形狀有何變化？各段位錯線的位錯型別是什麼？
(1)交截前兩條刃位錯的柏氏向量相互垂直的情況 （圖a) (2)交截前兩條刃位錯的柏氏向量相互平行的情況 （圖b)
9．在晶體的同一滑移面上有兩個直徑分別為 r；和r：的位錯環，其中rl>r2，它們的柏氏向量相同，試問在切應力作用下何者更容易運動？為什麼？
10．判斷下列位錯反應能否進行：
幾何條件：
能量條件：反應前
反應後滿足幾何條件和能量條件，故反應能夠進行。
幾何條件：
能量條件：反應前
反應後滿足幾何條件，但反應前後能量相等，不滿足能量條件，故無外力作用時，該位錯反應不能進行。
幾何條件：
能量條件：反應前
反應後滿足幾何條件，但反應前後能量相等，不滿足能量條件，故無外力作用時，該位錯反應不能進行。
幾何條件：
能量條件：反應前
反應後滿足幾何條件，但反應後能量增加，故反應不能進行。
11.若麵心立方晶體中」一號[101〕的全位錯以及」一音c1211的不全位錯，此兩位錯相遇發生位錯反應，試問： (1)此反應能否進行？
為什麼？ (2)寫出合成位錯的柏氏向量，並說明合成位錯的性質
12·在麵心立方晶體的「「）面上有」一號叮『。彐的位錯，試問該位錯的刃型分量及螺型分量應處於什麼方向上，在晶胞中畫出它們的方向，並寫出它們的晶向指數。
13．已知cu的點陣常數為0. 255nm，密度為8. 9g/cm"摩爾質量為63.
54g/mol。如果cu在交變載荷作用下產生的空位濃度為 5 x 10-4，並假定這些空位都在｛111｝面上聚集成直徑為20nm的空位片，（相當於抽出一排原子而形成位錯環） (1)計算 lcm3晶體中位錯環的數目。 (2）指出位錯環的位錯型別。
(3）位錯環在｛111｝面上如何運動？
14．為什麼點缺陷在熱力學上是穩定的，而位錯則是不平衡的晶體缺陷了
15．柏氏向量為的全位錯可以在麵心立方晶體的哪些｛111｝面上存在？試寫出該全位錯在這些面上分解為兩個a/6<112＞分位錯的反應式。
材料科學基礎作業分章
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無機材料科學基礎課後習題答案
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3 1 名詞解釋 a 螢石型和反螢石型 b 類質同晶和同質多晶 c 二八面體型與三八面體型 d 同晶取代與陽離子交換 e 尖晶石與反尖晶石 答 a 螢石型 caf2型結構中，ca2 按麵心立方緊密排列，f 佔據晶胞中全部四面體空隙。反螢石型 陽離子和陰離子的位置與caf2型結構完全相反，即鹼金屬離子...