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1.1.1 金属的晶体结构
(一)填空题
1.同非金属相比,金属的主要特性是 导电性、导热性、塑性优良,正的电阻-温度系数 2.晶体与非晶体的最根本区别是 晶体中原子排列是周期性规则有序的,而非晶体中原子排列是混乱无序的
3.金属晶体中常见的点缺陷是 空位和间隙原子 ,最主要的面缺陷是 晶界 。 4.位错密度是指 单位体积中位错线的总长度 ,其数学表达式为 L / V 。
5.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做 晶格 ,而晶胞是指 能表示晶体结构的最小的晶格 。
6.在常见金属晶格中,原子排列最密的晶向,体心立方晶格是 【111】 ,而面心立方晶格是 【110】 。
7 晶体在不同晶向上的性能是 不同的 ,这就是单晶体的 各向异性 现象。一般结构用金属为 多晶体 晶体,在各个方向上性能 是相同的 ,这就是实际金属的 伪各向同性 现象。
8 实际金属存在有 点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 三种缺陷。位错是 线 缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度 低 得多。
9.常温下使用的金属材料以 细小 晶粒为好。而高温下使用的金属材料在一定范围内以
粗大 晶粒为好。
10.金属常见的晶格类型是 FCC 、 BCC 、 HCP 。
11.在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB晶向指数为 <1-10> 或 <-110> ,OC晶向指数为 <112> ,OD晶向指数为 <212> 。
12.铜是 FCC 结构的金属,它的最密排面是 (111) ,若铜的晶格常数a=0.36nm,
那么最密排面上原子间距为 。
13 α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有 ,
属于面心立方晶格的有 ,属于密排六方晶格的有 。
14.已知Cu的原子直径为0.256nm,那么铜的晶格常数为 。1mm3Cu中的原子数
为 。 15.晶面通过(0,0,0)、(1/2、1/4、0)和(1/2,0,1/2)三点,这个晶面的晶面指数为 {001} . 16.在立方晶系中,某晶面在x轴上的截距为2,在y轴上的截距为1/2;与z轴平行,则
该晶面指数为 {120} . 17.金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有 金属键 的
结合方式。
18.同素异构转变是指 同一成分的金属在固态下具有不同的晶体结构 。纯铁在 1394C°和912C° 温度发生 δ-Fe —γ-Fe 和γ-Fe —α-Fe 转变。 19.在常温下铁的原子直径为0.256nm,那么铁的晶格常数为 。 20.金属原子结构的特点是 原子核外最外层电子数为1-3 。 21.物质的原子间结合键主要包括 离子键 、 共价键 和 金属键 三种。 22.大部分陶瓷材料的结合键为 离子键和共价键 。 23.高分子材料的结合键是 共价键 。
(二)判断题
1.因为单晶体具有各向异性的特征,所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。 ( × )
2.金属多晶体是由许多结晶位向相同的晶粒所构成。 ( × )
3.因为面心立方晶体与密排六方晶体的配位数相同,所以它们的原子排列密集程度也相同 ( √) 4.体心立方晶格中最密原子面是{111}。 ( × ) 5.金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。 ( √ )
’.
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6.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。( √ ) 7.实际金属在不同方向上的性能是不一样的。( × )
8.纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变,体积会发生膨胀。 ( × ) 9.面心立方晶格中最密的原子面是{111},原子排列最密的方向也是<111>。 ( √ ) 10.在室温下,金属的晶粒越细,则其强度愈高和塑性愈低。 ( × ) 11.纯铁只可能是体心立方结构,而铜只可能是面心立方结构。 ( × )
12.实际金属中存在着点、线和面缺陷,从而使得金属的强度和硬度均下降。 ( × ) 13.金属具有美丽的金属光泽,而非金属则无此光泽,这是金属与非金属的根本区别。 ( × ) 14.正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。( √ ) 15.多晶体是由多个取向不同的单晶体拼凑而成的。( √ ) 16.晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。( × )
17 从热力学上讲,所有的晶体缺陷都使畸变能升高,即都是非平衡态。( × ) 18 从热力学上讲,理想晶体没有晶体缺陷,即没有晶格畸变能,即为平衡状态。( × ) 19.晶体中原子偏离平衡位置,就会使晶体的能量升高,因此能增加晶体的强度。( × )
(三)选择题
1.正的电阻温度系数是指 A、B
A.随温度增高导电性增大的现象 B.随温度降低电阻下降的现象 C 随温度升高电阻减少的现象 D.随温度降低电阻升高的现象 2.金属键的一个基本特征是 A
A.没有方向性 B.具有饱和性 C 具有择优取向性 D. 没有传导性 3.晶体中的位错属于 D
A.体缺陷 B 点缺陷 C 面缺陷 D.线缺陷 4.亚晶界的结构是 B
A.由点缺陷堆集而成 B 由位错垂直排列成位错墙面构成 C 由晶界间的相互作用构成 D 由杂质和空位混合组成 5.多晶体具有 C
A.各向同性 B 各向异性 C 伪各向同性 D 伪各向异性 6.在面心立方晶格中,原子线密度最大的晶向是 B
A.<100> B <110> C.<111> D.<112> 7.在体心立方晶格中,原子面密度最小的晶面是 D
A.{100} B {110} C {111} D {112} 8.金属原子的结合方式是 C
A.离子键 B 共价键 C 金属键 D 分子键 9.晶态金属的结构特征是 B
A.近程有序排列 B 远程有序排 C 完全无序排列 D 部分有序排列
(四) 改错题
1.面心立方晶格的致密度为0.68。 0.74
2.γ-Fe在912℃转变为a-Fe时体积收缩约1%。这是因为γ-Fe的晶格常数大于a-Fe的
晶格常数。
γ-Fe在912℃转变为a-Fe时体积发生收缩。这是因为γ-Fe的晶格致密度大于a-Fe
的晶格致密度。
3.实际金属缺陷越多,则其强度硬度越低。
实际金属晶体缺陷密度越高,则其强度硬度越高而塑性、韧性越低。 4.常温下,金属材料的晶粒越细小时,其强度硬度越高,塑性韧性越低。 常温下,金属材料的晶粒越细小时,其强度硬度越高,塑性韧性也越高。 5.体心立方晶格的最密排面是{100}面。
体心立方晶格的最密排面是{110}面。
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