1、作 業(yè) 評 講,材料科學(xué)基礎(chǔ),習(xí)題一: (P51) 1.,（421）,（123）,2.計算f.c.c100、110、111面間距,體心立方當(dāng)h+k+l=奇數(shù)， 面心立方當(dāng)h、k、l不全為奇（偶）數(shù)時，修正為：,2,3.計算f.c.c 線密度，111面密度。,|a110|,|a110|,b.c.c,f.c.c,晶體結(jié)構(gòu),原子線密度,晶向,b.c.c,f.c.c,111,110,100,晶體結(jié)構(gòu),原子面密度,晶面,4.在 面上繪出 晶向,六方晶系中繪制晶向時，應(yīng)先將四指數(shù)轉(zhuǎn)化成三指數(shù)，按三指數(shù)繪制,5.畫六方系中的常見晶向,標(biāo)定晶向指數(shù)時，應(yīng)先按三指數(shù)標(biāo)定，再轉(zhuǎn)換成四指數(shù),100 210 110,

2、010,O,A,確定圖中晶向OA、OB的指數(shù),B,標(biāo)定晶向指數(shù)時，應(yīng)先按三指數(shù)標(biāo)定，再轉(zhuǎn)換成四指數(shù),“指數(shù)看特征，正負看走向”。 根據(jù)晶向的特征，決定指數(shù)的數(shù)值； 根據(jù)晶向是“順軸”（即與軸的正向成銳角）還是“逆軸”（即與軸的正向成鈍角），決定相應(yīng)于該軸的指數(shù)的正負。,立方和六方晶體中重要晶向的快速標(biāo)注,x3,0001,晶軸 面對角線 體對角線,6為什么金屬的密度高（與共價鍵固體比較)? 為什么無機非金屬材料一般熔點和硬度較高？ 為什么高分子材料的柔韌性相對較好？,答： 1、 由質(zhì)量較大，半徑較小的金屬原子構(gòu)成。 金屬鍵無方向性和飽和性，結(jié)合時盡量密堆。 共價鍵有方向性和飽和性。 2、無機非金

3、屬材料的結(jié)合鍵為共價鍵離子鍵，鍵能高 所以熔點和硬度高。 3、高分子材料大分子鏈間由范德華力或氫鍵結(jié)合，鍵能低， 鏈與鏈間很容易發(fā)生相對滑移，轉(zhuǎn)動，故柔韌性好。,本章重點： 結(jié)合鍵對材料性能的影響 晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的標(biāo)定 三種典型金屬結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)特征 堆垛 間隙,陽離子配位體規(guī)律, r +/r -是決定離子晶體配位多面體形態(tài)的關(guān)鍵因素。,作業(yè)2：,1、計算離子晶體中配位數(shù)為3和4的最小離子半徑比r+r-。,r+r-,r-,2、已知NaF核間距為0.231nm，F(xiàn)-半徑為0.133nm，求正負離子的配位數(shù)，說明晶體結(jié)構(gòu)特征（空間點陣、結(jié)構(gòu)單元、晶胞中原子數(shù)）。,r+ = r0-r- = 0.2

4、31-0.133 = 0.098 r+/r- = 0.737 查上表，n = n-8，立方體間隙； 空間點陣: 簡單立方 結(jié)構(gòu)單元: NaF 晶胞中原子數(shù) 1Na+1F,3、示意畫出金剛石型結(jié)構(gòu)的晶胞，說明其中包含有幾個原子，并寫出各個原子的坐標(biāo)。,晶胞原子數(shù)：8 頂點坐標(biāo)：（000），（100），（110），（010） （001），（101），（111），（011） 面心坐標(biāo)：,基本要求： 離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則， NaCl型，ZnS型（立方）晶體結(jié)構(gòu)特點， 金剛石型共價晶體結(jié)構(gòu)特點。,1.固溶體與金屬化合物在成分、結(jié)構(gòu)和性能上有何差異？,高熔點， 硬而脆,強度硬度高于純?nèi)軇h低于金屬化合物；

5、塑性韌性相反,性能,不同于任何組元， 各組元獨立呈規(guī)則分布,同溶劑，但晶格常數(shù)有變化 溶質(zhì)原子統(tǒng)計均勻分布,結(jié)構(gòu),典型成分可用分子式表示,可變，位于相圖兩端,成分,化合物,固溶體,作業(yè)3：,3、求電子濃度。,Cu3Al：,NiAl：,1.5,Fe5Zn21：,1.61,Cu3Sn：,1.75,MgZn2：,2,h.c.p,b.c.c,復(fù)雜立方,六方結(jié)構(gòu),電子化合物,Laves相,b.c.c,銀和鋁都具有面心立方結(jié)構(gòu)，它們的原子半徑分別為rAg=0.1441nm，rAl=0.1428nm，問它們在固態(tài)下能否無限互溶？為什么？,不能。結(jié)構(gòu)相同，原子半徑相差很小，是無限互溶的必要非充分條件 Ag的價電子數(shù)為1，Al為3，受極限電子濃度影響，理論溶解度僅18%， 所以在固態(tài)下它們不能無限互溶。,7. 立方ZnS的密度為4.1Mg/m3，試計算兩離子的中心距離,ZnS： f.c.c結(jié)構(gòu) 晶胞原子數(shù)：4Zn+4S 摩爾質(zhì)量： m0 = 97.39 設(shè)：晶胞體積為V0,第二章重點及難點,1、固溶體的分類及其結(jié)構(gòu)、性能特點。 2、影響固溶體固溶度的因素。 3、中間相的分類及其結(jié)構(gòu)、性能特點。 4、了解硅氧四面體在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中的意義。 5、熟悉下列概念及術(shù)語： 相、固溶體、置換固溶體、間隙固溶體、有序固溶體、 電負性、（極限）電子濃度；