目录

  • 1 绪论
    • 1.1 材料的定义与内涵
    • 1.2 材料学科的兴起与发展
    • 1.3 材料的分类与发展
    • 1.4 综合练习
  • 2 固体结构基础
    • 2.1 原子结构与键合
      • 2.1.1 原子结构
      • 2.1.2 原子间的键合
    • 2.2 晶体几何学
      • 2.2.1 空间点阵
      • 2.2.2 晶向指数及晶面指数
      • 2.2.3 晶体对称性
      • 2.2.4 极射投影
    • 2.3 固体物质的晶态结构
      • 2.3.1 金属的晶体结构
      • 2.3.2 合金相结构
      • 2.3.3 离子晶体结构及共价键晶体结构
    • 2.4 非晶体与准晶
      • 2.4.1 非晶体
      • 2.4.2 准晶体
    • 2.5 综合练习
  • 3 晶体缺陷
    • 3.1 点缺陷
    • 3.2 位错基础
    • 3.3 柏氏矢量
    • 3.4 位错的运动
    • 3.5 实际晶体中的位错
    • 3.6 表面及界面的基本概念
    • 3.7 综合练习
  • 4 相图
    • 4.1 单元系相图
    • 4.2 二元相图
      • 4.2.1 相图的表示和测定方法
      • 4.2.2 相图热力学的基本要点
      • 4.2.3 匀晶相图
      • 4.2.4 共晶相图
      • 4.2.5 包晶相图
      • 4.2.6 其他类型相图
      • 4.2.7 复杂二元相图的分析方法
      • 4.2.8 铁碳双重相图分析
    • 4.3 三元相图
      • 4.3.1 三元相图的基础
      • 4.3.2 固态不互溶三元共晶相图
      • 4.3.3 固态有限互溶三元共晶相图
      • 4.3.4 其他三元相图
  • 5 凝固
    • 5.1 纯晶体的凝固
    • 5.2 固溶体的凝固
    • 5.3 共晶体的凝固
    • 5.4 铸锭中的组织与缺陷
    • 5.5 综合练习
  • 6 固体中的扩散
    • 6.1 扩散表象理论之菲克第一定律
    • 6.2 扩散表象理论之菲克第二定律
    • 6.3 扩散表象理论之扩散方程的解
    • 6.4 扩散表象理论之柯肯达尔效应
    • 6.5 扩散系数与浓度有关时的解
    • 6.6 固体扩散表象理论之热力学分析
    • 6.7 固体扩散原子理论之扩散机制
    • 6.8 固体扩散原子理论之原子跃迁和扩散系数
    • 6.9 固体扩散原子理论之扩散激活能
    • 6.10 固体扩散的影响因素
    • 6.11 固体扩散之反应扩散
    • 6.12 综合练习
  • 7 固态材料的形变与再结晶
    • 7.1 弹性和黏弹性
    • 7.2 晶体的塑性变形
    • 7.3 回复和再结晶
    • 7.4 热变形与动态回复、再结晶
    • 7.5 综合练习
  • 8 固态相变的基本原理
    • 8.1 固态相变的特点
    • 8.2 固态相变的分类
    • 8.3 固态相变的形核与长大
    • 8.4 固态相变的动力学
    • 8.5 典型固态相变分析
    • 8.6 综合练习
  • 9 材料的功能特性
    • 9.1 材料的功能特性简介和理论基础
    • 9.2 材料的电性能和光性能
    • 9.3 综合练习
综合练习

练习

1.Cu中空位周围原子的振动频率为1013s-1,⊿EV0.15×10-18Jexp(Sm/k)约为1,试计算在700K和室温(27)时空位的迁移频率。

2.若将一位错线的正向定义为原来的反向,此位错的柏氏矢量是否改变?位错的类型性质是否变化?一个位错环上各处位错的类型是否相同?

3.如图所示的两根螺型位错,一个含有扭折,而另一个含有割阶。图中所示的箭头方向为位错线的正方向,扭折部分和割阶部分都为刃型位错。①若图示滑移面为fcc(111)面,问这两根位错线段中(指扭折和割阶),哪一根比较容易通过自身的滑移而去除?②解释含有割阶的螺型位错在滑动时是怎样形成空位的。

 

4.假定有一个b[00]晶向的刃型位错1沿着(100)晶面滑动。①如果有另一个伯氏矢量在[010]方向,沿着(001)晶面上运动的刃型位错2,通过上述位错1时,该位错2将发生扭折还是割阶?②如果有一个伯氏矢量在[100]方向,沿着(001)晶面上运动的螺型位错3,通过上述位错1时,该位错3将发生扭折还是割阶?

5.有两个被钉扎住的刃型位错A-BC-D,它们的长度x相等,且具有相同的b,而b的大小和方向相同。每个位错可以看成F-R位错源。试分析在其增殖过程中二者的交互作用。若能形成一个大的位错源,使其开动的临界切应力τC多大?若两位错的b相反,情况又如何?

6.试分析在FCC中,下列位错反应能否进行?并指出其中3个位错的反应类型?反应后生成的新位错能否在滑移面上运动?

7.已知某FCC的堆垛层错γ=0.01J/m2, G=7×1010Pa,试确定两个不全位错的平衡距离。

8.设有两个α相晶粒与一个β相晶粒相交于一公共晶棱,并形成三叉晶界,已知β相所张的两面角为100°,界面能,试求α相与β相的界面能