材料化学习题
材料化学第二章习题参考答案与解析
第二章参考答案1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？2.为什么可将金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题?答:金属晶体中金属原子之间形成的金属键即无饱和性又无方向性, 其离域电子为所有原子共有,自由流动,因此整个金属单质可看成是同种元素金属正离子周期性排列而成,这些正离子的最外层电子结构都是全充满或半充满状态,电子分布基本上是球形对称,由于同种元素的原子半径都相等,因此可看成是等径圆球。
又因金属键无饱和性和方向性, 为使体系能量最低，金属原子在组成晶体时总是趋向形成密堆积结构,其特点是堆积密度大,配位数高,因此金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题.3.计算体心立方结构和六方密堆结构的堆积系数。
(1) 体心立方 a ：晶格单位长度 R ：原子半径a 34R = 34R a =，n=2, ∴68.0)3/4()3/4(2)3/4(23333===R R a R bccππζ (2)六方密堆 n=64. 试确定简单立方、体心立方和面心立方结构中原子半径和点阵参数之间的关系。
解：简单立方、体心立方和面心立方结构均属立方晶系，点阵参数或晶格参数关系为90,=====γβαc b a ，因此只求出a 值即可。
对于（1）fcc(面心立方)有a R 24=, 24R a =， 90,=====γβαc b a(2) bcc 体心立方有：a 34R = 34R a =； 90,=====γβαc b a(3) 简单立方有：R a 2=， 90,=====γβαc b a74.0)3(3812)3/4(6)2321(6)3/4(633hcp =⋅=⋅R R R R a a c R ππξ＝R a a c 238==5. 金属铷为A2型结构，Rb 的原子半径为0.2468 nm ，密度为1.53g·cm-3，试求：晶格参数a 和Rb 的相对原子质量。
解：AabcN nM=ρ 其中, ρ为密度, c b a 、、为晶格常数, 晶胞体积abc V =，N A 为阿伏加德罗常数6.022×1023 mol -1，M 为原子量或分子量，n 为晶胞中分子个数，对于金属则上述公式中的M 为金属原子的原子量，n 为晶胞中原子的个数。
材料化学习题【附答案】@北师大
8. 晶面交角守恒是指什么角守恒，为何守恒？晶面的形状和大小为什么不守恒? 晶体外形一般说受哪些因素的影响？ 答： 晶面交角守恒定律， 即同一种晶体的两个相应晶面间的夹角保持恒定不变的 数值，若对应各相应的晶面分别引法线，则每两条法线之间的夹角（晶面夹角） 也必为一个常数。 由于晶体具有点阵结构这一规律决定的。 因为晶体的大小和形状不仅受内部结构的制约，还受外部因素的影响，所以 晶面的形状和大小是不守恒的。 一般说来，在一定程度上受到外因，如温度、压力、浓度和杂质的影响。
Oh’:3C4,4C3,6C2,9,i; O’:3C4,4C3,6C2； Td’:3I4,4C3,6d; Th’:4C3, 3C2,3h, i; T’:4C3, 3C2 晶体无 4 重对称轴、无对称面和对称中心，是由于原子的排布造成。以上 5 种对称 元素系中只有点群 T 符合此条件。 7．一晶体属于空间群 P 2/c， (1) 给出该晶体所属晶系和点阵类型；单斜晶系，简单单斜点阵型式 (2) 给出该晶体所属点群的熊夫利记号；C 2h (3) 写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。2, m, i 8．请说明下列空间群国际记号的含意。
2
习题二 1．写出二氯丙二烯分子可能的异构体及各异构体所属的分子点群。 2．正八面体络合物 MA 6 中的三个配位体 A 被三个 B 取代，所生成的络合物 MA 3 B 3 有多少种异构体？这些异构体各属什么点群？ 3．有A、B、C三种晶体，宏观对称性分别属于C 2v 、D 2h 、D 2d 点群。它们各属于 什么晶系，特征对称元素是什么，晶胞参数间的关系如何？ 4．为什么 l4 种点阵型式中有正交底心，而无四方底心，也没有立方底心型式? 5．为什么有立方面心点阵而无四方面心点阵？ 6．某一晶体的点阵型式具有三个互相垂直的四重轴、对称面、对称中心，而此 晶体却无 4 重对称轴、无对称面和对称中心，问此晶体属于何点群？简述推 理过程。 7．一晶体属于空间群 P 2/c， (1) 给出该晶体所属晶系和点阵类型； (2) 给出该晶体所属点群的熊夫利记号； (3) 写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。 8．请说明下列空间群国际记号的含意。
材料化学习题答案
材料化学习题答案
材料化学学习题答案
材料化学是研究材料的结构、性能和制备方法的学科，它涉及到材料的物理、
化学和工程学知识。
在材料化学的学习过程中，学生们经常会遇到各种各样的
习题，通过解答这些习题，可以加深对材料化学知识的理解和掌握。
1. 什么是材料的结构？
材料的结构是指材料内部原子、分子或离子的排列方式和相互作用。
不同的结
构决定了材料的性能和用途。
常见的材料结构包括晶体结构、非晶结构和多晶
结构。
2. 材料的性能受哪些因素影响？
材料的性能受到多种因素的影响，包括结构、成分、制备工艺等。
其中，结构
是决定材料性能的重要因素，不同结构的材料具有不同的性能特点。
3. 材料的制备方法有哪些？
材料的制备方法包括物理方法和化学方法。
物理方法主要包括熔融法、溶液法、气相沉积法等，而化学方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法等。
通过解答以上习题，我们可以对材料化学的基本概念有一个清晰的认识。
同时，我们也可以了解到材料的结构、性能和制备方法对材料化学的重要性。
希望同
学们能够认真对待材料化学的学习，不断提高自己的知识水平，为将来的科研
和工程实践打下坚实的基础。
材料化学-第四章高分子材料化学习题及答案
第四章高分子材料化学习题：1、高聚物相对分子质量有哪些测试方法？分别适用于何种聚合物分子，获得的相对分子质量有何不同？(10分)答：测定高聚物相对分子质量的方法：渗透压、光散射、粘度法、超离心法、沉淀法和凝胶色谱法等。
这些方法中，有些方法偏向于较大的聚合物分子，有的方法偏向于较小的聚合物分子。
聚合物相对分子质量实际是指它的平均相对分子质量。
(1)数均相对分子质量( Mn ) 采用冰点降低、沸点升高、渗透压和蒸气压降低等方法测定的数均相对分子质量，即总质量除以样品中所含的分子数。
(2)质均相对分子质量( Mω) 采用光散射等方法测定质均相对分子质量。
(3)粘均相对分子质量( Mη) 采用粘度法测定粘均相对分子质量。
2、详述高分子聚合物的分类及各自的特征并举例。
(20分)答：高分子化合物常以形状、合成方法、热行为、分子结构及使用性能进行分类。
1、按高聚物的热行为分类(1) 热固性高聚物高聚物受热变成永久固定形状的高聚物(有些不需加热)。
不可再熔融或再成型。
结构：加热时，线型高聚物链之间形成永久的交联，产生不可再流动的坚硬体型结构，继续加热、加压只能造成链的断裂，引起性质的严重破坏。
利用这一特性，热固性高聚物可作耐热的结构材料。
典型的热固性高聚物有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。
(2) 热塑性高聚物熔融状态下使它成型(塑化)，冷却后定型，但是可以再加热又形成一个新的形状，可以多次重复加工。
结构：没有大分子链的严重断裂，其性质也不发生显著变化，称为热塑性高聚物。
根据这一特性，可以用热塑性高聚物碎屑进行再生和再加工。
聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、聚酰胺等都属于热塑性高聚物。
2、按高聚物的分子结构分类(1) 碳链高聚物大分子主链完全由碳原于组成，绝大部分烯类聚合物属于这一类。
如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。
(2) 杂链高聚物大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。
如聚醚、聚酯、聚硫橡胶等。
材料化学习题答案
材料化学习题答案材料化学是一门研究材料的化学组成、结构、性质及其应用的学科。
在解决材料化学习题时，通常需要对材料的物理化学性质、合成方法、表征手段以及应用领域有深入的了解。
以下是一些材料化学习题的答案示例：习题一：简述材料化学中的“相”的概念。
答案：在材料化学中，“相”指的是在宏观尺度上具有相同化学组成和物理性质的区域。
一个材料可以包含一个或多个相。
相的区分通常基于化学组成、晶体结构、相界面以及相的物理性质。
例如，在合金中，不同的金属元素可以形成不同的相，如固溶体、沉淀相等。
习题二：解释什么是纳米材料，并举例说明其应用。
答案：纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米尺度（1-100纳米）的材料。
这类材料因其独特的尺寸效应而展现出与宏观材料不同的性质，如高比表面积、量子效应等。
纳米材料的应用非常广泛，包括纳米电子器件、药物输送系统、催化剂、能源存储设备等。
习题三：描述材料的表征方法，并举例说明。
答案：材料的表征方法包括但不限于X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）。
例如，XRD用于确定材料的晶体结构和相组成；SEM和TEM用于观察材料的表面形貌和微观结构；AFM用于测量材料表面的粗糙度和局部性质；IR和NMR则用于分析材料的化学组成和分子结构。
习题四：简述材料的合成方法之一——溶胶-凝胶法，并说明其优势。
答案：溶胶-凝胶法是一种从溶液到固体的合成方法，通常涉及金属醇盐的水解和聚合过程。
这种方法的优势在于可以在较低的温度下制备材料，从而减少热处理对材料性质的影响；同时，溶胶-凝胶法可以精确控制材料的化学组成和微观结构，适用于制备薄膜、纤维和粉末等不同形态的材料。
习题五：讨论材料的环境友好性，并举例说明。
答案：材料的环境友好性指的是在材料的整个生命周期中，从生产、使用到废弃处理，对环境的影响尽可能小。
例如，生物降解材料可以在一定时间内自然分解，减少环境污染；绿色建筑材料如绿色混凝土，通过使用工业废料作为骨料，减少了对自然资源的开采和对环境的破坏。
材料化学习题
18
分子或离子 ClO2
O3
键类型
5 3
34
表示式
.
O Cl O ..
O O O
17
16
NO2
CO2
33
2个 34
O N O
O C O
σ＝0.352+0.88+1.002＝9.50
(3s, 3p)2 (2s, 2p)8 (1s)2
练习
计算21Sc原子中一个3s电子和一个 3d 电子各自的能量。
解：电子分组情况为：
(1s)2(2s, 2p)8(3s, 3p)8(3d)1(4s, 4p)2
3s电子的σ＝0.357+0.88+1.002＝11.25 3d电子的σ＝1.0018＝18.00
杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。 杂化轨道又可分为等性和不等性杂化轨道两种。 杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理。即原子
轨道重叠越多，形成的化学键越稳定。成键能力的大小次 序如下：
sp<sp2<sp3<dsp3<sp3d<sp3d2 杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理。
一些分子和离子形成离域π键的情况：
. . .. O.. C. O.
. . .. N. N.. O.
6 6
.
H2C
10 10
.
..
CH Cl
4 3
O.
R
材料化学复习题
材料化学复习题⼀单项选择1.按材料所含的化学物质的不同将材料分为四类，正确的是：( )(A) 建筑材料、信息材料、能源材料、航空航天材料；(B) 功能材、结构材料、⾦属材料、信息材料；(C) ⾦属材料、⾮⾦属材料、⾼分⼦材料、复合材料；(D) ⾦属材料、⾮⾦属材料、建筑材料、能源材料；2.下例属于复合材料的是：( )(A) 钢铁材料(B) 陶瓷材料(C) 橡胶(D) 玻璃钢3.下列不属于现代⾼分⼦三⼤合成材料的是：( )(A) 塑料(B) 橡胶(C) 黏合剂(D) 合成纤维4.现代⾼分⼦三⼤合成材料是国防建设及⼈民⽣活中必不可少的重要材料，以下选项中不属于现代⾼分⼦三⼤合成材料的是：( )(A) 塑料(B) 橡胶(C) 合成纤维(D) 涂料5.对下列四类(⾦属、⾮⾦属、⾼分⼦、复合)材料分类或定义正确的是：( )(A) ⾦属(有⾊和⽆⾊⾦属)(B) ⾮⾦属(⾮⾦属陶瓷材料，新型结构陶瓷材料)(C) ⾼分⼦材料(相对分⼦质量在⼏百到⼏百万之间)(D) 复合材料(把⾦属、陶瓷材料的优点，两两结合⽽得的材料)6.现代材料的发展趋势不包括下列哪⼀项？( )(A) 结构材料功能化(B) 功能材料智能化(C) 尖端技术多样化(D) ⽆机材料有机化7.材料化学是⼀门研究什么的学科：( )(A) 材料的发展趋势(B) 材料来源及材料发展趋势(C) 材料的制备、组成、结构、性质及其应⽤(D) 研究⾦属材料、⾼分⼦材料、复合材料的结构与性质之间的关系8.有机材料⽆机化是将材料的：( )(A) 结构、材料的优势互补(B) 将其功能作⽤⾃控、⾃动化(C) 在⼴度上扩展尖端技术(D) ⾼灵敏度和⾼稳定性结合9.哪位德国化学家⾸先提出了聚合物⼀词，由此奠定了现代⾼分⼦材料科学的基础：( )(A) 焦⽿(B) 斯掏丁格(C) 西门⼦(D) 居⾥夫⼈10.被称为现代⾼分⼦三⼤合成材料包括合成纤维、塑料以及：( )(A) 涂料(B) 黏合剂(C) 陶瓷(D) 橡胶11.下列不属于按材料所含化学物质对材料分类的是：( )(A) ⾦属材料(B) ⾮⾦属材料(C) ⾼分⼦材料(D) 功能材料12.下列不属于现代⾼分⼦合成材料的是：( )(A) 塑料(B) ⽔泥(C) 橡胶(D) 合成纤维13.在有⾊⾦属中，⽤得最多的是：( )(A) 钛及钛合⾦(B) 铜及铜合⾦(C) 镍及镍合⾦(D) 铝及铝合⾦14. ⼈类⼤约是在公元前多少年进⼊青铜器代的？( )(A) 3000 (B) 4000(C) 5000 (D) 600015.根据材料所含物质的不同，材料的分类不包括下列选项中的那⼀项：( )(A) 复合材料(B) ⾦属材料(C) ⾼分⼦材料(D) 结构材料16.下列材料中何种属于⾼分⼦材料：( )(A) 半导体(B) 光纤(C) 陶瓷(D) 尼龙-6617.按照材料使⽤性能可将材料分为：( )(A) 结构材料功能材料(B) ⾦属材料信息材料(C) 建筑材料能源材料(D) ⾮⾦属材料复合材料18.下列对于⾮⾦属材料特性说法错误的是：( )(A) 硬度⼩(B) 耐⾼温(C) 质量轻(D) 耐化学腐蚀19. 称为第⼀代复合材料的是：( )(A) 聚合物基复合材料(B) ⾦属基复合材料(C) 陶瓷基复合材料(D) 玻璃钢20.我们使⽤结构材料，主要⽤的是它的哪⽅⾯的性能：( )(A) 光学性能(B) 磁学性能(C) ⼒学性能(D) 热学性能21.材料的有效性总体上取决于对三个层次的结构因素，以下哪个是错误的：( )(A) 分⼦结构(B) 晶体结构(C) 构筑成材料的外型结构(D) 分⼦聚集态结构22. 在以下⼏种常见的物质中，哪⼀个属于材料：( )(A) 空⽓(B) 海⽔(C) 燃煤(D) 钢铁23. 称为第⼆代复合材料的是：( )(A) 聚合物基复合材料(B) 碳纤维增强聚合物(C) 陶瓷基复合材料(D) 玻璃钢24. 下列各组⾦属中，全都属于轻有⾊⾦属的是：( )(A) 钙汞铝(B) 钙铝钠(C) 锡铝钾(D) 汞铝钾25.在1073℃时，下列能⽤C还原的单质是：( )(A) Mn、Fe、Ni (B) Na、Zn、Co(C) Fe、Hg、Ag (D) Hg、Si、Mg26. 下列不属于合⾦的基本类型的是：( )(A) 低共熔混合物(B) ⾦属固溶体(C) ⼆元合⾦(D) ⾦属化合物27.下列物质能和碱反应的是：( )(A) Mg、Zn (B) Al、Zn(C) Fe、Zn (D) Mg、Fe28.在⾦属提炼的⽅法中，不包括：( )(A) 热分解法(B) 热还原法(C) 电解法(D) ⽔解法29.按照导电和导热能⼒由⼤到⼩的顺序正确的是：( )(A) Au、Ag、Cu (B) Sn、Pb、Hg(C) Au、Zn、Al (D) Sn、Hg、Fe30.下列不属于⾼炉中的的焦碳的三⽅⾯的作⽤的是：( )(A) 作为还原剂(B) 作为氧化剂(C) 使熔融的铁增碳的媒介(D) 作为载热体31. 下列说法正确的是：( )(A) ⾦属都有延展性(B) ⾦属的内聚⼒可以⽤它的升华热来衡量(C) 氧化物的⽣成吉布斯⾃由能越负的，则该氧化物越不稳定(D) 低共熔合⾦是两种⾦属的⾮均匀混合物，它的熔点总⽐任⼀纯⾦属的熔点要⾼32.普通黄铜在什么介质中，易产⽣腐蚀导致的⾃裂现象：( )(A) 氮(B) 氨(C) 碱(D) 酸33.在液⾯上，某⼀⼩⾯积S周围表⾯对S有表⾯张⼒，下列叙述不正确的是：( )(A) 表⾯张⼒与液⾯垂直；(B) 表⾯张⼒与S的周边垂直；(C) 表⾯张⼒沿周边与表⾯相切；(D) 表⾯张⼒的合⼒在凸液⾯指向液体内部(曲⾯中⼼)，在凹液⾯指向液体外部。
材料化学第3章材料的性能练习题
B的变化落后于H，从而 具有剩磁，即磁滞效应。
磁化曲线形成一条 磁滞回线。
24
三、铁磁材料的分类 根据磁滞回线的形状，可分为
软磁材料 硬磁材料 矩磁材料
Chapter3 Properties of Materials
25
B
1 软磁材料
具有较高的饱和磁感应强度；
较小的矫顽力， 磁滞回线很窄；
oH
（3）拉伸强度（σb ） 是材料发生最大均匀塑性变形的抗力。
它表征了材料在拉伸条件下所能承受的最大载荷的应力。 物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力
拉伸强度 — 是脆性材料选材的依据。
3.2.3 疲劳性能 ——材料抵抗疲劳破坏的能力
• 疲劳（fatigue）：材料在循环受力（拉伸、压缩、弯曲、剪 切等）下，在某点或某些点产生局部的永久性损伤，并在 一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全 断裂的现象。
当在材料两侧施加电压，可引起变形，电场去掉 (4) Piezoelectricity
后，材料的变形随之消失，这种现象称为逆压电 效应，或称为电滞伸缩现象。
Chapter3 Properties of Materials
16
顺磁性（paramagnetism）
无外磁场作用时，材料中的原子磁矩无序排列， 材料表现不出宏观磁性；
相邻不同区域之间磁 矩排列的方向不同。
磁畴 Magnetic Domain
任何铁磁体和亚铁磁体， 在温度低于居里温度Tc时， 都是由磁畴组成的。
磁畴壁 Magnetic Domain Wall
Chapter3 Properties of Materials
20
磁畴壁——各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 磁畴壁是一个有一定厚度的过渡层，在过渡层中 磁矩方向逐渐改变。
材料化学练习题及答案
一、名词解释:材料：人类社会所能够接受的经济地制造有用器件的物质。
（可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质。
）晶体：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
（具有格子构造的固体）空间点阵：表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。
（表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。
）晶向：空间点阵的结点可以看成是分列在一系列相互平行的直线上，这些直线系称为晶列，同一个格子可以形成方向不同的晶列，每一个晶列定义了一个方向，称为晶向。
晶面：空间点阵的结点可以从各个方向被划分为许多组平行且等距的平面点阵，这些平面点阵所处的平面称为晶面。
对称：是指物体相同部分作有规律的重复。
点群：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反演轴）的集合。
空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素集合。
肖特基缺陷：正常格点上的质点，在热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体的表面，而在晶体内部正常格点上留下空位。
弗伦克尔缺陷：在晶格热振动时，一些能量较大的质点离开平衡位置后，进入到间隙位置，形成间隙质点，而在原来位置上形成空位。
置换固溶体：溶质原子替换溶剂原子的位置形成的固溶体。
间隙固溶体：溶质原子填入溶剂晶格间隙中形成的固溶体。
中间相：合金组元间相互作用所形成的一种晶格类型及性能均不同于任一组元的合金固相。
相律：相平衡体系中揭示相数P ，独立组分数C和自由度F之间关系的规律。
相图：表达多相体系的状态随温度、压力、组成等强度性质变化情况的图形。
二、填空题1、材料按化学组成，可分为（金属材料）、（无机非金属材料）、（有机高分子材料）、（复合材料）；根据材料的性能，可分为（结构材料）和（功能材料）。
2、物质的三态：气态、液态和固态，从宏观上来看，气体和液体表现为（流动性），固体表现出（固体性）。
液体在缓慢降温过程中形成（晶体），在急冷过程中形成（非晶体）。
3、晶体与非晶体的根本区别是：晶体具有（长程有序），而非晶体（长程无序、短程有序）。
C类建筑材料化学分析练习题库+参考答案
C类建筑材料化学分析练习题库+参考答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、灼烧差减法测定水泥烧失量，不适用于（）水泥。
A、火山灰质硅酸盐B、粉煤灰质硅酸盐C、矿渣硅酸盐D、硅酸盐正确答案：C2、硝酸银滴定法测定水中氯化物含量的浓度范围为（）A、（1-100）mg/LB、（5-100）mg/LC、（10-500）mg/LD、（10-100）mg/L正确答案：C3、水泥三氧化硫的测定（硫酸钡重量法）试验第二次过滤用（）滤纸过滤。
A、快速定量滤纸B、慢速定量滤纸C、中速定量滤纸正确答案：B4、单独测定石灰中的有效氧化钙含量和氧化镁含量时，进行滴定所采用的溶液是（）。
A、测定氧化钙含量采用EDTA二钠标准液，测定氧化镁含量采用盐酸标准液；B、测定氧化镁含量采用EDTA二钠标准液+盐酸标准液。
C、测定氧化钙含量采用盐酸标准液，测定氧化镁含量采用EDTA二钠标准液；D、测定氧化钙含量采用EDTA二钠标准液+盐酸标准液；正确答案：C5、《水泥化学分析方法》GB/T 176-2017中，使用（）检查氯离子是否存。
A、硝酸银B、硝酸铵C、盐酸D、氯化银正确答案：A6、砂硫化物及硫酸盐含量试验中，将滤纸和沉淀物一并灼烧后称量，精确到（）gA、0.0001B、0.01C、0.001D、0.1正确答案：C7、硝酸银滴定法测定水中氯化物含量试验，水样中的正磷酸盐浓度超过（）mg/L时有干扰。
A、10B、25C、100D、250正确答案：D8、重量法测定硫酸盐含量试验，对人体产生伤害，导致烧伤、刺激眼睛、呼吸系统和皮肤的物质（）。
A、盐酸B、氯化钡C、氨水D、硝酸银溶液正确答案：C9、EDTA滴定试验中，使用的氢氧化钠溶液浓度为（）。
A、2.8%B、0.8%C、1.8%D、1.2%正确答案：C10、EDTA滴定试验中，使用的EDTA二钠溶液浓度为（）。
A、1.0%B、0.5%C、0.2%D、0.1%正确答案：D11、水泥不溶物试验称样质量为（）A、0.5g，精确至0.0001gB、1.2g，精确至0.0001gC、0.2g，精确至0.0001gD、1g，精确至0.0001g正确答案：D12、水泥氧化镁试验试样分解的方法有( ) 种A、2B、1C、3D、4正确答案：C13、快速法测定砂的碱活性时，水泥与砂的质量比为（），水灰比为（）。
材料化学-习题解答资料
1、晶体一般的特点是什么?点阵和晶体的结构有何关系？答：（1）晶体的一般特点是：a 、均匀性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体b 、各向异性：晶体在不同方向上具有不同的物理性质c 、自范性：晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出晶面、晶棱等几何元素所组成凸多面体外形d 、固定熔点：晶体具有固定的熔点e、对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有一定的对称性（2）晶体结构中的每个结构基元可抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列就构成了点阵。
点阵是反映点阵结构周期性的科学抽象，点阵结构是点阵理论的实践依据和具体研究对象，它们之间存在这样一个关系：点阵结构＝点阵＋结构基元点阵＝点阵结构－结构基元2、下图是一个伸展开的聚乙烯分子，其中C—C化学键长为1.54Å。
试根据C原子的立体化学计算分子的链周期。
答：因为C原子间夹角约为109.5°，所以链周期＝2×1.54Å×sin(109.5°/2)=2.51Å3、由X射线法测得下列链型高分子的周期如下，试将与前题比较思考并说明其物理意义。
化学式链周期聚乙烯醇 2.52聚氯乙烯 5.1聚偏二氯乙烯 4.7答：由题中表格可知，聚乙烯醇的链周期为2.52 Å，比聚乙烯略大，原因可能是-OH体积比H大，它的排斥作用使C原子间夹角变大，因而链周期加长，但链周期仍包含两个C原子；聚氯乙烯的链周期为5.1 Å，是聚乙烯链周期的两倍多，这说明它的链周期中包含四个C原子，原因是原子的半径较大Cl原子为使原子间排斥最小，相互交错排列，其结构式如下：聚偏二氯乙烯链周期为4.7 Å比聚乙烯大的多，而接近于聚氯乙烯的链周期为5.1 Å，可知链周期仍包含4个C原子。
周期缩短的原因是由于同一个C原子上有2个Cl原子，为使排斥能最小它们将交叉排列，即每个Cl 原子在相邻2个Cl 原子的空隙处。
材料化学课后习题答案
材料化学课后习题答案【篇一：材料化学课后题答案】ass=txt>二．应用化学专业1166129108三．什么是纳米材料？四．试阐述纳米效应及其对纳米材料性质的影响？答： 1.小尺寸效应；使纳米材料较宏观块体材料熔点有显著降低，并使纳米材料呈现出全新的声，光，电磁和热力学特性。
2.表面与界面效应；使纳米颗粒表面具有很高的活性和极强的吸附性。
3. 量子尺寸效应；使纳米微粒的磁，光，热，电以及超导电性与宏观特性有着显著不同。
4. 宏观量子隧道效应；使纳米电子器件不能无限制缩小，即存在微型化的极限。
三．纳米材料的制备方法？答：1.将宏观材料分裂成纳米颗粒。
2.通过原子，分子，离子等微观粒子聚集形成微粒，并控制微粒的生长，使其维持在纳米尺寸。
四．1．玻璃体：冷却过程中粘度逐渐增大，并硬化形成不结晶且没有固定的化学组成硅酸盐材料。
2.陶瓷：凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的黏土为原料经过配料，成型，干燥，焙烧等工艺流程制成的器物都可叫陶瓷。
3.p-型半导体：参杂元素的价电子小于纯元素的价电子的半导体。
4.黑色金属：是指铁，铬，锰金属及它们的合金。
5.有色金属:除铁，铬，锰以外的金属称为有色金属。
6.金属固溶体：一种金属进入到另一种金属的晶格内，对外表现的是溶剂的晶格类型的合金。
7.超导体：具有超低温下失去电阻性质的物质。
五．1．简述传统陶瓷制造的主要原料？答：黏土，长石，石英矿是制造传统陶瓷的主要原料。
2.陶瓷是否一定含有玻璃相？答：并非所有的陶瓷材料都含有玻璃相，某些非氧特种陶瓷材料可以近乎100%的晶相形式存在。
3.试讨论超导体性质的形成原理及超导状态时所表现出来的特殊现象？答：电子同晶格相互作用，在常温下形成导体的电阻，但在超低温下，这种相互作用是产生超导电子对的原因。
温度越低所产生的这种电子对越多，超导电子对不能相互独立地运动，只能以关联的形式做集体运动。
于是整个空间范围内的所有电子对在动量上彼此关联成为有序的整体，超导电子对运动时，不像正常电子那样被晶体缺陷和晶格振动散射而产生电阻，从而呈现无电阻的超导现象。
材料化学练习题
材料化学练习题材料化学是研究材料结构、性质和制备方法的一门学科。
在实践中，我们经常会遇到一些与材料化学相关的问题。
本文将为您提供一些材料化学的练习题，以帮助您巩固知识和提升解题能力。
题目一：金属材料1. 金属最显著的特点是什么？请解释其原因。
2. 金属材料的导电性较好，请解释为什么金属具有良好的导电性。
3. 铝是一种常见的金属材料。
请列举铝的几个重要特点。
题目二：聚合物材料1. 什么是聚合物？请简要解释聚合物的结构和性质。
2. 聚合物材料有许多重要应用，请列举几个聚合物材料的应用领域。
3. 聚合物材料的强度和韧性之间存在着一种权衡关系，请简要解释这种关系。
题目三：无机非金属材料1. 请列举几种常见的无机非金属材料，并简要说明每种材料的特点。
2. 陶瓷是一种重要的无机非金属材料，请解释陶瓷具有的一些独特特性。
3. 玻璃是一种特殊的无机非金属材料，请列举几种制备玻璃的方法。
题目四：材料分析方法1. 介绍一种常见的材料表征方法，并解释其原理。
2. X射线衍射（XRD）是一种常用的材料分析方法，请解释XRD 在材料研究中的应用。
3. 扫描电子显微镜（SEM）是一种常用的材料表征方法，请解释SEM的工作原理和应用。
题目五：材料制备方法1. 熔融法是一种常见的材料制备方法，请解释熔融法的基本原理和应用领域。
2. 沉积法是一种常用的材料制备方法，请解释沉积法的工作原理和几种常见的沉积法。
3. 气相沉积法是一种用于制备薄膜材料的方法，请解释气相沉积法的原理和应用。
题目六：材料性能测试1. 介绍一种常见的材料性能测试方法，并解释其原理。
2. 冲击试验是一种常用的材料性能测试方法，请解释冲击试验的原理和应用。
3. 硬度测试是一种常见的材料性能测试方法，请列举几种常用的硬度测试方法。
这些练习题涵盖了金属材料、聚合物材料、无机非金属材料、材料分析方法、材料制备方法以及材料性能测试等方面的知识点。
通过解答这些问题，您将能够更好地理解和应用材料化学的知识，提升自己的学习水平。
材料化学习题答案(完整版)
第二章2.1 扩散常常是固相反应的决速步骤，请说明：1) 在用MgO 和32O Al 为反应物制备尖晶石42O MgAl 时，应该采用哪些方法加快固相反应进行？2) 在利用固相反应制备氧化物陶瓷材料时，人们常常先利用溶胶-凝胶或共沉淀法得到前体物，再于高温下反应制备所需产物，请说明原因。
3) “软化学合成”是近些年在固体化学和材料化学制备中广泛使用的方法，请说明“软化学”合成的主要含义，及其在固体化学和材料化学中所起的作用和意义。
答：1. 详见P6A.加大反应固体原料的表面积及各种原料颗粒之间的接触面积；B.扩大产物相的成核速率C.扩大离子通过各种物相特别是产物物相的扩散速率。
2. 详见P7最后一段P8 2.2节一二段固相反应中反应物颗粒较大，为了使扩散反应能够进行，就得使得反应温度很高，并且机械的方法混合原料很难混合均匀。
共沉淀法便是使得反应原料在高温反映前就已经达到原子水平的混合，可大大的加快反应速度；由于制备很多材料时，它们的组分之间不能形成固溶的共沉淀体系，为了克服这个限制，发展了溶胶-凝胶法，这个方法可以使反应物在原子水平上达到均匀的混合，并且使用范围广。
3. P22“软化学”即就是研究在温和的反应条件下，缓慢的反应进程中，采取迂回步骤以制备有关材料的化学领域。
2.2 请解释为什么在大多数情况下固体间的反应很慢，怎样才能加快反应速率？答：P6以MgO 和32O Al 反应生成42O MgAl 为例，反应的第一步是生成42O MgAl 晶核，其晶核的生长是比较困难的，+2Mg 和+3Al 的扩散速率是反应速率的决速步，因为扩散速率很慢，所以反应速率很慢，加快反应速率的方法见2.1（1）。
第三章（张芬华整理）3.1 说明在简单立方堆积、立方密堆积、六方密堆积、体心立方堆积和hc 型堆积中原子的配位情况。
答：简单立方堆积、 6立方密堆积、 12六方密堆积、 12体心立方堆积 8hc 型堆积 123.2 3SrTiO 为钙钛矿结构，a=3.905A ，计算Sr-O ，Ti-O 键长和3SrTiO 密度。
中山大学材料化学习题答案(二、三、四章)
6
第四章 习题
6. 在293.15K时，将直径为0.1mm的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在 管内加多大的压力才能阻止液面上升？若不加任何压力，平衡后毛 细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为 22.3×10-3 N.m-1，密度为789.4 kg.m-3,重力加速度为9.8 m.s-2。设乙 醇能很好的润湿玻璃。
19. 试求下图中所示面的密勒指数
A面： x 0, y , z , 朝x方向平移一晶格参数，则 x 1, y , z , 故为(111)
B面： x 2, y 2, z 1, 故为(112)
3 C面：x 1, y 1, z , 故为(334) 4
第二章习题
6. FCC结构的镍原子半径为0.1243nm。试求镍 的晶格参数和密度。 解： 4r 4 0.1243nm a 2 2 0.3516nm
4 M 4 58.69 3 8 23 a N A 3.516 10 6.02 10 8.972g cm-3
2+ + Ca K ： Ca 进入K 位置而形成的缺陷
Ca Ca： Ca2+在Ca2+位置
2+ Ca i ： Ca 进入间隙形成缺陷
18. 试求下图中所示方向的密勒指数：
因为课本上的图没有 箭头，有的同学的答 案可能正负号相反， 即数字顶上负号没有 了，而没负号的则变 成有负号。都算对的。
• 热膨胀主要受到键强的影响，键强越强，热膨 胀越弱。此外，组织结构也对热膨胀有影响。 结构紧密的固体，膨胀系数大。 • 金属键较强，热膨胀系数相应较小。而高分子 材料的分子链间通过较弱的分子间作用力或氢 键结合，因此热膨胀系数通常较大。
材料化学课后习题答案
材料化学课后习题答案P42：四(1）(2）（3）P69：二、三(1）(2)P90： 5P133:二、三(1)(2)P199：一、二P222：二、三（1）P236：一、二专业：应用化学14-1学号:20142008姓名：丁大林第二章 化学基础知识一．填空题1。
热力学第三定律的具体表述为 纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零 ，数学表达式为S*(完美晶体，0 K)=0 J ⋅K -1 .2。
麦克斯韦关系式为 pS T V p S ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、 S V T p V S ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、T V S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 。
3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势，定义为 ,,CB B B T p n G G n μ⎛⎫∂== ⎪∂⎝⎭ 。
4。
理想稀溶液存在依数性质，即溶剂的蒸气压下降 、凝固点降低 、沸点升高 、渗透压的量值均与溶液中溶质的数量有关,而与溶质的种类无关。
5.人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层，简称界面，有液—气、固-气、固—液、液—液、固—固界面，通常把固-气界面、 液-气界面称为表面.6.表面张力一般随温度和压力的增加而降低,且σ金属键 >σ离子键 〉σ极性共价键 〉σ非极性共价键。
7.按照氧化态、还原态物质的状态不同,一般将电极分成第一类电极（金属电极、气体电极） 、第二类电极（金属-难溶盐电极） 、氧化还原电极 三类。
8.相律是描述相平衡系统中 自由度 、组分数 、相数 之间关系的法则。
其有多种形式,其中最基本的是吉布斯相律，其通式为 f =c -p +2 。
二．名词解释1。
拉乌尔定律：气液平衡时稀溶液中溶剂A 在气相中的蒸气压p A 等于同一温度下该纯溶剂的饱和蒸气压p A *与溶液中溶剂的摩尔分数x A 的乘积，该定律称为拉乌尔定律。
材料化学-第一章习题及答案
第一章习题1、什么是材料化学？其主要特点是什么？(15分)答：材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。
又称为固体化学。
既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。
同时又是化学学科的一个组成部分。
材料化学是最近几十年发展并形成的化学科学的重要分支。
是无机化学、有机化学、物理化学、材料物理、晶体结构和材料科学等多学科的交叉领域，因此材料化学具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。
已成为当前材料科学与工程学科中一个十分活跃的新兴分支学科。
2、新石器时代的标志是什么？(10分)答：新石器时代的标志：磨制石器的出现、陶器的出现、原始农业、畜牧业和手工业的出现。
3、材料与试剂的主要区别是什么？(15分)材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。
材料是物质，但不是所有物质都称为材料。
燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算作材料，往往称为原料。
但这个定义并不严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为“含能材料”，因为它属于火炮或火箭的组成部分。
材料总是和一定的使用场合相联系，可由一种或若干种物质构成。
同一种物质，由于制备方法或加工方法不同，可成为用途迥异的不同类型和性质的材料。
试剂，又称生物化学试剂或试药。
主要是实现化学反应、分析化验、研究试验、教学实验、化学配方使用的纯净化学品。
一般按用途分为通用试剂、高纯试剂、分析试剂、仪器分析试剂、临床诊断试剂、生化试剂、无机离子显色剂试剂等。
4、人类照明可以简单地说，经历了太阳光、篝火、油灯、蜡烛、电气照明、白炽灯、荧光灯、三基色节能灯直到今天LED照明的发展过程，尤其是发白光LED灯的发明，大幅提高了人类的照明效率。
试着查阅文献，简述白色LED灯的发光原理和所需要的材料组成，并列出引用的文献。
(25分)它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
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材料化学课后习题第1章原子结构与键合1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2. 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3. 在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5. 铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
试求铬的相对原子质量。
6. 铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。
7. 锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定锡的价电子数。
8. 铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9. 已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。
10. S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因？11. Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？12. 尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？13. 高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类，试从高分子链结构角度加以解释之。
14. 高密度的聚乙烯可以通过氯化处理即用氯原子来取代结构单元中氢原子的方法实现。
若用氯取代聚乙烯中8%的氢原子，试计算需添加氯的质量分数。
第2章固体结构1. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标，并判断[-110]是否位于(111)面上，然后计算[-110]方向上的线密度。
2. 在立方晶系中画出[001]为晶带轴的所有晶面。
3. 由标准的（001）极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带，在下列晶面中那些属于[110]晶带?(1-12),(0-12),(-113),(1-32),(-221)。
4. Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243nm，试求Ni的晶格常数和密度。
5. Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.3147nm，试求Mo的原子半径r。
6. Cr的晶格常数a=0.2884nm，密度为ρ=7.19g/cm3，试确定此时Cr的晶体结构。
7. In具有四方结构，其相对原子质量A r=114.82，原子半径r=0.1625nm，晶格常数a=0.3252nm，c=0.4946nm，密度ρ=7.286g/cm3，试问In的单位晶胞内有多少个原子? In致密度为多少？8. Mn的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为0.632nm，ρ为7.26g/cm3，r为0.112nm，问M n晶胞中有几个原子，其致密度为多少？9. a)按晶体的钢球模型，若球的直径不变，当Fe从fcc转变为bcc时，计算其体积膨胀多少？b)经x射线衍射测定在912℃时，α-Fe的a=0.2892nm，γ-Fe的a=0.3633nm, 计算从γ-Fe转变为α-Fe时，其体积膨胀为多少？与a)相比，说明其差别原因。
10. a) 根据下表所给之值，确定哪一种金属可作为溶质与钛形成溶解度较大的固溶体：Ti hcp a=0.295nmBe hcp a=0.228nmAl fcc a=0.404nmV bcc a=0.304nmCr bcc a=0.288nmb) 计算固溶体中此溶质原子数分数为10%时，相应质量分数为多少？11. Cu-Zn和Cu-Sn组成固溶体最多可溶入多少原子数分数的Zn或Sn？若Cu晶体中固溶入Zn的原子数分数为10%，最多还能溶入多少原子数分数的Sn?12. 含w(Mo)为12.3% ，w(C)为1.34%的奥氏体钢，点阵常数为0.3624nm，密度为7.83g/cm3，C，Fe，Mn的相对原子质量分别为12.01，55.85，54.94，试判断此固溶体的类型。
13. 渗碳体（Fe3C）是一种间隙化合物，它具有正交点阵结构，其点阵常数a=0.4514nm，b=0.508nm，c=0.6734nm，其密度ρ =7.66g/cm3，试求Fe3C每单位晶胞中含Fe原子与C原子的数目。
14. 铯与氯的离子半径分别为0.167nm，0.181nm,试问a)在氯化铯内离子在<100>或<111>方向是否相接触？b)每个单位晶胞内有几个离子？c)各离子的配位数是多少？d)ρ和K？15. K+和Cl-的离子半径分别为0.133nm，0.181nm，KCl具有CsCl型结构，试求其ρ和K？16. 试计算金刚石结构的致密度。
第3章晶体缺陷1. Nb的晶体结构为bcc，其晶格常数为0.3294nm，密度为8.57g/cm3, 试求每106Nb中所含空位数目。
2. Pt的晶体结构为fcc，其晶格常数为0.3923nm，密度为21.45g/cm3，试计算其空位粒子数分数。
3. 若fcc的Cu中每500个原子会失去一个，其晶格常数为0.3615nm，试求Cu的密度。
4. 由于H原子可填入α-Fe的间隙位置，若每200个铁原子伴随着一个H原子，试求α-Fe理论的和实际的密度与致密度（已知α-Fe a=0.286nm，r Fe=0.1241nm，r H=0.036nm）。
5. MgO的密度为3.58g/cm3,其晶格常数为0.42nm，试求每个MgO单位晶胞内所含的Schottky缺陷之数目。
6. 若在MgF2中溶入LiF，则必须向MgF2中引入何种形式的空位（阴离子或阳离子）？相反，若欲使LiF中溶入MgF2，则需向LiF中引入何种形式的空位（阴离子或阳离子）？7. 某晶体的扩散实验中发现，在500℃时，1010个原子中有一个原子具有足够的激活能可以跳出其平衡位置而进入间隙位置；在600℃时，此比例会增加到109。
a) 求此跳跃所需要的激活能？b) 在700℃时，具有足够能量的原子所占的比例为多少？8. 某晶体中形成一个空位所需要的激活能为0.32×10-18J。
在800℃时，1×104个原子中有一个空位，在何种温度时，103个原子中含有一个空位？9. 已知Al为fcc晶体结构，其点阵常数a=0.405nm，在550℃式的空位浓度为2×10-6，计算这些空位平均分布在晶体中的平均间距。
10. 在Fe中形成1mol空位的能量为104.675kJ，试计算从20℃升温至850℃时空位数目增加多少倍？11. 由600℃降至300℃时，Ge晶体中的空位平衡浓度降低了六个数量级，试计算Ge晶体中的空位形成能。
12. Al的空位形成能(E V)和间隙原子形成能(E i)分别为0.76eV和3.0eV,求在室温（20℃）及500℃时Al空位平衡浓度与间隙原子平衡浓度的比值。
13. 假定有一个b在[0-10]晶向的刃型位错沿着（100）晶面滑动，a)如果有另一个柏氏矢量在[010]方向，沿着（001）晶面上运动的刃型位错，通过上述位错时该位错将发生扭折还是割阶？b)如果有一个b方向为[100]，并在（001）晶面上滑动的螺型位错通过上述位错，试问它将发生扭折还是割阶？14. 有一截面积为1mm2，长度为10mm的圆柱状晶体在拉应力作用下，a)与圆柱体轴线成45°的晶面上若有一个位错线运动，它穿过试样从另一面穿出，问试样将发生多大的伸长量（设b=2210-10m）？b)若晶体中位错密度为1014m-2，当这些位错在应力作用下，全部运动并走出晶体，试计算由此而发生的总变形量（假定没有新的位错产生）。
c)求相应的正应变。
15. 铜单晶的点阵常数a=0.36nm，当铜单晶样品以恒应变速率进行拉伸变形时，3秒后，试样的真应变为6%，若位错运动的平均速度为4210-3cm/s，求晶体中的平均位错密度。
16. 铜单晶中相互缠结的三维位错网络结点间平均距离为D，a)计算位错增殖所需的应力τ；b)如果此应力决定了材料的剪切强度,为达到G/100的强度值，且已知G=50GPa，a=0.36nm，D应为何值？c)计算当剪切强度为42MPa 时的位错密度ρ。
17. 试描述位错增殖的双交滑移机制。
如果进行双交滑移的那段螺型位错长度为100nm，而位错的柏氏矢量为0.2nm，试求实现位错增殖所必需的切应力（G=40GPa）。
18. 若由于嵌入一额外的（111）面，使得α-Fe内产生一个倾斜1°的小角度晶界，试求错排间的平均距离。
19. 设有两个α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γαα为0.31Jm-2，试求α相与β相的界面能γαβ。
第4章固体中原子及分子的运动1. 有一硅单晶片，厚0.5mm，其一端面上每107个硅原子包含两个镓原子，另一个端面经处理后含镓的浓度增高。
试求在该面上每107个硅原子需包含几个镓原子，才能使浓度梯度成为2×1026原子/m3.m 硅的点阵常数为0.5407nm。
2. 在一个富碳的环境中对钢进行渗碳，可以硬化钢的表面。
已知在1000℃下进行这种渗碳热处理，距离钢的表面1mm处到2mm处，碳含量从5at%减到4at%。
估计在近表面区域进入钢的碳原子的流入量J(atoms/m2s)。
（γ-Fe在1000℃的密度为7.63g/cm3，碳在γ-Fe中的扩散常数D0=2.0×10-5m2/s,激活能Q=142kJ/mol）。
3. 为研究稳态条件下间隙原子在面心立方金属中的扩散情况，在厚0.25mm的金属薄膜的一个端面（面积1000mm2）保持对应温度下的饱和间隙原子，另一端面为间隙原子为零。
测得下列数据：温度（K）薄膜中间隙原子的溶解度（kg/m3）间隙原子通过薄膜的速率（g/s）1223 14．4 0.00251136 19．6 0.0014计算在这两个温度下的扩散系数和间隙原子在面心立方金属中扩散的激活能。
4. 在950℃下对纯铁进行渗碳，并希望在0.1mm的深度得到0.9wt%的碳含量。
假设表面碳含量保持在1.20wt% ，扩散系数Dγ-Fe=10-10m2/s。
计算为达到此要求至少要渗碳多少时间。
5. 有两种激活能分别为E1=83.7KJ/mol和E2=251KJ/mol的扩散反应。
观察在温度从25℃升高到600℃时对这两种扩散的影响，并对结果作出评述。
6. 碳在α-Ti中的扩散速率在以下温度被确定:测量温度扩散系数D（m2/s）736℃2×10-13782℃5×10-13835℃1.3×10-12(a) 试确定公式D=D0exp(-Q/RT)是否适用；若适用，则计算出扩散常数D0和激活能Q。