南昌大学光伏(材料)材料科学基础期末题库重点

第一章材料结构的基本知识

辨析：相与组织

→组织：指各种晶粒的组合特征，即各种晶粒的相对量、尺寸大小、形状分布等形貌特征，有多相组织、单相组织。

相：结构相同，物理和化学性质完全均匀的部分，

特点：①相与相之间存在有明显的界面②界面两端，物质性质有飞跃性的改变③一个体系中可以存在一个或多个相。

第二章材料中的晶体结构

一、名词解释：

1、多晶型转变（同素异构转变）：当外界条件（主要指温度和压力）改变时，元素的晶体结构可以发生转变。（金属的这种性质被称为多晶型性）

2、离子晶体：离子晶体是由正负离子通过离子键按一定方式堆积起来形成的晶体。

二、简答：

请写出七大晶系中的4种晶系，十四种布拉菲点阵中的8种布拉菲点阵。

→三斜晶系：简单三斜布拉菲点阵

单斜晶系：简单单斜、底心单斜布拉菲点阵

正交晶系：简单正交、底心正交、体心正交、面心正交布拉菲点阵

六方晶系：简单六方布拉菲点阵

菱方晶系：简单菱方布拉菲点阵

四方晶系：简单四方、体心四方布拉菲点阵

立方晶系：简单立方、体心立方、面心立方布拉菲点阵。

第三章晶体缺陷

一、名词解释：

1、交滑移：螺位错在滑移面上滑移受阻后，绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移，称为交滑移。

2、全位错：位错的柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍的位错。

3、不全位错：柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错。

4、小角度晶界：晶界两侧晶粒的位相差很小(<10°）的晶界，小角度晶界基本上由位错组成。

二、辨析：

1、肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷

→肖脱基缺陷：晶体中某结点上的原子脱位，一般进入其它空位或者逐渐迁移至晶界或表面，其脱位产生的空位称为肖脱基缺陷。

弗兰克尔缺陷：晶体中的原子脱位挤入结点间的间隙，形成间隙原子，其原处结点产生空位。将这一对点缺陷（空位和间隙原子）称为弗兰克尔缺陷。

同：都是点缺陷

异：两种缺陷中脱位原子迁移的位置不一样，且弗兰克尔缺陷包含间隙原子及空位两种点缺陷。

2、热力学平衡点缺陷和过饱和点缺陷的异同

→同：两种缺陷都包含空位和间隙原子

异：热力学平衡点缺陷是由晶体热振动产生点缺陷，且在体系自由能最低时点缺陷浓度达到平衡；过饱和点缺陷指晶体中点缺陷数目明显超过平衡值，是由高温淬火、辐照、冷加工等过程引起的。

3、刃型位错与螺型位错

→刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。

螺型位错：柏氏矢量平行于位错线的位错。

同：都为线缺陷，都可以在外力的作用下发生滑移运动，运动的结果都是在位错线滑移过的区域之中，造成了上下两半晶晶体整体相对位移过一个b的距离都具有易动性。

异：刃型位错畸变发生在与位错线垂直的方向上，伯氏矢量b与位错线垂直；螺型位错畸变发生在与位错线平行的方向上，伯氏矢量与位错线平行；螺型位错中不存在多余半原子面，而是垂直于位错线的原子平面发生了螺旋状的扭曲；螺型位错可分为左螺型位错和右螺型位错，与正负刃位错不同，左右螺型位错不能相互转化，旋转方向不变。

4、滑移与交滑移

→滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。

交滑移：螺型位错在滑移面上滑移受阻后，绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移，称为交滑移。

同：都是部分晶体产生相对位移，不破坏内部原子排列规律性塑变方式。

异：滑移是所有位错共有的运动方式，交滑移却是螺型位错特有的运动方式。

5、堆垛层错与扩展层错

→扩展位错：两个不全位错中间夹一层错的位错组态。

堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏而错排，称

为堆垛层错，简称层错。

同：均含层错，属于面缺陷。

异：扩展位错由全位错分解产生两个肖克莱分位错及层错，有线缺陷和面缺陷；堆垛位错只属于面缺陷。

6、小角度晶界和大角度晶界

→小角度晶界：晶界两侧晶粒的位相差很小(<10°）的晶界，小角度晶界基本上由位错组成。

大角度晶界：相邻两晶粒的位相差大于10度的晶界。

同：均由晶界两侧晶粒的位相差定义。

异：小角度晶界晶界两侧晶粒位相差小于10度，大角度晶界大于10度。小角度晶界的晶界基本上由位错组成，位错模型却不适用于大角度晶界。

三、简答：

1、离子晶体中的点缺陷有哪些特点？点缺陷对离子晶体和金属晶体的导电性各有什么影响？

→离子晶体点缺陷的特点：多原子性、缺陷是带电的、晶体呈电中性。对离子晶体的导电性增强，金属晶体的导电性减弱。离子晶体的导电是通过离子通过空穴迁移而导电，金属晶体靠电子定向运动而导电，点缺陷使得电子运动式的非平衡阻力增加，阻碍电子的定向运动，导电性降低。

2、位错的运动方式有哪些？

→刃型位错 ：滑移、攀移；螺型位错：滑移、交滑移

3、判断下列位错反应能否进行，并说明理由。

a a a 101121111263

⎡⎤⎡⎤⎡⎤+−−→⎣⎦⎣⎦⎣⎦

[]a a a 112121111326

⎡⎤⎡⎤+−−→⎣⎦⎣⎦ →位错反应的两个条件为（1）几何条件（2）能量条件

解题过程参考课本P119页例题

第五章 材料的相结构及相图

一、名词解释：

1、固溶体：以合金中某一组元作为溶剂，其它组元为溶质，所形成的与溶剂有相同晶体结构、晶格常数稍有变化的固相，称为固溶体。（与第一章中解释相互参照）

2、置换固溶体：溶质原子占据溶剂晶格某些结点位置，所形成的固溶体。

3、超点阵（超结构）：溶质原子呈完全有序分布的固溶体，为有序固溶体。

4、有序化：有序固溶体在某一温度以上可以转变成无序固溶体，重新冷却到该温度以下时又转变成有序固溶体，这一转变过程为有序化。

5、共晶转变：由一定成分的液相同时结晶出两个一定成分固相的转变。

6、包晶转变：由一个特定成分的固相和液相生成另一个特点成分固相的转变。

7、珠光体：铁碳平衡相图的共析反应产物是铁素体与渗碳体的共析混合物。

二、辨析：

1、间隙固溶体与间隙化合物

间隙固溶体：属于固溶体，小原子位于间隙位置。

间隙化合物：属于中间相的一种，非金属原子也处于化合物的间隙位置。 同：小原子都处于间隙位置。

异：一个属于固溶体，一个属于中间相化合物。

2、置换固溶体与间隙固溶体