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材料科学基础答案

1、解释下列概念

晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数(晶面指数)、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.

2、(1)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c,求出该晶面的米勒指数;(2)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/

3、b/2、c,求出该晶面的米勒指数。

3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向:(001)与[210],(111)与[112],(110)与[111],(322)与[236],(257)与[111],(123)与[121],(102),(112),(213),[110],[111],[120],[321]

4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。

5、已知Mg2+半径为0.072nm,O2-半径为0.140nm,计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。

6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。

7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。MgO的熔点为2800℃,NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。

8、根据最密堆积原理,空间利用率越高,结构越稳定,金钢石结构的空间利用率很低(只有34.01%),为什么它也很稳定?

9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25.9%;

10、金属镁原子作六方密堆积,测得它的密度为1.74克/厘米3,求它的晶胞体积。

11、根据半径比关系,说明下列离子与O2—配位时的配位数各是多?

r o2-=0.132nm r Si4+=0.039nm r K+=0.133nm r Al3+=0.057nm r M g2+=0.078nm

12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多?

13、有效离子半径可通过晶体结构测定算出。在下面NaCl型结构晶体中,测得MgS和MnS的晶胞参数均为a=0.52nm(在这两种结构中,阴离子是相互接触的)。若CaS(a=0.567nm)、CaO(a=0.48nm)和MgO(a=0.42nm)为一般阳离子——阴离子接触,试求这些晶体中各离子的半径。

14、氟化锂(LiF)为NaCl型结构,测得其密度为2.6g/cm3,根据此数据汁算晶胞参数,并将此值与你从离子半径计算得到数值进行比较。

15、Li2O的结构是O2-作面心立方堆积,Li+占据所有四面体空隙位置。求:

(1)计算四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径,并与书末附表Li+半径比较,说明此时O2-能否互相接触。

(2)根据离子半径数据求晶胞参数。

(3)求Li2O的密度。

16、试解释对于AX型化合物来说,正负离子为一价时多形成离子化合物。二价时则形成的离子化合物减少(如ZnS

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