材科基考点强化(第4讲--缺陷)说课讲解.doc
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1、材科基考点强化(第4讲 缺陷)精品文档本章特点本章的中心内容就是各种缺陷的分类,特性,相互作用以及对材料的影响。重点是位错的理解。 出题形式本章内容试题的题型有选择题、简答题、此类试题的容量和难度都不会太大,以记忆知识为主,比较简单。但还有综合性质的计算题,这类题目难度较大,需要对于知识有更深入的掌握,理解和运用。主要考点考点1:晶体缺陷的分类考点2:空位浓度的计算考点3:点缺陷的分类和形成考点4:点缺陷对于材料性能的影响考点5:位错的一些基础知识:位错分类,柏氏矢量,滑移方式考点6:位错的运动与增殖考点7:位错的相互作用考点8:扩展层错考点9:位错应力场考点10:位错与点缺陷和面缺陷的交互作
2、用考点11:全位错,不全位错考点12:位错反应考点13:面缺陷的分类考点14:晶界考点15:相界考点1:晶体缺陷的分类例1:什么是晶体缺陷?按照晶体缺陷的几何组态,晶体缺陷可分为哪几类?例2:缺陷的特征是( )。A不随外界条件的改变而变动,也不会合并和消失B随着各种条件的改变而不断变动,它们运动,发展以及会产生交互作用、合并和消失。C随着各种条件的改变而不断变动,但不产生交互作用,不会合并和消失考点2:空位浓度的计算(1)已知温度T,求形成能。例:由600降温到300时,锗晶体中的空位平衡浓度降低了6个数量级。试计算锗晶体中的空位形成能(玻尔兹曼常数k=1.3810-23J/K)。(2)已知形
3、成能,求温度T。例:计算某金属的空位浓度比室温(300K)空位浓度大1000倍时的温度。已知Cu的空位形成能力为1.71019J/mol。(3)求点缺陷数目例1:已知空位形成能是1.08eV/atom,铁的原子量是55.85,铁的密度是7.65g/cm3,阿伏加德罗常数NA=6.0231023,玻尔兹曼常数k=8.6210-5eV/atom-K,请计算1立方米的铁在850下的平衡数目。例2:铝的密度是2.69g/cm3,假设其中只有肖脱基空位,求空位浓度。(阿伏加德罗常数6.021023,铝的原子量是26.96,铝的点阵常数0.4049nm)考点3:点缺陷的分类和形成例1:下面关于Schott
4、ky和Frenkel缺陷的表述中,错误的为( )。ASchottky缺陷同时包含空位和间隙原子BFrenkel缺陷的形成能通常较Schottky缺陷大C同温度下,通常Schottky缺陷的浓度大于Frenkel缺陷例2:弗伦克缺陷是( )。A原子移到表面外新的位置,原来位置则形成空位B原子离开平衡位置后,形成间隙原子,而原来位置上形成空位,成对产生C正、负离子的二元体系,原子移到表面新的位置,原来位置空位成对出现例3:纯金属中主要的点缺陷有哪些,简述其可能的产生原因。例4:过饱和点缺陷产生的原因有_、_、_。例5:什么是空位平衡浓度?为什么说空位是一种热力学上平衡的缺陷?考点4:点缺陷对于材料
5、性能的影响例1:纯金属中溶入另一组元后(假设不会产生新相)会带来哪些微观结构上的变化?这些变化如何引起性能上的变化?例2:为什么固溶体的强度常比纯金属高?例3:冷变形使金属中产生大量的空位、位错等晶体缺陷,对置换固溶体中的扩散过程而言,这些缺陷的存在将导致( )。A阻碍原子的移动,减慢扩散过程 B对扩散过程无影响C有时会加速扩散,有时会减弱扩散D加速原子的扩散过程考点4:位错的一些基础知识:位错分类,柏氏矢量,滑移方式例1:简述位错、位错线和柏氏矢量()的概念,并论述柏氏矢量和位错线的相对关系。例2:名词解释:刃型位错。例3:判断题:位错属于线缺陷,因为它的晶格畸变区为一条几何线。例4:判断题
6、:位错属于线缺陷,但它实际上是一个晶格畸变的管道区域。例5:名词解释:晶格摩擦力。例6:一根位错环能否各部分都是螺型位错或都是刃型位错?请说明之。例7:名词解释:交滑移。例8:在位错发生滑移时,请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏适量、外加切应力与柏氏矢量、外加切应力与位错线l之间的夹角关系,及位错线运动方向。考点5:位错的运动与增殖例1:位错在晶体中运动的方式有_和_,金属晶体塑性变形方式有_和_。例2:名词解释:多滑移。例3:名词解释:攀移。例4:能产生交滑移的位错必然是_位错。例5:位错滑移应满足( )。A有切应力作用在位错滑移面上,且垂直于其B矢量方向,位错才会运动或者趋于运
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