晶体结构及相结构部分试题与答案

名词解释：相、固溶体、中间相、超结构、电子浓度、正常价化合物、电子化合物、间隙相、间隙化合物； 1、说明间隙固溶体，间隙相，间隙化合物之间的区别 溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体为间隙固溶体，形成间隙固溶体的溶质原子通常是原子半径小于 0.1nm 的非金属元素，如 H，B，C，N，O 等。间隙固溶体保持母相溶剂的晶体结构，成分可在一定固溶度极限内波动，不能用分子式表示。间隙相和间隙化合物属于原子尺寸因素占主导地位的中间相，它们也是原子半径较小的非金属元素占据晶格间隙，然而间隙相，间隙化合物的晶格与组成它们的任一组员晶格都不相同；它们的成分可在一定范围内波动，但是组元具有一定的原子比组成，可用化学分子式表示。当 rB/rA<0.59 时，形成间隙相，结构为简单晶体结构，具有极高的熔点和硬度；当 rB/rA》0.59 时，形成间隙化合物，结构为复杂的晶体结构。 2、体心立方结构中八面体及四面体间隙半径分别为 0.154r和 0.291r（r为原子半径），说明为什么间隙原子处在八面体间隙而不是四面体间隙中。 八面体间隙在各个方向的尺寸是不等同的，在<100>方向和两个溶剂原子接触，尺寸为0.154r，而在<110>方向和 4个溶剂原子接触，在这个方向间隙中心距原子中心的距离为2 / 2a，即在这个方向间隙的尺寸为22 40.633223rarrr，显然在此方向的尺寸比四面体间隙尺寸大得多。综合两个方向的尺寸知，溶质间隙原子处在八面体间隙时只有一个方向的畸变，其它两个方向的畸变要比处在四面体时小得多，所以溶质原子都处在八面体间隙中。 3、β ’黄铜的结构为简单立方。如图所示。如果 Cu 和 Zn 原子半径分别为 0.13nm 和 0.14 nm，试估计其密度(已知Cu 和 Zn 的相对原子质量分别为 63.54 及 65.38)。 4、测得XAu=40％的 Cu-Au固溶体点阵常数 a=0.3795nm，密度为 14.213g/cm3，计算说明该合金是什么类型固溶体？(已知Cu 和 Au 的相对原子质量分别为 63.54 及 197) 利用CuAu(XX)CuAuAnMMVN，得出 n=3.95≈4，故为置换固溶体 5、Fe-Mn-C 固溶体具有面心立方结构，Mn 和 C 的质量分数为 12.3％和 1.34％，点阵常数为 0.3624nm，密度为 7.83g/cm3，请说明 Mn和 C在 Fe中各是什么固溶体？ 计算过程及结果如下表： 组元 Fe Mn C  质 量分数 0.8636 0.123 0.0134 原 子量 55.85 54.94 12 100g合 金中 的摩 尔数 86.36/55.85=1.546 12.3/54...