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材料科学基础武汉理工出部分习题答案

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精品文档---下载后可任意编辑1 名词解释:配位数与配位体,同质多晶、类质同晶与多晶转变,位移性转变与重建性转变,晶体场理论与配位场理论。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、离子极化、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.答:配位数:晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。配位体:晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体。同质多晶:同一化学组成在不同外界条件下(温度、压力、pH 值等),结晶成为两种以上不同结构晶体的现象。多晶转变:当外界条件改变到一定程度时,各种变体之间发生结构转变,从一种变体转变成为另一种变体的现象。位移性转变:不打开任何键,也不改变原子最邻近的配位数,仅仅使结构发生畸变,原子从原来位置发生少许位移,使次级配位有所改变的一种多晶转变形式。重建性转变:破坏原有原子间化学键,改变原子最邻近配位数,使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。晶体场理论:认为在晶体结构中,中心阳离子与配位体之间是离子键,不存在电子轨道的重迭,并将配位体作为点电荷来处理的理论。配位场理论:除了考虑到由配位体所引起的纯静电效应以外,还考虑了共价成键的效应的理论图 2-1 MgO 晶体中不同晶面的氧离子排布示意图 2 面排列密度的定义为:在平面上球体所占的面积分数。(a)画出 MgO(NaCl 型)晶体(111)、(110)和(100)晶面上的原子排布图;(b)计算这三个晶面的面排列密度。解:MgO 晶体中 O2-做紧密堆积,Mg2+填充在八面体空隙中。(a)(111)、(110)和(100)晶面上的氧离子排布情况如图 2-1 所示。(b)在面心立方紧密堆积的单位晶胞中,a0=2√2r(111)面:面排列密度=2πr 2/[(4r2)⋅√3/2/2]=π/2√3=0.907(110)面:面排列密度=2πr2/[(4r⋅2√2r )]=π/4 √2=0.555(100)面:面排列密度=2πr2/[(2√2r )2]=π/4=0.7853、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。解:MgO 为 NaCl 型,O2-做密堆积,Mg2+填充空隙。rO2- =0.140nm,rMg2+=0.072nm,z=4,晶胞中质点体积:(4/3×πr O2-3+4/3×πrMg2+ 3)×4,a=2(r++r-),晶胞体积=a33。4、(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...

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