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材料科学基础复习题与参考答案

1.什么是固态晶体？

答：固态晶体是一种具有周期性结构的物质，最小重复单元称为晶胞，其结构由原子、离子或分子排列而成。

2.简单晶格与复式晶格的区别是什么？

答：简单晶格只包含一个原子或离子，如NaCl的晶格；复式晶格由两种或两种以上不同原子或离子组成，如石墨的晶格。

3.晶体的两种基本缺陷及其表征方式是什么？

答：晶体的两种基本缺陷是点缺陷和面缺陷。点缺陷包括空位、间隙原子、替位原子、杂质原子等，可通过传统晶体学方法测定；面缺陷包括平移缺陷、失配缺陷、孪晶等，可通过电子显微镜等现代技术测定。

4.描述一下固体的三种晶体系统？

答：固体的三种晶体系统分别是立方晶系、六方晶系和四方晶系。立方晶系的晶胞具有等边长和等内角的正方体结构；六方晶系的晶胞为三轴等长，互成120°的棱柱体结构；四方晶系的晶胞为二轴等长，另一轴与其他两轴相垂直的长方体结构。

5.简述晶体的点群对称操作？

答：晶体的点群对称操作包括旋转、镜像和反演。其中旋转操作把晶体转动一定的角度后使其重合，镜像操作将晶体沿着一个面翻转，反演操作则是将晶体中所有物质互相翻转，使晶体保持不变。

6.简述金属晶体的电子结构？

答：金属晶体的电子结构是由导带电子和价带电子组成的。导带电子指的是从原子面内自由移动的电子，价带电子指的是尚未被激发的、靠近原子核的电子。

7.什么是扩散？

答：扩散是指物质在非平衡条件下自发地从高浓度处向低浓度处传播的过程。其中包括晶体内部、晶体表面及界面的扩散。

8.什么是断裂韧性？

答：断裂韧性是给予材料在破裂前耗费能量的能力的一种特性。材料的断裂韧性决定了材料在承受冲击或载荷时出现塑性变形的能力和在破裂时释放的能量。

9.简述完美晶体与缺陷晶体之间的区别？

答：完美晶体是具有无缺陷的晶体结构，如理想情况下自然生成的晶体。而缺陷晶体是晶体中存在着各种类型的缺陷后被破坏的晶体。

10.什么是金属的共晶现象？

答：金属的共晶现象是指两个或两个以上的金属在特定条件下按照一定比例共同固化而形成的固态合金。共晶合金的锁定结构稳定性高、性质均匀性好，因此具有特殊的物理和化学性质。

参考答案

1.固态晶体是一个具有周期性结构的物质，它是由周期性排列的Atomo、离子、类原子、或分子等离散粒子所组成的。

2.简单晶格包含一个原子或离子，如NaCl的结构，而复式晶格则由两种或两种以上不同的原子或离子组成，如石墨的结构。

3.点缺陷包括空位、间隙原子、替位原子、杂质原子等，可通过传统晶体学方法测定；面缺陷包括平移缺陷、失配缺陷、孪晶等，可通过电子显微镜等现代技术测定。

4.立方晶系的晶胞具有等边长和等内角的正方体结构；六方晶系的晶胞为三轴等长，互成120°的棱柱体结构；四方晶系的晶胞为二轴等长，另一轴与其他两轴相垂直的长方体结构。

5.晶体的点群对称操作包括旋转、镜像和反演。其中旋转操作把晶体转动一定的角度后使其重合，镜像操作将晶体沿着一个面翻转，反演操作则是将晶体中所有物质互相翻转，使晶体保持不变。

6.金属晶体的电子结构是由导带电子和价带电子组成的。导带电子指的是从原子面内自由移动的电子，价带电子指的是尚未被激发的、靠近原子核的电子。

7.扩散是指物质在非平衡条件下自发地从高浓度处向低浓度处传播的过程。其中包括晶体内部、晶体表面及界面的扩散。

8.断裂韧性是给予材料在破裂前耗费能量的能力的一种特性。材料的断裂韧性决定了材料在承受冲击或载荷时出现塑性变形的能力和在破裂时释放的能量。

9.完美晶体是具有无缺陷的晶体结构，如理想情况下自然生成的晶体。而缺陷晶体是晶体中存在着各种类型的缺陷后被破坏的晶体。

10.金属的共晶现象是指两个或两个以上的金属在特定条件下按照一定比例共同固化而形成的固态合金。共晶合金的锁定结构稳定性高、性质均匀性好，因此具有特殊的物理和化学性质。

以上是材料科学基础的复习题及参考答案。在准备材料科学基础的学习或考试时，复习这些问题有助于加深对核心概念和基本理论的理解。这些问题的答案也可以用作快速参考，以进行知识点的温习和复习。