晶体学基础与晶体结构习题与答案 下载本文

900℃时为 β-Ti: bcc结构

奇数时,有附加面。

Mn的同素异构体有一为立方结构,其晶格常数为0.632nm,ρ为7.26g/cm3,r为0.112nm,问Mn2.

晶胞中有几个原子,其致密度为多少?

答案

每单位晶胞内20个原子

3.

铯与氯的离子半径分别为0.167nm,0.181nm,试问a)在氯化铯内离子在<100>或<111>方向是否相接触?b)每个单位晶胞内有几个离子?c)各离子的配位数是多少?d) ρ和K?

CsCl型结构系离子晶体结构中最简单一种,属立方晶系,简单立方点阵,Pm3m空间群,

答案

离子半径之比为0.167/0.181=0.92265,其晶体结构如图2-13所示。从图中可知,

在<111> 方向离子相接处,<100>方向不接触。每个晶胞有一个Cs+和一个Cl-,的配位数均为8。

4.

金刚石为碳的一种晶体结构,其晶格常数a=0.357nm,当它转换成石墨( ?????g/cm3)结构时,求其体积改变百分数?

金刚石的晶体结构为复杂的面心立方结构,每个晶胞共含有8个碳原子。

金刚石的密度

(g/cm3)

答案

对于1g碳,当它为金刚石结构时的体积

(cm3)

当它为石墨结构时的体积

(cm3)

故由金刚石转变为石墨结构时其体积膨胀

5.

已知线性聚四氟乙烯的数均相对分子质量为5?105,其C-C键长为0.154nm,键角

为109°,试计算其总链长L和均方根长度。

对线性高分子而言,其总链长L取决于原子间键长d,键的数目N以及相邻键

的夹角 ,即 F

。对聚四氟乙烯而言,每链节有两个C原子和四个首

,而每个链节有两

答案

个C原子,因此每个链节就有两个C-C主键,所以在此高分子中总键数目N=2nn=2?5?103=1.0?104。

若每C-C键长d=0.154nm,键角

=109°

均方根长度

本章习题

1. 试证明四方晶系中只有简单四方和体心四方两种点阵类型。 2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵?

3. 标出面心立方晶胞中(111)面上各点的坐标,并判断

然后计算

方向上的线密度。

是否位于(111)面上,

4. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向:a) 立方晶系

;b) 六方晶系

, ,

, , ,

5. 在立方晶系中画出

晶面族的所有晶面,并写出{123}晶面族和﹤221﹥晶向

族中的全部等价晶面和晶向的密勒指数。 6. 在立方晶系中画出以

为晶带轴的所有晶面。

7. 试证明在立方晶系中,具有相同指数的晶向和晶面必定相互垂直。

8. 已知纯钛有两种同素异构体,低温稳定的密排六方结构

和高温稳定的体心立方结构

,其同素异构转变温度为882.5℃,计算纯

钛在室温(20℃)和900℃时晶体中(112)和(001)的晶面间距(已知aa20=0.2951nm, ca20=0.4679nm,

aβ900=0.3307nm)。

9. 试计算面心立方晶体的(100),(110),(111)等晶面的面间距和面致密度,并指出面间距最大的面。

10. 平面A在极射赤平面投影图中为通过NS极和点0°N,20°E的大圆,平面B的

极点在30°N,50°W处,a)求极射投影图上两极点A、B间的夹角;b)求出A绕B顺时针转过40°的位置。

11. a)说明在fcc的(001)标准极射赤面投影图的外圆上,赤道线上和0°经线上的极

点的指数各有何特点?b)在上述极图上标出

极点。

12. 由标准的(001)极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带,除了

已在图2-1中标出晶面外,在下列晶面中那些属于[110]晶带?

13. 不用极射投影图,利用解析几何方法,如何确定立方晶系中a) 两晶向间的夹角

b) 两晶面夹角

;c) 两晶面交线的晶向指数;d) 两晶向所决定的晶面指数。

14. 图2-2为α-Fe的x射线衍射谱,所用x光波长λ=0.1542nm,试计算每个峰线所对

应晶面间距,并确定其晶格常数。

图2-2

15. 采用Cu kα (λ=0.1542nm)测得Cr的x射线衍射谱为首的三条2? =44.4°,64.6°和