北京工业版第二章材料结构作业答案

2-2解：晶胞是晶体结构中的重复单元，是实际晶体结构中的最小体积单位。空间格子是等同点构成的点阵的结点连成的格子，它和晶体结构的不同之处在于把具体的原子集团抽象成一个等同点或者叫阵点，平行六面体即为空间格子中的最小体积单位（重复单元）。这个平行六面体和晶胞的区别也是平行六面体中的阵点代替了晶胞中的具体的原子团，它是由基元抽象出来的不具有任何物理、化学特性的几何点构成的；而晶胞是由实在的具体的质点（原子（团）、离子（团））构成的。2-3解：（1）由已知1:2:361:31:21，所以晶面指数为（321）（2）晶面指数为（321）2-4解：2-5解：Oab(102)c(211)[110](312)[111][021][213]2-6解：2-7解：(略)2-8解：{0211}有(0112)，(1102)，(0121)，(1021)，(2011)，(0211)。{2110}有（2110），（0121），（2101），（1210），（0211），（1021），2-9解：（1）（121）和(100)面所在的晶带的晶带指数为2:1:01012:0111:0021::wvu，所以晶带指数为[012]（100）和（010）面所在的晶带的晶带指数为1:0:00110:0001:1000::wvu，所以晶带指数为[001][0001][1021]cO（2110）3a（0121）2a（0110）（1102）1a（0001）[0101][1101]（2）[001]和[111]晶向所决定的晶面的晶面指数为0:1:11100:1110:1101::lkh，所以晶面指数为（110）或（110）[010]和[100]晶向所决定的晶面的晶面指数为1:0:01001:0100:0010::lkh，所以晶面指数为（001）或（001）2-10解：(1)(100)晶面的晶面间距nmad143.0121100(110)晶面的晶面间距nmad202.001122110(123)晶面的晶面间距nmad0764.0321222123(2)(100)晶面的晶面间距nmad183.0121100(111)晶面的晶面间距nmad211.0111111(112)晶面的晶面间距nmad149.021121122-11解：(1)属于正交晶系，由题中条件不能决定是什么布拉菲点阵，因为正交晶系可以有体心、面心、底心和简单正交点阵。（2）属于三斜晶系，因为三斜晶系只有一种简单点阵，所以可以确定布拉菲点阵是三斜简单点阵。2-12解：如图：(0.5,0,0.5)a，(0.5,0.5,0)a，(0,0.5,0.5)a，(0.5,0.5,1)a，(0.5,1,0.5)a，(1,0.5,0.5)a，(0,0,0)，(1,1,1)a，……………2-15解：对氯化铯晶体，晶体结构为简单立方，晶胞中含有一个正离子和一个负离子，沿体对角线正负离子相切，所以对角线长度nmrra702.0223，所以nma405.0堆积系数=684.0)(34333arr2-16解：氧化镁结构为面心立方，晶胞中有四个正离子和四个负离子，沿棱边方向正负离子相切，所以边长nmrra424.022堆积系数=333)(34*4arr0.6852-17解：体心立方中的原子数为2，配位数为8，堆积系数为68.0)43(34*234*23333aaar面心立方中的原子数为4，配位数为12，堆积系数为Oab74.0)42(34*434*43333aaar密排六方中的原子数为6，配位数为12，堆积系数为74.023*63.1*)2/(34*2120sin34*23323aacar2-18解：体心立方中的密排面为{110}，密排方向为111面心立方中的密排面为{111}，密排方向为110密排六方中的密排面为{0001}，密排方向为11202-21解：形成固溶体的影响因素有（1）溶质和溶剂原子的晶体结构影响（2）原子尺寸影响（3）电子浓度因素（4）电负性影响。形成连续固溶体的充分必要条件是，溶质溶剂原子的晶体结构相同，原子尺寸相差小于15%，电负性差别不大。2-22解：MgO-FeO，ThO2-UO2，Ni-Cu可形成连续固溶体，符合形成连续固溶体的充要条件；MgO-CaO，Fe-C可形成有限固溶体，尺寸差别大；Cu-Zn可形成有限固溶体，Cu是面心立方结构，而Zn是密排六方结构，所以结构不同不能形成连续固溶体。2-23解：金属间化合物是金属与金属、金属与准金属形成的化合物。金属间化合物有：（1）由电负性控制的正常价化合物，其晶体结构类似于离子化合物的晶体结构；（2）以原子尺寸控制的间隙相、间隙化合物和密排相。其晶体结构是非常复杂的，密排相有Laves相、σ相和Cr3Si型结构等；（3）受电子浓度控制的电子化合物。其晶体结构主要由电子浓度控制，每一种晶体结构都有其饱和电子浓度。2-24解：第一种，Si：O=1：4，所以是岛状，共顶数为0；第二种，Si：O=2：7，共顶数一个，成对硅氧团；第三种，Si：O=1：3，络阴离子为[Si3O9]6－，共顶数为两个，三节环；第四种，Si：O=1：3，络阴离子为[Si6O18]12－，六节环；第五种：环链结构。β型硅灰石为链状，α型硅灰石为三节环，常温下常见的为链状；第六种，Si：O=4：10，为层状；第七种第八种，Si（Al）：O=1：2，为架状。2-25解：在滑石结构中，层间依靠范德瓦尔键结合，层内键合强而层间键合弱，易沿着层面发生解理，在很多场合，如进行单、双杠器械运动时，滑石等常用作固体润滑剂。高岭石也是层状结构，层之间以氢键结合，易沿着层面发生解理。由于氢键稍强于范德瓦尔键，所以滑石较高岭石软。2-26解：叶腊石Al2[Si4O10](OH)2属于低级晶族，单斜晶系，每一结构单位层由上下二层(Si-O)四面体层中间夹一层(Al-O,OH)八面体层组成。层内电荷平衡，层间结合力为范德瓦尔键。2-28解：硅酸盐玻璃比金属玻璃不容易结晶，玻璃化所需的临界冷却速度小，粘度系数大，容易形成玻璃态。