南昌大学光伏(材料)材料科学基础期末题库重点.docx

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第 1 章 材料结构的基本知识 辨析:相与组织 →组织:指各种晶粒的组合特征,即各种晶粒的相对量、尺寸大小、形状分布等形貌特征,有多相组织、单相组织。 相:结构相同,物理和化学性质完全均匀的部分, 特点:①相与相之间存在有明显的界面 ②界面两端,物质性质有飞跃性的改变③一个体系中可以存在一个或多个相。 第 2 章 材料中的晶体结构一、名词解释: 1、多晶型转变(同素异构转变):当外界条件(主要指温度和压力)改变时,元素的晶体结构可以发生转变。(金属的这种性质被称为多晶型性) 2、离子晶体:离子晶体是由正负离子通过离子键按一定方式堆积起来形成的晶体。 二、简答: 请写出七大晶系中的 4 种晶系,十四种布拉菲点阵中的 8 种布拉菲点阵。 →三斜晶系:简单三斜布拉菲点阵 单斜晶系:简单单斜、底心单斜布拉菲点阵 正交晶系:简单正交、底心正交、体心正交、面心正交布拉菲点阵六方晶系:简单六方布拉菲点阵 菱方晶系:简单菱方布拉菲点阵 四方晶系:简单四方、体心四方布拉菲点阵 立方晶系:简单立方、体心立方、面心立方布拉菲点阵。第 3 章 晶体缺陷 一、名词解释: 1、交滑移:螺位错在滑移面上滑移受阻后,绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移,称为交滑移。 2、全位错:位错的柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍的位错。 3、不全位错:柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错。 4、小角度晶界:晶界两侧晶粒的位相差很小(10°)的晶界,小角度晶界基本上由位错组成。 二、辨析: 1、肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷 →肖脱基缺陷:晶体中某结点上的原子脱位,一般进入其它空位或者逐渐迁移至晶界或表面,其脱位产生的空位称为肖脱基缺陷。 弗兰克尔缺陷:晶体中的原子脱位挤入结点间的间隙,形成间隙原子,其原处结点产生空位。将这一对点缺陷(空位和间隙原子)称为弗兰克尔缺陷。 同:都是点缺陷 异:两种缺陷中脱位原子迁移的位置不一样,且弗兰克尔缺陷包含间隙原子及空位两种点缺陷。 2、热力学平衡点缺陷和过饱和点缺陷的异同 →同:两种缺陷都包含空位和间隙原子 异:热力学平衡点缺陷是由晶体热振动产生点缺陷,且在体系自由能最低时点缺陷浓度达到平衡;过饱和点缺陷指晶体中点缺陷数目明显超过平衡值,是由高温淬火、辐照、冷加工等过程引起的。 3、刃型位错与螺型位错 →刃型位错:柏氏矢量与位错线垂直的位错。螺型位错:柏氏矢量平行于位错线的位错。 同:都为线缺陷,都可以在外力的作用下发生滑移运动,运动的结果都是在位错线滑移过的区域之中,造成了上下两半晶晶体整体相对位移过一个 b 的距离都具有易动性。 异:刃型位错畸变发生在与位错线垂直的方向上,伯氏矢量 b 与位错线垂 直;螺型位错畸变发生在与位错线平行的方向上,伯氏矢量与位错线平行;螺型位错中不存在多余半原子面,而是垂直于位错线的原子平面发生了螺旋状的扭曲;螺型位错可分为左螺型位错和右螺型位错,与正负刃位错不同,左右螺型位错不能相互转化,旋转方向不变。 4、滑移与交滑移 → 滑移:在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面 (滑移面)和晶向(滑移方向)产生相对位移,且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。 交滑移:螺型位错在滑移面上滑移受阻后,绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移,称为交滑移。 同:都是部分晶体产生相对位移,不破坏内部原子排列规律性塑变方式。 异:滑移是所有位错共有的运动方式,交滑移却是螺型位错特有的运动方 式。 5、堆垛层错与扩展层错 →扩展位错:两个不全位错中间夹一层错的位错组态。 堆垛层错:实际晶体结构中,密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏而错排, 称为堆垛层错,简称层错。 同:均含层错,属于面缺陷。 异:扩展位错由全位错分解产生两个肖克莱分位错及层错,有线缺陷和面缺陷;堆垛位错只属于面缺陷。 6、小角度晶界和大角度晶界 →小角度晶界:晶界两侧晶粒的位相差很小(10°)的晶界,小角度晶界基本上由位错组成。 大角度晶界:相邻两晶粒的位相差大于 10 度的晶界。同:均由晶界两侧晶粒的位相差定义。 异:小角度晶界晶界两侧晶粒位相差小于 10 度,大角度晶界大于 10 度。小角度晶界的晶界基本上由位错组成,位错模型却不适用于大角度晶界。 3、简答: 1、离子晶体中的点缺陷有哪些特点?点缺陷对离子晶体和金属晶体的导电性各有什么影响? →离子晶体点缺陷的特点:多原子性、缺陷是带电的、晶体呈电中性。对离子晶体的导电性增强,金属晶体的导电性减弱。离子晶体的导电是通过离子通过空穴迁移而导电,金属晶体靠电子定向运动而导电,点缺陷使得电子运动式的非平衡阻力增加,阻碍电子的定向运动,导电性降低。 2、位错的运动方式有哪些? →刃型位错 :滑移、攀移;螺型位错:滑移、交滑移3、判断下列位错反应能否进行,并说明理由。 →位错反应的两个条件为(1)几何

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