【大学课件-材基习题答案-.docx】是一个关于材料基础的课件,包含了一些关键概念的解释和相关问题的解答。以下是对这些知识点的详细阐述:
1. **空位平衡浓度**:在金属晶体中,空位是由于热振动产生的结构缺陷,其数量与温度有关。空位平衡浓度是指在一定温度下,晶体中空位总数与结点总数的比例。随着温度的升高,空位的形成和消除速率平衡,空位的浓度也会增加。
2. **位错**:位错是晶体内部原子排列不规则的区域,具有一个方向上的大尺寸和另外两个方向上的小尺寸。位错是晶体塑性变形的主要机制。
3. **柏氏回路**:用于确定位错的柏氏族矢量的方法,围绕位错线画一个闭合路径,每次移动一个原子间距,使起点与终点重合,以便分析位错的性质。
4. **P-N力**:在周期性点阵中,移动单个位错所需的最小切应力,是位错运动的阻力。
5. **扩展位错**:由两个不全位错和层错组成的位错结构,可以继续延伸。
6. **堆垛层错**:在密排晶体结构中,当整层原子滑移错排而形成的晶体缺陷,影响材料的性能。
7. **弗兰克-瑞德位错源**:位错源的一种类型,两个被钉扎的位错线在外部力作用下弯曲,相互抵消并产生新的位错,以此循环不断产生新位错。
8. **Orowan机制**:描述了在合金中,位错在遇到硬质第二相粒子时,会绕过粒子形成位错环,导致材料强化的现象。
9. **科垂尔气团**:围绕刃型位错聚集的溶质原子,阻碍位错运动,增强材料的强度。
10. **铃木气团**:溶质原子在层错区域的偏聚,因化学交互作用导致金属强度增加。
11. **面角位错**:在面心立方晶体中,位于两个{111}面夹角上的位错结构,由三个不全位错和两个层错组成,无法移动。
12. **多边形化**:在加热过程中,单晶体通过位错的滑移和攀移形成位错壁,转变为小角度倾斜晶界,使单晶体呈现多边形状的过程。
13. **问答部分**:
- 讨论了层错能如何影响材料的变形行为,层错能高或低会改变位错运动的难易程度,影响材料的硬化和软化特性。
- 位错反应需要考虑能量条件和几何条件,讨论了不同位错之间的反应情况,包括位错的重组、扩展和移动。
- 介绍了计算位错割阶能量的方法以及空位浓度与温度的关系,表明高温处理可以影响空位浓度。
- 讨论了不同位错配置下的相互作用力,如同号刃型位错间的排斥力和亚稳平衡状态。
这些概念是材料科学与工程领域的基础知识,涵盖了晶体缺陷的基本类型、行为及其对材料性能的影响。理解这些知识点对于分析和预测材料的机械性能、加工过程中的变形和强化机制至关重要。