第一章晶体结构习题

第一章晶体结构习题

1、概念：

晶体，晶体结构，空间点阵，离子半径，离子极化，配位数，固溶体，合金 2、在正交简单点阵、底心点阵、体心点阵、面心点阵中分别画出（110）、（001两组晶面，并指出每个晶面上的结点数？

3、设有某一晶面在x、y、z三个坐标轴上的截距分别为1a，2b，3c，求该晶面符号？

4、 在立方晶系中，一晶面在x轴的截距为1，在y轴的截距为1/2，且平行于z轴，一晶向上某点坐标为x=1/2，y=0，z=1，求出其晶面指数和晶向指数，并绘图示之？

答：根据晶面和晶向指数的标定方法可知，题中晶面指数为（120），如图中ABCD，晶向指数为[102]如图中OP。

6、画出立方晶系中下列晶面和晶向：（010），（011），（111），（231），(321)，[010]，[011]，[111]，[231]，[321]

7、什么叫离子极化？极化对晶体结构有什么影响？

在离子紧密堆积时，带电荷的离子所产生的电场必然要对另一离子的电子云发生作用（吸引或排斥），因而使这个离子的大小和形状发生了改变,这种现象叫离子极化。

极化会对晶体结构产生显著影响，主要表现为极化会导致离子间距离缩短，离子配位数降低，同时变形的电子云相互重叠，使键性由离子键向共价键过渡，最终使晶体结构类型发生变化．

8、氧化镁（MgO）与氯化钠（NaCl）具有相同结构。 rMg2??0.078nmrO2??0.132nm求(1) MgO的晶格常数；(2) MgO的密度？（Ar(Mg)=24， Ar(O)=16）

解：（1）

a?2(rMg2??rO2?)?2(0.078?0.132)?0.396nm

（2）每一个单位晶胞中含有4个Mg2+及4个O2-，1mol的Mg2+具有24g的质量，1mol的O2-具有16g的质量。

24g16g4(?) 23234(24?16)

??6.02?106.02?10a3?(0.396?10?7)3?6.02?1023?4.28g/cm39、已知MgO晶体中Mg2+和O2-在三维空间有规律地相间排列，其晶体结构相当于两套面心立方点阵互相套叠在一起，晶胞常数a=b=c=4.20， α=β=γ=90℃,请回

答:

①画出MgO晶体二维和三维空间的晶体结构图. ②从①的图形中抽象出MgO晶体的空间点阵图形.

③ 从②中划分出单位空间格子,计算其结点数.

12、画出MgO晶体（面心立方点阵）在（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面上的结点和离子排布图.

13、已知γCs+ = 0.169 nm，γCl- = 0.181 nm。 1、试用鲍林规则分析CsCl的晶体结构； 2、画出（111）面上的结点和离子排布图； 3、计算晶胞中离子堆积系数(即致密度)。

（1）rCs?rCl??0.169?0.934，在0.732~1.000间，CN＝8，Cs+－Cl－构成[CsCl8]立方体； 0.181（2）S＝1/8，1=1/8×i，所以8个[CsCl8]立方体共顶相连； （3）立方体可共棱、共面相连，实际共面相连。 （2）、 离子排布图 结点排布图 ??3、3a?2(r?r)→a=0.404nm 44?[(r?)3?(r?)3]?[(0.169)3?(0.181)3]nv3??3?0.68 k?3Va(0.404)3

第二章 晶体缺陷习题

1、 分析比较ThO2、TiO2、MgO结构中间隙大小。

答：ThO2是萤石型结构，晶胞中有巨大孔隙，TiO2是金红石型结构，Ti4+占据一半八面体孔隙，MgO是氯化钠型结构，MgO2+占满八面体孔隙，所以，孔隙由大到小顺序：ThO2→TiO2→MgO。

2、 解释为什么MgO晶体中主要的点缺陷是肖特基型，而Li2O中主要的点缺陷

是弗仑克尔型。

答：MgO晶体属氯化钠型，结构中无八面体孔隙，只有四面体孔隙，结构致密，而Li2O属反萤石结构，晶胞中有巨大孔隙。

3、 写出CaCl加入KCl中的缺陷反应方程式，至少写出两个。

2

CaCl2?KCl??Ca.K?ClCl?Cli '

KCl. ?2ClCl CaCl2?????CaK?VK'4、写出下列缺陷反应方程式 Al2O3TiO2????ZrO2Y2O3????

Al2O3 2???2TiO?2TiAl?3OO?Oi?? Al2O33TiO2????3TiAl?6OO?VAl???

ZrO2Y2 O3????2YZr??3OO?VO ZrO22Y2O3????3YZr??6OO?Yi

5、写出下列缺陷反应方程式（至少写两个）。

Al2O32TiO2????2TiAl?3OO?Oi??Al2O33TiO2????3TiAl?6OO?VAl???ZrO2Y2O3????2YZr?? 3OO?VOYF

22Y2O3????3YZr??6OO?Yi.3NaF?ZrO??NaY''?FF?2VF

33NaF?YF??NaY''?2Na.i?3FF

第3章 熔体和玻璃体习题

1、熔体粘度在727℃时是108泊，在1156℃时是104泊，在什么温度下它是107泊？

2、一种玻璃的组成为80wt％SiO2和20wt％Na2O，试计算其非桥氧百分数？ 3、、玻璃的组成是13wt％Na2O，13wt％CaO和74wt％SiO2，计算非桥氧分数？ 4、、按照下列元素在形成氧化物玻璃中的作用，把它们区分为网络改变体，中间体或网络形成体（玻璃形成体）：Si、Na、B、Ca、Al、P、K、Ba。 5、计算下面三种玻璃的网络参数，比较粘度大小，并解释原因？ （1）Na2O?SiO2，（2）Na2O?2SiO2，（3）3Na2O?Al2O3?SiO2。 答：（1）Z1=4，R1=3，X1=2R1-Z1=2，Y1=2Z1-2R1=2；

（2）Z2=4，R2=5/2，X2=2R2-Z2=1，Y2=2Z2-2R2=3； （3）因为Na2O/Al2O3≥1，所以Al2O3做为网络形成体，

Z3=4，R3=8/3，X3=2R3-Z3=4/3，Y3=2Z3-2R3=8/3；

Y越大，网络连接越紧密，强度越大，粘度也越大；反之，Y越小，网络连接越疏松，网络空穴越大，网络改变剂离子在网络空穴中越易移动，粘度越小。因为Y2＞Y3＞Y1，所以η2＞η3＞η1。

6、计算下面三种玻璃的网络参数，比较粘度大小，并解释原因。 （1）Na2O?SiO2 ，（2）Na2O?2SiO2 ，（3）Na2O?3SiO2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tkxh.html