第二章--晶体结构缺陷习题答案

第二章晶体结构缺陷1.（错）位错属于线缺陷，因为它的晶格畸变区是一条几何线。2．（错）螺型位错的柏氏失量与其位错线垂直，刃型位错的柏氏失量与其位错线是平行。3.（错）肖特基缺陷是由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。4.（错）弗伦克尔缺陷是由于外来原子进入晶体而产生的缺陷。二选择题1．非化学剂量化合物Zn1+xO中存在A。A.填隙阳离子B.阳离子空位C.填隙阴离子D.阴离子空位2.非化学计量化合物UO2+x中存在C。A.填隙阳离子B.阳离子空位C.填隙阴离子D.阴离子空位3．非化学剂量化合物TiO2－x中存在D。A.填隙阳离子B.阳离子空位C.填隙阴离子D.阴离子空位4.螺型位错的位错线是A。A.曲线B.直线C.折线D.环形线5．非化学剂量化合物ZnO1－x中存在D。A.填隙阳离子B.阳离子空位C.填隙阴离子D.阴离子空位6.非化学计量化合物UO2+x中存在C。A.填隙阳离子B.阳离子空位C.填隙阴离子D.阴离子空位三、名词解释1.弗仑克尔缺陷原子离开其平衡位置二进入附近的间隙位置，在原来位置上留下空位所形成的缺陷，特点是填隙原子与空位总是成对出现。2．固溶体：物种数：凡在固体条件下，一种组分（溶剂）内“溶解”了其它组分（溶质）而形成的单一、均匀的晶态固体称为固溶体。四、解答题1．完成下列缺陷方程式，并且写出相应的化学式(1)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体；(2)CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体；解：（1）NaClNaCa’+ClCl+VCl·Ca1－xNaxCl2－x（2）CaCl2CaNa·+2ClCl+VNa’Na1－2xCaXCl2完成下列缺陷方程式，并且写出相应的化学式(6分)(1)MgCl2固溶在LiCl晶体中形成填隙型Li1－xMgxCl1＋x(2)SrO固溶在Li2O晶体中形成空位型Li2－2xSrxO3．写出下列缺陷反应式①.NaCl形成肖脱基缺陷。②.AgI形成弗伦克尔缺陷（Ag+进入间隙）。③KCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体。解：1、O→VNa′+VCl˙2、AgAg+Vi→Agi˙+VAg′③KClKCa’+ClCl+VCl·Ca1－xKxCl2－x4对于MgO、Al2O3和Cr2O3，其正、负离子半径比分别为0.47,0.36和0.40。Al2O3和Cr2O3形成连续固溶体。（4分）（a）这个结果可能吗？为什么？（b）试预计，在MgO－Cr2O3系统中的固溶度是有限还是很大的？为什么？答（a）可能，Al2O3和Cr2O3的正离子半径之比小于15％。晶体结构又相同。所以可能OLiLiOLiOVSrSSrO.2)(CliLiLiClClClMgSMgCl')(.2（b）MgO－Cr2O3系统中的固溶度是有限的，由于的晶体结构不同。5.对于刃位错和螺位错，区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。（4分）答：刃位错：位错线垂直于滑移方向与位错线相互垂直。位错线垂直于位错运动方向；柏氏矢量和位错运动方向一致。螺位错：位错线平行于滑移方向与位错线平行，位错线垂直与位错运动方向。柏氏矢量和位错运动垂直。6.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类？（3分）答：点缺陷，线缺陷，面缺陷；7.对于刃位错和螺位错，区别其位错线方向、柏氏矢量和位错运动方向的特点。答：刃位错：位错线垂直于位错线垂直于位错运动方向；螺位错：位错线平行于位错线垂直于位错运动方向。（4分）8.什么是固熔体？它是如何分类的？（6分）只在固态条件下，一种组分内“溶解”了其它组成而形成单一、均匀的晶态固体。按溶质(杂质）原子在溶剂（基质）晶格中的位置划分：间隙型固溶体、置换型固溶体按溶质(杂质）原子在溶剂（基质）晶体中置换能力不同分类：完全互溶固溶体、部分互溶固溶体五、填空题1．影响置换型固溶体置换能力的主要因数有离子大小、晶体结构、离子电荷、电负性。2.位错线是已滑移区与非滑移区在滑移面上是的交界线，它实际上是一条晶格畸变的管道区域。刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直，螺型位错的柏氏矢量与其位错线平行。五、计算题.非化学计量化合物FexO中，Fe3+／Fe2+=0.1，求FexO中的空位浓度及x值。解：Fe2O32FeFe·+3OO+VFe’’y2yyFe3+2yFe2+1-3yO，0435.03.21.01.0312yyyX=1-y=1-0.0435=0.9565,Fe0.9565O[VFe’’]==2.22×10-2