Transcript Ασκήσεις 5
5.6
Προβλήματα για εξάσκηση
5.1 Να προσδιοριστούν οι δείκτες Miller των παρακάτω κρυσταλλογραφικών επιπέδων
α)
β)
γ)
δ)
ε)
στ)
η)
θ)
ζ)
Απάντηση: α) (002 ) β) ( 210 ) γ)
η)
( 1 11) δ) (1 1 1) ε) (2 1 1 0) στ) (0002 ) ζ) (110 )
(141) θ) (0 1 3)
5.2 Να υπολογιστεί ο αριθμός των ατόμων ανά μονάδα επιφανείας (Ν) του επιπέδου
(111) της εδροκεντρωμένης κυβικής δομής (Παράδειγμα Άσκηση 5.2) συναρτήσει της
ατομικής ακτίνας r. Ποια είναι η τιμή του Ν για r = 1.36 Ǻ ;
Απάντηση: α)
N=
1
2r
2
, β) Ν = 1.56 x 1015 atoms cm-2
3
Σ.5.9
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Ι
5.3 Nα υπολογιστεί η απόσταση (d220) των (220) επιπέδων της εδροκεντρωμένης κυβικής
δομής με διάσταση μοναδιαίας κυψελίδας a.
Απάντηση: d 220 =
1
2a
4
5.4 Να υπολογιστεί η επίπεδη πυκνότητα του επιπέδου (110) της εδροκεντρωμένης
κυβικής δομής.
Απάντηση:
PDFCC ,(110)
π
4 2
= 0.555
5.5 Να υπολογιστεί η επίπεδη πυκνότητα του επιπέδου (0001) της εκτεταμένης
εξαγωνικής κυψελίδας
Απάντηση:
PDHCP ,( 0001) =
π
2 3
= 0.91
5.6 Να υπολογιστεί η ατομική ακτίνα συναρτήσει της απόστασης d222 δύο διαδοχικών
επιπέδων (222) ενός υλικού που κρυσταλλώνεται στο απλό κυβικό σύστημα
Απάντηση: r = d 222 3
5.7 Να προσδιοριστούν οι κρυσταλλογραφικοί δείκτες της κατεύθυνσης που προκύπτει:
α) από την τομή των επιπέδων (110) και (111) στην κυβική δομή
β) από την τομή των επιπέδων (110) και
(1 1 0) στην κυβική δομή
[1 1 0] και [ 1 10]
β) [001] και [00 1 ]
Απάντηση: α)
5.8 Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του παρακάτω πίνακα να υπολογιστούν οι αποστάσεις
d100 και d200 των επιπέδων (100) και (200) καθώς και η διάσταση a της κυβικής
κυψελίδας.
Μέταλλο
Αλουμίνιο
Χρώμιο
Κρυσταλλική δομή
FCC
BCC
Ατομική Ακτίνα
0.1431 nm
0.1249 nm
Απάντηση: aAl = 0.405nm, d100=0.405nm, d200=0.202nm
aCr = 0.288 nm, d100=0.288nm, d200=0.144nm
Σ.5.10
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Ι
5.9 Στο παρακάτω σχήμα δίνονται οι προβολές (με τα άτομα που περιέχουν) τριών
κρυσταλλογραφικών επιπέδων κάποιου μετάλλου.
α)
β)
Να προσδιοριστεί το κρυσταλλικό σύστημα και ο τύπος της μοναδιαίας κυψελίδας του
συγκεκριμένου μετάλλου.
Εάν το μέταλλο έχει θεωρητική πυκνότητα ρth = 7.89 g cm-3 να υπολογιστεί η ατομική
μάζα Α του υλικού.
Αριθμός Avogadro: 6.023 x 1023 atoms mol-1
Απάντηση: α) ΒCC: κυβική χωροκεντρωμένη, β) Α = 55.85 g mol-1
5.10 ‘Ενα υποθετικό μέταλλο ατομικής ακτίνας r κρυσταλλώνεται στο χωροκεντρωμένο
κυβικό σύστημα με διάσταση μοναδιαίας κυψελίδας a. Yπό συνθήκες λαμβάνει χώρα
παραμόρφωση της κυψελίδας κατά την κατεύθυνση [001] της κυψελίδας η οποία
γίνεται χωροκεντρωμένη τετραγωνική με μοναδιαίες διαστάσεις a και c. Nα
υπολογιστεί η μεταβολή που θα επέλθει στην επίπεδη πυκνότητα των επιπέδων
(010).
Απάντηση:
PD( 010 ),c
PD( 010 ),t
=
Σ.5.11
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Ι
b
a