四、标准投影图 将晶体中各极点投影到所选择的某个对称性明显的低指数晶面上，这样构 成的极射赤面投影图称为标准投影图
11 四、标准投影图 将晶体中各极点投影到所选择的某个对称性明显的低指数晶面上，这样构 成的极射赤面投影图称为标准投影图
三、总结与巩固 1小结 体和靠夫罗闻述了品体的基本概仑与性质，晶面和晶向指数的标定，立方 晶体的晶体结构的相应计算 2考核知识点 2.1品体的基本概念与性质 2.2晶面和晶向指数的标定 2.3晶体结构 3,考核要求 3.1晶体的基本概念与性质 识记：晶体。 理解：品体、非品体、单品体、多品体、品界、空间点阵、品系等相关概 念。 3.2晶面和晶向指数的标定 识记：晶面和晶向指数 理解：晶面指数晶向指数的标定、写出晶向族和晶面族所包含的晶向和晶 面、面间距的计算、晶带轴的计算。 3.3品体结构 识记：品体结构。 教 理解：体心立方、面心立方、密排六方晶体的堆垛方式、晶胞内原子个数 学 原子半径与晶格参数之间的关系、配位数、致密度、间隙。 4.思考题 过 1.画出fcc(111)晶面和[110]晶向，并写出{111}晶面族所包含的所有晶 面和<110>晶向族所包含的所有晶向。 程 己知纯钛有两种同素异构体，低温稳定的密排六方结构口~五和高温稳定 的体心立方结构B-五，其同素异构转变温度为882.5℃，计算纯钛在室温 C20C)和90℃时品体中(112)和(01)的品面间距（己知a"=0.2951nm c=0.4679nm,·a =0.3307nm)。 3.铜为FCC结构，原子半径为0.1278nm,计算其密度(Cu的相对原子 量为63.5)？ 4.现在乒乓球直径：40毫米 一个房子：长20米，宽10米，高3米 问该房子最多可以装多少个乒乓球？ 5.1mm3固态Sr中，有多少原子？原子的堆积密度多少？它属于立方晶 系，其晶体结构是什么？己知Sr的原子量为87.62，原子半径为0.215m,离 子半径为0.127nm,密度为2.6gcm3。 6.M们的同素异构体有一为立方结构，其品格常数为0.632nm,D为 7,26gcm3, 子为彩少为0112m,何M血晶胞中有几个原子。其致密度（原子堆积四 7.金刚石为碳的一种晶体结构，其晶格常数a=0.357m,当它转换成石墨 (=2.25gcm3)结构时，求其体积改变百分数？
12 教 学 过 程 三、总结与巩固 1.小结 本章主要阐述了晶体的基本概念与性质，晶面和晶向指数的标定,立方晶 体和密排六方晶体的晶体结构的相应计算。 2.考核知识点 2.1 晶体的基本概念与性质 2.2 晶面和晶向指数的标定 2.3 晶体结构 3.考核要求 3.1 晶体的基本概念与性质 识记：晶体。 理解：晶体、非晶体、单晶体、多晶体、晶界、空间点阵、晶系等相关概 念。 3.2 晶面和晶向指数的标定 识记：晶面和晶向指数。 理解：晶面指数晶向指数的标定、写出晶向族和晶面族所包含的晶向和晶 面、面间距的计算、晶带轴的计算。 3.3 晶体结构 识记：晶体结构。 理解：体心立方、面心立方、密排六方晶体的堆垛方式、晶胞内原子个数、 原子半径与晶格参数之间的关系、配位数、致密度、间隙。 4.思考题 1．画出 fcc（111）晶面和[110]晶向，并写出{111}晶面族所包含的所有晶 面和<110>晶向族所包含的所有晶向。 2. 3. 铜为 FCC 结构，原子半径为 0.1278 n m，计算其密度（Cu 的相对原子 量为 63.5）? 4. 现在乒乓球直径：40 毫米 一个房子：长 20 米，宽 10 米，高 3 米 问该房子最多可以装多少个乒乓球？ 5. 1mm3 固态 Sr 中，有多少原子？原子的堆积密度多少？它属于立方晶 系，其晶体结构是什么？已知 Sr 的原子量为 87.62，原子半径为 0.215nm，离 子半径为 0.127nm， 密度为 2.6g/cm3 。 6. Mn 的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为 0.632nm，ρ 为 7.26g/cm3，r 为 0.112nm，问 Mn 晶胞中有几个原子，其致密度（原子堆积因 子）为多少？ 7. 金刚石为碳的一种晶体结构，其晶格常数 a=0.357nm，当它转换成石墨 ( =2.25g/cm3)结构时，求其体积改变百分数？
教学后记 通过理论教学，基本达到了教学目标要求
13 教 学 后 记 通过理论教学，基本达到了教学目标要求
章 第三章晶体结构缺陷 课时 12 了解热缺陷浓度的计算，非化学计量化合物的概念与分类，间隙型固溶体 教学 的形成规律，位错的基本概念。熟悉点缺陷的概念与类型，热缺陷的分类 目的 组份缺陷的形成原因，刃位错与螺位错的结构，位错的运动、弹性性质、 交互作用及实际金属品体中的位错。了解品界结构及特性。 点缺陷的概念与类型，固溶体的概念与分类，组份缺陷的形成原因， 教学 刃位错与螺位错的结构，位错的运动，螺位错与刃位错的应力场特征，位 错间的交互作用。 重点 位错的结构，位错的应力场，位错间的交互作用，扩展位错。 教学 难点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 7.蔡珣编，材料科学与工程基础，2010 8.潘金生、仝健民、田民波编，材料科学基础，清华大学出版社，1998 9.李超编，金属学原理，哈尔滨工业大学出版社，1996 14
14 章 第三章 晶体结构缺陷 课时 12 节 教学 目的 了解热缺陷浓度的计算，非化学计量化合物的概念与分类，间隙型固溶体 的形成规律，位错的基本概念。熟悉点缺陷的概念与类型，热缺陷的分类， 组份缺陷的形成原因，刃位错与螺位错的结构，位错的运动、弹性性质、 交互作用及实际金属晶体中的位错。了解晶界结构及特性。 教学 重点 点缺陷的概念与类型，固溶体的概念与分类，组份缺陷的形成原因， 刃位错与螺位错的结构，位错的运动，螺位错与刃位错的应力场特征，位 错间的交互作用。 教学 难点 位错的结构，位错的应力场，位错间的交互作用，扩展位错。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 7. 蔡珣编，材料科学与工程基础，2010 8. 潘金生、仝健民、田民波编，材料科学基础，清华大学出版社，1998 9. 李超编，金属学原理，哈尔滨工业大学出版社，1996
教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 第一章所讲述的晶体为理想晶体，实际晶体中存在大量原子错排的现象 即缺陷。按照缺陷区相对于晶体的大小，可将晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷 面缺陷和体缺陷，即零维、一维、二维和三维缺陷。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节点缺陷 空位和间隙原子经常是同时出现和同时存在的两类点缺陷 1空位 肖脱基缺陷 弗兰克尔缺陷 教 原子作热振动，一定温度下原子热振动能量一定，呈统计分布，在瞬间 学 些能量大的原子克服周围原子对它的束缚，迁移至别处，形成空位。 空位形成引起点阵畸变，亦会割断键力，故空位形成需能量， 过 空位形成能（△EV)为形成一个空位所需能量。 1.1空位的热力学分析 程 :C=”=exp(AS/k)-exp(-AE,/kT=Aep(-△E,/kD 若已知△EV和△SV,则可由上式计算出任一温度T下的浓度C 由上式可得： 1)晶体中空位在热力学上是稳定的，一定温度T对应一平衡浓度C 2)C与T呈指数关系，温度升高，空位浓度增大 3)空位形成能△EV大，空位浓度小 1.2过饱和空位 给定温度下，晶体中存在一平衡的空位浓度，下述几种条件下，产生过饱 和空位。 1)高温淬火把空位保留到室温 2)塑性变形 3)高能粒子辐射 4)形成金属间化合物 1.3空位的迁移 1.4空位对金属性能的影响 15
15 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 第一章所讲述的晶体为理想晶体，实际晶体中存在大量原子错排的现象， 即缺陷。按照缺陷区相对于晶体的大小，可将晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷、 面缺陷和体缺陷，即零维、一维、二维和三维缺陷。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节 点缺陷 空位和间隙原子经常是同时出现和同时存在的两类点缺陷。 1 空位 肖脱基缺陷 弗兰克尔缺陷 原子作热振动，一定温度下原子热振动能量一定，呈统计分布，在瞬间一 些能量大的原子克服周围原子对它的束缚，迁移至别处，形成空位。 空位形成引起点阵畸变，亦会割断键力，故空位形成需能量， 空位形成能（ΔEV）为形成一个空位所需能量。 1.1 空位的热力学分析 若已知 ΔEV 和 ΔSV，则可由上式计算出任一温度 T 下的浓度 C. 由上式可得： 1）晶体中空位在热力学上是稳定的，一定温度 T 对应一平衡浓度 C 2）C 与 T 呈指数关系，温度升高，空位浓度增大 3）空位形成能 ΔEV 大，空位浓度小 1．2 过饱和空位 给定温度下，晶体中存在一平衡的空位浓度，下述几种条件下，产生过饱 和空位。 1）高温淬火把 空位保留到室温 2）塑性变形 3）高能粒子辐射 4）形成金属间化合物 1．3 空位的迁移 1．4 空位对金属性能的影响 exp( S / k) exp( E / k T) Aexp( E / k T) N n C V − V = − V = =