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材料科学
题目

【多选题】与纯金属比较,分析形成固溶体后在晶体结构、点阵常数、性能等方面的变化有()。A. 不会改变晶体结构B. 除了小 原子半径溶质原子形成的置换固溶体, 一般增加点阵常数C. 强化材料D. 改变物理化学性能

【多选题】与纯金属比较,分析形成固溶体后在晶体结构、点阵常数、性能等方面的变化有()。

A. 不会改变晶体结构

B. 除了小 原子半径溶质原子形成的置换固溶体, 一般增加点阵常数

C. 强化材料

D. 改变物理化学性能

题目解答

答案

ABCD
A. 不会改变晶体结构
B. 除了小 原子半径溶质原子形成的置换固溶体, 一般增加点阵常数
C. 强化材料
D. 改变物理化学性能

解析

本题考查固溶体与纯金属在晶体结构、点阵常数、性能等方面的差异,解题思路是分别分析每个选项与固溶体特性的匹配度。

  • 选项A:
    • 固溶体是溶质原子溶入溶剂晶格中所形成的均匀混合的固态溶体。在形成固溶体的过程中,溶剂的晶体结构类型通常保持不变,只是晶格发生了畸变。例如,在铜 - 镍固溶体中,镍原子溶入铜的面心立方晶格中,铜的面心立方晶体结构并没有改变。所以选项A正确。
  • 选项B:
    • 当溶质原子溶入溶剂晶格形成固溶体时,会引起晶格畸变。对于置换固溶体,如果溶质原子半径小于溶剂原子半径,会使点阵常数减小;如果溶质原子半径大于溶剂原子半径,会使点阵常数增大。对于间隙固溶体,由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙位置,一般会使点阵常数增大。所以除了小原子半径溶质原子形成的置换固溶体,一般会增加点阵常数,选项B正确。
  • 选项C:
    • 固溶强化是金属材料一种重要的强化方式。溶质原子溶入溶剂晶格后,会引起晶格畸变,阻碍位错的运动,从而提高材料的强度和硬度。例如,在铁中加入碳形成固溶体,会使铁的强度和硬度显著提高。所以固溶体可以强化材料,选项C正确。
  • 选项D:
    • 形成固溶体后,材料的物理化学性能会发生改变。例如,固溶体的导电性、导热性、磁性等物理性能会与纯金属不同;同时,固溶体的化学稳定性、耐腐蚀性等化学性能也会发生变化。所以固溶体会改变物理化学性能,选项D正确。

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