2018-2019学年鲁科版选修3-3 2.1 晶体和非晶体 作业(1)
2018-2019学年鲁科版选修3-3 2.1 晶体和非晶体 作业(1)第2页

7.科学家发现,将一种含镍55%、含钛45%的"镍钛诺"的合金丝加热并弯成各种复杂的形状,然后冷却并拉直,当再次加热时,拉直的合金丝又恢复到了原的形状.因此这种合金被称为形状记忆合金.研究表明,这种合金的"回忆"-"变形"本领可以反复使用500万次而不产生疲劳断裂,而且几乎100%恢复原状.请举一个形状记忆合金应用的例子.

答案:用形状记忆合金制造的铆钉,是在常温(或工作温度)下把铆钉做成铆接后的形状;然后降温并将其两脚拉直,使之能顺利插入铆钉孔;插入后让温度回升,铆钉恢复原状,完成铆接.

8.晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体.现有一根(Fe)晶须,直径为D=1.6 μm,用了F=0.026 4 N的力将它拉断.试估算拉断过程中最大的分子力f.(铁的密度ρ=7.92×103 kg/m3)

解析:一个铁原子的体积为V0= 代入数据解得V0=1.175×10-29 m3

所以其直径为d=()=2.82×10-10 m

将铁原子看作一个球体,则铁原子球的最大截面积为

S=πd2=6.24×10-20m2

而铁晶须的横截面积为S′=πD2=m2=2.01×10-12m2

所以断面上排列的铁原子数为n==3.2×107(个)

断面上所有最大分子力的合力与拉力F是一对平衡力,故有

f=N=8.25×10-10 N.

答案:8.25×10-10 N