金属的晶体结构.ppt

(BCC)面心立方(FCC)密排六方(HCP)铁(-Fe)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)等a=b=c,===90°铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、铁(-Fe)等a=b=c,===90°钛(Ti)、锆(Zr)、镁(Mg)、锌(Zn)等a=bc,==90°=120°晶体结构与材料性能:(一般规律)面心立方的金属塑性最好,体心立方次之,密排六方的金属较差。一、金属的晶体结构常见的晶体学参数用来衡量晶胞的大小,是表征物质晶体结构的一个很重要的物理量,可用X射线衍射法测定。立方晶系:a=b=c,点阵常数用晶胞的一个棱边长a表示即可。六方晶系:a1=a2=a3≠c,常用a和c两个点阵常数。当密排六方用等径原子作紧密排列时,c/a=。具有六方结构的金属,其c/。点阵常数配位数在晶体中,)。体心立方的配位数是8面心立方的配位数是12密排六方当c/a=1.=12致密度晶体中原子堆垛的紧密程度称为致密度(K)。就是原子晶胞内原子球所占体积与晶胞体积的比值。K=nVa/V,n为晶胞中的原子数Va为原子体积,V为晶胞体积。以面心立方为例:常见的晶体学参数晶体中的间隙晶体中是存在空隙的,从钢球的模型中(右侧)可以看出这些空隙就是钢球之间的间隙。体心立方晶体中(110面上原子的排列)晶体间隙有两种:四面体和八面体最近邻的两个原子中心之间的距离一半,用r表示。原子半径常见的晶体学参数体心立方面心立方密排六方是指晶体中每个原子占有的体积,用晶胞体积V除以晶胞中的原子数m,得到结构原子体积Va。结构原子体积常见的晶体学参数其中Vv是摩尔晶体中总间隙体积NA是阿佛加德罗常数三种典型金属结构的晶体学特征参数结构特征晶体结构类型面心立方(A1)体心立方(A2)密排六方(A3)点阵常数aaa,c(c/a=)<100><110>:由于共价键的饱和性和方向性的特点,使得共价键晶体中原子的配位数要比离子型晶体和金属型晶体的小。常见结构:典型的共价晶体有金刚石(单质型)、石墨、Ge、Si、ZnS(AB型)和SiO2。金刚石为复杂的面心立方点阵,看见每个阵点上有两个原子,原子间最近距离为每个原子被4个邻近原子所包围,临近原子组成一个四面体。该原子位于四面体中心,配位数为4。满足8-N规律。金刚石结构中心原子三角(菱方系结构)A7结构正方系结构三斜系结构A8其它类型结构