晶体结构与布拉格方程.pdf

第五节材料结构基础第六节布拉格定律与多晶衍射原理第五节材料结构基础一、晶体与非晶体1、晶体:原子在三维空间内的周期性规则排列。长程有序,各向异性,(导热、导电、膨胀系数、折射率等物理性质)。2、非晶体:原子在三维空间内不规则排列。长程无序,各向同性。在自然界中除少数物质(如普通玻璃、松香、石蜡等)是非晶体外,绝大多数都是晶体,如金属、合金、硅酸盐,大多数无机化合物和有机化合物。刚玉邻苯二甲酸氢锗电酸气铋石二、单晶体与多晶体•如果晶体中所有原子排列位向一致,这个晶体称为单晶体,也就是说单晶体是由一个晶粒组成的。单晶体只有通过特殊的方法才能制取,如在电子行业中广泛使用的硅或锗单晶体。实际金属多是由许多单晶体组成的多晶体,每一个单晶体称为一个晶粒,其边界称为晶界。•单晶体具有各向异性,而多晶体则具有各向同性。三、晶体与非晶体的转变•晶体与非晶体在一定条件下可以相互转变1、玻璃经长时间加热能变为晶态玻璃;2、金属从高温液态急冷,可变为非晶态金属;3、非晶态金属具有高的强度与韧性等一系列突出性能,近年来已为人们所重视。四、空间点阵的概念晶体是指组成它的粒子(离子、原子或他们的集团)有规则排列的固体。为了描述晶体中原子的排列规则,用每一个粒子质心所在位置表示这个粒子,称为结点,并得到一个按一定规则排列分布的无数多个结点组成的空间阵列,称为空间点阵或晶体点阵。晶体结构晶格金原子硅原子碳原子五、晶胞、晶格和晶格常数晶格:描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。Z晶胞:空间点阵中能代表原子排列规律的最小的几何单元称之为晶胞,是构成空间点阵的最基本单元。cβα晶格常数:三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。Ya晶胞原子数:指一个晶胞内所包含的原γ子数目;Xb配位数:晶格中与某一原子最相邻且等距的原子数目;致密度:晶胞中原子本身所占的体积的百分数。六、阵胞与点阵类型法国晶体学家布拉菲(Bravais)经过研究,选取的晶胞有14种,称为布拉菲点阵。根据点阵常数将晶体点阵分为7个晶系,每个晶系有几种点阵类型。