四金属晶体结构和结晶.ppt

第四章 金属的晶体结构和结晶The Crystal structures and crytalization of metals
1
§4－1 金属的晶体结构
一、晶体
㈠晶体与非晶体
⒈定义：内部原子呈周期性有规则排列的物质，称为晶体.。与之对应的其它物质为非晶体。
⒉晶体的特点：
① 具有固定的熔点：如纯Fe熔点为1538℃；② 具有各向异性：在各个方向都不相同（多晶体除外）；③ 内部原子按一定规律排列(最大特点)；
2
（二）晶体结构的抽象研究方法
⒈晶格
定义：用以描述原子在晶体中排列规律的空间格子叫做“晶格”。也称为“空间点阵”。
3
⒉晶胞
定义：构成晶格的最基本的单元，称为晶胞。
⒊晶格常数： 晶胞各边的尺寸称为晶格常数。
单位A°(1A°=10-8cm)
⒋晶面
晶格中各个方位的原子面称为晶面。
表示晶面的符号称为晶面指数。
⒌晶向
晶格中各个方向上的原子列称为晶向。沿不同晶向，原子排列不同，造成各向异性。表示晶向的符号称为晶向指数。
4
5
二、常见的晶体结构(金属晶格)

一个晶胞中的原子数：8×1/8 + 1 = 2（个）
具有这种晶格的金属有:室温下的Fe(-Fe)、Cr、W、Mo、V等。
6

一个晶胞中的原子数:8×1/8 + 6×1/2 = 4（个）
具有这种晶格的金属有:高温(912～1394℃）下的
Fｅ(-Fe)、Cu、Al、Ag、Ni等。
7

正六棱柱体，上、下２个正六方底面，两个底面之间有３个原子及两个底面的中心各有一个原子。
一个晶胞中的原子数：6×1/6×2+2×1/2＋3＝6（个）
具有这种晶格的金属有：Mg、Zn、Cd等。
8
１．定义：
固态金属在不同温度或压力下，具有不同晶格的现象，称为同素异构现象。
即相同的元素，不同的结构。
三、金属的同素
异构转变（重点）
9
固体下金属在外界条件改变时，由一种晶体结构（晶格）转变成另一种晶体结构（晶格）的现象，称为同素异构转变。
２．同素异构转变的意义
① 由于同素异构现象，使金属在不同温度下具
有不同的性能；
② 由于不同的晶体结构，致密度不同，在同素
异构转变时，有体积的变化；
③ 钢、铸铁的成份绝大部份是铁，所以钢、铸
铁也会发生同素异构转变。
10