典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)課件

1、精品文檔典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)1. 三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)2. 晶胞中原子數(shù)3. 原子半徑與點陣常數(shù)的關系4. 配位數(shù)與致密度5. 晶體中原子的堆垛方式6. 晶體結(jié)構(gòu)中的間隙1精品文檔典型金屬的晶體結(jié)構(gòu)1. 三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)1精品文檔體心立方點陣面心立方點陣密排六方點陣常見金屬晶體的結(jié)構(gòu)面心立方（A1）face-centred cubic latticefcc體心立方（A2）body-centred cubic latticebcc密排六方（A3）hexagonal close-packed latticehcp1. 三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)2精品文檔體心立方點陣面心立方點陣密排六方點陣常見金屬晶體

2、面心精品文檔面心立方（face-centered cubic，fcc）3精品文檔面心立方（face-centered cubic，f精品文檔體心立方（body-centered cubic，bcc）4精品文檔體心立方（body-centered cubic，b精品文檔密排六方（hexagonal close-packed，hcp）5精品文檔密排六方（hexagonal close-packe精品文檔體心立方面心立方密排六方2. 晶胞中原子數(shù)每個晶胞所含有的原子數(shù)（N）可用下式計算：N=Ni+Nf/2+Nr/mNi,Nf,Nr分別表示位于晶胞內(nèi)部，面心和角頂上的原子數(shù)，m為晶胞類型參數(shù)，立方晶系

3、m=8，六方晶系m=6.6精品文檔體心立方面心立方密排六方2. 晶胞中原子數(shù)每個晶胞所精品文檔體心立方 面心立方 密排六方3. 原子半徑與點陣常數(shù)的關系 晶胞中棱邊長度a,b,c稱為點陣常數(shù)。如把原子看作半徑為r的剛性球，則可據(jù)幾何關系求出點陣常數(shù)與r之間的關系。7精品文檔體心立方 精品文檔配位數(shù)和致密度定量地表示原子排列的緊密程度。配位數(shù)（coordination number，CN）：晶體結(jié)構(gòu)中任一原子周圍最近且等距離的原子數(shù)。致密度（K）：晶胞中原子所占的體積分數(shù)，式中，n為晶胞原子數(shù)，v原子體積，V晶胞體積。4. 配位數(shù)與致密度8精品文檔配位數(shù)和致密度定量地表示原子排列的緊密程度。4.

4、 配精品文檔面心立方配位數(shù)為129精品文檔面心立方配位數(shù)為129精品文檔體心立方配位數(shù)為810精品文檔體心立方配位數(shù)為810精品文檔密排六方配位數(shù)為1211精品文檔密排六方配位數(shù)為1211精品文檔0.74126密排六方0.74124面心立方0.6882體心立方致密度配位數(shù)原子數(shù)原子半徑12精品文檔0.74126密排六方0.74124面心立方0.68精品文檔面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)的致密度均為0.74，是純金屬中最密集的結(jié)構(gòu)面心立方與密排六方雖然晶體結(jié)構(gòu)不同，但配位數(shù)與致密度卻相同，為搞清其原因，必須研究晶體中原子的堆垛方式面心立方與密排六方的最密排面原子排列情況完全相同，但堆垛方式不一樣5. 晶

5、體中原子的堆垛方式13精品文檔面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)的致密度均為0.74，是純金屬精品文檔等徑球最緊密堆積時，在平面上每個球與6個球相接觸，形成第一層（球心位置標記為A。此時，每3個彼此相接觸的球體之間形成1個弧線三角形空隙，每個球周圍有6個弧線三角形空隙，其中3個空隙的尖角指向圖的下方（其中心位置標記為B），另外3個空隙的尖角指向圖的上方（其中心位置標記為C），這兩種空隙相間分布。14精品文檔等徑球最緊密堆積時，在平面上每個球與6個球相接觸，形精品文檔等徑球體在平面上的最緊密堆積AAAAAAAAAAAAAAAAAAABC15精品文檔等徑球體在平面上的最緊密堆積AAAAAAAAAAAA精品文檔

6、面心立方最緊密堆積和六方最緊密堆積球體在空間的堆積是按照ABAB的層序來堆積。這樣的堆積中可以取出一個六方晶胞，稱為六方最緊密堆積（A3型）。另一種堆積方式是按照ABCABC的堆積方式。這樣的堆積中可以取出一個面心立方晶胞，稱為面心立方最緊密堆積。面心立方堆積中，ABCABC重復層面平行于（111）晶面（A1型） 。兩種最緊密堆積中，每個球體周圍同種球體的個數(shù)均為12。16精品文檔面心立方最緊密堆積和六方最緊密堆積球體在空間的堆積是精品文檔123456123456123456ABC面心立方最緊密堆積17精品文檔123456123456123456A面心立方最緊密精品文檔ABCAABC面心立方最

7、緊密堆積 ABCABC, 即每三層重復一次18精品文檔ABCAABC面心立方最緊密堆積 ABCABC,精品文檔123456面心立方最緊密堆積19精品文檔123456面心立方最緊密堆積19精品文檔BCA密排面面心立方晶胞面心立方最緊密堆積面心立方最緊密堆積20精品文檔BCA密排面面心立方晶胞面心立方最緊密堆積20精品文檔六方最緊密堆積123456ABAB的層序堆積21精品文檔六方最緊密堆積123456ABAB的層序堆積21精品文檔ABABA六方最緊密堆積ABABAB 每兩層重復一次22精品文檔ABABA六方最緊密堆積ABABAB 每兩層重復精品文檔AAAABB密排面六方晶胞六方密堆積23精品文檔

8、AAAABB密排面六方晶胞六方密堆積23精品文檔24精品文檔24精品文檔6.晶體結(jié)構(gòu)中的間隙剛球模型八面體間隙剛球模型四面體間隙25精品文檔6.晶體結(jié)構(gòu)中的間隙剛球模型八面體間隙剛球模型四面體精品文檔四面體間隙：位于由一個頂角原子和三個面中心原連接成的正四面體中心，數(shù)目為8。rB / rA =0.22526精品文檔四面體間隙：位于由一個頂角原子和三個面中心原連接成的精品文檔八面體間隙：位置是立方體的正中心和每一個棱邊中心，其數(shù)目為4. rB / rA = 0.41427精品文檔八面體間隙：位置是立方體的正中心和每一個棱邊中心，其精品文檔四面體間隙：位于兩個體心原子和兩個頂角原子所組成的四面體中心，數(shù)目為12。 rB / rA = 0.2928精品文檔四面體間隙：位于兩個體心原子和兩個頂角原子所組成的四精品文檔八面體間隙：位于立方體每個面中心和每根棱中間，數(shù)目為6。rB / rA = 0.1529精品文檔八面體間隙：位于