金屬的晶體結(jié)構(gòu)（V18版）

1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)1-2Crystalstructureofmetal無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械技術(shù)學(xué)院無錫(中國)Contact:yujc@

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal知識回顧：1、晶體的特性有哪些？2、典型的晶體結(jié)構(gòu)有哪3種？

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MetallgraphyI1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶體的特性(1)具有規(guī)則的外形；(2)具有確定的熔點；(3)具有各向異性和對稱性，是最核心的特性；(4)晶體與晶體性能差異很大。

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MetallgraphyI1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu)--剛球模型b.c.cf.c.ch.c.p

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MetallgraphyI1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：Fe的多晶型轉(zhuǎn)變

問題：面心立方的γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)的α-Fe時的體積變化？解：（1）假定轉(zhuǎn)變前后鐵的原子半徑不變，計算時按每個原子在晶胞中占據(jù)的體積為比較標(biāo)準(zhǔn)，已知的γ-Fe晶胞中有4個原子，α-Fe晶胞中有2個原子。R1=R2=R，轉(zhuǎn)變時的體積變化為：

體積膨脹考慮鐵原子半徑在轉(zhuǎn)變時要發(fā)生改變對具有多晶型轉(zhuǎn)變的金屬來說，原子半徑隨配位數(shù)的降低而減小，當(dāng)γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe時，配位數(shù)由12變?yōu)?，這時原子半徑R2=0.97R1,因此，轉(zhuǎn)變時的體積變化為：

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal定義：晶格中通過一些列原子中心所構(gòu)成的平面稱為晶面。定義：晶格中通過任意兩個原子中心并指示出方向的直線叫晶向。晶面或晶向可用晶面指數(shù)或晶向指數(shù)來表達(dá)。國際上通用米勒指數(shù)標(biāo)定晶向和晶面。

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶向指數(shù)：

[uvw]—向量，矢量晶向指數(shù)的確定方法：①建立以晶胞的邊長作為單位長度的右旋坐標(biāo)系。②定出該晶向上任兩點的坐標(biāo)。③用末點坐標(biāo)減去始點坐標(biāo)。④將相減后所得結(jié)果約成互質(zhì)整數(shù)，加一方括號。

通常以[uvw]表示晶向指數(shù)的普遍形式。若晶向指數(shù)指向坐標(biāo)軸的負(fù)方向時，則在晶向指數(shù)這一數(shù)字上冠以負(fù)號。

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal例1、已知某過原點晶向上一點的坐標(biāo)為1、1.5、2，求該直線的晶向指數(shù)。將三坐標(biāo)值化為最小整數(shù)加方括弧得[234]。例2、已知晶向指數(shù)為[110],畫出該晶向。找出1、1、0坐標(biāo)點,連接原點與該點的直線即所求晶向。[234][110]

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶向指數(shù)代表一組互相平行，方向一致的晶向。（x1,y1,z1）,(x2,y2,z2)二點連線的晶向指數(shù)：[x2-x1,y2-y1,z2-z1]*指數(shù)看特征，正負(fù)看走向。晶向族<uvw>：指數(shù)雖然不同，但原子排列完全相同的晶向稱作晶向族。

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I立方晶系常見的晶向

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶面指數(shù)：

（hkl）晶面指數(shù)的確定方法①在以晶胞的邊長作為單位長度的右旋坐標(biāo)系中取該晶面在各坐標(biāo)軸上的截距。②取截距的倒數(shù)。③將倒數(shù)約成互質(zhì)整數(shù)，加一圓括號。

通常以（hkl）表示晶向指數(shù)的普遍形式。若所求晶面在坐標(biāo)軸的截距為負(fù)值，則在相應(yīng)指數(shù)上冠以負(fù)號。

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal練習(xí)1、求截距為、1、晶面的指數(shù)截距值取倒數(shù)為0、1、0，加圓括弧得（010）；練習(xí)2、求截距為2、3、晶面的指數(shù)取倒數(shù)為1/2、1/3、0,化為最小整數(shù)加圓括弧得（320）；練習(xí)3、畫出（112）晶面取三指數(shù)的倒數(shù)1、1、1/2,即為X、Y、Z三坐標(biāo)軸上的截距。

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶帶——平行或相交于同一直線的一組晶面構(gòu)成一個晶帶，這組晶面叫做共帶面，而該直線叫做晶帶軸。

晶面與晶向相對關(guān)系的判斷：1）若與[uvw]相同，則晶面與晶向垂直；2）共帶面內(nèi)任意晶面（hkl）與晶帶軸指數(shù)[uvw]有如下關(guān)系：3）兩個非平行晶面的共帶軸指數(shù)為：

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶面族:在同一晶體結(jié)構(gòu)中，有些晶面雖然在空間的位向不同，但其原子排列情況完全相同，這些晶面屬于一個晶面族，其晶面指數(shù)用{hkl}表示。在立方晶系中有下列晶面族：

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I立方晶系常見的晶面為

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal六方晶系：[uvtw],(hkil)

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal六方晶系：[uvtw],(hkil)u+v+t=0h+k+i=0三坐標(biāo)系四軸坐標(biāo)系a1，a2，ca1，a2，a3，c120°

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal六方晶系：常見的晶向與晶面a1a2a3c

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶體的各向異性

各向異性：由于在不同方向上的原子排列的緊密程度不同使晶體在不同方向上的物理、化學(xué)和力學(xué)性能不同。定義：在相同晶格中，由于不同晶面和晶向上的原子排列情況不同，因而原子間距不同，原子間相互作用的強(qiáng)弱亦不同，從而導(dǎo)致晶體的宏觀性能在不同方向上具有不同數(shù)值，這種現(xiàn)象稱為晶體的各向異性。而一般整個晶體不顯示各向異性，稱為偽等向性。

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I1-2金屬的晶體結(jié)構(gòu)Crystalstructureofmetal晶粒：組成晶體的結(jié)晶顆粒。多晶體：凡由兩顆以上晶粒組成的晶體一般金屬都是多晶體。晶體各向異性不明顯的原因：對于實際使用的金屬,由于其內(nèi)部有許許多多個晶粒組成,每個晶粒在