典型金属的晶体结构_ppt

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1、常见的金属晶体结构有：体心立方（bcc，body-centeredcubic）面心立方（fcc，face-centeredcubic）密排六方（hcp，hexagonalclose-packed）典型金属的晶体结构体心立方（bcc，body-centeredcubic）体心立方晶胞示意图（a）刚球模型；（b）质点模型；（c）晶胞中原子数示意图面心立方（fcc，face-centeredcubic）面心立方晶胞示意图（a）刚球模型；（b）质点模型；（c）晶胞中原子数示意图密排六方（hexagonalclose-pa

2、cked，hcp）密排六方晶胞示意图（a）刚球模型；（b）质点模型；（c）晶胞中原子数示意图体心立方面心立方密排六方一、晶胞中的原子数体心立方面心立方密排六方二、点阵常数与原子半径配位数和致密度定量地表示原子排列的紧密程度。配位数（coordinationnumber，CN）：晶体结构中任一原子周围最近且等距离的原子数。致密度（K）：晶胞中原子所占的体积分数，三、配位数与致密度式中，n为晶胞原子数，v原子体积，V晶胞体积。体心立方配位数为8面心立方配位数为12密排六方配位数为120.74126密排六方0.7412

3、4面心立方0.6882体心立方致密度配位数原子数原子半径面心立方和密排六方结构的致密度均为0.74，是纯金属中最密集的结构；面心立方与密排六方虽然晶体结构不同，但配位数与致密度却相同，为搞清其原因，必须研究晶体中原子的堆垛方式；面心立方与密排六方的最密排面原子排列情况完全相同，但堆垛方式不一样。2.2晶体中的原子堆垛方式ABAABCA图面心立方晶格密排面的堆垛方式图密排六方晶格密排面的堆垛方式2.3晶体结构中的间隙四面体间隙的数目四面体间隙半径八面体间隙的数目八面体间隙半径四面体间隙的数目四面体间隙半径八面体间隙

4、的数目八面体间隙半径面心立方结构中间隙的刚球模型八面体间隙面心立方结构中间隙的刚球模型四面体间隙几点说明:(1)fcc和hcp都是密排结构，而bcc则是比较“开放”的结构，因为它的间隙较多。因此，碳、氮、氢、氧、硼等原子半径较小的元素（即间隙原子）在bcc金属中的扩散速率往往比在fcc及hcp金属中高得多。(2)fcc和hcp金属中的八面体间隙大于四面体间隙，故这些金属中的间隙原子往往位于八面体间隙中。(3)fcc和hcp中的八面体间隙远大于bcc中的八面体或四面体间隙，因而间隙原子在fcc和hcp中的固溶度往往

5、比在bcc中大得多。2.4晶体的多晶型性多晶型性：有些固态金属在不同温度和压力下具有不同的晶体结构。转变的产物称为同素异构体。在多晶型性转变过程中伴随有体积的突变。同素异构转变对于金属能否通过热处理来改变性能具有重要意义。思考题试计算体心立方铁受热而变为面心立方铁时出现的体积变化。在转变温度下，体心立方铁的点阵参数是2.863埃，而面心立方铁的点阵参数是3.591埃。这表明铁在加热到一定温度时出现收缩本节小结1、典型金属的晶体结构bcc,fcc,hcp晶胞中的原子数点阵常数与原子半径配位数和致密度2、晶体中的原子

6、堆垛方式3、晶体中的间隙4、晶体的多晶型性