材料科学基础-第2章课件.pptx

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1、1Macro-Micro-?2物质原子、离子、分子结合结合键（bonding）具体组合状态结构（structure）第二章材料的结构Structuresofmaterials3晶体结构crystalstructure非晶体结构Amorphousstructure准晶体结构quasicrystalstructure在空间规则排列，存在长程有序long-rangeorder长程无序，但在几个原子距离范围内有序，即短程有序short-rangeorder42.1晶体学基础晶体crystal：物质的基元（原子、离子、分子等）在三维空间作有规律的周期性重复

2、排列所形成的物质。点阵是一个几何概念，它由一维、二维或三维规则排列的阵点组成。三维点阵又称空间点阵。点阵（lattice）5代表晶格原子排列规律的最小几何单元晶体Crystal晶胞unitcell空间点阵/晶格Crystallattice刚球模型6晶格（crystallattice）是用假想的直线将阵点连接起来所形成的三维空间格架晶胞（unitcell）：晶格中能代表晶格排列规律的最小几何单元晶格晶胞7同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞，取晶胞选取原则：1)选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性；2)平行六面体内的棱和角相等的数目应最

3、多；3)当平行六面体的棱边夹角存在直角时，直角数目应最多；4)当满足上述条件的情况下，晶胞应具有最小的体积。晶胞选取8晶体结构=空间点阵+基元晶体结构?基元可以是单个原子，也可以是彼此等同的原子群或分子群。9晶体结构的基本特征：——原子（或分子）在空间呈周期性重复排列，即存在长程有序原子排列10基元排列11晶格常数latticeconstants各棱边a、b、c各棱间的夹角、、点阵矢量ruvw晶胞xyzOabcbg127种晶系，14种布拉菲Bravais点阵90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系晶系Crystalsystems点阵参数Lat

4、ticeparameters布拉维点阵类型TypesofBravaislattice实例Instances三斜晶系Triclinic简单三斜(1)K2CrO7单斜晶系Monoclinic简单单斜(2)底心单斜(3)b-SCaSO4•H2O正交晶系Orthorhombic简单正交(4)底心正交(5)体心正交(6)面心正交(7)Fe3CGaa-S六方晶系Hexagonal简单六方(8)Mg,ZnCd,Ni,As菱方晶系Rhombohedral简单菱方(9)As,Sb,Bi四方晶系Tetragonal简单四方(10)体心四方(11)b-Sn,TiO2立方

5、晶系Cubic简单立方(12)体心立方(13)面心立方(14)Fe,Cr,Cu,Ag,Ni,Va、b、c；a、b、g每个阵点的周围环境相同13三斜Triclinic：简单三斜(1)2.单斜Monoclinic：简单单斜(2)底心单斜(3)14种Bravais点阵143.正交Orthorhombic：简单正交(4)底心正交(5)体心正交(6)面心正交(7)14种Bravais点阵154.六方Hexagonal：简单六方(8)5.菱方Rhombohedral：简单菱方(9)14种Bravais点阵166.四方Tetrahedral：简单四方(10)体心

6、四方(11)14种Bravais点阵177.立方Cubic：简单立方(12)体心立方(13)面心立方(14)14种Bravais点阵18思考：为什么没有底心四方和面心四方？简单四方体心四方19立方四方同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞，取晶胞选取原则：1)选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性；2)平行六面体内的棱和角相等的数目应最多；3)当平行六面体的棱边夹角存在直角时，直角数目应最多；4)当满足上述条件的情况下，晶胞应具有最小的体积。20晶体结构和空间点阵的区别空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和

7、对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14种类型晶体结构则是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。晶体结构=空间点阵+基元21简单立方SC-CsCl体心立方BCC-VCsClV22CuNaClCaF2面心立方FCC23晶面指数和晶向指数原子在空间排列的方向称为晶向CrystalorientationOrientationindexcrystallographicplaneindexCrystalplane由一系列原子所组成的平面称为晶面24（1）晶向指数确定步骤：A：确定原

8、点，建立坐标系，过原点作所求晶向的平行线，B：求直线上任一点的坐标值并按比例化为最小整数，加方括弧，形式为[uvw]。XY