晶体化学基础-课件2【荐】.pdf

5.3 密堆积原理 金属键和离子键都没有方向性和饱和性，从几何 角度上看，它们可视为球体间的相互堆积。 金属原子或离子相互结合时，吸引力与排斥力达 到平衡，彼此相互靠近而占据最小的空间，使体 系能量最低。相当于要求球体间相互作紧密堆积。 等大球堆积 不等大球堆积 等大堆积常见金属的晶体结构 面心立方结构（A1 ） face-centred cubic lattice 体心立方结构（A2） body-centred cubic lattice 密排立方结构（A3） A hexagonal close-packed lattice B A 密排面堆积方式-面心立方结构 • 密排面中每个球与6个球相切，周围有6个间隙。 • 密堆结构：由2维密排原子面以最密排的方式堆积而得。 A 2D Projection A A A sites B B B B B sites A C C C B B B C sites C C B和C等效！ B B 面心立方晶胞 面心立方结构： {111}面按…ABCABC … 顺序排列 面心立方结构 面心立方结构金属：γ-Fe, Al, Cu, Ni, Au, Ag和Pt等。 • 结构符号A1 ， Pearson符号cF4 。 (0,1/2,1/2) (1/2,0,1/2) ● • 每个晶胞含4个原子。 ● ●(0,0,0) •面心原子 shared by 2 cells: 6 x 1/2 = 3 ●(1/2,1/2,0) •顶角原子 shared by 8 cells: 8 x 1/8 = 1 • 金属键无饱和性和方向性，使其晶 体结构倾向于最紧密堆垛。 • 将原子看作刚性球，构成相互接触 圆球模型，更确切表示原子排列。 配位数与致密度 • 配位数（Coordination Number——CN ）是晶体结 构中每个原子的最近邻原子 数目。 • 面心立方结构的配位数为12，最近原子间距离为 2a/2 • 致密度 η是衡量原子堆垛紧密程度的，为晶胞中原子所 占体积(V )与晶胞体积(V) 的比值： a