讲课——金属的晶体结构与结晶资料.pptVIP

第二节 金属的晶体结构 本章目的： 1 建立金属晶体结构的理想模型； 2 揭示金属的实际晶体结构； §2 金属的晶体结构 一、晶体的基本概念 1．晶体 非晶体 　　所谓晶体是指其原子（离子或分子）在空间呈规则排列的物体非晶体则反之。 2.1 纯金属的晶体结构 * * * 非晶体 晶体 特点：晶体——①有熔点；②具有各向异性。如：食盐，冰，金刚石，金属等。 非晶体——①无熔点；②各向同性。如：玻璃，松香，沥青等。 在自然界中，除普通玻璃、松香、石蜡等少数物质以 外，包括金属和合金在内的绝大多数固体都是晶体。 晶体与非晶体的根本区别在于其内部原子的排列是否规则。 简单总结： 原子作有序排列；有固定的熔点；各向异性。 原子作无序排列；没有固定的熔点；各向同性。 晶体： 非晶体： (2)晶格、晶胞、晶格常数 把每个原子看成一个点（结点），把这些点用直线连接起来，所形成一个空间格子为晶格。 能代表整个晶格中原子排列规律的最小单元，称之为晶胞。 晶胞中各棱边的长度(及夹角)（描述晶胞大小与形状的几何参数称为）晶格常数。 2.1 纯金属的晶体结构 简单立方晶格与晶胞示意图： 晶格—原子排列形成的空间格子 晶胞—组成晶格最基本的单元 1、体心立方晶格 体心立方晶胞如图所示。在晶胞的八个角上各有一个金属原子，构成立方体。在立方体的中心还有一个原子，所以叫作体心立方晶格。属于这类晶格的金属有铬、钒、钨、钼和α-铁等。 体心立方晶格晶胞中的原子数n = 1 + 8 X 1/8 = 2 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 二、常见的金属晶格类型 晶胞中微粒的计算 思考：处于晶胞顶点上、棱上、面上的原子分别被多少个晶胞共用？ 处于晶胞顶点上粒子被８个晶胞共用 处于晶胞棱上粒子被４个晶胞共用 处于晶胞面上粒子被2个晶胞共用 1 2 4 3 7 6 8 5 1 2 2 1 3 4 请看: 1 体心：1 面心：1/2 顶点：1/8 棱边：1/4 体心立方晶格晶胞中的原子数n = 1 + 8 X 1/8 = 2 2、面心立方晶格 面心立方晶格如图所示。在晶胞的八个角上各有一个原子，构成立方体。在立方体的六个面的中心各有一个原子，所以叫做面心立方晶格。属于这类晶格的金属有钠、铝、铜、镍、铅和γ-Fe等。 面心立方晶格晶胞中的原子数n = 6 X 1/2 + 8 X 1/8 = 4 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 2.1 纯金属的晶体结构 3、密排六方晶格 密排六方晶格如图所示。 在晶胞的十二个角上各有一个原子，构成六方柱体。上下底面中心各有一个原子。晶胞内部还有三个原子，所以叫做密排六方晶格。属于这类晶格金属有铍、镁、锌、α-钛和β-铬等。 密排六方晶格晶胞中的原子数n = 3 + 2 X 1/2 + 12 X 1/6 = 6 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 2.1 纯金属的晶体结构 作业：P35 第10、11、12题 *