浙大材料科学基础课part2.doc

晶向指数 如 图1-10点阵矢量图所示，给出晶向，可得到 也即可沿a、b、c分解成三个分矢量，不同的晶向只是u、v、w的数值不同而已。 所以： 晶向指数：确定晶向的一组数[uvw]，表示所有相互平行、方向一致的晶向。 晶向指数确定步骤: (1)以晶胞的晶轴为坐标轴X、Y、Z，以点阵矢量的长度(即晶胞边长)作为坐标轴的长度单位。 (2)从晶轴系的原点O沿所指方向的直线取最近一个阵点的坐标u、v、w(亦即三个分矢量对于点阵矢量a、b、c的倍数)。例如100、110、111、00、10、11等。负号记于其上方，指方向相反 (3)将此数化为最小整数并加上方括号，即为晶向指数[uvw]。例如 [100] 、 [010] 、[110]、 [00]、 [ 0]、[10]、 [111] 、[11]、 [2 ]等 举例： 图1-11列出了立方晶系一些重要晶相的晶相指数，如X轴晶向指数[100]，对角线晶向指数[111]，晶向指数[10]等 晶向族：晶体中因对称关系而等同的各晶向的归并，表示为uvw。例：立方晶系[100]、[010]、[001]和2、[00]、[00]六晶向，性质完全同，表为100；正交晶系[100]、[010]、[001]晶向不等同 (二)晶面指数 晶面指数：确定晶面方位的一组数，代表一组相互平行的晶面 晶面指数的确定步骤： (1)对晶胞作晶轴X、Y、Z，以晶胞的边长作为晶轴上的单位长度。 (2)求出晶面在三个晶轴上的截距(如该晶面与某轴平行，则截距为∞)。例如1、1、∞，1、1、1，1、1、1/2等。 (3)取这些截距数的倒数。例如110，111，112等。 (4)将上述倒数化为最小的简单整数，并加上圆括号，即表示该晶面的指数，一般记为(hkl)。例如(110)，(111)，(112)等。如果所求晶面在晶轴上的截距为负数，则在相应的指数上方加一负号，如(10)、(11)、(11)等。 举例：如 图1-12给出了一个任意晶面指数的晶面， 图1-13则给出了几个晶面的晶面指数。不同晶面的动画演示可以更清楚的了解晶面的指数表示 晶面族：具等同条件，而空间位向不同的各组晶面的归并(晶面原子排列情况和面间距等完全相同)。例：立方晶系为两两平行的六个等同晶面共同构成立方晶胞的立方体表面{100}=(100)+(010)+(001)+( 00)+(00)+(00)，共六个等同晶面，{110}则有十二个等同晶面而{111}则为八个等同晶面。正交晶系，晶面(100)、(010)和(001)并不是等同晶面，不能以{100}族来包括。 注意：立方晶系中，[hkl]?(hkl)，但是，此关系不适用于其他晶系 (三)六方晶系指数 标定六方晶系晶面和晶向指数同样可应用上述方法，但略有不同 六方晶系指数标定： 1、取a1、a2垂直c轴，夹角为120o。 图1-14所示。但有缺点，同类晶面，指数不类同，看不出之间等同关系。如六个柱面及[100]和[110]等晶向本应是等同的。 2、采用a1、a2、a3垂直于c（四个）晶轴，夹角均为120o。晶面以(hkil)四个指数来表示。六个晶面可归并为{100}晶面族；晶向以[hkil]表示(参阅 图1-15的举例) 实际上前三个指数中只有两个是独立的，满足h+k+i=0（晶面），u+v+t=0（晶向），有时将第三个指数i和t略去，写成(hkl)和[uvw] 六方晶系按两种晶轴系所得指数的转换： 从(hkil)转换成(hkl)：去掉i即可，反之：加上i= -(h+k) [UVW]与[uvtw]间互换关系： U=u-t， V=v-t， W=w；u=(2U-V)， v=(2V-U)， t= -(u+v)， w=W (四)晶带 晶带：由所有相交于某一晶向直线或平行于此直线的晶面构成 晶带轴：汇聚晶带晶向的直线 例：正交点阵中，(100)、(010)、(110)、(10)、(210)、(10)等晶面与[001]平行，构成以[001]为晶带轴的晶带 晶带轴[uvw]与该晶带的晶面(hkl)之间的关系：hu+kv+lw=0 任两个不平行晶面的晶带轴：(h1k1l1)和(h2k2l2) 则有u=k1l2-k2l1， v=l1h2-l2h1， w=h1k2-h2k1 (五)晶面间距与晶面夹角 晶面间距：相邻两个平行晶面之间的距离 面间距特性：1通常低指数的面间距较大，高指数的面间距小。 图1-16 2晶面间距与点阵类型有关。体心立方：{110}最大；面心立方：{111}最大，都不是{100} 3晶面间距最大的面总是阵点(或原子)最密排的晶面。晶面间距越小，晶面上阵点排列越稀疏。 图1-16 晶面间距dhkl计算： 图1-17 为晶面间距推导关系图 正交晶系面间距计算式： 立方晶系面间距计算式： 六方晶系面间距计算式