23拓扑-超结构32Z.ppt

B(Cu)原子构成的四面体 [-211] [-211] 合金成分 偏离理想成分，长程有序度参数S降低 温 度 温度升高，S降低 冷却速度 冷却速度快，S降低 塑性变形 变形量增大，S降低 (3)影响有序化的因素 * 2.3.3.6 金属间化合物的性质和应用 (1)超导性质 Nb3Ge，Nb3Al，Nb3Sn，V3Si，NbN等； (2)特殊电学性质InTe-PbSe，GaAs-ZnSe等应用于半导体材料 (3)强磁性 稀土元素（Ce，La，Sm，Y等)和Co的化合物，具有特别优异的永磁性能； (4)吸释氢特性(贮氢材料) LaNi5，FeTi，R2Mg17和R2Ni2Mg15等(R代表稀土La，Ce，Pr，Nd或混合稀土)是一种很有前途的储能和换能材料； (5)耐热特性 Ni3A1，NiAl，TiAl，Ti3Al，FeAl，Fe3Al，MoSi2等，具有很好的高温强度和塑性； (6)耐蚀特性 某些金属碳化物、硼化物、氮化物和氧化物等，若涂覆表面可提高被涂覆件的耐蚀性能； (7)形状记忆效应、超弹性和消震性 TiNi，CuZn，CuSi，MnCu，Cu3A1等 *END 沿[111] Cu堆垛顺序为abc Cu原子在(111)面的分布 是3 · 6 · 3 · 6型密排层 a c b A B C Mg * A B C E D 配位多面体：以某一原子为中心，将其周围紧密相邻的各原子中心用一些直线连接起来所构成的多面体，多面体的每个面都是三角形 * 回顾 合金相的分类及其影响因素 固溶体的分类及其结构特点 影响固溶体溶解度的因素 中间相的分类及其特点 正常价化合物 电子化合物 间隙相 拓扑密堆结构 超结构(有序固溶体) *  组成:由两种大小不同的金属原子构成 大小原子通过适当配合构成空间利用率和配位数都很高的复杂结构，简称TCP (Topologically Close-packed Phase) 2.3.3.4 拓扑密堆相 结构特点(1) 由配位数(CN)为12，14，15，16的配位多面体 堆垛而成，由不规则的四面体填充空间的密堆结构 * 拓扑密堆相的配位多面体形状 * 面数F =20 24 26 28 由5(6)个面配置成的顶点数 V = 12(-) 12(2) 12(3) 12(4) 棱边数E=30 36 39 42 欧拉(Euler)方程： V-E+F=2 * 2 3 4 5 6 8 7 9 10 1 11 12 结构特点(2) 层状结构 半径小的原子构成密排面，其中嵌镶有半径大的原子，由这些密排层按一定顺序堆垛，构成空间利用率很高且只有四面体间隙的密堆结构。 原子密排层是由三角形、正方形或六角形组合起来的网格结构，可用一定的符号加以表示：取网格中的任一原子，依次写出围绕着它的多边形类型。 * 几种类型的原子密排层的网格结构及表示方法 * 类型 拉弗斯相(如MgCu2 MgNi2 MgZn2 TiFe2) σ相(如FeCr，FeV，FeMo，CrCo，WCo) μ相(如Fe7W6，Co7Mo6) Cr3Si型相(如Cr3Si，Nb3Sn，Nb3Sb) R相(如Cr18Mo31Co51) P相(如Cr18Ni40Mo42) * (1)拉弗斯（Laves）相 典型分子式为AB2（2种金属元素组成的中间相，二元合金） 形成条件： *原子尺寸因素 A原子半径略大于B原子，其理论比值应为rA／rB=1.255，实际值约1.05-1.68 *电子浓度 结构类型与电子浓度对应 三种典型拉弗斯相的结构类型和电子浓度范围 * 晶体结构： 复杂立方 空间点阵： 面心立方(节点上原子团为Mg2Cu4) * MgCu2立方晶胞中Mg (A)，Cu (B)原子的分布 Mg原子占据fcc点阵节点 和晶胞4面体间隙的一半 构成金刚石结构，8个Mg Cu原子占据剩余4个四面体间隙，在每个间隙处，4个Cu原子占据1/8小立方体的四面体间隙的一半，构成正四面体 4*4=1