第一章金属的晶体结构1.ppt

* (3) 密排六方（hcp ） 晶胞中含有6个原子。 刚球模型 质点模型 晶胞原子数模型 2 f c N N + i N=N + 6 Zn 、Mg 、Cd 等 a=b≠c;α=β=90°；γ=120° 晶格常数 * 轴比（axial ratio） * 3种典型的金属晶体结构参数小结 结构 原子半径 原子数 配位数 致密度 常见金属 BCC α-Fe,, W, Mo, Nb, V, Cr FCC γ-Fe, Cu, Al, Ag, Pb, Ni HCP Mg, Zn, Be, α- Ti α- Co, Cd 密排结构（close-packed crystal structure）： fcc 和 hcp 2 4 6 8 12 12 0.68 0.74 0.74 * 课堂作业： 求密排六方结构的致密度。 ??? ???????????????????????????????????????? 问题：为什么面心立方和密排立方的配位数和致密度相同，具有相同的紧密程度，却具有不同的晶体结构？ 原子的堆垛方式 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * 用金属键特征解释 导电能力最强的金属是银和铜 延性最强的金属是铂，展性最强的金属是金。 硬度最大的金属是铬；熔点最高的金属是钨。 * 晶体对光、电、磁、热以及抵抗机械和化学作用在各个方向上是不一样的（等轴系晶体除外）。如：石墨的导电率不同方向差别很大，垂直方向为层平方1/104。兰晶石硬度，AA方向莫氏硬度4.5，BB方向7，食盐晶体抗张强度，对角线方向最大，垂直晶面方向最小。晶体的各向异性是区别于物质其它状态最本质性质。 (二) 固定熔点 晶体在熔化时必须吸收一定的熔融热才能转变为液态(同样在凝固时放出同样大小的结晶热)，见晶体加热曲线：随时间增加，温度升高，T0时，晶体开始熔解，温度停止上升，此时所加的热量，用于破坏晶体的格子构造，直到晶体完全熔解，温度才开始继续升高。 在自然界中除少数物质（如普通玻璃、松香、石蜡等）是非晶体外，绝大多数都是晶体，如金属、合金、硅酸盐，大多数无机化合物和有机化合物，甚至植物纤维都是晶体。? * 空间规则排列的原子→刚球模型→晶格(crystal lattice)（刚球抽象为晶格结点，构成空间格架）→晶胞( unit cell )（具有周期性最小组成单元，or能完全反映晶格特征的最小几何单元)。 * * * * * * * * * 第一章 金属的晶体结构 组织结构不同，性能不同； 性能（用途） 组织结构 成分 工艺 四面体模型 化学成分不同，性能不同； 加工制造工艺不同，性能不同； 成分相同、工艺不同，性能不同 金属和合金在固态下通常为晶体。 * §1-1 金属 §1-2 金属的晶体结构 §1-3 实际金属的晶体结构 * 一、 金属原子的结构特点 §1-1 金属 金属？ 最外层电子很少，一般为1-2个，最多3个 具有正的电阻温度系数的物质。 原子核：带正电 质子：正电荷 中子：电中性 核外电子：带负电 原子 金属原子的结构特点: 失去电子形成正离子（正电性元素） 非金属？ * 11个质子 12个中子 K 层 (n = 1) L 层 (n = 2) M 层 (n = 3) 1s22s22p63s1 Na 钠（原子序数为11）原子结构中K、L和M量子壳层的电子分布状况 * 非金属元素的原子结构特点： 最外层4-7个元素 得到电子形成负离子（负电性元素） 过渡族金属元素的原子结构特点： 易失去最外层电子和次外层电子 最外层电子很少，一般为1-2个，最多3个 金属原子的结构特点: 失去电子形成正离子（正电性元素） 最外层电子数很少一般为1-2个，最多3个 （同于金属原子的结构特点）； （Ti、V、Fe、Mn、Co等） 次外层未填满、最外层先填充电子 过渡族金属的原子间结合力强， 熔点高、强度高 次外层电子也参与结合 * 二、 金属键 金属的特性： 金属中自由电子与金属正离子之间构成的键合方式 公有化的自由电子与正离子之间的结合方式 离子键： 共价键： 一失一得，静电作用 相邻原子共用它们的外部价电子，形成稳定的满壳层 （金刚石） （氯化钠） 导电？自由电子沿电场方向运动 塑性？正离子始终被电子云包围 导热？自由电子运动、正离子振东 不透明、具有金属光泽？ 正的电阻温度系数？ * 1）正离子与电子的吸引力