[材料科学]1、固体结构2.pdf

第二节 金属的晶体结构 一、金属三种典型晶体结构 二、金属晶体结构中的原子堆垛 三、金属晶体中的堆垛间隙 四、金属的多型性 一、金属三种典型晶体结构 1、面心立方结构（A1或fcc ） 2、体心立方结构（A2或bcc ） 3、密排六方金属（A3或hcp ） 结构模型、点阵常数、 原子半径、晶胞中的原子数 致密度、配位数 具有该结构的金属 材料科学基础I 1、面心立方结构（A1或 fcc ） 结构模型：如图所示。 晶胞中的原子数： （1/8 ）8 + （1/2 ）6= 4个 材料科学基础I 1、面心立方结构（A1或 fcc ） 点阵常数：a=b=c 只用晶胞的一个棱边a 表示。 材料科学基础I 1、面心立方结构（A1或 fcc ） 原子半径：相切的两原子 中心距之半。 最近邻的原子球是相切 的。 面心立方结构的最密排面 是{111} 最密排方向是110 因而原子半径r 是a/4[110] r 2a 4 的长度，即 材料科学基础I 1、面心立方结构（A1或 fcc ） 配位数（CN ）：晶体结构中，与任一原 子最近邻且等距离的原子数。 Fcc:CN 12 材料科学基础I 1、面心立方结构（A1或 fcc ） 致密度：单位体积晶胞中原子所占 体积与晶胞体积之比。 致密度η为： 4 ⎛ 2a ⎞3 4 3 4 × π⎜ ⎟ 4 ×3 πr 3 ⎜⎝ 4 ⎠⎟ 2 η 3 3 ≈ π 0. 74 a a 6 材料科学基础I 1、面心立方结构（A1或 fcc ） 具有面心立方结构的金属： Cu、Ag 、Au 、r-Fe、Ni、Al等 。 材料科学基础I 2、体心立方结构（A2或 bcc ） 结构模型： 晶胞中的原子数： 8 ×1/8 +1=2 材料科学基础I 2、体心立方结构（A2或 bcc ） 点阵常数：a 原子半径：原子密排面（110 ），最密排 方向〈111 〉，在此方向上原子彼此相 切。 r a 3 4 材料科学基础I 2、体心立方结构（A2或 bcc ） 配位数：CN 8 致密度： 4 3 2 × πr 3 η 3 0.68 a 材料科学基础I 2、体心立方结构（A2或 bcc ） 具有bcc结构的金属： a-Fe、W 、Mo、V等。 材料科学基础I 3、密排六方金属（A3或 hcp ） 结构模型。晶胞中的原子数：