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第二章固体材料的结构固体材料的宏观使用性能（包括力学性能、物理性能和化学性能）和工艺性能（如铸造性能、压力加工性能、机加工性能、焊接性能、热处理性能等）取决于其微观的化学成分、组织和结构，化学成分不同的材料具有不同的性能，而相同成分的材料经不同处理使其具有不同的组织、结构时，也将具有不同的性能。
而在化学成分、组织和结构中，晶体结构又是最关键的因素。
因此，要正确地选择性能符合要求的材料或研制具有更好性能的材料，首先要熟悉和控制其晶体结构。
除了实用意义外，研究固体材料的结构还有很大的理论意义。
§2.1 基础知识原子结构影响原子结合的方式，而根据原子结合方式又可以将材料分成金属、陶瓷和聚合物，并得出关于这三种材料的宏观物理性能、化学性能及力学性能的一些普遍性结论。
2.1.1原子结构大家都知道原子是由电子及其所围绕的原子核组成的。
原子核内有中子和带正电的质子，因此原子核带正电荷。
通过静电吸引，带负电荷的电子被牢牢地束缚在原子核周围。
每26个电子和质子所带的电荷q为l.6×10-19C。
因为原子中电子和质子的数目相等，所以从整体说来，原子是电中性的。
元素的原子序数等于原子中的电子或质子数。
因此，有26个电子和26个质子的铁原子，其原子序数为26。
原子的大部分质量集中在原子核内。
每个质子和中子的质量大致为l.67×10-24g，但是每个电子的质量只有9.11×10-28 g。
原子质量M等于原子中质子和中子之和的平均数，是原子数量为阿伏伽德罗数N A的质量。
N A＝6.02×1023/ mol是一摩尔物质内原子或分子的数目。
因此，原子质量的单位是g / mol。
原子质量的另一个单位是原子质量单位，它是碳12质量的1/12。
原子核内含有不同中子数的相同元素的原子称为同位素，它们有着不同的原子质量。
这种元素的原子质量是一些不同同位素质量的平均值，因此原子质量可能不是一个整数。
单质晶体结构资料晶体是一种固态物质，具有有序的排列方式，并呈现出特定的晶体结构。
晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式，它决定了晶体的物理和化学性质。
在自然界中，存在着许多不同种类的单质，每种单质都具有不同的晶体结构。
下面将以金属、离子晶体和共价晶体三种常见的单质类型为例，介绍它们的晶体结构及性质。
一、金属晶体结构金属晶体是由金属原子通过金属键紧密排列而成的。
金属原子的价电子脱离原子核形成自由电子云，形成了金属键。
金属晶体的晶体结构通常是由多面体对称形状的晶胞构成的。
最简单的金属晶体结构是体心立方结构（bcc），如铁晶体。
体心立方晶格中，每个晶胞内有一个原子，其中一个原子位于晶胞的中心。
铁的体心立方晶体结构使得其具有较高的熔点和良好的韧性。
另一种常见的金属晶体结构是面心立方结构（fcc），如铜晶体。
面心立方晶格中，每个晶胞内有四个原子，其中一个位于晶胞的中心，其余三个分别位于每个面的中心。
铜的面心立方结构使得其具有良好的导电性和导热性。
二、离子晶体结构离子晶体是由正负离子通过离子键排列而成的。
正离子和负离子通过静电作用互相吸引形成晶体。
离子晶体的晶体结构通常是由阴阳离子交替排列的晶胞构成的。
典型的离子晶体结构是岩盐结构，如氯化钠晶体。
岩盐结构中，钠离子和氯离子通过离子键排列成一个正负离子的立方胞。
氯化钠具有良好的溶解性和导电性。
另一种常见的离子晶体结构是锌礦石结构，如氧化铝晶体。
锌礦石结构中，每个阳离子和周围的四个阴离子以及每个阴离子和周围的六个阳离子形成边长比较长的八面体。
氧化铝具有高熔点和良好的电绝缘性。
三、共价晶体结构共价晶体是由原子通过共价键（电子共享）排列而成的。
共价晶体的晶体结构通常是由共价键连接形成的晶胞构成的。
典型的共价晶体结构是金刚石结构，如金刚石。
金刚石结构中，每个碳原子通过共价键与周围四个碳原子相连，形成一个八面体形状的晶胞。
金刚石具有极高的硬度和热导率。
另一种常见的共价晶体是石墨结构，如石墨。
固体物理二章知识点总结固体物理第二章是关于晶体结构的内容，围绕着晶体的结晶结构、晶体点阵和基本晶胞的概念来展开讨论。
晶体是由周期性排列的原子或分子组成的，具有高度有序的结构，其结晶结构决定了晶体的性质和行为。
在这一章中，我们将从晶体的基本概念出发，逐步展开对晶体结构的探讨。
晶体的结晶结构是指晶体中原子或分子的排列方式和规律。
晶体的结晶结构包括晶体点阵和晶体的基本晶胞。
晶体点阵描述了晶体原子或分子的周期性排列方式，而晶体的基本晶胞则是由最小的重复单元构成，可以描述晶体的整体结构。
在这一部分，我们将介绍常见的晶体点阵和基本晶胞的类型以及它们之间的关系。
晶体点阵包括简单立方晶体、体心立方晶体和面心立方晶体等多种类型。
这些不同类型的晶体点阵具有不同的原子或分子排列方式和周期性，从而导致了晶体具有不同的性质和行为。
而晶体的基本晶胞则由部分晶胞和全部晶胞构成，它们决定了晶体的整体结构和周期性。
在这一章中，我们将深入探讨不同类型的晶体点阵和基本晶胞的性质和特点，并对它们进行详细的介绍和比较。
此外，我们还将介绍晶体缺陷和晶体生长的原理。
晶体缺陷是指晶体中存在的一些不规则排列的原子或分子，这些缺陷对晶体的性质和行为有着重要的影响。
晶体生长则是指晶体通过物质的沉积和积累形成有序结构的过程，它是晶体的产生和发展的基本原理。
在这一章中，我们将对晶体缺陷和晶体生长的机制和规律进行详细的阐述和分析。
总的来说，固体物理第二章是关于晶体结构的内容，围绕着晶体的结晶结构、晶体点阵和基本晶胞的概念展开讨论，同时还包括晶体缺陷和晶体生长的原理。
这些知识点对于理解固体物质的结构和性质，以及相关材料的性能和应用有着重要的意义。
在今后的学习和研究中，我们需要深入掌握这些知识点，并不断拓展和深化自己的理解，以便更好地应用和发展固体物理的相关理论和方法。
