材料物理基础第二章固体结构-(6)单质晶体结构-201209
- 格式:pdf
- 大小:1.68 MB
- 文档页数:38
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。