02-2晶体结构参数
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金属材料的性能特点一般地,金属材料与非金属材料相比,金属材料具有良好的力学性能,而且工艺性能也较好。
即使都是金属材料,不同成分和不同状态下的性能也会有很大的差异。
造成这些性能差异的主要原因是材料内部结构不同,因此掌握金属与合金的内部结构特点,对于合理选材具有重要意义。
金属材料是靠原子间金属键结合起来的。
金属键——金属材料内部,呈一定规律排列的正离子与公有化的自由电子靠库仑力结合起来,这种结合力即为金属键。
(正离子+公有电子云、无方向性、非饱和性)金属材料的性能特点:1、良好的导电、导热性。
2、正的电阻温度系数3、良好的塑性4、不透明、有金属光泽第一节晶体的基本知识金属材料一般都是晶体,具有晶体的特性。
一、晶体——内部原子呈规则排列的物质。
晶体材料(单晶体)的特性:①具有固定的熔点。
②具有规则的几何外形。
③具有“各向异性”。
二、晶格、晶胞和晶格常数1、晶格——描述晶体中原子排列规律的空间点阵。
将原子的振动中心抽象为一几何点,再用直线的连接表示原子之间的相互作用。
2、晶胞——由于晶格排列具有周期性,研究晶格时,取出能代表晶格特征的最小基本单元即称为晶胞。
3、晶格常数——用来描述晶胞大小与形状的几何参数。
三条棱长:a、b、c三条棱的夹角:α、β、γ对于简单立方晶胞:棱长a=b=c 夹角α= β= γ= 90°第二节纯金属的晶体结构一、典型的晶格类型各种晶体由于其晶格类型和晶格常数不同,往往呈现出不同的物理、化学及力学性能。
除少数金属具有复杂晶格外,大多数晶体结构比较简单,典型的晶格结构主要有以下三种:1、体心立方晶格(bcc)2、面心立方晶格(fcc)3、密排六方晶格(hcp)1、体心立方晶格(bcc )晶格常数: a = b = c ;α=β=γ= 90°密排方向(原子排列最紧密的方向):立方体的对角线方向原子半径:属于bcc 晶格的金属主要有:α-Fe 、Cr 、W 、Mo 、V 等ar 432、面心立方晶格(fcc )晶格常数: a = b = c ;α=β=γ= 90°密排方向:立方体表面的对角线方向原子半径:属于fcc 晶格的金属主要有:γ-Fe 、Cu 、Al 、Au 、Ag 等。
晶体解析参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述晶体解析是化学和物理学领域中一项重要的实验技术,它是通过分析晶体的结构和特性来获取关于原子排列、键长、键角等信息的过程。
晶体解析参数是指在晶体解析过程中所使用的参数,这些参数可以帮助我们确定晶体结构的各种性质。
在晶体解析过程中,研究者通常会使用一些仪器设备,如X射线衍射仪或电子显微镜,来获取晶体的衍射图像。
通过分析这些衍射图像,我们可以推断出晶体的空间群、晶胞参数以及晶体中原子的位置等信息。
这些晶体解析参数的准确性和可靠性对于确定晶体结构具有重要意义。
在晶体解析参数中,最基本的是晶胞参数。
晶胞参数指的是晶体中单个晶胞的尺寸和形状,它由晶胞的晶胞常数和晶胞的晶胞角度组成。
晶胞常数是指晶胞在三个相互垂直的晶胞轴上的长度,而晶胞角度则是指相邻晶胞轴之间的夹角。
通过测量晶体的衍射图案,我们可以计算出晶胞参数的数值,并以此来确定晶胞的尺寸和形状。
此外,晶体解析参数还包括了晶体中原子的位置和排列方式。
晶体中原子的位置可以通过衍射数据的分析得到,它们的分布决定了晶体结构的对称性和稳定性。
通过分析原子之间的距离和角度,我们可以确定晶体中原子的种类和连接方式,从而得到晶体分子的结构和化学键的性质。
综上所述,晶体解析参数对于研究晶体结构和性质具有重要意义。
通过仔细分析晶体的衍射图像和计算晶胞参数,我们可以确定晶体的尺寸、形状以及原子的位置和排列方式,从而揭示晶体的结构和性质。
晶体解析参数的准确性和可靠性对于进一步理解晶体的特性和应用具有重要的参考价值。
1.2 文章结构文章结构:本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了本文的主题——晶体解析参数,并阐述了文章的目的和意义。
正文部分包括了四个要点的介绍:2.1 第一个要点:详细讨论晶体解析参数的概念、作用和重要性,介绍晶体解析参数的分类和常见的解析方法。
2.2 第二个要点:探讨晶体解析参数的影响因素,包括温度、压力、结晶条件等。
北京科技大学材料科学与工程专业814 材料科学基础主讲人:薛老师第二章固体结构例题讲解1.什么是晶面族?立方晶系{111}晶面族包含哪些晶面?答:在晶体内凡是晶面间距和晶面上的原子分布完全相同,只是空间位向不同的晶面我们可以把它们归并为同一个晶面族中,即晶面族,用{hkl}表示。
立方晶系{111}包括:(111)(111)(111)(111)(111)(111)(111)(111),这八个晶面构成一个八面体,因此晶面族{111}也成为八面体的面。
2.面心立方结构(100)和(111)晶面的夹角是多少?{100}的面间距是多少?答:(1) 所以:222222321321332211,cos b b b a a a b a b a b a ba b a b a ++⨯++++=⨯⨯>=<31111001101011cos 222222=++++⨯+⨯+⨯=ϕ︒==7.5431cos arc ϕ晶面的位向表示方法!!(2)面心立方,晶面间距:晶面为{100},则带入公式,得到d=a,(a 最好自己设一下)因为是立方晶系需要对晶面进行判断是否需要修复!!面心立方h 、k 、l 不全为奇数或者偶数时,需要修正,可知,该晶面需要修正所以:d=a/2.222)()()h (d l k a hkl ++=3.晶带定律的应用例:已知晶体中两个不平行的晶面(h1k1l1)(h2k2l2),证明(h3k3l3)与这两个晶面属于同一晶带,其中h3=h2+h1,k3=k2+k1,l3=l2+l1.答:设两个不平行的晶面所属晶带的晶带轴为[uvw]。
根据晶带定律,带入已知条件得到:h1u+k1v+l1w=0,h2u+k2v+l2w=0移项相加,得:(h1+h2)u+(k1+k2)v+(l1+l2)w=0,带入题目中的已知条件,可以得到h3u+k3v+l3w=0所以,第三个晶面与前面两个晶面属于同一个晶带。
例:在体心立方晶胞中画出一个最密排方向,并标明晶向指数,再画出过该方向的两个不同的低指数晶面,写出对应的晶面指数,这两个晶面与晶向构成什么关系?xzy G FE DOCBA注意点:1.画图一定要清洗,最好分开类画2.选取晶向的时候一定要选择对后期选择晶面有利的晶向3.回答晶带时,最好加上什么是晶带定律?4.六方晶系晶面、晶向指数例:写出图中六方晶胞EFGHIJE的晶面指数,以及EF,FG,GH,HI,IJ,JE 各晶向的晶向指数。