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第一章金属的晶体结构决定材料性能的三个因素：化学成分、内部结构、组织状态金属：具有正的电阻温度系数的物质。
金属与非金属的主要区别是金属具有正的电阻温度系数和良好的导电能力。
金属键：处以聚集状态的金属原子，全部或大部分贡献出他们的价电子成为自由电子，为整个原子集体所共有，这些自由电子与所有自由电子一起在所有原子核周围按量子力学规律运动着，贡献出价电子的原子则变为正离子，沉浸在电子云中，依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用结合起来，这种结合方式叫做金属键。
双原子模型：晶体：原子在三维空间做有规则周期性重复排列的物质叫做晶体。
晶体的特性：1、各向异性2、具有一定的熔点。
空间点阵：为了清晰地描述原子在三维空间排列的规律性，常将构成晶体的实际质点忽略，而将其抽象为纯粹的几何点，称为阵点或节点，这些阵点可以是原子或分子的中心，也可以是彼此等同的原子团或分子团的中心，各个阵点的周围环境都相同。
做许多平行的直线将这些阵点连接起来形成一个三维空间格架，叫做空间点阵。
晶胞：从点阵中选取的一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元。
晶格常数：晶胞的棱边长度称为晶格常数，在X、Y、Z轴上分别以a、b、c表示。
致密度：表示晶胞中原子排列的紧密程度，可用原子所占体积与晶胞体积之比K表示。
三种典型的晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
体心立方晶格：α-Fe、Cr、W、V、Nb、Mo 配位数8 致密度0.68 滑移系：{110}*<111> 共12 个堆垛顺序ABAB 面心立方晶格：γ-Fe、Cu、Ni、Al、Au、Ag 配位数12 致密度0.74 滑移系：{111}*<110> 共12 个堆垛顺序ABCABC 密排六方晶格：Zn、Mg、Be、Cd 配位数12 致密度0.74 滑移系：{0001}*<1121> 堆垛顺序ABAB晶向族指数包含的晶向指数：一、写出<u v w>的排列二、给其中每个晶向加一个负号，分三次加三、给其中每个晶向加两个负号，分三次加四、给每个晶向加三个负号晶面族指数包含的晶面指数：（如果h k l 中有一个是零就写出排列各加一个负号，如果有两个零就只写出排列就行。
第1章金属和合金的晶体结构1.1金属原子的结构特点：最外层的电子数很少，一般为1～2个，不超过3个。
金属键的特点：没有饱和性和方向性结合力：当原子靠近到一定程度时，原子间会产生较强的作用力。
结合力＝吸引力＋排斥力结合能＝吸引能＋排斥能（课本图1.2）吸引力：正离子与负离子（电子云）间静电引力，长程力排斥力：正离子间，电子间的作用力，短程力固态金属原子趋于规则排列的原因：当大量金属原子结合成固体时，为使固态金属具有最低的能量，以保持其稳定状态，原子间也必须保持一定的平衡距离。
1.2晶体：基元在三维空间呈规律性排列。
晶体结构：晶体中原子的具体排列情况，也就是晶体中的这些质点在三维空间有规律的周期性的重复排列方式。
晶格：将阵点用直线连接起来形成空间格子。
晶胞：保持点阵几何特征的基本单元三种典型的金属晶体结构（要会画晶项指数，晶面指数）共带面：平行或相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带，这一组晶面叫做共带面晶带轴：同一晶带中所有晶面的交线互相平行，其中通过坐标原点的那条直线。
多晶型转变或同素异构转变：当外部的温度和压强改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
1.3合金：两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质。
组元：组成合金最基本的独立的物质，通常组元就是组成合金的元素。
相：是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分。
固溶体：合金的组元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相，称为固溶体。
与固溶体结构相同的组元为溶剂，另一组元为溶质。
固溶体的分类：按溶质原子在溶剂晶格中的位置：置换固溶体与间隙固溶体。
按溶质原子在固体中的溶解度：分为有限固溶体和无限固溶体。
按溶质原子在固溶体内分布规则：分为有序固溶体和无序固溶体固溶强化：在固体溶液中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性韧性下降。
崔忠圻《金属学与热处理原理》（第3版）复习笔记第1章金属与合金的晶体结构1.1 复习笔记一、金属原子间的结合1．金属原子的结构特点（1）金属原子的最外层电子金属原子的最外层的电子数很少，一般为一两个，不超过3个。
①正电性元素金属原子的外层电子很容易脱离原子核的束缚而变成自由电子，此时的原子变为正离子，故金属元素又称正电性元素。
②负电性元素非金属元素的外层电子数较多，易于获得电子变为负离子，故非金属元素又称负电性元素。
（2）元素的化学特性决定于最外层的电子（价电子）数，而与内壳层的结构无关。
（3）过渡族金属的特性①过渡族金属化合价可变；②过渡族金属的原子彼此相互结合时，最外层电子和次外层电子均参与结合；③过渡族金属的原子间结合力特别强，熔点高、强度高；④价电子决定其主要性能。
2．金属键（1）电子云（电子气）处于聚集状态的金属原子，全部或大部分将它们的价电子贡献出来为整个原子集体所共有，称为电子云或电子气。
（2）金属键贡献出价电子的金属原子变成正离子沉浸在电子云中，它们依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。
它没有饱和性和方向性。
（3）金属键模型金属键模型如图1－1－1所示。
在固态金属中，绝大部分原子处于正离子状态，少数原子处于中性原子状态。
图1－1－1 金属键模型3．结合力与结合能（资料来源https:///BoVJDuXm）（1）结合力的特性如图1－1－2（a）所示，则：①两原子的结合力为吸引力和排斥力的代数和；②吸引力为长程力，排斥力是短程力；③当两原子间距较大时，吸引力大于排斥力，两原子自动靠近。
在两原子靠近过程中，排斥力急剧增长；④两原子距离为d０时，吸引力与排斥力相等，原子间结合力为零，d０即相当于原子的平衡位置；⑤任何对平衡位置的偏离，都将会受到一个力的作用，促使其回到平衡位置；⑥原子间的最大结合力出现在d c位置处；⑦在点d0附近，结合力与距离的关系接近直线关系。
第一章金属的晶体结构名词解释1.各向异性：晶体在不同的方向上测量其性能（如导磁，导热性，热膨胀性，弹性和强度等）时，表现或大或小的差异2.金属键：处于集聚状态的金属原子全部或者大部地把它们的价电子贡献出来，为其整个原子集体共有——称为电子云或者电子气；这些价电子或者自由电子已经不再是围绕自己的原子核转动，而是和所有价电子一起在原有的原子核周围按照量子力学规律运动着。
贡献出电子的原子则变成正离子，沉浸在电子云中，它们依靠运动于其间的公有化自由电子的静电力作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。
3.空间点阵：为了清楚滴表明原子在空间排列的规律性，常常将构成晶体的原子忽略，而将其抽象为纯粹的几何点，称为阵点；由这些阵点有规律地周期性重复排列所形成的三维空间点阵称为空间点阵4.晶体结构：晶体中原子有规律周期性的具体排列方式5.晶胞：从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。
6.配位数：晶体结构中与任一原子最近邻等距离的原子数目。
配位数越大，晶体中的原子排列越紧密。
7.同素异构转变：大部分金属只有一种晶体结构，但是极少数金属如Fe，Mn，Ti，Be，Sn等具有两种或者两种以上色晶体结构，即具有多晶型。
当外部条件（如温度，压强）改变时候，金属内部由一种金属结构向另一种金属结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变8.肖脱基空位:脱离平衡位置的原子前一到晶体表面所产生的空位。
9.弗兰克空位：脱离平衡位置的原子迁移到晶格空隙所产生的空位。
10.晶格畸变:由于空位的存在，其周围原子失去了一个近邻原子而使相互间的作用失去平衡，因而它们朝空位方向稍微移动偏离其平衡位置。
这就在空位周围出现一个涉及几个原子间距范围的弹性畸变区，简称晶格畸变。
11.位错，晶体中的线缺陷，它是在晶体中某处由一列或若干列原子发僧了有规律的错排现象，使长度达几百甚至几万个原子间距，宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
《金属学与热处理》上课重点第一章．金属的晶体结构①【阵点】为了清楚的表明原子在空间排列的规律性，常常将构晶体的原子（活原子群）忽略，而将其抽象为纯粹的几何点，称之为阵点②【晶格】将阵点用直线连接起来形成空间格子，称之为晶格③【晶胞】从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元，来分析晶体中原子排列的规律性，这个最小的几何单元称之为晶胞④三种典型晶体结构参数，以及其原子半径、晶胞的推导晶体结构晶胞数配位数致密度面心立方晶体结构体心立方晶体结构密排六方晶体结构4261280.740.680.7412体心立方：设晶胞的点阵常数为a，则立方体对角线长度为√3 ，等于4个原子半径，所以体心立方晶胞中的原子半径r=√3 / 4；致密度：面心立方：每个角上的原子为8 个晶胞所有，每个晶胞实际占有该原子的1/8，其面对角线长度为√2，等于4 个原子半径，所以体心立方晶胞中的原子半径r=√2/ 4；致密度：密排六方：对于典型密排六方金属，其原子半径为1/2，致密度：⑤三种常见金属结构的滑移系（要求可以画出阴影）⑥晶面、晶向、晶面族、晶向族的概念【晶面、晶向、晶面族、晶向族】有一系列原子组成的平面称为晶面，任意两个原子之间的连线所指方向称为晶向；原子排列情况相同但空间位向不同的所有晶向称之为晶向族；原子排列完全相同但在空间位向不同（即不平行）的晶面，这些晶面总称为晶面族晶向指数求法：从坐标轴原点引一有向直线平行于待定晶向→在直线上取一点，求出其X、Z 三轴坐标→将三个坐标值按比例化为最小简单数→加[uvw]；Ps：a.一个晶向族代表一系列性质地位相同的晶向；b．原子排序相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族；以<uvw>表示；晶面指数求法：定原点→求截距→取倒数→化最小整数→加（uvw）Ps：a.晶面指数代表一组互相平行的晶面，即所有相互平行的晶面都具有相同的晶面指数；b．在同一种晶体结构中，有些晶面虽然在空间的位向不同，但其原子排列情况完全相同，这些晶面均属于一个晶面族，以{hkl}表示；若某一晶向[uvw]与某一晶面（hkl）互相垂直时，则晶向指数和晶面指数必须完全相等，即u=h，v=k，w=l；若相互平行，则必须满足：hu+vk+lw=0.⑦什么是晶体？晶体的三种缺陷及其分类？【晶体】晶体（crystal）是有明确衍射图案的固体，其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列【单晶体】内部晶格位向完全一致的晶体（亦称理想晶体）（1）点缺陷：在某一温度，总有一些原子具有足够高的能量，以克服周围原子对他的约束，脱离原来的平衡位置迁移导别处，于是在原位置上出现了空结点，这就是空位；例如：空位、间隙以及置换原子（2）线缺陷：它是在晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发声有规律的错动；例如：刃型位错（位错线与柏氏矢量垂直）、螺型位错（位错线与柏氏矢量平行）（3）面缺陷：晶体的面缺陷包括晶体的外表面和内表面两种，内表面包括：晶界、亚晶界、孪晶界、堆垛晶界和相界。
