晶体 晶粒 晶胞 晶格

百科名片晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

目录展开晶体有三个特征(1)晶体有整齐规则的几何外形；(2)晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持晶体不变；(3)晶体有各向异性的特点。

固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分，而无定形固体不具有上述特点。

晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性重复排列。

非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序。

如玻璃。

外形为无规则形状的固体。

晶体的共性合成铋单晶1、长程有序：晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。

2、均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

3、各向异性：晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。

4、对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

5、自限性：晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。

6、解理性：晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。

究竟什么样的物质才能算作晶体呢？首先，除液晶外，晶体一般是固体形态。

其次，组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列，这样的物质就是晶体。

但仅从外观上，用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。

那么，如何才能快速鉴定出它们呢？一种最常用的技术是X光技术。

用X光对固体进行结构分析，你很快就会发现，晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。

晶体结构为了描述晶体的结构，我们把构成晶体的原子当成一个点，再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来，就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。

这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架，称为晶格。

由于晶体中原子的排列是有规律的，可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元，这个最小单元就叫作晶胞。

许多取向相同的晶胞组成晶粒，由取向不同的晶粒组成的物体，叫做多晶体，而单晶体内所有的晶胞取向完全一致，常见的单晶如单晶硅、单晶石英。

大家最常见到的一般是多晶体。

由于物质内部原子排列的明显差异，导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。

晶格晶胞晶粒晶界的概念
晶格是指结晶体内的原子、离子或分子按照一定规律有序排列的空间结构。

晶格是一种周期性的空间结构，由于原子或离子之间的相互作用力和排布的规则导致晶格具有类似于周期函数的性质。

晶胞是指晶体中最基本、最小的重复结构单位，它由若干晶格点和晶格相交的一组截面（通常称为晶面）所围成。

通常情况下，晶胞是正多面体，每个晶胞具有完全相同的组成和形状。

晶格由若干相互平移的晶胞组成，每个晶胞都能够描绘整个晶体的结构。

晶粒是由同一种或不同种的晶体单元构成的微观颗粒，它们在固体中以一定方式排列。

一个晶粒内部的各向同性的晶格常被描述为单一晶体，但一个晶体内可能含有许多晶粒。

晶界是晶粒之间的界面或界面区域，它是由于在实际晶体生长、加工或变形过程中，晶体内部出现了一定的差异而产生的。

晶界上的晶格有序性并不像单个晶格那样，因为它们由不同的晶粒组成，并且在这些晶粒的交界处，其晶格和周期性结构向相互交接。

工程材料第一章一、名词解释晶体晶格晶胞晶面晶向晶体结构各向异性各向同性合金组元二元合金相固溶体金属化合物组织工艺性能使用性能单体晶体：原子（分子或者离子）在三维空间有规则地周期性重复排列的物体晶格：通过金属原子（原子）的中心画出的许多直线构成的空间格架晶胞：能反应该晶格特征的最小组成单元晶面：通过晶体中原子中心的平面晶向：通过原子中心的直线所代表的方向晶体结构：晶体中原子（离子或分子）规则排列的方式各向异性：金属晶体不同方向的性能不同各项同性：金属晶体各个方向的性能一样合金：一种金属元素和另一种或几种金属元素，通过熔化或其他方式结合在一起所形成的具有金属特征的物质组元：组成合金的独立的、最基本的单元二元合金：由两个组元组成的合金相：在金属或合金中，具有一定化学成分和一定金属结构的均匀组成部分固溶体：合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀、且结构与组元之一相同的固相金属化合物：合金组元相互作用形成晶格类型和特征完全不同于任一组元的新相组织：材料内部所有的微观组成工艺性能：制造工艺过程中材料适应加工的性能使用性能：金属材料在使用条件下所表现出来的性能单体：构成高分子化合物的低分子化合物二、填空题1、三种常见金属的晶体结构为体心立方、面心立方和密排六方。

2、体心立方晶胞中原子个数为2；面心立方晶胞中原子个数为4；密排六方晶体胞中原子个数为 6 。

3、同非金属相比，金属的主要特性是具有确定的熔点、各向异性。

4、晶体与非晶体结构上的最根本的区别是原子在三维空间的排列是否规则。

5、一般可把材料的结合键分为离子键、分子键、共价键和金属键四种。

6、一般将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料等四大类。

7、高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为四大类工程塑料、合成纤维、合成橡胶和胶黏剂。

8、固态物质按其原子（离子或分子）的聚集状态可分为两大类：晶体和非晶体；固态金属一般情况下均是晶体。

晶体结构与缺陷晶体是一种有着高度有序排列的原子、离子或分子的固体材料。

晶体的结构对其性质和应用具有重要影响，而缺陷则是晶体中不完美的部分。

本文将探讨晶体结构、晶格缺陷和它们在材料中的影响。

一、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。

晶体的结构可以通过晶体学方法（如X射线衍射）来表征。

根据晶体的结构特征，可以将晶体分为多种类型，包括立方晶系、正交晶系、单斜晶系等。

晶体结构的基本单位是晶胞，晶胞由晶体中最小的重复单元构成。

在晶体结构中，晶胞有各种不同的排列方式，例如简单立方晶胞、面心立方晶胞和体心立方晶胞。

这些不同的排列方式导致了不同类型的晶体结构。

二、晶格缺陷晶格缺陷是指晶体中原子、离子或分子位置的非理想性质。

晶格缺陷可以通过外部环境和材料制备过程中的条件引入。

晶格缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。

1. 点缺陷点缺陷是指晶体中少数几个原子、离子或分子的位置与理想排列位置有所偏离。

最常见的点缺陷是空位缺陷和杂质缺陷。

空位缺陷是指晶体中某个位置上的原子或离子缺失，而杂质缺陷是指原子或离子被其他类型的原子或离子替代。

点缺陷可以对晶体的性质和行为产生重要影响。

例如，在半导体材料中，控制杂质缺陷的浓度可以改变材料的电导率。

在金属材料中，点缺陷可以影响金属的硬度、延展性和热导率等物理性能。

2. 线缺陷线缺陷是指晶体中沿某个方向出现的缺陷线。

常见的线缺陷包括位错和螺旋位错。

位错是晶体中原子排列顺序的偏移，而螺旋位错则是沿某个方向上原子排列的扭曲。

线缺陷可以导致晶体的塑性变形和断裂行为。

位错的运动可以使晶体发生滑移，从而导致材料的塑性变形。

而螺旋位错则可以在晶体中形成螺旋状的断裂。

3. 面缺陷面缺陷是指晶体中的平面缺陷。

最常见的面缺陷是晶界和孪晶。

晶界是两个晶粒之间的界面，它们的晶体结构可能有所不同。

孪晶是指两个对称的晶体结构在某个面上镜面对称的结合。

面缺陷可以对晶体的物理性能产生重要影响。

晶界可以影响晶体的弹性模量和导电性能。

晶体百科名片晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

目录•••••••展开概述晶体有三个特征(1)晶体有整齐规则的几何外形；(2)晶体有固定的，在熔化过程中，温度始终保持晶体不变；(3)晶体有的特点。

物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分，而无定形固体不具有上述特点。

晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性重复排列。

是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序。

如玻璃。

外形为无规则形状的固体。

晶体的共性合成铋单晶1、长程有序：晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。

2、均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

3、各向异性：晶体中不同的方向上具有不同的。

4、对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

5、：晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。

6、：晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。

7、最小内能：成型晶体内能最小。

8、晶面角守恒：属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。

晶体组成组成晶体的结构微粒(、、)在空间有规则地排列在一定的点上，这些有一定的几何形状，叫做晶格。

排有结构粒子的那些点叫做晶格的结点。

、、食盐的晶体模型，实际上是它们的晶格模型。

晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类：离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。

固体可分为晶体、非晶体和三大类。

具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质，是物质存在的一种基本形式。

固态物质是否为晶体，一般可由予以鉴定。

晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子)有规则地在呈周期性重复排列，组成一定形式的晶格，外形上表现为一定形状的几何多面体。

组成某种几何多面体的平面称为，由于生长的条件不同，晶体在外形上可能有些歪斜，但同种间夹角(晶面角)是一定的，称为晶面角不变原理。

晶体按其内部结构可分为七大晶系和14种晶格类型。

晶体都有一定的对称性，有32种对称元素系，对应的对称动作群称做晶体系点群。

晶胞晶体晶格晶界晶粒的关系1. 认识基础概念让我们先来聊聊这些科学名词——晶胞、晶体、晶格、晶界、晶粒。

别担心，听起来复杂，其实很简单。

想象你在拼乐高，每一个小块儿代表的就是这些概念中的一个部分。

1.1 晶胞：小小的基础单位晶胞，顾名思义，就是晶体的基本单位。

它是一个小小的立方体或其它几何形状的结构，像乐高的一个小块儿一样。

它包含了构成整个晶体的基本元素或分子。

这些晶胞像砖块一样一个个堆砌起来，组成了更大的晶体结构。

简单点说，晶胞就像你搭建乐高时的一个基础单元。

1.2 晶体：结构的整体当你把许多个晶胞按照一定的规律排列起来，就形成了一个晶体。

晶体就像是一个完整的乐高模型，它的每一部分都是由这些晶胞拼接而成的。

晶体的美妙之处在于它们的排列是有规律的，这种规律叫做晶格。

2. 晶格与晶体结构2.1 晶格：有序的排列晶格其实就是一种规则的排列方式，像棋盘上的格子一样。

每个晶胞都在一个特定的位置上，按照一定的规律排列，这样就形成了晶格。

不同的晶体有不同的晶格结构，比如立方体、六角形等。

就像不同的乐高模型可能有不同的形状和结构。

2.2 晶体的多样性由于晶格的不同，晶体有很多种类。

例如，钻石和石墨都是由碳元素构成的，但它们的晶格结构不同，所以它们的性质也大相径庭。

钻石的晶格非常紧密，所以它非常坚硬，而石墨的晶格则比较松散，导致它滑腻且易于剥离。

3. 晶界与晶粒：结构的细节3.1 晶界：界限的存在晶界就是不同晶粒之间的“隔阂”。

就像两个不同的乐高模型接触的地方一样，晶界是晶体中不同区域之间的界限。

晶界的存在可能会影响晶体的性质，比如它们可能会影响晶体的强度和韧性。

想象一下，如果你在搭建乐高时，接缝处拼接得不太好，那么整个模型的稳定性也会受到影响。

3.2 晶粒：大块的集合体晶粒是指晶体中的一个个小区域，每个区域都是由无数个晶胞组成的。

不同的晶粒有不同的晶体取向，就像不同的乐高模型部件可能朝向不同的方向。

晶粒的大小和分布会影响材料的整体性质，比如金属的强度和韧性。

晶体的结构和晶格缺陷晶体是具有规则、有序排列的原子、离子或分子的物质。

它们在自然界中广泛存在，包括矿物、金属、合金等。

晶体的结构和晶格缺陷对其性质和应用起着至关重要的作用。

晶体的结构是由周期性排列的结构单元（晶胞）组成的。

晶胞是晶体的最小重复单元，通过平移操作可以生成整个晶体。

晶体结构可以分为两类：晶体属于晶胞内原子、离子或分子之间具有长程有序排列的晶体称为晶态；而在晶胞内部分子之间没有长程有序排列的晶体则称为非晶态。

晶体的结构具有高度的有序性，可以通过X射线衍射等技术进行解析。

晶体的结构决定了其物理、化学性质以及机械性能。

不同原子或离子之间的键合方式和键长决定了晶体的硬度、熔点和导电性等。

晶格缺陷是晶体结构中的缺陷，它们可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。

点缺陷是晶胞内单个原子、离子或分子的缺失或替代。

最常见的点缺陷包括空位、间隙原子和替位原子。

空位是晶胞中缺少一个原子，它会导致晶体特定的电学、热学和光学性质发生改变。

间隙原子是晶胞中多余的原子，它会引起晶体的固溶度变化。

替位原子则是晶胞中某个原子被另一种原子替代，这种缺陷会对晶体的磁性和电性产生重要影响。

线缺陷是沿着晶体中一维方向分布的缺陷。

最常见的线缺陷是位错，位错是晶体中原子、离子或分子排列出错的地方。

位错会导致晶体的机械性质发生变化，如增加晶体的可塑性和延展性，降低其硬度和强度。

面缺陷是沿着晶体中二维方向分布的缺陷。

最常见的面缺陷包括晶面偏差、晶界和孪晶等。

晶面偏差是晶格平面相对于理想晶体位置的偏移，它会影响晶体的表面形貌和晶体的性质。

晶界是两个或多个晶粒之间的界面，它是晶体内部结构的交界处。

孪晶是两个不同晶方向生长的晶体在晶界处错配而结合形成的缺陷，它会降低晶体的机械性能。

晶格缺陷在物质的制备和改性过程中起着重要作用。

通过控制晶格缺陷，可以调节晶体的性质和应用。

在材料科学领域，研究晶体中的缺陷可以提高材料的力学性能、电学性能和化学稳定性等。

金属的结构与性能⏹纯金属的晶体结构⏹合金的晶体结构纯金属的晶体结构晶体——原子排列长程有序有周期熔点一定材料晶体原子排列长程有序，有周期非晶体——原子排列短程有序，无周期。

性能呈各向异性，一定条件下晶体和非晶体可互相转化。

石英玻璃(非晶体)石英晶体(晶体)一、纯金属的晶体结构（一）晶体的基本概念晶格与晶胞●晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间1、晶格与晶胞用假想的线将原子中心连接起来所形成的维空间格架。

直线的交点（原子中心）称结点。

由结点形成的空间。

点的阵列称空间点阵●晶胞：能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。

结点晶体晶胞晶格（空间点阵）晶格与晶胞晶格常数：立方•晶胞各边尺寸a、b、c。

六方•各棱间夹角α、β、γ。

2 晶系：四方●根据晶胞参数不同，将晶体分为七种晶系。

以上的金属具有立方晶系和六方晶系菱方●90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系。

=====90︒正交●立方晶系：a b c，αβγ90●六方晶系：a1=a2=a3≠c，α=β=90︒，γ=120︒单斜三斜3原子半径：晶胞中原子密度最大方向上相邻原子间距的一半。

4 晶胞原子数：一个晶胞内所包含的原子数目。

5 配位数：晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。

6晶胞中原子本身6 致密度：晶胞中原子本身所占的体积百分数。

K=nv’/V=Vrn 334π⨯(二)、金属中常见的晶格类型体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格（bcc）（fcc）（hcp）(二)、金属中常见的晶格类型 1. 体心立方晶格(Body Centered Cubic Lattice, BCC)晶胞原子数晶格常数：a (a =b =c )1/8×8+1=2体心立方结构(b.c.c)原子半径：a 43r 致密度晶格常数：a (a =b =c )晶胞原子数6=41/8×8+1/2×64c晶格常数：a (a =b ), cc/a=1.633晶胞原子数121/2236c/a 1.6331/6×12+1/2×2+3=6a21r =：原子半径配位数：12K ’/V 07474%致密度：K=nv’/V ≈0.74=74%金属中常见晶格类型的基本参数晶格类型体心立方（bcc ）面心立方（fcc ）密排六方（hcp ）晶胞结构a ＝b ＝ca ＝b ＝c90a ＝b c/a ＝1.633α＝β＝γ＝90℃α＝β＝γ＝90℃α＝β＝90℃γ＝120℃晶胞常数晶胞内原子数原子半径致密度配位数0.680.740.7481212α‐Fe 、Mo 、W 、V 、Cr 、β‐Tiγ‐Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Au 、AgMg 、Cd 、Zn 、Be 、Ca 、α‐Ti典型金属(三)、立方晶系晶面、晶向表示方法●晶体中一系列原子组成的面称晶面●任意两原子之间的连线称为原子列，其方向称为晶向。

物理高中晶体知识点总结1. 晶体的结构晶体的结构主要有原子晶体、离子晶体、分子晶体和合金晶体。

原子晶体是由同一种原子组成，例如金属晶体；离子晶体是由正负离子组成，例如NaCl；分子晶体是由分子组成，例如甘油；合金晶体是由两种或两种以上不同的金属原子组成，例如青铜。

2. 晶体的晶格晶体的结构是由晶格和晶体的基本单位组成的。

晶格是晶体内部空间周期性排列的结构，晶格可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱面晶系、单斜晶系、三斜晶系。

晶体的基本单位是指构成晶体的最小部分，可以是原子、离子或分子。

3. 晶胞和晶系晶体是由晶体的基本单位重复堆叠而成的。

晶胞是晶体结构最小的重复单元，不同的晶体结构形成不同的晶胞结构。

晶系是由晶胞的平行和垂直关系来确定的，晶系有七种：立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱面晶系、单斜晶系、三斜晶系和三斜晶系。

4. 晶体的晶体类别晶体可以分为单晶、多晶和非晶体。

单晶是晶体中晶粒具有一定的形状和方向。

多晶是晶粒方向规则排列，但没有固定的晶粒形状。

非晶体是晶体没有任何长程周期性排列的结构，它的原子、离子或分子具有较弱的相互作用。

5. 晶体的衍射晶格的结构可以通过衍射现象进行分析。

当入射光波照射到晶体上时，晶格的周期性结构会导致光波的衍射现象，形成衍射图样。

通过观察衍射图样的规则性，我们可以得知晶体的结构。

6. 晶格的缺陷晶格中存在着一些缺陷，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。

点缺陷包括空位缺陷、间隙原子、替位原子和杂质原子等；线缺陷包括位错和蠕滑体等；面缺陷包括晶界和位错堆垛等。

7. 晶体的物理性质晶体的物理性质包括晶体的热物性、光学性质、电学性质和力学性质等。

晶体的热物性质包括热膨胀、导热性和热容量等；光学性质包括吸收、散射和折射等；电学性质包括介电常数和电导率等；力学性质包括硬度、弹性模量和塑性等。

8. 晶体的应用晶体在电子学、光电子学、材料科学和生物科学等领域有着广泛的应用。

晶体材料可以用于制造半导体器件、激光器件、光学元件、电子元件和传感器等。

晶粒晶体晶胞关系
晶粒、晶体和晶胞是晶体学的关键概念，用于描述和研究晶体的结构和性质。

它们之间的关系如下：
1.晶粒：晶粒是指晶体中的一片小区域，由一组有序排列的
原子、离子或分子组成。

晶粒具有相同的晶体结构，但其大小和定向可能会有所不同。

晶粒的形状和尺寸取决于晶体的生长过程和晶体的结构。

2.晶体：晶体是由一组相同结构和定向的晶粒组成的固体物
质。

晶体具有周期性的排列结构，其原子或分子沿特定方向和方式排列。

晶体具有特定的晶胞结构，这意味着晶体中的相邻晶胞具有相同的结构和组成。

3.晶胞：晶胞是晶体中最小的重复单元，是晶体结构的基本
单位。

晶胞是一个三维空间中的几何体，其中包含了晶体中的原子、离子或分子的排列方式和相对位置。

晶胞的形状和尺寸基于晶格结构和晶体的对称性。

因此，晶粒是晶体的一部分，晶体由一组晶粒组成。

每个晶粒具有一定的晶胞结构，而晶胞是晶体结构的基本单位。

理解晶粒、晶体和晶胞的概念及其关系对于研究晶体的结构和性质非常重要。

这些概念在材料科学、固体物理、地质学和结晶学等领域都有广泛应用。