晶体的结构与结晶
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金属晶体结晶知识点总结一、晶体结晶概念及原子排列规律1. 晶体结晶概念:晶体是由一定种类的原子或者分子按照一定的排列顺序和规则组成的固体物质,具有周期性排列结构和明显的晶体性质。
2. 晶体的原子排列规律:晶体的结晶形式是由原子或分子的周期性排列而形成的,这种排列具有高度规则性和周期性,其排列方式受到晶体内部原子结构和晶体生长条件的影响。
二、晶体的基本结构1. 金属晶体的结构:金属晶体基本结构是由金属离子或原子经过排列而成。
在金属晶格中,金属原子之间由金属键结合,通过电子云间的共享而形成结晶结构。
2. 晶体的晶格:晶体的结构由晶格组成,晶格是由一系列平行排列的基本单元组成的。
晶格在三维空间中构成晶体的结构基础,束缚着晶体材料的原子或离子。
3. 晶体的晶胞:晶体的基本结构单元是晶胞,晶胞是晶体内可以复制整个晶体结构的最小重复单元,是晶体中基本的空间单位。
三、晶体生长1. 晶体生长的条件:晶体生长的条件包括适当的温度、压力和爆发原子。
晶体的生长过程受到物理、化学条件和材料的约束。
2. 晶体的生长方式:晶体生长方式分为固体相生长和溶液相生长两种方式,固体相生长是指晶体在固态材料中生长,溶液相生长是指晶体在溶液中生长。
3. 晶体生长的影响因素:晶体生长过程中受到多种因素的影响,包括溶液浓度、温度、溶液饱和度、晶种的形状和结构等。
四、晶体结构及其性能1. 晶体的结构类型:晶体的结构分为立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系六种。
2. 晶体结构对性能的影响:晶体的结构类型决定了晶体的物理、化学和机械性能,不同的结构对材料的性能有不同的影响。
3. 晶体的晶格缺陷:晶格缺陷是指晶格中原子位置的缺失、位错、夹杂等现象,这些缺陷会影响晶体的性能和行为。
五、晶体的性能1. 金属的晶体缺陷:金属晶体包括点缺陷、线缺陷、面缺陷等,这些缺陷对金属的力学性能、导电性能和腐蚀性能有重要影响。
2. 晶体的热学性能:晶体的热学性能包括热导率、线膨胀系数、比热容等,这些性能与晶体结构和晶格缺陷有关。
第二章 金属与合金的晶体结构与结晶第一节 金属的晶体结构自然界的固态物质,根据原子在内部的排列特征可分为晶体与非晶体两大类。
晶体与非晶体的区别表现在许多方面。
晶体物质的基本质点(原子等)在空间排列是有一定规律的,故有规则的外形,有固定的熔点。
此外,晶体物质在不同方向上具有不同的性质,表现出各向异性的特征。
在一般情况下的固态金属就是晶体。
一、晶体结构的基础知识(1)晶格与晶胞为了形象描述晶体内部原子排列的规律,将原子抽象为几何点,并用一些假想连线将几何点连接起来,这样构成的空间格子称为晶格(图2-1)晶体中原子排列具有周期性变化的特点,通常从晶格中选取一个能够完整反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞(图2-1),它具有很高对称性。
(2)晶胞表示方法不同元素结构不同,晶胞的大小和形状也有差异。
结晶学中规定,晶胞大小以其各棱边尺寸a 、b 、c 表示,称为晶格常数。
晶胞各棱边之间的夹角分别以α、β、γ表示。
当棱边a b c ==,棱边夹角90αβγ===︒时,这种晶胞称为简单立方晶胞。
(3)致密度金属晶胞中原子本身所占有的体积百分数,它用来表示原子在晶格中排列的紧密程度。
二、三种典型的金属晶格1、体心立方晶格晶胞示意图见图2-2a。
它的晶胞是一个立方体,立方体的8个顶角和晶胞各有一个原子,其单位晶胞原子数为2个,其致密度为0.68。
属于该晶格类型的常见金属有Cr、W、Mo、V、α-Fe等。
2、面心立方晶格晶胞示意图见图2-2b。
它的晶胞也是一个立方体,立方体的8个顶角和立方体的6个面中心各有一个原子,其单位晶胞原子数为4个,其致密度为0.74(原子排列较紧密)。
属于该晶格类型的常见金属有Al、Cu、Pb、Au、γ-Fe等。
3、密排六方晶格它的晶胞是一个正六方柱体,原子排列在柱体的每个顶角和上、下底面的中心,另外三个原子排列在柱体内,晶胞示意图见图2-2c。
其单位晶胞原子数为6个,致密度也是0.74。
属于该晶格类型常见金属有Mg、Zn、Be、Cd、α-Ti等。