第一章第三节实际金属的晶体结构
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第一章金属的晶体结构第一节金属1度系数为负值。
第二节金属的晶体结构1、晶体的特征:1、具有一定的熔点2、各向异性非晶体为各向同性23、为了清楚地表明原子在空间排列的规律性,常常将构成晶体的原子抽象为纯粹的几何点,称之为点阵。
这些点阵有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列称为空间点阵。
常人4567、常见的三种晶体结构主要是指体心立方、面心立方和密排六方结构,其中体心立方结构(BCC)每个晶胞含有2原子,其原子配位数为8,致密度是68%面心立方结构(FCC)每个晶胞含有4原子,其原子配位数为12;致密度是74%密排六方结构(HCP)每个晶胞含有6原子,其原子配位数为12,致密度是74% 。
8、密排面的堆垛顺序是AB AB AB……,构成密排六方结构ABCABCABC……,构成面心立方结构9、通常以[uvw]表示晶向指数的普遍形式原子排列相同但空间位向不同的所有晶向成为晶向族,<uvw>表示晶面指数的一般表示形式为(hkl)晶面族用大括号{hkl}表示10、在立方结构的晶体中,当一晶向[uvw]位于或平行于某一晶面(hkl)时,必须满足以下关系:hu+kv+lw=0当某一晶向与某一晶面垂直时,则其晶向指数和晶面指数必须完全相等,即u=b、v=k、w=l。
12、由于多晶体中的晶粒位向是任意的,晶粒的各向异性被互相抵消,因此在一般情况下整个晶体不显示各向异性,称之为伪等向性。
一般金属都是多晶体第三节实际金属的晶体结构1、晶体中的线缺陷就是各种类型的位错,它是在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。
2、刃型位错的重要特征:1、刃型位错有一额外半原子面;2、位错线是一个具有一定宽度的管道3、位错线与晶体的滑移方向相垂直,位错线运动的方向垂直于位错线螺型位错的重要特征:1、螺型位错没有额外半原子面;2、螺型位错线是一个具有一定宽度的管道,其中只有切应变,而无正应变3、位错线与晶体的滑移方向平行,位错线运动的方向与位错线垂直4、位错线与柏氏矢量垂直就是刃型位错,位错线与柏氏矢量平行,就是螺型位错。
实际金属的晶体结构金属的晶体结构是指由金属原子组成的周期性排列的三维结构。
金属晶体具有许多独特的特征和性质,这些特征和性质与金属原子的三维排列有关。
下面将介绍几种常见的金属晶体结构。
1.简单立方晶体结构(SC):简单立方晶体结构是最简单的晶体结构之一,也是最稀有的金属晶体结构之一、每个金属原子都处于一个立方体角上,每个原子周围有六个邻近原子。
简单立方晶体常见于稀有金属如钠、银等。
2.面心立方晶体结构(FCC):面心立方晶体结构是最常见的金属晶体结构之一,许多常见的金属如铝、铜、金等都采用该结构。
每个金属原子都处于一个立方体的顶点和立方体每个面的中心,每个原子周围有12个邻近原子。
面心立方结构的密堆率为0.743.体心立方晶体结构(BCC):体心立方晶体结构是另一种常见的金属晶体结构,一些金属如铁、钢等采用该结构。
每个金属原子都处于一个立方体的顶点和立方体中心,每个原子周围有8个邻近原子,体心立方结构的密堆率为0.684.密堆排列晶体结构(HCP):密堆排列晶体结构是另一种常见的金属晶体结构,钛、锆等金属常见于该结构。
每个金属原子都处于一个六角形基面的顶点和基面两侧的空间,每个原子周围有12个邻近原子。
密堆排列结构的密堆率为0.74此外,还有一些金属具有其他特殊的晶体结构,例如钻石立方晶体结构、金刚石晶体结构等。
这些结构都与金属原子之间的相互作用力和排列方式有关。
金属的晶体结构对其性质具有重要影响。
例如,面心立方结构的金属具有优良的塑性和导电性,因为金属原子的排列方式使得原子在晶体中能够相对自由地滑动。
相比之下,体心立方结构的金属则具有较高的硬度和较强的磁性。
这些不同的晶体结构直接影响到金属的导电性、热传导性、密度、力学性能等性质。
总之,金属的晶体结构是由金属原子周期性排列而成的三维结构。
不同的金属晶体结构具有不同的特征和性质,进一步影响到金属的性能和用途。
了解金属的晶体结构对于研究和应用金属材料具有重要的意义。
材料科学与基础第一章晶体结构第一节晶体学基础一、空间点阵晶体中原子或分子的空间规则排列,阵点周围环境相同,在空间的位置一定。
(一)晶胞点阵中取出的一个反映点阵对称性的代表性基本单元。
通过晶胞角上的某一阵点,沿其三个棱边作坐标轴X、Y、Z(称为晶轴),则此晶胞就可由其三个棱边的边长a、b、c(称为点阵常数)及晶轴之间的夹角α、β、γ六个参数表达出来。
事实上,采用三个点阵矢量a、b、c来描述晶胞更方便。
(二)晶系(三)布拉菲点阵只能有14种空间点阵,归属于7个晶系。
(四)晶体结构与空间点阵最简单的空间格子,又叫原始格子,以P表示。
对称性高的为高级晶族。
二、晶向指数和晶面指数(一)晶向指数1.以晶胞的晶轴为坐标轴X、Y、Z,以晶胞边长作为坐标轴的长度单位。
2.从晶轴系的原点O沿所指方向的直线取最近一个阵点的坐标u、v、w。
3.将此数化为最小整数并加上方括号,即为晶向指数。
[100],[110],[111̅]晶向指数表示所有相互平行、方向一致的晶向。
晶体中因对称关系而等同的各组晶向可并为一个晶向族,用<uvw>表示。
(二)晶面指数1.对晶胞作晶轴X、Y、Z以晶胞的边长作为晶轴上的单位长度。
2.求出待定晶面在三个晶轴上的截距(如该晶面与某轴平行,则截距为∞)。
3.取这些截距数的倒数。
4.将上述倒数化为最小的简单整数,并加上圆括号,即表示该晶面的指数,记为(hkl )晶面指数所代表的不仅是某一晶面,而是代表着一组相互平行的晶面。
(化简相等)在晶体中,具有等同条件而只是空间位向不同的各组晶面,可归并为一个晶面族,用{hkl }表示。
在立方晶系中,具有相同指数的晶向和晶面必定是相垂直的。
即[hkl ]⊥{hkl} (三)六方晶系指数晶面指数以(hkil )四个指数来表示,有h +k +i =0; 晶向指数以[uvtw]表示,有u +v +t =0。
六方晶系按两种晶轴系所得的晶面指数和晶向指数可相互转换如下:对晶面指数来说,从(hkil )转换成(hkl )只需去掉i ;对晶向指数,[UVW]与[uvtw]的关系为:U =u −t; V =v −t; W =w 。