8晶体的各向异性和多晶型性.docVIP

晶体的各向异性 晶体具有各向异性的原因 是由于在不同品向上的原子紧密程度不同所致。原子的紧密程度不同，意味着原子之间的距离不同，则导致原子间结合力不同，从而使晶体在不同晶向上的物理，化学和力学性能不同 具体性能 即无论是弹性模量、断裂抗力，屈服强度，还是电阻率、磁导率、线膨胀系数以及在酸中的溶解度等方面都表现出明显的差异 例如具有体心立方晶格的单晶体 晶向的原子密度即单位长度的原子数为，晶向为，而晶向为，所以为最大原子密度晶向，其弹性模量，晶向的，前者是后者的两倍多。同样，沿原子密度最大的晶向的屈服强度，磁导率等性能，也显示出明显的优越性。 在工业用的金属材料中通常却见不到这种各向异性特征如上述的弹性模量不论方向如何其弹性模量均在左右 这是因为，一般固态金属均是由很多结晶颗粒所组成，这些结晶颗粒称为晶粒。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 一般固态金属均是由很多结晶颗粒所组成这些结晶颗粒称为晶粒 图1-27为纯铁的显微组织图1-28为纯铜的显微组织 图中的每一颗晶粒由大量的位向相同的晶胞组成 晶粒与晶粒之间存在着位向上的差别如图1.29所示 凡由两颗以上晶粒所组成的晶体称为多晶体 一般金属都是多晶体 只有用特殊的方法才能获得单个的晶体即单晶体 特殊的加工工艺获得各向异性： 多晶型性 多晶型性和同素异构转变： 等具有两种或几种晶体结构，即具有多晶型。 当外部条件（如温度和压强）改变时，金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变。 如Fe在912度以下为体心立方晶格称为，在912~1394时具有面心立方晶格称为，而从1394至熔点，又转变为体心立方晶格称为。 同素异构转变或多晶型转变时的体积变化： 由于不同的晶体结构具有不同的致密度，因而当发生多晶型转变时，将伴有比容或体积的突变。 图1-30为纯铁加热时膨胀曲线 的致密度小，的致密度大，的致密度又小，所以在912度由转变为时体积突然减小，而在1394度转变为时体积又突然增大，在曲线上出现了明显的转折点。 其他： 除体积变化外，多晶型转变还会引起其它性能的变化。