第一节纯金属的晶体结构讲义.ppt

第2章 材料的结构与力学行为 第一节 纯金属的晶体结构 第二节 合金的晶体结构 第三节 金属的塑性变形与再结晶 作业：P61：2、9、10、11 第一节 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、常见金属的晶体结构 三、金属的同素异构转变 四、实际金属中的晶体缺陷 小结 三、金属的同素异构转变（P71） 不同的温度（或压力）下，具有不同的晶体结构 位错：晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律错排的现象 （3）面缺陷 晶界、亚晶界 * * 晶体 —— 材料中的原子（离子、分子）在三维空间 呈规则、周期性排列。 非晶体 ： 蜂蜡、玻璃 等。 晶体 金刚石、NaCl、冰 等。 非晶体 —— 原子无规则堆积，也称为 “过冷液体” 。 液体 一、晶体与非晶体 原子（离子）的刚球模型 原子中心位置 二、常见金属的晶体结构 晶胞 点阵（晶格）模型 晶胞 X Y Z a b c 晶格常数 a，b，c ? ? ? 三种常见的金属晶体结构 （1）体心立方晶格bcc 　（2）面心立方晶格fcc 　　（3）密排六方晶格hcp （1）体心立方晶格 bcc ?-Fe、W、V、Mo 等 体心立方晶胞 晶格常数：a=b=c； ?=?=?=90? 晶胞原子数： 原子半径r： 致密度=Va /Vc，其中 Vc:晶胞体积a3 Va:原子总体积2?4?r3/3 致密度：0.68 X Y Z a b c 2r 2r a a 2 （2）面心立方晶格 fcc ?-Fe、Cu、Ni、Al、Au、Ag 等 面心立方晶胞 晶格常数：a=b=c； ?=?=?=90? 晶胞原子数： 原子半径r： X Y Z a b c 密排方向 4 致密度：0.74 （3）密排六方晶格 hcp C（石墨）、Mg、Zn 等 晶格常数 底面边长a 底面间距c 侧面间角120? 侧面与底面夹角90? 晶胞原子数： 原子半径r：a/2 致密度：0.74 6 四、实际金属中的晶体缺陷 实际金属晶体结构与理想结构的偏离 1.单晶体：内部晶格位向完全一致?的晶体（理想晶体）。如单晶Si半导体。 多晶体：由许多位向不同的晶粒构成的晶体。 单晶体（晶粒） 多晶体 2.实际金属中的晶体缺陷 （1）点缺陷：空位、间隙原子、异类原子 （2）线缺陷：位错 （3）面缺陷：晶界与亚晶界 （1）点缺陷 如果间隙原子是其它元素就称为 异类原子 （杂质原子） 空位 间隙原子 （2）线缺陷 —— 刃位错与螺位错 正刃型位错 负刃型位错 螺位错 晶粒（单晶体） 晶界 面缺陷引起晶格畸变， 晶粒越细，则晶界越多，强度和塑性越高。 小 结 本节重点　 晶体结构的基本概念：晶体，晶格，晶胞； 三种常见的金属晶格。 晶体缺陷（点、线、面缺陷类型） 晶体中的位错属于： a. 体缺陷 b. 面缺陷 c. 线缺陷 d. 点缺陷 √