Z1晶体结构选编.pptVIP

本章目的： 1 建立金属晶体结构的理想模型； 2 揭示金属的实际晶体结构； ;一、晶体的概念; 原子（离子、分子等）在三维空间有规则地周期性重复排列的物质称为晶体。 ——通常固态金属与合金都是晶体 大部分陶瓷、少数高分子材料。;——固态物体按原子(离子、分子等)是否规则排列分为两种：晶态、非晶态。;(1) 晶体中原子等质点是规则排列的， 非晶体中质点是无规则堆积在一起的 ;如：Tm(Fe)=1538℃, Tm(Cu)=1083℃ ;3 晶体与非晶体的相互转化性 ;二 晶体学简介 1 晶体结构模型的建立 （1） 假设：原子为固定不动的刚性小球，每个原子具有相同的环境。;空间点阵：几何点(原子)在空间排列的阵列。 晶 格：几何点(原子)排列的空间格架。;（3）在晶格中选取能够完全反映晶格特征的最小几何单元，建立晶胞等概念;;（4）在晶胞中建立三维坐标???系，描述出晶胞的形状与大小;2 晶系与布拉菲点阵——参见P6～7;(3)正交晶系： α=β=γ= 90° a≠b≠c; (6)菱方晶系 a=b=c α=β=γ≠ 90°;;1 晶向指数的标定 晶向指数─用数字符号定量地表示晶向，这种数字符号称为晶向指数。;步骤: (1) 以晶胞为基础建立坐标体系； （2）以晶向上的任一原子作为坐标原点，找出该晶向上另一原子的坐标值； （3）三个坐标值最小整数化，[u v w] 。;O;2 晶面指数标定方法; OO′A′A的晶面指数;晶体中原子密度相同（即原子列中两个原子间距相同）而空间位向不同的各组晶向 —— 晶向族 u v w ;晶体中原子排列分布相同而空间位向不同的各组等同晶面—— 晶面族｛ h k l ｝;立方晶系中的 ｛111｝晶面族: (111), (111), (111), (111) (111), (111), (111), (111) —— 以上八面两两平行，故实质只有四个面;试写出｛110｝晶面族中所有晶面;★ 4 晶带与晶带轴 晶带：相交或平行于某一晶向直线的所有晶面的组合称为~。该直线称为晶带轴。;（1） 晶带轴［uvw］与晶带中任一晶面(hkl)之间存在以下关系： hu + kv + lw = 0 （2）知两晶面指数(h1k1l1)、(h2k2l2) 如何求两晶面的晶带轴［uvw］？ u=k1l2 - k2l1； v=l1h2 - l2h1 ； w=h1k2 - h2k1 ——通常晶带用晶带轴的晶向指数表示;(3) 知两晶向指数［u1v1w1］、［u2v2w2］，如何求两晶向组成的晶面指数？ h = v1w2 – v2w1 ; k = w1u2 – w2u1 ; l = u1v2 – u2v1; ;（4）立方晶系中指数相同的晶面与晶向互相垂直： ［100］⊥(100)； ［121］⊥(121) （5）立方晶系中晶面间距计算： d=a/(h2+k2+l2)1/2; —— 面间距大的晶面，其指数较低； 面间距小的晶面，其指数较高 注： 晶体外表面通常为低指数晶面 ——面间距大的晶面——密排面,; ★ 5 六方晶系的晶面指数与晶向指数标定 为清楚表达六方晶系对称性——四轴坐标系;四、金属中常见的晶体结构： 体心立方、面心立方、密排六方 (一)体心立方结构(body-centred cube, b.c.c); 晶胞中的原子数;;4 致密度 晶胞中所含原子的体积总和/晶胞体积 = n·V原子/V晶胞=(2x4πr3/3)/a3=0.68 5 配位数 指晶体结构中，与任一原子最近邻、等距离的原子数目,也可以理解为和任一原子接触的原子数目。 b.c.c 中为 8 ——配位数越大，原子排列越紧密。 ;(二)面心立方结构( face-centred cube, f.c.c);;;a;(三)密排六方结构（ h.c.p） （ 了解） 金属：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等 晶体结构特征： 点阵参数： a1=a2=a3=a， α1=α2=α3=1200 平面轴X1、X2、X3和Z轴的夹角=9OO Z轴的单位长度=c，用a、c两个量来度