金属的结晶结构.pptVIP

第二章 金属的结构与结晶 §2－1 金属的晶体结构 §2－2 纯金属的结晶 §2－3 金属的同素异构转变 §2－1 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、晶体结构的概念 三、金属晶格的类型 一、晶体与非晶体 非晶体 气态 液态 固态 晶体 物质 存在状态 结构特点 晶体和非晶体的对比 项目 晶体 非晶体 定义 原子呈有序、有规则排列的物质 原子呈无序、无规则堆积的物质 性能特点 具有规则的几何形状 有一定的熔点，性能呈各向异性 没有规则的几何形状 有固定的熔点，性能呈各向同性 典型物质 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶 二.晶体结构的概念 晶格——为了清楚地表示晶体中原子排列的规律，将原子简化为一个质点，再用假想的线将它们连接起来，形成一个能反映原子排列规律的空间格架。 晶胞——晶格中能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。 晶格内部原子排列示意图 a）晶格 b）晶胞 晶面——在晶体中由一系列原子组成的平面，称为晶面。 晶向——通过两个或两个以上原子中心的直线，可代 表晶格空间排列的一定方向，称为晶向。 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 三、金属晶格的类型 它的晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中心，如图所示。属于这种晶格类型的金属有铬(Cr)、钨(W)、钒(V)、钼(Mo)及α-Fe等。 1.体心立方晶格 它的晶胞也是一个立方体，原子位于立方体的八个顶角和立方体六个面的中心，如图所示。属于这种晶格类型的金属有铝(Al)、铜(Cu)、铅（Pb）、镍(Ni)及γ-Fe等。 2.面心立方晶格 ?它的晶胞是一个正六棱柱体，原子排列在柱体的每个顶角和上、下底面的中心，另外3个原子排列在柱体内，如图所示。属于这种晶格类型的金属有镁(Mg)、铍(Be)、镉（Cd）及锌(Zn)等。 3.密排六方晶格 一、纯金属的结晶过程 过冷度——理论结晶温度和实际结晶温度（T1）之间存在的温度差（△T= T0－ T1）。金属结晶时，冷却越快，其实际结晶的温度就越低，过冷度△T也就越大。 金属的结晶过程 二、晶粒大小对金属材料的影响 晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好。 形核率——单位时间、单位体积所形成的晶核数，用字母N表示。 细化晶粒的方法： （1）增加过冷度 （2）变质处理 （3）振动处理 三、同素异构转变 金属的同素异构转变——在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象。 19世纪末，著名物理家居里在实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫 “居里点”。 居里点也称居里温度或磁性转变点 纯铁同素异构转变示意图 * * * *