金属学第一章2.pptVIP

常见金属晶体的晶胞结构 面心立方结构fcc fcc剖面图 体心立方结构bcc bcc剖面图 hcp结构 球体在平面上的最紧密堆积 两种三层堆叠方式 ABA: 第三层位于第一层正上方 一. 固溶体 Solid solution 固溶体：溶质原子(solute atom)溶入基体(matrix)中所形成的均匀 结晶相。晶体结构保持基体金属的结构 1.置换固溶体 Substitutional solid solution 溶质原子置换了部分的溶剂原子 影响溶解度的因素： ⅰ) 组元的晶体结构crystal structure of components 晶体结构相同是组元之间形成无限固溶体的必要条件 ⅱ）原子尺寸因素the size factor effect Δr＜14～15％才有可能形成溶解度较大甚至无限固溶的固溶体 ⅲ）化学亲和力（电负性因素）the electrochemical effect 在不形成化合物的条件下，电负性差值增大，溶解度增大 在形成化合物的条件下，电负性差值增大，溶解度减小 ⅳ）电子浓度（原子价因素）the relative valency effect 合金中各组元的价电子总和（e）与组元的原子数总和（a）之比 图：钙钛矿型结构 (a)晶胞结构 (b)配位多面体的连接和Ca2+配位数为12的情况 图：链状硅酸盐结构 (a) 单链 (b)双链 图：层状硅酸盐中的四面体 图：第VA族元素As,Sb,Bi的晶体结构 石英的结构模型示意图 (a) 石英晶体结构模型 (b)石英玻璃结构模型 本章习题： 1. 已知FeO的晶体结构为Nacl型，离子半径Fe2+为0.077nm,O2-为0.140nm，试计算FeO密度。 2．试计算金刚石结构的密度 3．非晶态结构物质与晶体结构物质在原子排列分布和性能上的主要区别是什么？ 中间相：两组元A和B组成合金时，除了形成以A为基或以B为基的固溶体外，还可以形成晶体结构与A、B两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图的位置是位于中间，故通常把这些相称为中间相。 金属化合物（metallic Compounds) 金属间化合物（Intermetallic Compounds) 二 中间相 Intermediate Phase 中间相的特征：具有不同于组元的晶体结构 可用化学分子式表示 但并不一定符合化合价规律 原子间的结合方式：(金属键＋其他键）混合，具有金属性 中间相的形成和晶体结构的影响因素 电负性 电子浓度 原子尺寸 1.正常价化合物（electrochemical compounds） M ＋ Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ族元素 按化学上的正常原子价规律形成 成分可用分子式来表示：Mg2Pb，Mg2Sn，Mg2Ge，Mg2Si 如 CuZn , Fe3C 负电性差愈大，化合物愈稳定，愈趋于离子键结合 负电性差愈小，化合物愈不稳定，愈趋于金属键结合 A2B（或AB2） A3B2 类型 AB NaCl 或 ZnS 结构 反 CaF2 或 CaF2 结构 反 M2O3 型结构 2.电子化合物 electron compounds Hume－Rottery ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA 对应于同类分子式的离子化合物结构 特点：凡具有相同电子浓度，则相的 晶体结构类型相同 e/a 电子化合物 不符合化合价规律，但也可用分子式表示 原子间结合以金属键为主，具有明显的金属性 3.原子尺寸因素化合物 Size factor Compounds (1)间隙相和间隙化合物 Interstitial Phase and Compounds 过渡族金属←C、H、N、O、B （r0.1nm） a)间隙相 Interstitial Phase 简单晶体结构 fcc，hcp 非金属原子进