[工学]第4章 晶体结构.pptVIP

材料科学基础 主讲教师：施钢 班级：09材料B 2011年2月28日 厦门理工学院 第4章 晶体结构 晶体与非晶体 空间点阵与晶体结构 晶胞 布拉菲点阵 晶向指数与晶面指数 晶向族，晶面族，晶带 三种常见晶体结构几何特征 2011.3.2 同素异构转变 离子晶体的结构 共价晶体的结构 教学要求、重点与难点 教学要求： 1、理解晶体与非晶体 2、理解空间点阵与晶体结构 3、理解晶胞、布拉菲点阵 5、掌握晶向指数与晶面指数及标定 6、了解晶向族，晶面族，晶带 7、理解三种常见晶体结构几何特征 8、了解同素异构转变 9、掌握合金的相结构 10、理解离子晶体的结构、共价晶体的结构 教学的重点与难点 重点：晶向指数与晶面指数 合金的相结构 难点：固溶体和中间相的结构及应用特点 空间点阵与晶体结构 1、空间点阵：由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。 特征： （1）原子的理想排列； （2）有14种。 阵点－空间点阵中的点。它是纯粹的几何点，各点周围环境相同。 晶格－描述晶体中原子排列规律的空间格架。 晶胞－空间点阵中最小的几何单元。 2、晶体结构：原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。 特征： （1）可能存在局部缺陷； （2）可有无限多种。 晶胞 1、晶胞：构成空间点阵的最基本单元。 2、选取原则： （1）能够充分反映空间点阵的对称性； （2）具有尽可能多的直角； （3）体积最小。 3、形状和大小 用三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。 4、晶胞中点的位置表示（坐标法）。 布拉菲点阵 14种点阵分属7个晶系。 晶向指数与晶面指数 晶向：空间点阵中各阵点列的方向。 晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面。 国际上通用米勒(Miller)指数标定晶向和晶面。 晶向指数的标定 （1） 建立坐标系。确定原点（阵点）、坐标轴和度量单位（棱边）。 （2） 求坐标。u’,v’,w’。 （3） 化整数。 u,v,w. （4） 加[ ]。[uvw]（最小整数）。 说明： 指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。 负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。 晶向族：晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向。用uvw表示，数字相同，但排列顺序不同或正负号不同的晶向属于同一晶向族。 100 晶向指数练习 写出晶向指数 晶面指数的标定 （1）建立坐标系：确定原点（非阵点）、坐标轴和度量单位。 （2）量截距：x,y,z。 （3）取倒数：h’,k’,l’。 （4）化整数：h,k,k。 （5）加圆括号：(hkl)。 （最小整数？） 晶面指数练习 晶面族 定义：晶面族是晶体中原子排列情况相同，但空间位向不的的一组晶面。 用{hkl}表示。 如：{100} 注意：对于非立方晶系由于其对称性较差，所以其晶面指数数字相同，而排列次序不同的晶面不属于同一个晶面族。如在正交晶系中（100），（010），（001）晶面就不属于同一个晶面族{100}，因为其晶格常数a≠b≠c。 晶带 1、概念：平行于某一晶向直线所有晶面的组合。 晶带轴[uvw] 晶带面(hkl) 2、性质：晶带用晶带轴的晶向指数表示；晶带面//晶带轴； hu+kv+lw=0 (晶带面的法向⊥晶带轴） 3、晶带定律 凡满足上式的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带。推论： （1）? 由两晶面(h1k1l1) (h2k2l2)求其晶带轴[uvw]： u=k1l2-k2l1; v=l1h2-l2h1; w=h1k2-h2k1。 （2） 由两晶向[u1v1w1][u2v2w2]求其决定的晶面(hkl)。 h=v1w1-v2w2; k=w1u2-w2u1; l=u1v2-u2v1。 晶面间距 1、概念：一组平行晶面中，相邻两个平行晶面之间的距离。 2、计算公式（简单立方）： 六方系晶向指数和晶面指数 a 六方系指数标