本文格式為Word版，下載可任意編輯——典型金屬晶體結(jié)構(gòu)的鋼球堆垛模型分析試驗報告典型金屬晶體結(jié)構(gòu)的鋼球堆垛模型分析試驗報告

1）熟悉面心立方、體心立方和密排六方晶體結(jié)構(gòu)中常用晶面、晶向的

幾何位置、原子排列和密度；

2）熟悉三種晶體結(jié)構(gòu)中的周邊體間隙和八面體間隙的位置和分布；3）熟悉面心立方和密排六方晶體結(jié)構(gòu)中，最密排面的堆垛順序；4）進一步練習晶面和晶向指數(shù)的確定方法。二、原理概述1、晶體

原子、分子或它們的集團，按一定規(guī)則呈周期性重復排列，即構(gòu)成晶體。自然界中邁80種金屬元素，其中大多數(shù)屬于面心立方、體心立方和窯排六方三種典型晶陣結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點如圖4-1所示。

2、晶面

同處于一個平面中的原子構(gòu)成晶面。任一晶面指數(shù)表示晶體中險乎平行的所有晶面。不同指數(shù)的晶面空間方位、原子排列方式和原子面密度不同。立方晶體結(jié)構(gòu)中常用晶面的方位和原子排列如圖4-2所示。

3、晶向

晶體中任一原子列均構(gòu)成一晶向。任一晶向指數(shù)代表晶體中險乎平行并同向的所有原子列。不同指數(shù)的晶向有不同的空間方位和原子問距。面心立方和體心立方晶體的最密排晶向如圖4-3所示。

4、面心立方和密排六方晶體結(jié)構(gòu)最密排面的堆垛順序

面心立方和密排六方晶體結(jié)構(gòu)均為等徑原子最密排結(jié)構(gòu)，二者致密度均為0.74，配位數(shù)均為12，它們的區(qū)別在于最密排面的堆垛順序不同。面心立方晶你的最密排面{111}按ABCABC……順序堆垛，而密徘六方晶體的最密排面{0001}按ABABAB……順序堆垛。A、B、C均表示堆垛時原子所占據(jù)的相應位置，如圖4-4所示。

5、晶體中間隙的意義、位置、大小和數(shù)量

從原子排列剛球模型可見，除最近鄰原子外，球間都有空隙，就是這些空隙構(gòu)成了晶體中的間隙（又稱空腔）。尺寸較大的間隙，因具備溶入其它小原子的可能而被人們所重視。按周邊原子的分布可將間隙分為兩種，即周邊體間隙和八面體間隙。其位置如圖4-5至圖4-7所示。間隙的大小和數(shù)量如表4-1所示。

表4-1間隙的大小和數(shù)量

晶體結(jié)構(gòu)面心立方體心立方密排六方間隙八面體間隙周邊體間隙八面體間隙周邊體間隙八面體間隙周邊體間隙大小數(shù)量/每個晶胞48612612rB=0。414rArB=0。225rArB=0。0。155rArB=0。0。291rArB=0。414rArB=0。0。225rA注：rB為間隙半徑，rA為原子半徑。

6、晶面上原子面密度的計算

晶面上原子排列的緊湊程度可以用h表示。即

h＝S／S0

式中，S為晶面上所有原子所占面積之和、S0為晶面的總面積，三、試驗內(nèi)容

1）把鋼球作為金屬原子，堆垛出面心立方和體心立方晶體的（100）、（110）、（l11）和（112）晶面。

2）在已堆出的上述晶面上，至少確定三個不同方位原子列的晶向指數(shù)。3）用鋼