2.2金屬的晶體結構晶體結構構成晶體的基元在三維空間的具體的排列方式?？臻g點陣+基元（基元——原子、離子或分子）

固態(tài)金屬一般都是晶體。決定晶體結構的內在因素——原子、離子或分子之間的鍵合類型和鍵合強度。

金屬晶體的結合鍵——金屬鍵。金屬鍵無方向性，大多數金屬為緊密并具有高對稱性的簡單排列。所以在工業(yè)上使用的金屬除少數具有復雜的晶體結構外，絕大多數金屬具有面心立方（face-centeredcubic,f.c.c.）、體心立方（body-centeredcubic,b.c.c.）和密排立方(hexagonalclosedpacked,h.c.p.)等三種典型的晶體結構。

共價鍵與離子鍵材料為適應鍵、離子尺寸差別和價引起的種種限制，往往具有較復雜的結構。2.2.1三種典型晶體結構三種典型晶體結構面心立方（fcc）體心立方（bcc）密排六方(hcp）點陣類型A1型A2型A3型晶體學特點的描述包括原子排列方式晶胞內原子數目點陣常數原子半徑配位數致密度（體、面和線）原子間隙大小常見金屬晶體結構特性表2.5、2.6、2.7和2.8面心立方晶格參數Al、Cu、Ni和γ-Fe等約20種原子數412配位數最近鄰且等距離的原子數目。通常原子半徑隨配位數的減小而減少。原子半徑（體）致密度74%晶體中的間隙由原子排列的剛球模型可看出球與球之間存在許多間隙，分析間隙的數量、大小及位置對了解材料的相結構、擴散、相變等問題都是很重要的。面心立方八面體間隙比體心立方中間隙半徑較大的四方體間隙半徑還大，因此面心立方結構的γ-Fe的溶碳量大大超過體心立方結構的α-Fe

。面心立方晶格中的4個8面體間隙（1+12/4=1+3=4

）面心立方晶格中的8面體間隙原子半徑=0.414R=0.225R面心立方晶格中的8個4面體間隙體心立方晶格參數Cr、V、Mo、W和α-Fe等30多種原子數2配位數8+6原子半徑（體）致密度68%體心立方晶格的6個八面體和12個四面體間隙體心立方晶格的12個四面體間隙密排六方晶格參數Mg、Zn、Cd、Be等20多種原子數66×1/6×2+2×1/2+3=6配位數6+6原子半徑（體）致密度74%與FCC結構相同，為純金屬中最密集的結構12個4面體6個8面體2.2.2晶體的原子堆垛方式和間隙密排面和密排方向FCC結構密排面{111}FCC結構密排面{111}密排方向<110>密排面{111}密排方向<110>密排面堆垛方式ABCABCBCC結構密排面{110}密排方向<111>密排面{0001}密排方向<11-20>HCP結構HCP結構堆垛方式ABABAB……….常見金屬晶體結構特性2.2.3多晶型與同素異構體純鐵的同素異構轉變與同素異構體許多金屬在固態(tài)下只有一種晶體結構，如鋁、銅、銀等金屬在固態(tài)時無論溫度高低，均為面心立方晶格。鎢、鉬、釩等金屬則為體心立方晶格。有些金屬在固態(tài)下，存在兩種或兩種以上的晶格形式，如鐵、鈷、鈦等。這類金屬在冷卻或加熱過程中，其晶格形式會發(fā)生變化。金屬在固態(tài)下隨溫度的改變，由一種晶格轉變?yōu)榱硪环N晶格的現象，稱為同素異構轉變。純鐵的同素異構轉變與同素異構體液態(tài)純鐵在1538℃進行結晶，得到具有體心立方晶格的δ-Fe

繼續(xù)冷卻到1394℃時發(fā)生同素異構轉變,成為面心立方晶格的γ-Fe。再冷卻到912℃時又發(fā)生一次同素異構轉變,成為體心立方晶格的α-Fe。

復習思考題3種典型金屬晶體結構的晶體學特征（原子數、點陣常數、配位數、