1、a,1,典型金屬的晶體結(jié)構(gòu),1. 三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu) 2. 晶胞中原子數(shù) 3. 原子半徑與點(diǎn)陣常數(shù)的關(guān)系 4. 配位數(shù)與致密度 5. 晶體中原子的堆垛方式 6. 晶體結(jié)構(gòu)中的間隙,a,2,體心立方點(diǎn)陣,面心立方點(diǎn)陣,密排六方點(diǎn)陣,常見金屬晶體 的結(jié)構(gòu),面心立方（A1）face-centred cubic latticefcc,體心立方（A2）body-centred cubic latticebcc,密排六方（A3）hexagonal close-packed latticehcp,1. 三種典型金屬晶體結(jié)構(gòu),a,3,面心立方（face-centered cubic，fcc）,a,4,體心立

2、方（body-centered cubic，bcc）,a,5,密排六方（hexagonal close-packed，hcp）,a,6,體心立方,面心立方,密排六方,2. 晶胞中原子數(shù),每個(gè)晶胞所含有的原子數(shù)（N）可用下式計(jì)算： N=Ni+Nf/2+Nr/m Ni,Nf,Nr分別表示位于晶胞內(nèi)部，面心和角頂上的原子數(shù)， m為晶胞類型參數(shù)，立方晶系m=8，六方晶系m=6.,a,7,體心立方 面心立方 密排六方,3. 原子半徑與點(diǎn)陣常數(shù)的關(guān)系,晶胞中棱邊長(zhǎng)度a,b,c稱為點(diǎn)陣常數(shù)。如把原子看作半徑為r的剛性球， 則可據(jù)幾何關(guān)系求出點(diǎn)陣常數(shù)與r之間的關(guān)系。,a,8,配位數(shù)和致密度定量地表示原子排列的

3、緊密程度。 配位數(shù)（coordination number，CN）：晶體結(jié)構(gòu)中任一原子周圍最近且等距離的原子數(shù)。 致密度（K）：晶胞中原子所占的體積分?jǐn)?shù)， 式中，n為晶胞原子數(shù)，v原子體積，V晶胞體積。,4. 配位數(shù)與致密度,a,9,面心立方配位數(shù)為12,a,10,體心立方配位數(shù)為8,a,11,密排六方配位數(shù)為12,a,12,0.74,12,6,密排六方,0.74,12,4,面心立方,0.68,8,2,體心立方,致密度,配位數(shù),原子數(shù),原子半徑,a,13,面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)的致密度均為0.74，是純金屬中最密集的結(jié)構(gòu) 面心立方與密排六方雖然晶體結(jié)構(gòu)不同，但配位數(shù)與致密度卻相同，為搞清其原因

4、，必須研究晶體中原子的堆垛方式 面心立方與密排六方的最密排面原子排列情況完全相同，但堆垛方式不一樣,5. 晶體中原子的堆垛方式,a,14,等徑球最緊密堆積時(shí)，在平面上每個(gè)球與6個(gè)球相接觸，形成第一層（球心位置標(biāo)記為A。此時(shí)，每3個(gè)彼此相接觸的球體之間形成1個(gè)弧線三角形空隙，每個(gè)球周圍有6個(gè)弧線三角形空隙，其中3個(gè)空隙的尖角指向圖的下方（其中心位置標(biāo)記為B），另外3個(gè)空隙的尖角指向圖的上方（其中心位置標(biāo)記為C），這兩種空隙相間分布。,a,15,等徑球體在平面上的最緊密堆積,B,C,a,16,面心立方最緊密堆積和六方最緊密堆積,球體在空間的堆積是按照ABAB的層序來堆積。這樣的堆積中可以取出一個(gè)六

5、方晶胞，稱為六方最緊密堆積（A3型）。 另一種堆積方式是按照ABCABC的堆積方式。這樣的堆積中可以取出一個(gè)面心立方晶胞，稱為面心立方最緊密堆積。面心立方堆積中，ABCABC重復(fù)層面平行于（111）晶面（A1型） 。 兩種最緊密堆積中，每個(gè)球體周圍同種球體的個(gè)數(shù)均為12。,a,17,A B C,面心立方最緊密堆積,a,18,A,B,C,A,A,B,C,面心立方最緊密堆積,ABCABC, 即每三層重復(fù)一次,a,19,面心立方最緊密堆積,a,20,密排面,面心立方晶胞 面心立方最緊密堆積,面心立方最緊密堆積,a,21,六方最緊密堆積,1,2,3,4,5,6,ABAB的層序堆積,a,22,A,B,A

6、,B,A,六方最緊密堆積,ABABAB 每?jī)蓪又貜?fù)一次,a,23,A,A,A,A,B,B,密排面,六方晶胞六方密堆積,a,24,a,25,6.晶體結(jié)構(gòu)中的間隙,剛球模型八面體間隙,剛球模型四面體間隙,a,26,四面體間隙：位于由一個(gè)頂角原子和三個(gè)面中心原連接成的正四面體中心，數(shù)目為8。 rB / rA =0.225,a,27,八面體間隙：位置是立方體的正中心和每一個(gè)棱邊中心，其數(shù)目為4. rB / rA = 0.414,a,28,四面體間隙：位于兩個(gè)體心原子和兩個(gè)頂角原子所組成的四面體中心，數(shù)目為12。 rB / rA = 0.29,a,29,八面體間隙：位于立方體每個(gè)面中心和每根棱中間，數(shù)目為6。 rB /