第一章-金属的结构与结晶.ppt

金属的结构与结晶第一章金属的结构与结晶绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章从绪论可知，金属的力学性能与其内部结构和外部条件有密切关系，而内部结构又构成了影响性能的内在因素，基于此，我们必须了解：（1）金属的晶体结构（2）金属的实际结构和晶体缺陷（3）金属的结晶第一节金属的晶体结构一、基本概念1晶体(crystal)金属的结构与结晶原子(离子)呈规划排列的物质（反之为非晶体）除玻璃，松香等少数物质外，包括金属在内的绝大部分固体物质都是晶体的。特点：（1）原子具有规则排列（2）具有一定熔点如Cu1080℃（3）各向异性为便于分析晶体中原子排列的规律，以通过各原子中心的一些假想的连线把它们在三维空间里的几何形式描绘出来。就有：绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章金属的结构与结晶2晶格(crystallattice)绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章用以描述晶体中原子排列规律的空间架格金属的结构与结晶描写晶胞大小和形状的参数：晶格常数能完全反映晶格特征的最小几何单元3晶胞(unitcell)cXZYOαβγba简单立方晶胞a=b=c绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章金属的结构与结晶4布拉菲点阵1).三斜晶系2).单斜晶系3).正交晶系4).六方晶系5).菱方晶系6).正方晶系7).立方晶系1855年,法国学者布拉维(Bravais)用数学方法证明了空间点阵共有且只能有七个晶系、十四种类型:绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章金属的结构与结晶二、三种常见的金属晶格1体心立方晶格（bodycentercubiclattice）绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章2属于一个晶胞的原子数n=8×1／8＋1=2个1简单立方结构4原子的体积1）致密度:K=nV原子／V晶胞=0.68=68%（32%空隙）3原子半径特点：金属的结构与结晶属于体心立方晶格的金属有:绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章铬（Cr）钼（Mo）钨（W）钒（V）铌（Nb）等.2）有八面体空隙（R八=0.15R原子）四面体空隙（R四=0.29R原子）2面心立方晶格

（face-centercubiclattice）金属的结构与结晶绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章2属于一个晶胞的原子数n=8×1/8+6×1/2=41简单立方结构4原子的体积3原子半径特点：1）致密度:K=nV原子／V晶胞=0.74=74%（26%空隙）金属的结构与结晶绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章属于面心立方晶格的金属有:金（Au）银（Ag）铜（Cu）铝（Al）镍（Ni）铂（Pt）铅（Pb）等2）有八面体空隙（R八=0.41R原子）和四面体空隙（R四=0.26R原子）3密排六方晶格

（hexagonalclose-packedlattice）金属的结构与结晶绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章特点：c/a=1.633致密度:K=0.74=74%属于密排六方晶格的金属有:铍（Be）镁（Mg）锌（Zn）镉（Cd）等1）f.c.c，h.c.p原子排列最紧密，b.c.c次之2）由于K不同，当晶格类型发生转变时伴随有体积的变化（如、V↑）金属的结构与结晶绪论第二章第三章第四章第五章第六章第一章金属的结构与结晶三、晶面与晶向1晶面(crystalface)晶体中不同方位的原子面。由于晶体中有若干个不同方位的原子面，以不同的符号表示不同的晶面—晶面指数晶面指数的求解步骤:1）设置坐标（原点位于所求晶面之外）2）求截距