结晶学晶体结构主要类型.pdf
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第五章:实际晶体结构
§ 5.1 晶体中的化学键
§ 5.2 原子半径与离子半径
§ 5.3 金属结构
§ 5.4 离子晶体
§ 5.5 共价晶体
第五章:实际晶体结构
§ 5.3 金属结构
金属中的离子键没有方向性,离子尽可能靠近,形成密堆
结构。
单层具有6次对称性。
ABC→FCC
Fm 3 m
B
C
A 密堆面是(111)
多层堆垛变为次对称性。
3
Cu、Au 、Al 、Ni……
ABA→HCP
P 6 mmc
3
B
C
A 密堆面是(0001)
多层堆垛变为 次对称性。
6
3
Zn、Be、Ti、Mg……
配位数:12
堆垛系数:
V 74.05%
at
HCP :
Be :c/a=1.57
c a 1.6331
Gd:c/a=1.89
随着金属原子对球对称性的偏离,其晶体结构也会发生变
化,畸变成体心立方 (非常接近面心立方)、正交或四方
结构。事实上,即使在六角晶体中也很少有c/a达到1.6331
理论值的。
Fe
Im 3 m
配位数:8
第五章:实际晶体结构
§ 5.3 金属结构
固溶体的概念与溶液的概念很相似,是由两种以上的不同
相形成的均匀晶态物质,相溶相之间不发生化学反应,基
本上可看作晶格尺寸上的物理混合。
固溶体按其原子结构可分为三大类:
代位式固溶体、
填隙式固溶体
缺位式固溶体。
由于金属键的来源是电子的集体共有,是一种集体效应,
某个原子性质对整个结构的影响比离子键、共价键要小得
多,所以金属结构中的原子对邻近原子的种类、组元间的
化学比是比较宽容的,因此,金属间有强烈的形成固溶体
的倾向。
价态相同、原子半径相近的金属元素形成随机代位式固溶体。
随机代位固溶体的晶格常数基本随成分线性变化。
畸变固溶体 填隙式固溶体
体 氏 奥
氢 储
除了完全无序的固溶体,在一定的条件下固溶体还可有序
化,如Au(原子半径0.128n
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