金属结构66第一节金属(jīnshǔ)的晶体结构1、晶体(jīngtǐ)及特性高分辩率电镜观察硅晶体(jīngtǐ)内部的原子排列非晶体：内部质点无规则的堆积在一起的物质称为非晶体。特性：没有固定的熔点(róngdiǎn)；各向同性。如：玻璃。晶体与非晶体在一定条件下可互相转化。二、晶体结构与空间点阵(kōnꞬjiāndiǎnzhèn)空间点阵(diǎnzhèn)(点阵(diǎnzhèn))：由等同点规则地、周期性重复排列所组成的三维阵列。等同点—物理环境和几何环境相同的点。阵点：空间点阵(diǎnzhèn)中的点。空间格子(gézi)（晶格）：晶胞的选取(xuǎnqǔ)原则：(1)充分反映整个空间点阵对称性；(2)平行六面体内相同的棱角尽可能多；(3)平行六面体内棱间夹角应具有最多的直角；(4)满足以上条件的前提下具有最小的体积。点阵参数：晶胞(jīnɡbāo)中的三个棱边长度a、b、三个棱边夹角、、。点阵常数（晶格常数）：晶胞(jīnɡbāo)中的三个棱边的长度a、b、c。只考虑晶胞棱边是否(shìfǒu)相等，棱间夹角是否(shìfǒu)相等、是否(shìfǒu)直角，不涉及晶胞中原子具体排列情况。按晶系对晶体进行分类。按“每个阵点周围环境相同”，法国晶体学家布拉菲首先用数学方法(shùxuéfānꞬfǎ)确定，只能有14种空间点阵，称“布拉菲点阵”。//1、体心立方结构（A2或bcc）：晶胞中的原子数：8×1/8+1=2点阵常数(chángshù)：a=b=c只用晶胞的一个棱边a表示。定义(dìngyì)：相切的两原子中心距之半。原子在体对角线上彼此相切。配位数：晶体结构中，与任一原子最近邻且等距离的原子数。CN8致密度：单位(dānwèi)体积晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比。晶胞中原子数：（1/8）8+（1/2）6=4个点阵常数：a=b=c只用晶胞的一个(yīɡè)棱边a表示。原子半径：相切的两原子中心(zhōngxīn)距之半。配位数（CN）：Fcc:CN12致密度：具有面心立方(lìfāng)结构的金属：Cu、Ag、Au、r-Fe、Ni、Al等。晶胞中的原子数：12×1/6+3+2×1/2=6晶格(jīnꞬꞬé)常数：ac原子(yuánzǐ)半径：理想密堆垛：轴比配位(pèiwèi)数：CN12非理想密排时：6+6致密度：0.74也是一种密排结构。具有hcp结构的金属：Mg、Zn、Cd等。4、晶体(jīngtǐ)中的原子堆垛方式及间隙（1）晶体(jīngtǐ)中的原子堆垛方式hcp结构(jiégòu)：fcc结构(jiégòu)：1）体心立方中的间隙(jiànxì)八面体间隙(jiànxì)：间隙(jiànxì)形状：扁八面体。间隙(jiànxì)位置：立方体每个面的中心和每条棱边中心。间隙半径(bànjìng)：顶点原子至间隙中心距离减去原子半径(bànjìng)。间隙形状：每条棱边长度不相同。间隙位置(wèizhi)：中心为½¼0以及等效位置(wèizhi)。间隙半径：八面体间隙：6个原子组成一个八面体。正八面体，各个棱边长度(chángdù)相同。间隙位置：立方体中心(zhōngxīn)和每个棱边中心(zhōngxīn)。正四面体。间隙(jiànxì)位置：4条体对角线上，每条对角线上有两个。间隙(jiànxì)半径：晶向：通过阵点连成的表示(biǎoshì)不同空间方向的直线。晶面：原子组成的二维平面。国际上通用Miller指数统一标定晶向指数和晶面指数。步骤：(1)以晶胞某一阵点为原点（原点选在待定晶向上），以晶轴为坐标轴X、Y、Z，以晶胞边长为三坐标轴的长度单位。(2)过原点O沿所指方向直线取最近一个阵点的坐标u、v、w。(3)将这些坐标值化为最小整数并加上方括号，即为晶向指数(zhǐshù)[uvw]。如果u、v、w中有负值，则写成OH：坐标(zuòbiāo)1、1/2、0；化简后[210]；所有相互(xiānghù)平行的晶向，都具有相同的晶向指数。晶向指数代表了某空间位向的一组平行晶向。晶向族：空间位向不同，但原子(yuánzǐ)排列情况相同的等同晶向属于一个晶向族。以〈uvw〉表示。〈100〉:[100]、[010]、[001]及其反方向(共6个晶向)。步骤：(1)选定坐标系，以晶轴为坐标轴X、Y、Z，以晶胞的边长为三坐标轴的长度单位。坐标原点要离开要标定的晶面。(2)求出待定晶面在三个坐标轴上的截距（如该晶面与某轴平行，则截距为无穷(wúqióng)）。(3)取截距的倒数。（原因：避免出现无穷(wúqióng)大的情况；该平面的截距方程中参变量的系数为该平面截距的倒数）。