第一节纯金属的晶体结构

第一节纯金属的晶体结构1第一页，共二十二页，2022年，8月28日第一节金属的晶体结构一、晶体与非晶体二、常见金属的晶体结构三、金属的同素异构转变四、实际金属中的晶体缺陷小结第二页，共二十二页，2022年，8月28日

晶体

——材料中的原子（离子、分子）在三维空间呈规则、周期性排列。非晶体

：

蜂蜡、玻璃等。晶体金刚石、NaCl、冰等。

非晶体——原子无规则堆积，也称为“过冷液体”。液体一、晶体与非晶体第三页，共二十二页，2022年，8月28日原子（离子）的刚球模型原子中心位置二、常见金属的晶体结构第四页，共二十二页，2022年，8月28日晶胞点阵（晶格）模型第五页，共二十二页，2022年，8月28日晶胞XYZabc晶格常数a，b，c第六页，共二十二页，2022年，8月28日三种常见的金属晶体结构（1）体心立方晶格bcc

（2）面心立方晶格fcc

（3）密排六方晶格hcp第七页，共二十二页，2022年，8月28日（1）体心立方晶格bcc-Fe、W、V、Mo等第八页，共二十二页，2022年，8月28日体心立方晶胞晶格常数：a=b=c；

===90晶胞原子数：原子半径r：致密度=Va/Vc，其中Vc:晶胞体积a3Va:原子总体积24r3/3致密度：0.68XYZabc2r2raa2第九页，共二十二页，2022年，8月28日（2）面心立方晶格fcc-Fe、Cu、Ni、Al、Au、Ag等第十页，共二十二页，2022年，8月28日面心立方晶胞晶格常数：a=b=c；

===90晶胞原子数：原子半径r：XYZabc密排方向4致密度：0.74第十一页，共二十二页，2022年，8月28日（3）密排六方晶格hcpC（石墨）、Mg、Zn等晶格常数底面边长a底面间距c侧面间角120侧面与底面夹角90晶胞原子数：原子半径r：a/2致密度：0.746第十二页，共二十二页，2022年，8月28日

三、金属的同素异构转变（P71）

不同的温度（或压力）下，具有不同的晶体结构第十三页，共二十二页，2022年，8月28日四、实际金属中的晶体缺陷实际金属晶体结构与理想结构的偏离1.单晶体：内部晶格位向完全一致

的晶体（理想晶体）。如单晶Si半导体。多晶体：由许多位向不同的晶粒构成的晶体。单晶体（晶粒）多晶体第十四页，共二十二页，2022年，8月28日2.实际金属中的晶体缺陷（1）点缺陷：空位、间隙原子、异类原子（2）线缺陷：位错（3）面缺陷：晶界与亚晶界第十五页，共二十二页，2022年，8月28日（1）点缺陷如果间隙原子是其它元素就称为异类原子

（杂质原子）空位

间隙原子第十六页，共二十二页，2022年，8月28日位错：晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律错排的现象

（2）线缺陷——刃位错与螺位错正刃型位错负刃型位错第十七页，共二十二页，2022年，8月28日螺位错第十八页，共二十二页，2022年，8月28日

（3）面缺陷

晶界、亚晶界第十九页，共二十二页，2022年，8月28日晶粒（单晶体）晶界面缺陷引起晶格畸变，晶粒越细，则晶界越多，强度和塑性越高。第二十页，共二十二页，2022年，8月28日小结本节重点

晶体结构的基本概念：晶体，晶格，晶胞；三种常见的金属晶格。晶体缺陷（点、线、面缺陷类型）第二十一页，共