典型金属晶体结构的钢球堆垛模型分析实验指导书

典型金属晶体构造的钢球堆垛模型分析试验指导书典型金属晶体构造的钢球堆垛模型分析试验指导书2一、试验目的生疏面心立方、体心立方和密排六方晶体构造中原子排列和密度；生疏三种晶体构造中的四周体间隙和八面体间隙的位置和分布及间隙大小；生疏面心立方、体心立方、密排六方晶体构造中，找出三种晶体构造原子密排面和原子密排方向；了解肖克莱不全位错、扩展位错；二、原理概述型及键的强弱。原子、分子或它们的集团，按肯定规章呈周期性重复排列，即构成晶体。金由于共价键具有方向性，从而使其具有较简单的晶体构造。自然界中迈80种金属元素，其中型。其钢球模型如下图。1、晶体构造堆垛挨次排列方式。上下两个等径圆球密置层要做最密积存使间隙最小也只有一种唯一积存方式使两层严密接触。这是，每一个球将与另一层的三个球向接触。ABB层上面再放第三层，就有两种方式，一种是B层三个球所围成的空隙的中心且投影位置完全与AB层上面与B层严密接触,AB相间排列，这样的密集对应的晶体构造为密排立方构造；另一种第三层球的投影位置正落在下层三个球所围成的空隙的中心上A层不重合，定为CABC相间排列。体心立方构造中心有一个球。每一个顶点各有一个球。体心立方不是最密积存构造。2、晶体中间隙的意义、位置、大小和数量从原子排列刚球模型可见，除最近邻原子的间隙〔又称空腔。尺寸较大的间隙，因具备溶入其它小原子的可能而被人们所重视原子的分布可将间隙分为两种4-1所示。4-1间隙的大小和数量晶体构造晶体构造间隙大小数量/每个晶胞面心立方八面体间隙rB=0。414rA4四周体间隙rB=0。225rA8体心立方八面体间隙rB=0。0。155rA6四周体间隙rB=0。0。291rA12密排六方八面体间隙rB=0。414rA6四周体间隙rB=0。0。225rA12注：rB为间隙半径，rA为原子半径。3、原子密排面、原子密排方向的位置、原子列的方向〔称为晶向〕和原子构成的平面〔称为晶面。为了便于确定和区分面空间方位、原子排列方式和原子面密度不同。原子密排面即原子面密度最大晶面，原子密排面为k晶面内原子的总面积该晶面的面积4-3所示。三、试验内容把乒乓球作为金属原子，按最密排面堆垛的挨次堆垛出面心立方和密排六方晶体构造，堆垛出体心立方晶体。借助模型比较面心立方、密排六方晶体原子堆垛的异同借助模型，找出三种晶体构造中两种间隙的位置，并计算三种晶体构造中各类间隙的大小。借助模型找出三种晶体构造的原子密排面和原子密排方向。借助模型了解肖克莱不全位错、弗兰克不全位错及孪晶的形成过程。四、试验材料乒乓球、双面胶、每人一套。晶体构造模型。五、试验步骤用乒乓球按最密排面堆垛的挨次堆垛出面心立方和密排六方晶体构造，堆垛出体心立方晶体；借助晶体构造模型分析面心立方和密排六方原子堆垛的特点；借助晶体构造找出各晶体的间隙位置并计算间隙的大小。3〕找出晶胞中原子排列最密排的晶向和原子排列最严密的晶面；6〕借助模型分析肖克莱不全位错、弗兰克不全位错及孪晶的形成过程；六、试验报告要求试验目的；试验原理与试验步骤密排六方与面心立方堆垛方式有何异同；画出面心立方和体心立方晶体构造的〕和〕晶面的原子分布图；每个图中至少标出[100]、[11