金属晶体原子堆积模型

关于金属晶体原子堆积模型一、金属原子在二维平面里放置第2页,共24页，2024年2月25日，星期天金属晶体原子平面排列方式有几种？非密置层探究A143213642A5密置层配位数为4配位数为6第3页,共24页，2024年2月25日，星期天二、金属原子在三维空间里堆积第4页,共24页，2024年2月25日，星期天1、非密置层层层堆积方式有两种：（1）简单立方堆积相邻层原子在同一直线上的堆积第5页,共24页，2024年2月25日，星期天简单立方堆积配位数：晶胞含金属原子数16例：（Po）第6页,共24页，2024年2月25日，星期天体心立方堆积（2）体心立方堆积相邻原子层上层原子填入下层原子的凹穴中第7页,共24页，2024年2月25日，星期天体心立方堆积配位数：28晶胞含金属原子数:金属晶体的堆积方式──钾型第8页,共24页，2024年2月25日，星期天123456思考：第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？123456AB，思考：对第一、二层来说，第三层可以最紧密的堆积方式有几种？2、密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线的情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。123456第9页,共24页，2024年2月25日，星期天一种是将球对准第一层的球。123456123456另一种排列方式，是将球对准第一层的2，4，6位第10页,共24页，2024年2月25日，星期天下图是此种六方紧密堆积的前视图ABABA一种是将球对准第一层的球。123456于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积。第11页,共24页，2024年2月25日，星期天六方密堆积配位数：12。(同层6，上下层各3)晶胞含金属原子数:6金属晶体的堆积方式──镁型第12页,共24页，2024年2月25日，星期天

第三层的另一种排列方式，是将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。123456123456123456第13页,共24页，2024年2月25日，星期天123456此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。配位数：12(同层6，上下层各3)第14页,共24页，2024年2月25日，星期天面心立方BCA晶胞含金属原子数:4金属晶体的堆积方式──铜型第15页,共24页，2024年2月25日，星期天第16页,共24页，2024年2月25日，星期天堆积模型采纳这种堆积的典型代表配位数晶胞镁型MgZnTi12简单立方Po6钾型NaKFe8铜型CuAgAu12总结思考：4中模型单位体积容纳原子数大小关系？52%68%74%74%空间利用率第17页,共24页，2024年2月25日，星期天1.空间占有率等径球两种最密堆积具有相同的堆积密度，晶胞中圆球体积与晶胞体积之比称空间占有率，六方最密堆积（hcp）与立方最密堆积（ccp）空间占有率均为74.05％。第18页,共24页，2024年2月25日，星期天 设圆半径为R，晶胞棱长为a，晶胞面对角线长

则

晶胞体积

立方面心晶胞中含4个圆球，每个球体积为:

立方最密堆积虽晶胞大小不同，每个晶胞中含球数不同。但计算得到空间占有率相同。第19页,共24页，2024年2月25日，星期天而体心立方堆积（bcp）则空间占有率低一些。体对角线长为

晶胞体积

体心立方晶胞含2个球第20页,共24页，2024年2月25日，星期天2、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。

第21页,共24页，2024年2月25日，星期天2）.立方面心结构

立方面心结构的配位数＝12（即每个圆球有12个最近的邻居，同一层有六个，上一层三个，下一层三个）。立方密堆积中可以取出一个立方面心的单位来，每个单位中有四个圆球，球心的位置是000；01/21/2；1/201/2；1/21/20。

等径圆球的最紧密堆积方式，在维持每个球的周围的情况等同的条件下，就只有上述两种，它们的空间利用率最高（74．05％）。第22页,共24页，2024年2月25日，星期天

立方体边长=