体心立方晶格与面心立方晶格

体心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度

体心立方晶格面心立方晶格

晶面指数晶面原子

排列示意图

晶面原子密度

(原子数/面积)

晶面原子

排列示意图

晶面原子密度

(原子数/面积)

{100} {110} {111}

体心立方、面心立方晶格主要晶向的原子排列和密度

体心立方晶格面心立方晶格

晶向指数晶向原子

排列示意图

晶向原子密度

(原子数/长度)

晶向原子

排列示意图

晶向原子密度

(原子数/长度)

<100>

<110>

<111>

第1章小结

1．三种常见金属的晶体结构

体心立方晶格（胞）：晶格常数a、90°，晶胞原子数为2个，原子半径：，

致密度为68%，最大空隙半径r四=0.29r原子，配位数为8面心立方晶格（胞）：晶格常数a、90°，晶胞原子数为4个，

原子半径：

，

致密度为74%，最大空隙半径r八=0.414r原子，配位数为12。

密排六方晶格（胞）：晶格常数a、c、90°、120°，晶胞原子数为6个，

原子半径：，

致密度为74%，最大空隙半径r八=0.414r原子，配位数为12。

2．晶面与晶向可用晶面指数与晶向指数来表达。不同晶面、不同晶向上的原子排列情况不同。

体心立方晶格的最密面为{110}，最密方向为<111>。

面心立方晶格的最密面为{111}，最密方向为<110>。

密排六方晶格的最密面为{0001}，最密方向为。

3．实际金属中含有点缺陷（空位、间隙原子、异类原子）、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、亚晶界）三类晶体缺陷，位错密度增加，材料强度增加。晶界越多，晶粒越细，金属的强度越高，同时塑性越好（即细晶强化）。

4．合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物。固溶强化是金属强化的一种重要形式。细小弥散分布的金属化合物可产生弥散强化或第二相强化。材料的微观组成和微观形貌称组织，材料的组织取决于化学成分和工艺过程。

5．金属材料的性能特点是：强度高，韧性好，塑性变形能力强，综合机械性能好，通过热处理可以大幅度改变机械性能。金属材料导电、导热性好。不同的金属材料耐蚀性相差很大，钛、不锈钢耐蚀性好，碳钢、铸铁耐蚀性差。

6．高分子材料结构由大分子链组成，大分子链之间的相互作用力为分子键，分子链的原子之间、链节之间的相互作用力为共价键。高分子材料的大分子链结构与聚集态及其性能密切相关。高分子的聚集态结构分无定形和晶态两种。线型非晶态高聚物在不同温度下表现三种物理状态：玻璃态、高弹态、粘流态。

高分子材料的性能特点：高聚物轻，其特有的机械性能是高弹性和粘弹性。由于可以处于不同的力学状态，高分子材料可以是硬脆、强硬、强韧、柔韧或软弱的，机械性能不高，刚度小，强度不高，韧性较低。高分子材料耐磨、减摩性能好，绝缘、绝热、绝声，耐蚀性能好，但耐热性不高，存在老化问题。

7. 陶瓷材料的生产过程包括原料的制备、坯料的成形和制品的烧结三大步骤。典型陶瓷的组织由晶体相、玻璃相和气相组成。晶体相是陶瓷的主要组成，决定材料的基本性能。普通陶瓷的晶体相主要是硅酸盐，特种陶瓷的晶体相为氧化物、碳化物、氮化物、硼化物和硅化物，金属陶瓷则还有金属。玻璃相为非均质的酸性和碱性氧化物的非晶态固体，起粘结剂作用。气相是陶瓷组织中残留的孔洞，极大地破坏材料的机械性能。

陶瓷的性能特点是:具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、不老化性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，温度急变抗力很低，抗拉、抗弯性能差,不易加工。