金属间化合物的晶体结构

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金属间化合物资料讲解

1、什么是金属间化合物，性能特征？答：金属间化合物：金属与金属或金属与类金属之间所形成的化合物。

由两个或多个的金属组元按比例组成的具有不同于其组成元素的长程有序晶体结构和金属基本特性的化合物。

金属间化合物的性能特点：力学性能：高硬度、高熔点、高的抗蠕变性能、低塑性等；良好的抗氧化性；特殊的物理化学性质：具有电学、磁学、声学性质等，可用于半导体材料、形状记忆材料、储氢材料、磁性材料等等。

2、含有金属间化合物的二元相图类型及各自特点？答：熔解式金属间化合物相：在相图上有明显的熔化温度，并生成成分相同的液相。

通常具有共晶反应或包晶反应。

化合物的熔点往往高于纯组元。

分解式金属间化合物相：在相图上没有明显的熔解温度，当温度达到分解温度时发生分解反应，即β＜＝＞L+α。

常见的是由包晶反应先生成的。

化合物的熔点没有出现。

固态生成金属间化合物相：通过有序化转变得到的有序相。

经常发生在一定的成分区间和较无序相低的温度范围。

通过固态相变而形成的金属间化合物相，可以有包析和共析两种不同的固态相变。

3、金属间化合物的溶解度规律特点？答：（1）由于金属间化合物的组元是有序分布的，组成元素各自组成自己的亚点阵。

固溶元素可以只取代某一个组成元素，占据该元素的亚点阵位置，也可以分布在不同亚点阵之间，这导致溶解度的有限性。

（2）金属间化合物固溶合金元素时有可能产生不同的缺陷，称为组成缺陷（空位或反位原子）。

但M元素取代化合物中A或B时，A和B两个亚点阵中的原子数产生不匹配，就会产生组成空位或组成反位原子（即占领别的亚点阵位置）。

（3）金属间化合物的结合键性及晶体结构不同于其组元，影响溶解度，多为有限溶解，甚至不溶。

表现为线性化合物。

（4）当第三组元在金属间化合物中溶解度较大时，第三组元不仅可能无序取代组成元素，随机分布在亚点阵内，而且第三组元可以从无序分布逐步向有序化变化，甚至生成三元化合物。

4、金属间化合物的结构类型及分类方法？（未完）答：第一种分类方法：按照晶体结构分类（几何密排相（GCP相）和拓扑密排相（TCP相））。

金属间化合物的晶体结构

12、Cu3Ti型结构
化学式： A3B ；
—A —B
12、 Cu3Ti型结构 —A —B
—A —Bຫໍສະໝຸດ 8、L21型结构化学式： A2BC；结构：L21型—体心正方晶系；
—A —B —C
9、C11b型结构
化学式： AB2；结构：C11b型—体心正方晶系；
—A —B
10、hcp型结构
10、hcp型结构
11、DO19型结构
化学式： A3B ；
—A —B
11、DO19型结构 —A —B
1、面心立方结构
[001]
a
[100]
a
a
[010]
2、L12型结构
化学式：A3B；结构：L12型—面心正方晶系；
—A —B
[001]
c
[100]
a
a
[010]
3、L10型结构
化学式：AB；结构：L10型—面心正方晶系；特点：[001]方向上是由仅含 A原子组成的原子面与仅含B原子的原子面交替重叠堆垛而成，所以[100]、[010]方向上的点阵常数与[001]方向的不一样，把[001]视为c轴，其他两轴为a轴；
—A —B
[001]
c
[100]
a
a
[010]
4、DO22型结构
化学式：A3B；结构：DO22型—面心正方晶系；
—A —B
5、体心立方结构
6、B2型结构
化学式：AB；结构：B2型—体心正方晶系；
—A —B
7、DO3型结构
化学式： A3B ；结构：DO3型—体心正方晶系；

lani5储氢合金的晶体结构

lani5储氢合金的晶体结构Lani5储氢合金是一种具有重要应用价值的储氢材料，其晶体结构对于其储氢性能起着至关重要的作用。

本文将从晶体结构的角度对Lani5储氢合金进行详细介绍。

Lani5储氢合金的晶体结构属于典型的金属间化合物晶体结构。

它由镍原子和氢原子构成，镍原子构成了晶体的主体结构，而氢原子则位于晶体的空隙中。

Lani5晶体结构是一种六方最密堆积结构，晶胞中共有两个镍原子和十个氢原子。

在Lani5晶体结构中，镍原子排列成六角形的密堆积层，每个堆积层由ABABAB...的序列组成。

其中，A层由六个镍原子构成，B层由三个镍原子构成。

这种排列方式使得晶体结构中的镍原子形成六角形的通道，氢原子可以在通道中扩散和储存。

与传统的金属晶体结构不同，Lani5晶体结构中的氢原子占据了镍原子之间的空隙。

这种空隙位于六角形通道的中心位置，氢原子通过占据和扩散在这些空隙中。

氢原子在扩散时可以通过跳跃方式进行，即从一个空隙跳跃到另一个空隙。

这种扩散方式使得Lani5储氢合金具有较高的储氢容量和较快的储氢速率。

除了晶格结构对储氢性能的影响外，晶体结构中的缺陷也对储氢性能起着重要作用。

在Lani5晶体结构中，晶格缺陷可以提供额外的储氢位点，从而增加储氢容量。

例如，晶格中的空位可以吸附和储存氢原子，从而增加储氢容量。

此外，晶格缺陷还可以影响氢原子的扩散行为，进一步影响储氢速率。

值得注意的是，Lani5储氢合金的晶体结构是可逆的，即在吸附和释放氢原子时，晶体结构能够保持稳定。

这种可逆性使得Lani5储氢合金具有良好的循环稳定性和重复使用性能，从而适用于氢能源的储存和释放。

Lani5储氢合金的晶体结构对其储氢性能具有重要影响。

其六方最密堆积结构和空隙位于六角形通道中心的特点使得Lani5具有较高的储氢容量和较快的储氢速率。

晶格缺陷对储氢性能也起着重要作用。

Lani5晶体结构的可逆性使得其具有良好的循环稳定性和重复使用性能。

gh4169中laves相晶体结构

gh4169中laves相晶体结构摘要：1.介绍gh4169 合金2.阐述laves 相晶体结构3.分析gh4169 中laves 相晶体结构的特性4.讨论laves 相晶体结构对gh4169 合金性能的影响5.总结gh4169 中laves 相晶体结构的重要性正文：一、介绍gh4169 合金GH4169 合金是一种镍基高温合金，具有良好的抗氧化性、热疲劳性和蠕变性能，被广泛应用于航空、航天、能源等领域的高温环境下。

其主要成分为镍、铬、钴、铝、钛等元素，这些元素的合理配比使得GH4169 合金在高温下具有优良的性能。

二、阐述laves 相晶体结构Laves 相是一种复杂的金属间化合物，其结构由多种元素构成，形成六方最密堆积（HCP）结构。

在GH4169 合金中，laves 相晶体结构主要由镍、铬和铝元素构成。

这种结构的特点是原子密度高、晶格常数小，因此具有较高的抗拉强度和良好的热稳定性。

三、分析gh4169 中laves 相晶体结构的特性GH4169 合金中的laves 相晶体结构具有以下特性：1.高熔点：由于laves 相晶体结构中原子密度高，使得其熔点较高，有助于提高合金的高温性能。

2.良好的热稳定性：laves 相晶体结构具有较高的热稳定性，可以有效抵抗高温下的氧化和腐蚀。

3.高强度：laves 相晶体结构具有较高的原子密度，因此可以提高合金的抗拉强度和蠕变强度。

四、讨论laves 相晶体结构对gh4169 合金性能的影响Laves 相晶体结构对GH4169 合金的性能有重要影响：1.提高高温抗氧化性：laves 相晶体结构可以提高合金的抗氧化性，使得合金在高温环境下更加稳定。

2.提高热疲劳性能：由于laves 相晶体结构具有较高的热稳定性，可以有效提高合金在高温下的热疲劳性能。

3.提高蠕变性能：laves 相晶体结构可以提高合金的蠕变性能，使得合金在高温下具有更长的使用寿命。

五、总结gh4169 中laves 相晶体结构的重要性GH4169 合金中的laves 相晶体结构对其高温性能具有重要影响，这种结构可以提高合金的抗氧化性、热疲劳性和蠕变性能，使得合金在高温环境下具有更优越的性能。

§2-5 合金与金属间化合物常见晶体结构

2.3合金相结构[1]虽然纯金属在工业中有着重要的用途，但由于其强度低等原因，因此，工业上广泛使用的金属材料绝大多数是合金。

所谓合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。

组成合金的基本的独立的物质称为组元。

组元可以是金属和非金属元素，也可以是化合物。

例如，应用最普遍的碳钢和铸铁就是主要由铁和碳所组成的合金;黄铜则为铜和锌的合金。

改变和提高金属材料的性能，合金化是最主要的途径。

欲知合金元素加人后是如何起到改变和提高金属性能的作用，首先必须知道合金元素加人后的存在状态，即可能形成的合金相及其组成的各种不同组织形态。

而所谓相是合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。

由一种相组成的合金称为单相合金，而由几种不同的相组成的合金称为多相合金。

尽管合金中的组成相多种多样，但根据合金组成元素及其原子相互作用的不同，固态下所形成的合金相基本上可分为固溶体和中间相两大类。

固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体，它保持着溶剂的晶体结构类型;而如果组成合金相的异类原子有固定的比例，所形成的固相的晶体结构与所有组元均不同，则称这种合金相为金属化合物。

这种相的成分多数处在A在B中溶解限度和B在A中的溶解限度之间，因此也叫做中间相。

合金组之间的相互作用及其所形成的合金相的性质主要是由它们各自的电化学因素、原子尺寸因素和电子浓度三个因素控制的。

2.3.1固溶体固溶体晶体结构的最大特点是保持着原溶剂的晶体结构。

根据溶质原子在溶剂点阵中所处的位置可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体两类，下面即来分别加之讨论。

1.置换固溶体当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。

金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体，但溶解度视不同元素而异，有些能无限溶解，有的只能有限溶解。

机械工程材料知识点汇总

1大学课程《机械工程材料》知识点汇总第一章金属的晶体结构与结晶一、解释下列名词过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。

非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提局了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。

变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。

二、常见的金属晶体结构有哪几种？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；五、实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。

因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。

同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。

六、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。

②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。

③过冷度增大，AF 大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N 的增加比G 增加得快，提高了 N 与G 的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。

7、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。

②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。

13年湖南大学材料科学基础真题

2013年材料科学基础真题一、名词解释（30分）1.孪晶：在切应力作用下，晶体的一部分沿一定的晶面（称为孪生面）和晶向（称为孪生方向）相对于另一部分晶体作均匀的切边时所长生的变形。

孪生变形后，相邻两部分晶体的取向不同，恰好以孪生面为对称面形成镜像对称，形成孪晶。

2.柯肯达尔效应：在置换式固溶体中，由于两种原子以不同的速度相对扩散而造成标记面飘移的现象。

3.二次渗碳体：从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体，其形态一般沿奥氏体晶界呈网状分布。

4.小角度晶界：界面两侧的晶粒取向差小于10o的晶界，有对称倾侧晶界和非对称倾侧晶界之分。

5.成分过冷：在合金凝固过程中，虽然液相中的实际温度分布一定，但是由于固液界面前沿液相中的溶质富集，导致液相的实际熔点下降。

液相的实际凝固温度与熔体中的溶质的实际温度不一致，产生过冷现象。

这种过冷是由于成分变化与实际温度分布这两个因素共同决定，这种过冷呈为成分过冷。

6.施密特（Schmid）因子：拉伸变形时，能够引起晶体滑移的分切应力t的大小取决于该滑移面和晶向的空间位置（）。

t与拉伸应力σ间的关系为：被称为取向因子，或称施密特因子，取向因子越大，则分切应力越大。

二、简答题（任选5题，50分）1.简述柯垂尔气团和铃木气团的特点答：溶质与刃型位错之间产生交互作用，形成柯垂尔气团。

溶质原子与层错交互作用形成铃木气团。

当材料的温度升高时，柯垂尔气团容易消失而铃木气团受温度的影响很小。

2.写出FCC、BCC和HCP晶胞中的四面体、八面体间隙数，致密度和原子配位数。

答：（1）间隙FCC晶胞：4个八面体间隙，8个四面体间隙；BCC晶胞：6个八面体间隙；12个四面体间隙；HCP晶胞：6个八面体间隙；12个四面体间隙；（2）配位数BCC：最近邻8个，考虑次近邻为（8+6）个FCC：最近邻12个HCP：理想状态12个，非理想状态（6+6）个（3）致密度BCC：0.68 FCC：0.74 HCP：0.743.简述固溶体和中间相的特点答：（1）固溶体：固溶体保持了溶剂的晶格类型；成分可以在一定范围内变化，但不能用一个化学式来表示；不一定满足原子比或电子数比；在相图上为一个区域；具有明显的金属性质。

金属间化合物晶体结构的研究——ⅳ

金属间化合物晶体结构的研究——ⅳ.σ相及α-mn结构
相晶体结构的新解释
本文旨在研究金属间化合物晶体结构，将σ相及α-mn结构相晶体结构进行新解释。

★新解释的内容
1、σ相晶体结构
① σ相晶体结构与MNx互溶体的相容系统有关，Mnx系统的超空弦网络模型说明：此种晶体由正交网格和正交对应的Mnx条纹组成。

② σ相晶体的六方晶系的晶体结构形态可以用狮子框架来解释，其中含有四个Mnx环路，环形空腔，Mnx结合了螺旋状的狮子框架里的四偶极子等结构。

③在σ相晶体中，Mnx与Mnx之间存在一种立体分子结构，它们之间存在类似网键的类似立体键，对晶体结构有着重要影响。

2、α-mn晶体结构
① α-Mn晶体结构中，MNx与MNx之间存在双键状结构，其中双键由Mnx和一个Mnx簇组成，形成双键状结构，此结构对α-Mn晶体结构有着重要的影响。

②也可以将α-Mn晶体九方晶系中的晶体结构形态解释为狮子框架，其中包含有八个Mnx环绕的晶胞，环形空间，Mnx结合四偶极子等状况，与σ相晶体不同。

③首先，MNx的分散特性影响了六方晶系的晶体结构。

其次，Mnx的直接键对六方晶系晶胞结构有重要影响，如直接键结构非常复杂，形
成一种新的晶体结构。

综上所述，本文对σ相及α-mn晶体结构进行了新的解释：一方面，此类晶体结构由正交网格和正交对应的Mnx条纹组成；另一方面，它们的晶体结构形态可以用狮子框架来表示，其中含有四个Mnx环路，环形空腔，Mnx结合四偶极子等状况；此外，Mnx与Mnx之间存在一种立体分子结构以及直接键，对晶体结构有着重要影响。

本文的研究结果可以为进一步研究金属间化合物晶体提供参考和指导意义。

MoSi2金属间化合物概述

MoSi2金属间化合物概述摘要：mosi2及其复合材料作为一种新型高温结构材料有着广阔的应用前景。

本文简要阐述了mosi2的结构特点、制备方法、力学性能、抗氧化性能以及mosi2材料在发展过程中所面临的一些问题。

关键字：mosi2；高温结构材料；金属间化合物中图分类号： o52 文献标识码： a 文章编号：引言随着航天、航空和先进能源等近代科学技术的发展，对材料高温和抗氧化性能的要求更加苛刻。

从20世纪50年代至70年代末，金属基高温合金(如ni基、co基超合金)在低于1000℃范围内得到了较好的应用，但是由于受金属基体熔点的限制，继续提高高温合金的使用温度愈来愈难，人们开始寻求新的高温材料。

fleischer 等[1]总结了约300种在1500℃以上熔化的二元金属和金属与类金属的化合物，并展示了它们的熔点、密度、弹性模量及热硬度，从抗氧化性和高温结构强度的观点看，mosi2作为有潜力的候选材料之一，引起了极大的兴趣。

本文着重讨论了mosi2作为一种新型金属结构材料的性能特点，制备方法和发展前景等问题。

2. mosi2晶体结构mosi2是mo-si二元合金系含硅量最高的一种中间相，mo、si原子半径相差不大(rmo=1.39nm, rsi=1.34~1.17nm)，电负性也比较接近(xmo=1.80~2.10, xsi=1.80~1.90)。

当mo与si的原子数之比为1:2时即可形成成分比较固定的道尔顿型金属间化合物[2]，其结构符号为c11b。

这种晶体结构是由三个体心立方晶胞沿c轴方向经3次重叠，mo原子坐落于其中心结点及八个顶角，si原子位于其余结点，从而构成了稍微特殊的体心正方晶体结构。

从这种结构的原子密排面(110)上的原子组态可以看出，si-si原子组成了共价键，而mo-mo原子属于金属键结合，mo-si原子介于其间，致使这种结构中的原子结合具有金属键和共价键共存的特征。

3. mosi2的制备方法mosi2及其复合材料的性能与制备工艺密切相关。

焊接接头的金属间化合物分析与评估

焊接接头的金属间化合物分析与评估焊接是一种常见的金属连接方式，通过热能将金属部件熔化并使其冷却后凝固，从而形成一个坚固的连接。

然而，焊接接头中的金属与基材之间常常会形成一种特殊的物质，即金属间化合物。

本文将对焊接接头中的金属间化合物进行分析与评估。

一、金属间化合物的形成机制焊接过程中，熔池中的金属与基材相互扩散，并发生化合反应，形成金属间化合物。

这种化合物的形成机制主要有以下几点：1. 扩散机制：焊接过程中金属离子在熔池中通过扩散聚集，与基材中的金属发生反应，形成金属间化合物。

2. 形核机制：焊接过程中，金属离子到达接头界面时，由于过饱和度高而形成过饱和团簇，然后发生核化反应，形成金属间化合物。

3. 相变机制：焊接过程中，金属由于温度变化引起相变，形成新的晶体结构以及金属间化合物。

二、金属间化合物的性质与影响焊接接头中的金属间化合物具有以下性质：1. 高硬度：金属间化合物通常具有较高的硬度，这是由于其晶格结构的特殊排列所致。

2. 脆性：金属间化合物通常具有较高的脆性，这是由于其晶格结构中存在较多的晶体缺陷所致。

3. 化学稳定性：金属间化合物通常具有较好的化学稳定性，能够抵抗腐蚀和氧化等环境因素的侵蚀。

金属间化合物对焊接接头的性能有着重要的影响：1. 强度：金属间化合物的形成可以增强焊接接头的强度，提高其抗拉强度与抗剪强度。

2. 脆性：金属间化合物的脆性特性可能导致焊接接头在受力时易发生开裂或断裂。

3. 耐腐蚀性：金属间化合物的化学稳定性能够提高焊接接头的耐腐蚀性，使其具有更长的使用寿命。

三、金属间化合物的分析方法为了准确评估焊接接头中的金属间化合物，需要采用适当的分析方法。

以下是常用的金属间化合物分析方法：1. 金相显微镜观察：通过金相显微镜观察焊接接头的横截面，可以清晰地分辨金属间化合物与母材的区别。

2. X射线衍射：利用X射线衍射技术可以得出金属间化合物的晶体结构以及其相对含量。

3. 扫描电子显微镜（SEM-EDS）：结合扫描电子显微镜和能谱分析技术，可以获得金属间化合物的形貌和元素组成。

ti5si3晶格类型

ti5si3晶格类型
Ti5Si3是一种具有复杂晶体结构的金属间化合物，其晶体结构类型可以根据不同的制备条件和温度而有所不同。

根据不同的研究结果，Ti5Si3的晶体结构类型可以分为两种：一种是面心立方结构，另一种是六方密排结构。

在面心立方结构中，Ti5Si3的晶格常数为a=b=c=3.074Å，每个晶胞中含有10个原子，其中5个Ti原子和5个Si原子。

这种结构的Ti5Si3具有良好的高温强度和抗氧化性，因此在高温环境下具有较好的应用前景。

而在六方密排结构中，Ti5Si3的晶格常数为a=b=3.074Å，c=14.688Å，每个晶胞中含有24个原子，其中10个Ti原子和14个Si原子。

这种结构的Ti5Si3具有较好的塑性和韧性，可以在较低的温度下进行加工和成形。

除了上述两种晶体结构类型外，还有一些其他的变体结构，如Ti-rich Ti5Si3和Si-rich Ti5Si3等。

这些变体结构可以通过改变Ti和Si的原子比例来调节其物理和机械性能。

总的来说，Ti5Si3具有多种晶体结构类型，这些结构类型对其物理和机械性能有很大的影响。

了解不同晶体结构的特点和性质，有助于更好地应用这种材料。

同时，还需要进一步研究和探索其制备工艺、加工方法以及与其他材料的复合应用等方面的内容，以充分发挥其优势和应用潜力。

alni3化学成分

alni3化学成分
AlNi3是一种金属间化合物，由铝（Al）和镍（Ni）组成。

金属间化合物是由两种或更多种金属元素组成的化合物，通常具有特定的晶体结构和物理性质。

在AlNi3中，铝和镍以一定的比例结合在一起，形成特定的晶体结构。

从化学成分的角度来看，AlNi3中铝和镍的比例是1:3，这意味着每个铝原子与三个镍原子结合。

这种比例对于金属间化合物的性质和特性具有重要影响。

铝和镍作为过渡金属，它们的电子结构和化学性质不同，因此它们在化合物中的比例会影响化合物的性质。

从物理性质的角度来看，AlNi3可能具有特定的晶体结构，比如属于立方晶系或者其他晶体结构。

它的物理性质可能包括密度、熔点、导电性等方面的特点，这些性质与其化学成分密切相关。

从应用角度来看，AlNi3可能具有特定的用途。

金属间化合物常常具有特殊的物理和化学性质，因此可能用于特定的工业领域，比如作为催化剂、材料合金、电子器件等方面。

总的来说，AlNi3作为金属间化合物，其化学成分决定了其物
理和化学性质，以及可能的应用领域。

深入研究其化学成分对于理解其性质和应用具有重要意义。

金属间化合物

第一、利用门捷列夫的元素周期表，略加修改后将每个元素排序，序号即为独立因素μ，也称为门捷列夫序数（the Mendeleev number）。因素μ为纯粹的由实验得到的，但它基本符合元素周期表的排列顺序，因此它包含了原子大小及原子外层电子的排布规律。
2.2.1几何密排相特点
以体心立方结构为基的长程有序结构
➢ CuZn型（B2型）化学式为பைடு நூலகம்B。Cu
原子占据体心位置， Zn原子占据各顶角，典型例子有AlNi， AuCd等。
CuZn型（B2型）
2.2.1几何密排相特点
以体心立方结构为基的长程有序结构
➢ Fe3Al型（D03型）
化学式为A3B。Al占据X位置，其余位置为Fe原子所占据；如果增加Al含量，Al原子将占据Y位置，直到Al原子占满X和 Y点阵位置。当Al原子占满X和 Y位置时，就成为了B2结构，化学式为FeAl。典型例子有 Cu3Al，Li3Be，Fe3Si等。
CuAuⅡ型等 MgCu2相 MgZn2相 MgNi2相
2.1晶体结构分类
几何密排相 ➢ 定义：由密排面按不同方式堆垛而成的。 ➢ 类型：面心立方、体心立方、密排六方结
构为基的长程有序结构和长周期超点阵。 ➢ 特点：较高的对称性，位错运动滑移面较
多，是有利于得到塑性。
2.1晶体结构分类
堆垛密排相
A ssessed T i - A l p h ase d i ag r am .
外因：温度，压强内因：
➢ 原子百分比， ➢ 结合能因素， ➢ 原子尺寸因素， ➢ 原子序数因素， ➢ 负电性，
➢ 电子浓度。内在因素相互关联并非独立参量。
L10 D019
D022
2.3晶体结构的稳定性

先进金属结构材料-金属间化合物结构材料

基本结构
DO3 超结构：
以Fe3Al 为其代表。Al 只占X之上，其余为 Fe 原子所占据。如果增加 Al含量，Al原子将占据 Y位置,直到FeAl成分， Al 原子占满 X 和 Y 点阵位置，就成为B2结构。另外一个例子是Fe3Si。
基本结构
DO19或Mg3Cd型超点阵
相当四个密堆六角亚点阵穿插组成。其中 Cd 占据一个亚点阵， Mg占据三个亚点阵。
化合物
Nb5Si3 Mo5Si3 Ti5Si3 MoSi2 Mo3Si Nb3Al Nb2Al NbSi2
V3Si Nb2Al NbBe17 Ti5Ge3 Cr3Si Cr2Nb NbAl3 Ti3Sn NbBe12 Fe2Zr ZrBe13 NiAl
熔点(℃) 2480 2180 2130 2030 2025 1963* 1940* 1930 1925 1871 1800* 1800* 1770 1720 1680* 1680* 1672* 1645 1645* 1640
典型的例子有： Ni3Al 、 Al3U、Co3V、FeNi3、 FePd3。
Au
Cu
基本结构
L11(CuPt的菱方超结构)
有序化后，原面心立方的（111）面交替的被Cu及 Pt原子所占据，晶体结构发生变形由立方变成菱方。 CuPt是唯一的一个例子。
基本结构
L10（CuAu I超结构）
Sij ijdr
影响大小的主要因素是原子间的距离r和原子轨道的相对取向。
共价键表现出明显的方向性就主要取决于重叠积分对原子间相对取向的依赖。
成键方向性
在金属间化合物组成原子间存在着具有显著方向性的共价键。如Fox和Tabbemor利用功能电子衍射对β/ NiAl 的几个低角结构因子进行了精确的测定，所给出的变形电荷密度分布图（如下）清楚地显示了Ni-Al之间具有明显方向性的共价键作用的存在。

1-3固溶体的晶体结构1-4金属间化合物的晶体结构(1)

E AA ≈ E BB E AA + EBB ≈ E AB (无序） , < E AB (偏聚）； 2
E AA + EBB 〉 E AB （部分或完全有序） 2
有序固溶体: 有序固溶体溶质原子与溶剂原子分别占据固定位置，溶质原子与溶剂原子分别占据固定位置，每个晶胞
例如：中溶质和溶剂原子之比都是一定的。例如：在Cu－Al合－合金中,Cu：Al原子比是：1或3：1时从液态缓冷条件下可原子比是1：或：时从液态缓冷条件下可金中：原子比是形成有序的超点阵结构,用形成有序的超点阵结构用CuAl或Cu3Al来表示或来表示
化合物分别称为β相相相化合物分别称为相、γ相、ε相。
尺寸因素和电化学因素对结构也有影响. 尺寸因素和电化学因素对结构也有影响.电子浓度值为21/14结构。密排六方结构。
3.受原子尺寸因素控制的化合物 3.受原子尺寸因素控制的化合物当两种原子半径相差很大的元素形成化合物时，当两种原子半径相差很大的元素形成化合物时，倾向于形成间隙相与间隙化合物，向于形成间隙相与间隙化合物，而中等程度差别时则倾向形成拓扑密堆相。向形成拓扑密堆相。 1)间隙相与间隙化合物: 1)间隙相与间隙化合物: 间隙相与间隙化合物通常是由过渡族金属原子与原子半径小于0.1nm 通常是由过渡族金属原子与原子半径小于0.1nm 所组成。的非金属元素氮的非金属元素氮、氢、碳、硼所组成。 (1)当 <0.59(Δr>=41%)时 (1)当rX/rM<0.59(Δr>=41%)时，形成具有简单晶体结构的化合物， fcc、bcc、hcp或简单立方或简单立方，的化合物，如fcc、bcc、hcp或简单立方，通常称它们间隙相，相应的分子式也较简单， MX、为间隙相，相应的分子式也较简单，如M4X、M2X、MX、 MX2等。

哈工大机械工程材料成形及技术基础习题与及答案

哈工大机械工程材料成形及技术基础习题与及答案一、简答题1. 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷？这些负荷对零件产生什么作用？（1）力学负荷——零件受到的各种外力加载，在力学负荷作用条件下，零件将产生变形（如弹性变形、塑性变形等），甚至出现断裂。

（2）热负荷——在热负荷作用下，温度变化使零件产生尺寸和体积的改变，并产生热应力，同时随温度的升高，零件的承载能力下降。

2. 整机性能、机械零件的性能和制造该零件所用材料的力学性能间是什么关系？机器是零件(或部件)间有确定的相对运动、用来转换或利用机械能的机械。

机器一般是由零件、部件(为若干零件的组合，具备一定功能)组成一个整体，因此一部机器的整机性能除与机器构造、加工与制造等因素有关外，主要取决于零部件的结构与性能，尤其是关键件的材料性能。

零件的性能由许多因素确定，其中材料因素(如材料的成分、组织与性能等)、加工工艺因素(各加工工艺过程中对零件性能的所产生的影响)和结构因素(如零件的形状、尺寸、与连接件的关系等)起主要作用。

此外,使用因素也起较大作用。

在结构因素和加工工艺因素正确合理的条件下，大多数零件的功用、寿命、体积和重量主要由材料因素所决定。

材料的性能是指材料的使用性能和工艺性能。

材料的使用性能是指材料在使用过程中所具有的功用，包括力学性能和理化性能。

3. σs、σb、σ0.2的含义是什么？什么叫比强度？什么叫比刚度？σs屈服强度（屈服时承受的最小应力）σb拉伸强度（静拉伸条件下的最大承载能力）屈服强度σ0.2：有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力。

比强度：强度与其表观密度的比值。

比刚度：弹性模量与其密度的比值4.什么叫材料的冲击韧度？冲击韧度有何工程应用？其与断裂韧度有何异同点？（1）脆性材料：冲击韧度值低；韧性材料：冲击韧度值高。

（2）冲击韧度随试验温度的降低而降低。

金属间化合物的晶体结构

CHENLI
5
6、B2型结构
➢ 化学式：AB； ➢ 结构：B2型—体心正方晶系；
—A —B
CHENLI
6
7、DO3型结构
➢ 化学式： A3B ； ➢ 结构：DO3型—体心正方晶系；
—A —B
CHENLI
7
8、L21型结构
➢ 化学式： A2BC； ➢ 结构：L21型—体心正方晶系；
—A —B —C
CHENLI
13
12、Cu3Ti型结构
➢ 化学式： A3B ；
—A —B
CHENLI
14
12、 Cu3Ti型结构
—A —B
CHENLI
15
CHENLI
8
9、C11b型结构
➢ 化学式： AB2； ➢ 结构：C11b型—体心正方晶系；
—A —B
CHENLI
9
10、hcp型结构
CHENLI
10
10、hcp型结构
CHENLI1111Fra bibliotekDO19型结构
➢ 化学式： A3B ；
—A —B
CHENLI
12
11、DO19型结构
—A —B
1、面心立方结构
[001]
a aa
[100]
[010]
CHENLI
1
2、L12型结构
➢ 化学式：A3B； ➢ 结构：L12型—面心正方晶系；
—A —B
[001]
c
aa
[010]
[100]
CHENLI
2
3、L10型结构
➢ 化学式：AB； ➢ 结构：L10型—面心正方晶系； ➢ 特点：[001]方向上是由仅含A原子组成的原子面与仅含B原子的原子面交替重叠

cu6sn5生成原理

cu6sn5生成原理引言概述：Cu6Sn5是一种重要的金属间化合物，具有广泛的应用领域，特别是在焊接和电子领域。

本文将深入探讨Cu6Sn5的生成原理，并从三个大点详细阐述其形成机制。

正文内容：1. Cu6Sn5的形成机制1.1 原子结构分析Cu6Sn5的晶体结构是由Cu和Sn原子组成的，其中Cu原子位于晶格的中心，而Sn原子位于晶格的角落。

这种结构使得Cu原子与Sn原子之间形成了强烈的化学键，从而形成了稳定的Cu6Sn5化合物。

1.2 化学反应Cu6Sn5的形成主要通过Cu和Sn之间的化学反应实现。

在高温下，Cu和Sn 原子之间会发生扩散，Cu原子会逐渐取代Sn原子的位置，形成Cu6Sn5化合物。

这个过程是一个动态平衡的过程，当达到平衡时，Cu6Sn5的生成速度将与其分解速度相等。

1.3 温度和时间的影响温度和时间是影响Cu6Sn5生成的重要因素。

较高的温度和较长的时间将有利于Cu和Sn原子之间的扩散，促进Cu6Sn5的形成。

然而，过高的温度和过长的时间也可能导致过度生长和晶格缺陷的形成。

2. 形成机制的影响因素2.1 元素组成Cu6Sn5的生成不仅与Cu和Sn的含量有关，还与其他元素的存在有关。

例如，添加少量的Ni和Co元素可以促进Cu6Sn5的形成，并提高其稳定性。

2.2 氧化物的影响氧化物的存在对Cu6Sn5的生成也有重要影响。

在焊接过程中，氧化物的存在会阻碍Cu和Sn原子之间的扩散，降低Cu6Sn5的生成速度。

因此，在焊接过程中需要注意减少氧化物的形成。

2.3 焊接条件焊接条件也会对Cu6Sn5的生成产生影响。

例如，焊接温度、焊接时间和焊接压力等参数的变化都会对Cu6Sn5的形成速度和质量产生影响。

因此，在实际应用中需要根据具体情况调整焊接条件。

总结：Cu6Sn5的生成原理主要涉及原子结构分析、化学反应、温度和时间等因素。

元素组成、氧化物的影响以及焊接条件也会对Cu6Sn5的形成产生影响。