金属晶体结构 ppt课件
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第一章-金属的晶体结构(共118张PPT)可修改全文
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(3) 不需最小整数化; (4) 〔1 1 1〕
B面:
(1) 该面与z轴平行,因此x=1,y=2, z=∞; (2) 1/x=1,1/y=1/2,1/z=0; (3) 最小整数化1/x=2,1/y=1,1/z=0; (4) 〔2 1 0〕
C面:
(1) 该面过原点,必须沿y轴进行移动,因此x= ∞ ,y=-1,z=∞ (2) 1/x=0,1/y=-1,1/z=0; (3) 不需最小整数化;(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系, 描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数 的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞 底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径: r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ-Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶 格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕 〔 了解〕
金属:Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽:吸收了能量从被激发态回到基态时所 产生的幅射;
良好的塑性:在固态金属中,电子云好似是 一种流动的万能胶,把所有的正离子都结合 在一起,所以金属键并不挑选结合对象,也 无方向性。当一块金属的两局部发生相对位 移时,金属正离子始终“浸泡〞在电子云中, 因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经 受较大的变形而不断裂。
B面:
(1) 该面与z轴平行,因此x=1,y=2, z=∞; (2) 1/x=1,1/y=1/2,1/z=0; (3) 最小整数化1/x=2,1/y=1,1/z=0; (4) 〔2 1 0〕
C面:
(1) 该面过原点,必须沿y轴进行移动,因此x= ∞ ,y=-1,z=∞ (2) 1/x=0,1/y=-1,1/z=0; (3) 不需最小整数化;(4) 〔0 1 0〕
晶胞在三维空间的重复构成点阵
〔4〕晶格常数
在晶胞中建立三维坐标体系, 描述出晶胞的形状与大小
晶胞参数- 晶格常数:a、b、c 棱间夹角:α、β、γ
2 晶系与布拉菲点阵
依据点阵参数 的不同特点划分为七种晶系
(1) 三斜晶系
α≠β≠γ≠90° a≠ b≠ c
复杂单胞 底心单斜
(2) 单斜晶系
α=γ=90°≠β a≠ b≠ c
3 原子半径: r 2 a
4 配位数= 12
4
5 致密度= nv/V=(4×3πr3/4)/a3=0.74
γ-Fe(912~1394℃)、Cu、Ni、Al、Ag 等
——塑性较高
面心立方晶胞中原子半径与晶 格常数的关系
a
r 2a 4
(三)密排六方结构〔 h.c.p〕 〔 了解〕
金属:Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co等
具有光泽:吸收了能量从被激发态回到基态时所 产生的幅射;
良好的塑性:在固态金属中,电子云好似是 一种流动的万能胶,把所有的正离子都结合 在一起,所以金属键并不挑选结合对象,也 无方向性。当一块金属的两局部发生相对位 移时,金属正离子始终“浸泡〞在电子云中, 因而仍保持着金属键结合。这样金属便能经 受较大的变形而不断裂。
金属晶体与离子晶体课件(共44张ppt)
![金属晶体与离子晶体课件(共44张ppt)](https://img.taocdn.com/s3/m/08f7831e178884868762caaedd3383c4ba4cb407.png)
化学 ·选修 3
3.2 金属晶体与离子晶体
组织建设
组织建设 金属晶体
化学 · 选修 3
图片导学
金属样品
Ti 图片导学
1、金属晶体
01
2、金属键的特征
由于自由电子为整个金属所共有,所
以金属键没有方向性和饱和性
02
3、金属共同的物理性质
知识1、金属晶体 知识解读
容易导电、导热、有延展性、有金属 光泽等。
知识解读
①铯离子和氯离子的位置: Cs+:体心 Cl-:顶点;或反之。 ②每个晶胞含Cs+、Cl-个数: 1 ③与Cs+等距离且最近的Cs+、Cl-
Cs+:6个;Cl-:8个(配位数)
知识1、离子晶体 5、晶胞类型:
CsCl晶体
---
---Cl-
Cs+
知识解读
知识1、离子晶体 5、晶胞类型:
(3)CaF2型晶胞
7、离子晶体的特点:
键性因素 离子键的纯粹因素
⑴无单个分子;无分子式。
⑵熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。
⑶一般易溶于水,难溶有机溶剂。
⑷固态不导电,水溶液或熔融状态下导电。
数据导学
知识2、晶格能 一定程度上可以用来衡量离子键的强弱
思考 填空下表并思考:什么因素决定了离子晶体中离子的配位数? 交流 离子 阴离子 阳离子
知识2、金属晶体的原子堆 积模型
晶胞的形状?
含几个原子?
1、简单立方堆积 [ Po ] 6 52% 每个晶胞含原子数: 配位数:在晶体中,与每个 微粒紧密相邻的微粒个数
空间利用率:
晶体空间被微粒占满的体积 百分数,用来表示紧密堆积 的程度 知识解读 知识2、金属晶体的原子堆积 模型
3.2 金属晶体与离子晶体
组织建设
组织建设 金属晶体
化学 · 选修 3
图片导学
金属样品
Ti 图片导学
1、金属晶体
01
2、金属键的特征
由于自由电子为整个金属所共有,所
以金属键没有方向性和饱和性
02
3、金属共同的物理性质
知识1、金属晶体 知识解读
容易导电、导热、有延展性、有金属 光泽等。
知识解读
①铯离子和氯离子的位置: Cs+:体心 Cl-:顶点;或反之。 ②每个晶胞含Cs+、Cl-个数: 1 ③与Cs+等距离且最近的Cs+、Cl-
Cs+:6个;Cl-:8个(配位数)
知识1、离子晶体 5、晶胞类型:
CsCl晶体
---
---Cl-
Cs+
知识解读
知识1、离子晶体 5、晶胞类型:
(3)CaF2型晶胞
7、离子晶体的特点:
键性因素 离子键的纯粹因素
⑴无单个分子;无分子式。
⑵熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。
⑶一般易溶于水,难溶有机溶剂。
⑷固态不导电,水溶液或熔融状态下导电。
数据导学
知识2、晶格能 一定程度上可以用来衡量离子键的强弱
思考 填空下表并思考:什么因素决定了离子晶体中离子的配位数? 交流 离子 阴离子 阳离子
知识2、金属晶体的原子堆 积模型
晶胞的形状?
含几个原子?
1、简单立方堆积 [ Po ] 6 52% 每个晶胞含原子数: 配位数:在晶体中,与每个 微粒紧密相邻的微粒个数
空间利用率:
晶体空间被微粒占满的体积 百分数,用来表示紧密堆积 的程度 知识解读 知识2、金属晶体的原子堆积 模型
金属间化合物的晶体结构ppt课件.pptx
![金属间化合物的晶体结构ppt课件.pptx](https://img.taocdn.com/s3/m/ae47271bb207e87101f69e3143323968011cf494.png)
2、L12型结构
➢ 化学式:A3B; ➢ 结 构:L12型—面心正方晶系;
—A —B
[001]
c aa
[100]
[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 aa
[100]
[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;
—A —B
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
12、Cu3Ti型结构
➢ 化学式: A3B ;
—A —B
12、 Cu3Ti型结构
—A —B
➢ 化学式:A3B; ➢ 结 构:L12型—面心正方晶系;
—A —B
[001]
c aa
[100]
[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 aa
[100]
[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;
—A —B
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
12、Cu3Ti型结构
➢ 化学式: A3B ;
—A —B
12、 Cu3Ti型结构
—A —B
材料科学基础第三章典型晶体结构(共71张PPT)
![材料科学基础第三章典型晶体结构(共71张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/511e5af6988fcc22bcd126fff705cc1755275f09.png)
Zn离子的位置交叉错开。
表示方法:球体堆积法;坐标法;投影图;配位多面体连 接方式
与金刚石晶胞的比照 ,有什么不同?
同型结构的晶体β-SiC,GaAs,AlP 等
5、 -ZnS〔纤锌矿〕型结构 〔AB type〕
六方晶系,简单六方格子
配位数:
晶胞中正负离子个数
堆积及空隙情况
同型结构的晶体:BeO, ZnO, AlN等
笼外俘获其它原子或基团,形成类C60的衍生物,例如
C60F60。再如,把K、Cs、Ti等金属原子掺进C60分子 的笼内,就能使其具有超导性能。再有C60H60这些相 对分子质量很大地碳氢化合物热值极高,可做火箭的 燃料等等。
2〕碳纳米管
碳纳米管又称纳米碳管〔 Carbon nanotube,CNT〕,是 单质碳的一维结构形式。碳纳米 管按照石墨烯片的层数分类可分 为:单壁碳纳米管〔Singlewalled nanotubes, SWNTs〕和多 壁碳纳米管〔Multi-walled nanotubes, MWNTs〕。
4. -ZnS〔闪锌矿〕型结构 〔AB type〕 点群:
空间群:
配位数:
晶胞中正负离子个数Z:
堆积及间隙情况:
• 以体积较大的S2-作立方紧密堆积 • Zn2+如何填充? • 空隙如何分布?
等同点分布:
共有2套等同点。这种结构 可以看作是Zn离子处在由S离 子组成的面心立方点阵的4个
四面体间隙中,即有一半四面 体间隙被占据,上层和下层的
晶体结构的描述通常有三种方法:
1〕坐标法:给出单位晶胞中各质点的空间坐标,这种采用
数值化方式描述晶体结构是最标准化的。为了方便表示晶胞, 化学式可写为MO,其中M2+是二价金属离子,结构中M2+和O2-分别占据了NaCl中钠离子和氯离子的位置。 以由体正积 负还较离大子可的半径S以2比-作rN采立a方+/r用紧cl-密≈堆投0.积 影图,即所有的质点在某个晶面〔001〕上的投
表示方法:球体堆积法;坐标法;投影图;配位多面体连 接方式
与金刚石晶胞的比照 ,有什么不同?
同型结构的晶体β-SiC,GaAs,AlP 等
5、 -ZnS〔纤锌矿〕型结构 〔AB type〕
六方晶系,简单六方格子
配位数:
晶胞中正负离子个数
堆积及空隙情况
同型结构的晶体:BeO, ZnO, AlN等
笼外俘获其它原子或基团,形成类C60的衍生物,例如
C60F60。再如,把K、Cs、Ti等金属原子掺进C60分子 的笼内,就能使其具有超导性能。再有C60H60这些相 对分子质量很大地碳氢化合物热值极高,可做火箭的 燃料等等。
2〕碳纳米管
碳纳米管又称纳米碳管〔 Carbon nanotube,CNT〕,是 单质碳的一维结构形式。碳纳米 管按照石墨烯片的层数分类可分 为:单壁碳纳米管〔Singlewalled nanotubes, SWNTs〕和多 壁碳纳米管〔Multi-walled nanotubes, MWNTs〕。
4. -ZnS〔闪锌矿〕型结构 〔AB type〕 点群:
空间群:
配位数:
晶胞中正负离子个数Z:
堆积及间隙情况:
• 以体积较大的S2-作立方紧密堆积 • Zn2+如何填充? • 空隙如何分布?
等同点分布:
共有2套等同点。这种结构 可以看作是Zn离子处在由S离 子组成的面心立方点阵的4个
四面体间隙中,即有一半四面 体间隙被占据,上层和下层的
晶体结构的描述通常有三种方法:
1〕坐标法:给出单位晶胞中各质点的空间坐标,这种采用
数值化方式描述晶体结构是最标准化的。为了方便表示晶胞, 化学式可写为MO,其中M2+是二价金属离子,结构中M2+和O2-分别占据了NaCl中钠离子和氯离子的位置。 以由体正积 负还较离大子可的半径S以2比-作rN采立a方+/r用紧cl-密≈堆投0.积 影图,即所有的质点在某个晶面〔001〕上的投
金属材料的组织结构PPT课件
![金属材料的组织结构PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/1a9be291ad51f01dc381f143.png)
分为刃型位错和螺型位错。
精品课件
24
刃型位错:当一个完整晶体某晶面以上的某处多出半个原子 面,该晶面象刀刃一样切入晶体,这个多余原子面的边缘就 是刃型位错。
半原子面在滑移面以上的称正位错,用“ ┴ ”表示。 半原子面在滑移面以下的称负位错,用“ ┬ ”表示。
精品课件
25
位错密度:
单位体积内所包含的位错线
点缺陷破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲,称晶 格畸变,从而使强度、硬度提高,塑性、韧性下降。
空位
间隙原
小置换原
大置换原
子
子
子
② 线缺陷:在三维尺寸的两个方向上尺寸很小,另一个
方向上尺寸较大的缺陷;
晶体中的位错是典型的线位错。
晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移,
滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称作位错;
总长度。
= S/V(cm/cm3或1/cm2)
金属的位错密度为104~1012/cm2;
位错对性能的影响:
金属的塑性变形主要由位错 运动引起,因此阻碍位错运动是 强化金属的主要途径。
减少或增加位错密度都可以
提高金属的强度。
金属晶须
退火态
(105-108/cm2)
加工硬化态
(1011-1012/cm2)
精品课件
14
⑶ 密排六方晶格
密排六方晶格
密排六方晶格的参数
密排六方晶格
晶格常数:底面边长 a 和高 c,
c/a=1.633
原子半径 :r 1 a
2
原子个数:6 配位数: 12 致密度:0.74 常见金属: Mg、Zn、 Be、Cd等
精品课件
18
2、实际金属的晶体结构 ⑴ 单晶体与多晶体
第二章纯金属的结晶ppt课件
![第二章纯金属的结晶ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/f0674e152f3f5727a5e9856a561252d380eb20fb.png)
分开,没有过渡层。 光学显微镜下,光滑界面由了若
干曲折的小平面构成,所以又称小平面界面。
b. 粗糙界面 (Rough interface):原子尺度下,界面两侧有几
个原子层厚度的过渡层,固液原子犬牙交错排列。光学
显微镜下,这类界面是平直的,所以又称非小平面界面。
42
2.5 晶核的长大
界面结构
光滑界面
液态金属中不仅存在结构起伏,而且存在能量起伏,也即
液态金属不同区域内的自由能也并不相同,因此形核功可
通过体系的能量起伏来提供。当体系中某一区域的高能原
子附着在临界晶核上,将释放一部分能量,一个稳定的晶
核即可形成。
34
2.4 晶核的形成
形核率 (Nucleation rate)
单位时间在单位体积液体内形成晶核的数目称为形核率。
22
2.3 金属结晶的结构条件
液态金属相起伏的特点
23
2.4 晶核的形成
前面谈到了结晶的热力学条件和结构条件。但事实上,
许多过冷液体并不立即发生凝固结晶。如液态高纯Sn过
冷5~20℃时,经很长时间还不会凝固。说明凝固过程还
存在某种障碍。
因此,还必须进一步研究凝固过程究竟如
何进行的(机理问题)?进行的速度如何
靠液态金属的能量变化,由晶胚直接形核的过程。
非均匀形核:又称异质形核或非自发形核。是指依附液体中现有固
体杂质或容器表面形成晶核的过程。实际液态金属中,总有或多或
少的杂质,晶胚总是依附于这些杂质质点上形成晶核,实际的结晶
过程主要是按非均匀形核方式进行。
25
2.4 晶核的形成
均匀形核 (Homogeneous nucleation)
作用。
干曲折的小平面构成,所以又称小平面界面。
b. 粗糙界面 (Rough interface):原子尺度下,界面两侧有几
个原子层厚度的过渡层,固液原子犬牙交错排列。光学
显微镜下,这类界面是平直的,所以又称非小平面界面。
42
2.5 晶核的长大
界面结构
光滑界面
液态金属中不仅存在结构起伏,而且存在能量起伏,也即
液态金属不同区域内的自由能也并不相同,因此形核功可
通过体系的能量起伏来提供。当体系中某一区域的高能原
子附着在临界晶核上,将释放一部分能量,一个稳定的晶
核即可形成。
34
2.4 晶核的形成
形核率 (Nucleation rate)
单位时间在单位体积液体内形成晶核的数目称为形核率。
22
2.3 金属结晶的结构条件
液态金属相起伏的特点
23
2.4 晶核的形成
前面谈到了结晶的热力学条件和结构条件。但事实上,
许多过冷液体并不立即发生凝固结晶。如液态高纯Sn过
冷5~20℃时,经很长时间还不会凝固。说明凝固过程还
存在某种障碍。
因此,还必须进一步研究凝固过程究竟如
何进行的(机理问题)?进行的速度如何
靠液态金属的能量变化,由晶胚直接形核的过程。
非均匀形核:又称异质形核或非自发形核。是指依附液体中现有固
体杂质或容器表面形成晶核的过程。实际液态金属中,总有或多或
少的杂质,晶胚总是依附于这些杂质质点上形成晶核,实际的结晶
过程主要是按非均匀形核方式进行。
25
2.4 晶核的形成
均匀形核 (Homogeneous nucleation)
作用。
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下采用六方最紧密堆积,而在高温下由于A1的无序性比A3大, 即A1型比A3型具有更高的熵值,所以由A3型转变到A1型时,熵 变S0。温度升高,TS增大,G=H-TS0,因此,高
温下A1型结构比较稳定。
2020/10/15
27
4.金属键的结构特征及金属的特性
1)金属或合金在组成上不遵守定比或倍比定律
最大程度的重叠,原子之间相互靠近一些较为稳定,配位数为8的 一圈其键长比配位数为12的一圈之键长短一些,即A2型(体心堆积) 结构。
IB族的铜、银、金在其最外层电子4s1、5s1、6s1内都有d10 的电子构型,即d轨道五个方向全被电子占满。这些不参与成键的 d轨道在原子进一步靠近时产生斥力,使原子不能进一步接近,因 此,接触距离较大的A1型结构就比较稳定。
2020/10/15
26
A1和A3型最紧密堆积结构之间也有差异。在两种结构中 每个原子周围均有12个最近邻原子,其距离为 r;有6个次近邻
原子,其距离为 2 r;从第三层近邻起,两种堆积有一定差别。 根据计算,这种差别可以导致六方最紧密堆积的自由焓比面心
立方最紧密堆积的自由焓低0.01%左右。所以,有些金属常温
2020/10/15
29
(a)变形前
(b)变形后
单晶试棒在拉伸应力作用下的变化(宏观)
2020/10/15
30
晶体中的原子面在外力作用下能否顺利实现滑移,取决于 晶体中滑移系统(由一个滑移面和一个滑移方向构成一个滑 移系统)的多少。滑移系统越多,越容易产生塑性变形。反 之,滑移系统越少,材料的脆性越大。
2020/10/15
4
(a)面心立方 (A1型)
(b)体心立方 (A2型)
常见金属晶体的晶胞结构
(c)密排六方 (A3型)
2020/10/15
5
(A)面心立方晶体结构
结构特点:质点位于角顶及面心 典型物质:Al、Cu、Ag、Au等
2020/10/15
6
面心立方晶体结构几何特征
晶胞原子数n= 8816124
典型物质:Mg、Zn、Cd等
2020/10/15
19
密排六方晶体结构几何特征
晶胞原子数n=1212136 62
原子半径r= 1 a 2
配位数CN=12 八面体空隙和四
面体空隙
2020/10/15
20
密排六方空隙
2020/10/15
21
密排六方点阵四面体间隙
2020/10/15
22
密排六方点阵八面体间隙
金属键和离子键都没有方向性和饱和性。在离子晶体中, 为了保持电中性,正负离子在数目上具有一定比例,即离子 晶体中的正负离子在数目上符合化学中的定比或倍比定律。 在金属或合金中,电中性并不取决于各种原子的相对数目, 因此,金属往往很容易形成成分可变、不遵守定比或倍比定 律的金属化合物 。如: Cu5Zn8、 MgCu2等
2020/10/15
2
精品资料
2.常见金属晶体结构
典型金属的晶体结构是最简单的晶体结构。由于金属键的 性质,使典型金属的晶体具有高对称性,高密度的特点。常见
的典型金属晶体是面心立方、体心立方和密排六方三种
晶体,其晶胞结构如图所示。另外,有些金属由于其键的性质 发生变化,常含有一定成分的共价键,会呈现一些不常见的结 构。锡是A4型结构(与金刚石相似),锑是A7型结构等。
典型的金属结构,由于结合力没有方向性和饱和性、配位 数高、结构简单等原因,易产生滑移。共价晶体(如金刚石) 结构,要使滑移方向、键角方向、滑移周期都刚好一致是比 较困难的。在离子晶体中,虽然离子键也没有方向性和饱和 性,但滑移过程中在许多方向上有正负离子吸引、相邻同号 离子排斥,使滑移过程难以进行。
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2) 金属或合金在力学性能上表现出良好的塑性和延展性 金属的范性变形起因于金属中的原子面在外力作用下
沿某个特定原子面的某个特定方向的滑移。实验发现,铝 晶体受拉力作用后,晶体变长,并不是原子间距离增大, 而是晶体中各部分沿(111)晶面在[110]方向上移动了原 子间距的整数倍(详细情况请参阅位错的运动)。所以, 晶体虽然变长,但晶体中原子间距仍然保持原来的周期性 而未改变。
第三节 单质晶体结构
同种元素组成的晶体称为单质晶体。 一、金属晶体的结构 二、非金属元素单质的晶体结构
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一、金属晶体的结构
1.金属中原子紧密堆积的化学基础
由于金属元素的最外层电子构型多数属于S型,而S 型轨道没有方向性,它可以与任何方向的相邻原子的S轨道 重叠,相邻原子的数目在空间几何因素允许的情况下并无严 格的限制,因此,金属键既没有方向性,也没有饱和性。当 由数目众多的S轨道组成晶体时,金属原子只有按紧密的方 式堆积起来,才能使各个S轨道得到最大程度的重叠,使晶 体结构最为稳定。
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致密度
ξ=
nv V
6 4r3 3
61a 3a
8a
22
3
6 4 (1 a )3源自32 3 2a30 . 74
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3.金属原子形成晶体时结构上的差异
为什么有的金属形成A1型结构,而有的形成A2或A3型结构?
周期表中IA族的碱金属原子最外层电子皆为ns1,为了实现
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a3
0 . 74
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体心立方晶体结构
结构特点:质点位于角顶及体心 典型物质:Cr、V、Mo等
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体心立方晶体结构几何特征
晶胞原子数n= 81 1 2 8
原子半径r= 3 a 4
配位数CN=8 八面体空隙和四面体
空隙
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体心立方空隙
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体心立方点阵四面体间隙
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体心立方点阵八面体间隙
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致密度
ξ=
nv
2 4r3 3
V
a3
2 4 (
3 a )3
34
a3
0 . 68
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密排六方晶体结构
结构特点:质点位于角顶、上下底面面心及 体内
原子半径r=
2a 4
配位数CN=12
八面体空隙和四 面体空隙
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面心立方空隙
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面心立方点阵四面体间隙
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面心立方点阵八面体间隙
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致密度
ξ= nv V
4 4r3 3
a3
4 4 (
2 a )3