材料的结构与性能

三种常见晶格的密排面和密排方向 (1)原子密度最大的晶面称密排面 (2)原子密度最大的晶向称密排方向
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。
密排面 数量 密排方向 数量
体心立方晶格 {110} 6
<111>
4
面心立方晶格 {111} 4
<110>
6
密排六方晶格 六方底面 1 底面对角线 3
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3. 晶格的晶面和晶向
（1）晶面指数及晶向指数 （2）晶面及晶向的原子密度
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1）晶面指数及晶向指数
晶体中各种方位上的原子面叫晶面；各
种方向上的原子列叫晶向。在研究金属
晶体结构的细节及其性能时，往往需要
分析它们的各种晶面和晶向中原子分布
的特点，因此有必要给各种晶面和晶向
定出一定的符号，百度文库表示出它们在晶体
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⑵ 晶胞：能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。
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⑶ 晶格常数：晶
立方
胞个边的尺寸 a、
b、c。
六方
各棱间的夹角用
、、表示。
四方
⑷ 晶系：
菱方
根据晶胞参数不同，将晶体分为七种晶系。
正交
90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系。
（2）求出该直线上任意一点的三个坐标来； （3）将三个坐标值按比例化为最小整数，加
一方括号，即为所求的晶面指数，其一般形式 为[uvw]。
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三种常见晶格的晶面原子密度和晶向原子密度 (1)单位面积晶面上的原子数称晶面原子密度。
(2)单位长度晶向上的原子数称晶向原子密度。
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⑴ 体 心 立 方 晶 格
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体心立方晶格
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体心立方晶格的参数
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体心立方晶格
晶格常数：a(a=b=c)
原子半径：r 3 a 4
原子个数：2
配位数： 8
致密度：0.68
常见金属：-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb等
（2）将所得三截距之值变为倒数；
（3）再将这三个倒数按比例化为最小整数， 并加上一圆括号，即为晶面指数。晶面指数的 一般形式用（hkl）表示。
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晶向指数的确定方法是：
（1）以格中某一原子为原点，通过该点平行 于晶胞的三棱边作OX、OY、OZ三个坐标轴， 通过坐标原点引一直线，使其平行于所求的晶 向；
三种常见晶格的密 底面对角线
密 排 六
排面和密排方向
六方底面
方 晶
格
体 心 立 方 晶 格
面 心 立 方 晶 格
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体心立方(110)面
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⑶ 密排六方晶格
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密排六方晶格的参数
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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
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本身所占的体积百分数。
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二、金属的晶体结构
正离子
1、纯金属的晶体结构
金属原子是通过正离子与自 由电子的相互作用而结合的，
称为金属键。
金属原子趋向于紧密排列。
价电子云
金属键示意图
具有良好的导热性、导电性、延展性及金属光泽。
常见纯金属的晶格类型有体心立方(bcc)、面
心立方(fcc)和密排六方(hcp)晶格。
第一章 材料的结构与凝固
本章目录
1.1 金属的晶体结构
1.1.1 晶体结构的基本概念
1.1.2 三种常见的金属晶体结构
1.1.3 常见金属晶体结构的特征
1.1.4 晶面、晶向及晶体的各向异性
1.1.5 实际金属的晶体结构
1.2 合金的晶体结构
1.2.1 合金概述
1.2.2 固态合金的相结构
中的方位或方向。晶面的这种符号叫“
晶面指数”，晶向的符号叫“晶向指数
”。
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2)确定晶面指数的步骤如下：
（1）设晶格中某一原子为原点，通过该点平 行于晶胞的三棱边作OX、OY、OZ三个坐标轴 ，以晶格常数a、b、c分别作为相应的三个坐 标轴上的量度单位，求出所需确定的晶面在三 坐标轴上的截距（见图1.2-6）。
要以晶体形式存在。晶体具有各向异性。 非晶体是指原子呈无序排列的固体。在一定条件
下晶体和非晶体可互相转化。
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金属的结构
晶态
非晶态
SiO2的结构
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2、晶格与晶胞
⑴ 晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成
的三维空间
格架。直线
的交点（原
子中心）称
结点。由结
点形成的空
间点的阵列
称空间点阵
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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一、晶体结构的基本概念
1、晶体与非晶体(晶体结构是指晶体内部原子规则排列的方式) 晶体是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主
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⑵ 面 心 立 方 晶 格
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面心立方晶格
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面心立方晶格的参数
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面心立方晶格
晶格常数：a
原子半径：r 2 a
4 原子个数：4 配位数： 12 致密度：0.74 常见金属： -Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au等
1.3 非金属材料的结构
1.3.1 高分子材料的结构
1.3.2 陶瓷材料的结构
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物质由原子组成。原子的结合方式和 排列方式决定了物质的性能。 原子、离子、分子之间的结合力称为 结合键。它们的具体组合状态称为结 构。
C60
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
立方晶系：a=b=c，===90
单斜
六方晶系：a1=a2=a3 c，==90，=120
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三斜
⑸ 原子半径：晶胞中原 子密度最大方向上相邻 原子间距的一半。
⑹ 晶胞原子数：一个晶 胞内所包含的原子数目。
⑺ 配位数：晶格中与任 一原子距离最近且相等 的原子数目。
⑻ 致密度：晶胞中原子