第一章 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

1、1第一章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶教學(xué)目的：掌握三種典型金屬晶格的特性和金屬的結(jié)晶規(guī)律，了解金屬的實(shí)際結(jié)構(gòu)與晶格缺陷本章重點(diǎn)：1、三種典型金屬晶格及其特性2、金屬的結(jié)晶規(guī)律本章難點(diǎn):三種典型金屬晶格及其特性參考文獻(xiàn)：1、戴起勛，金屬材料學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社，20052、史美堂，金屬材料及熱處理，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20013、史美堂，金屬材料及熱處理習(xí)題集與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1997專業(yè)詞匯：crystalcrystalstructu

2、recrystalboundarycrystalgraincrystalcellcrystalnucleuscrystalsystemcrystalplanecrystaldirectionindicesofcrystalplanecrystalgrowthcrystaldefectindicesofcrystallographicdirectionpolycrystalisotropyanisotropyefficiencyofspa

3、cefillingspacelatticedislocationinterstitialatommetallicbondequilibriumcrystallizationnucleationratehexagonalclosepackedstructurefacecenteredcubicstructurebodycenteredcubicstructure為什么要研究結(jié)構(gòu)？因?yàn)槲镔|(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性能，如碳元素：金剛石、石墨、碳纖維

4、、炭黑等等，包括熱處理性能。第一節(jié)金屬的晶體結(jié)構(gòu)、、金屬鍵1、金屬鍵的概念金屬或合金的每一個(gè)原子都貢獻(xiàn)出它們的價(jià)電子，形成由整個(gè)固體金屬所共有的“電子云”，這種鍵合類型就是金屬鍵。3晶胞中原子位于正方體的八個(gè)頂角和立方體中心，由于每個(gè)頂角上的原子同時(shí)屬于周圍八個(gè)晶胞共有，所以體心立方晶胞中含有的原子數(shù)為2在立方體對(duì)角線上，三個(gè)原子球相切，故：原子半徑r=a43屬于這種晶格的金屬有：αFeCrWMoVNb等。2、面心立方晶格晶格常數(shù)：a=

5、b=cα=β=γ=900晶胞中原子位于立方體的八個(gè)頂角和六個(gè)面的中心，晶胞原子數(shù)：188126=4原子半徑r=a42屬于這種晶格的金屬有：γFeAlCuAgAuPb等。3、密排六方晶格晶格常數(shù)：a=b≠cα=β=900，γ=1200；a六方柱體底邊長，c上下底面的距離當(dāng)ca=1.633時(shí)，為理想密排六方晶格晶胞中，原子位于六方柱體的十二個(gè)頂角，上下底面中心，六方柱體中還有三個(gè)原子，晶胞原子數(shù)：16121223=6原子半徑r=a2屬于這種

6、晶格的金屬有：MgZnCd（鎘）Be等、、三種典型晶格的致密度及晶面、晶向分析1、晶格致密度晶格的致密度是指晶胞中，原子球所占的體積與晶胞體積之比值：V原子V晶胞①體心立方晶格的致密度：0.68，即晶格中有32%的空隙②面心立方晶格的致密度：0.74，即晶格中有26%的空隙③密排六方晶格的致密度：0.74，即晶格中有26%的空隙④簡單立方晶格的致密度：0.52，即晶格中有48%的空隙一般而言，晶格致密度大，空隙少，晶格溶解其他原子的能力