論文1

1、金屬晶體常見(jiàn)的堆積模型及空間利用率的計(jì)算安徽省靈璧縣尹集中學(xué)蔣光順物質(zhì)結(jié)構(gòu)一書(shū)中提及了金屬晶體的模型及空間利用率的問(wèn)題，為了使學(xué)生更好的了解這些知識(shí)，本文從堆積模型、配位數(shù)和空間利用率三個(gè)方面進(jìn)行分析。我們先看看晶胞、配位數(shù)和空間利用率的定義：1.晶胞是晶體的代表，是晶體中的最小單位。完全等同的晶胞無(wú)隙并置起來(lái)，則得到晶體。2.配位數(shù)在晶體結(jié)構(gòu)中，原子或離子總是按一定方式與周圍的原子或離子相結(jié)合，此時(shí)，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)與周圍直接接觸的質(zhì)點(diǎn)數(shù)稱為

2、配位數(shù)。3.空間利用率：指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個(gè)晶體空間中所占有的體積百分比。4.空間利用率=100%晶胞體積球體積本文在計(jì)算設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a原子半徑為r空間利用率為w%金屬晶體中原子在三維空間的四種放置方式：（1）簡(jiǎn)單立方堆積：這是非密置層的一種堆積方式，這種堆積方式是上下對(duì)齊，形成的晶胞是一個(gè)立方體，每個(gè)晶胞含1個(gè)原子，配位數(shù)為6，被稱為簡(jiǎn)單立方堆積。這種堆積方式的空間利用率太低，只有金屬釙采取這種堆積方式。據(jù)上圖分析可知

3、，原子的半徑r=a2因?yàn)榇朔N晶胞每個(gè)晶胞含有一個(gè)原子，%52%1002341%33????????????aaw?（2）體心立方堆積──鉀型：這是非密置層的另一種堆積方式，將上層金屬填入下層金屬原子形成的凹穴中，每層均照此堆積。這種堆積方式形成的每個(gè)晶胞含2個(gè)原子，配位數(shù)為8。鉀、鈉、鐵等金屬采用這種堆積方式，簡(jiǎn)稱為鉀型。這種堆積方式的空間利用率顯然比簡(jiǎn)單立方堆積的高多了。據(jù)上圖分析可知，4r=ar=因?yàn)榇朔N晶胞每個(gè)晶胞含有兩個(gè)原子3a

4、43=68%3343342%aaw?????????????%100?據(jù)上圖分析可知，據(jù)上圖分析可知，2r=a2r=ar=r=因?yàn)榇朔N晶胞每個(gè)晶胞含有兩個(gè)原子2aV晶胞晶胞aa362232??=32aV球=3342r??=83423a???=33a?%74%10023%33???aaw?【小結(jié)】金屬晶體原子堆積模型堆積模型采用這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)簡(jiǎn)單立方Po52%6鉀型（A2））KNaFe68%8鎂型（A3））MgZnTi