文档介绍：教案三教学重点与难点 1 .重点晶格、同素异构转变 2 .难点晶体缺陷、同素异构转变教学方法与手段 1 .利用挂图、模型等教具。 2 .利用多媒体资料演示晶体的三维结构、结晶过程和同素异构转变。 3 .举例说明结构与宏观性能的关系,如金刚石、石墨及活性碳等。 4. 举例说明过冷现象和结晶过程, 如雪花、冰糕等生活实例等。教学组织 1. 复****提问 10 分钟 2. 讲解 75 分钟 3. 小结 5 分钟教学内容第二章金属学基础知识第一节金属晶体结构一、晶体与非晶体一切物质都是由原子组成的,根据原子排列的特征,固态物质可分为晶体与非晶体两类。?晶体是指其组成微粒(原子、离子或分子)呈规则排列的物质。晶体具有固定熔点、几何外形和各向异性特征,诸如金刚石、石墨及一般固态金属材料等均是晶体。?非晶体是指其组成微粒无规则堆积在一起的物质,如玻璃、沥青、石蜡、松香等都是非晶体。非晶体没有固定的熔点,而且性能无方向性。二、晶体结构的基本知识(一)晶格?为了便于描述和理解晶体中原子在三维空间排列的规律性,可把晶体内部原子近似地视为刚性质点,用一些假想的直线将各质点中心连接起来,形成一个空间格子。这种抽象地用于描述原子在晶体中排列形式的空间几何格子,称为晶格。(二)晶胞?组成晶格的最小几何单元称为晶胞。(三)常见的金属晶格类型在已知的 80多种金属元素中,大部分金属的晶体结构属于下述三种类型: ,立方体的八个顶角和中心各有一个原子,每个晶胞实有原子数是 2个。具有这种晶格的金属有钨(W) 、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)、α铁(α-Fe) 等。 ,立方体的八个顶角和六个面的中心各有一个原子,每个晶胞实有原子数是 4个。具有这种晶格的金属有金(Au)、银(Ag) 、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni) 、γ铁(γ-F e)等。 ,在六方柱体的十二个顶角和上下底面中心各有一个原子,另外在上下面之间还有三个原子,因此,每个晶胞实有原子数是 6个。具有此种晶格的金属有镁(Mg) 、锌(Zn) 、铍(Be) 、α钛(α-Ti) 等。三、金属的实际晶体结构?如果一块晶体内部的晶格位向(即原子排列的方向)完全一致,称这块晶体为单晶体。?由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。?多晶体材料内部以晶界分开的、晶体学位向相同的晶体称为晶粒。?将任何两个晶体学位向不同的晶粒隔开的内界面称为晶界。?在晶界上原子的排列不象晶粒内部那样有规则性,这种原子排列不规则的部位称为晶体缺陷。根据晶体缺陷的几何特点,可将晶体缺陷分为以下三种: (一)点缺陷?点缺陷是晶体中呈点状的缺陷,即在三维空间上的尺寸都很小的晶体缺陷。最常见的缺陷是晶格空位和间隙原子。?原子空缺的位置称为空位。?存在于晶格间隙位置的原子称为间隙原子。(二)线缺陷?线缺陷是指晶体内部某一平面上沿一方向呈线状分布的缺陷。这种缺陷主要是指各种类型的位错。?位错是指晶格中一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。由于位错存在,造成金属晶格畸变,并对金属的性能,如强度、塑性、疲劳及原子扩散、相变过程等产生重要影响。(三)面缺陷?面缺陷是指晶体内部呈面状分布的缺陷,通常是指晶界。在晶界处由于原子呈不规则排列,使晶格处于畸变状态