文档介绍：金属的晶体结构
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主要内容
金属晶体结构类型
合金相结构
固溶体
金属间化合物
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金属中常见的晶体结构类型
体心立方(BCC)
面心立方(FCC)
密排六方(HCP)
铁(-Fe)、钨(W) 、铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)等
a=b=c,
===90°
铝(Al)、铜(Cu)、 银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、铁(－Fe)等
a=b=c,
===90°
钛(Ti)、锆(Zr)、镁(Mg)、锌(Zn)等
a=bc,
==90 ° =120°
晶体结构与材料性能：(一般规律)面心立方的金属塑性最好，体心立方次之，密排六方的金属较差。
一、金属的晶体结构
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常见的晶体学参数
用来衡量晶胞的大小，是表征物质晶体结构的一个很重要的物理量，可用X射线衍射法测定。
立方晶系：a=b=c，点阵常数用晶胞的一个棱边长a表示即可。
六方晶系：a1=a2=a3≠c，常用a和c两个点阵常数。当密排六方用等径原子作紧密排列时，c/a=。具有六方结构的金属，其c/。
点阵常数
配位数
在晶体中，与某一原子最临近且等距离的原子数称为配位数(CN)。
体心立方的配位数是8
面心立方的配位数是12
密排六方当c/a=，CN=12
致密度
晶体中原子堆垛的紧密程度称为致密度(K)。就是原子晶胞内原子球所占体积与晶胞体积的比值。K=nVa/V，n为晶胞中的原子数Va为原子体积，V为晶胞体积。
以面心立方为例：
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常见的晶体学参数
晶体中的间隙
晶体中是存在空隙的，从钢球的模型中(右侧)可以看出这些空隙就是钢球之间的间隙。
体心立方晶体中(110面上原子的排列)
晶体间隙有两种：四面体和八面体
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最近邻的两个原子中心之间的距离一半，用r表示。
原子半径
常见的晶体学参数
体心立方
面心立方
密排六方
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是指晶体中每个原子占有的体积，用晶胞体积V除以晶胞中的原子数m，得到结构原子体积Va。
结构原子体积
常见的晶体学参数
其中Vv是摩尔晶体中总间隙体积
NA是阿佛加德罗常数
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三种典型金属结构的晶体学特征参数
结构特征
晶体结构类型
面心立方(A1)
体心立方(A2)
密排六方(A3)
点阵常数
a
a
a, c (c/a=)
原子半径R
晶胞内原子数
4
2
6
配位数
12
8
12
致密度
间隙
四面体间隙 数量
大小
8
12
12
八面体间隙 数量
大小
4
6
<100>
<110>
6
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其它类型结构
A4结构
结构特点：由于共价键的饱和性和方向性的特点，使得共价键晶体中原子的配位数要比离子型晶体和金属型晶体的小。
常见结构：典型的共价晶体有金刚石(单质型)、石墨、Ge、Si、ZnS(AB型)和SiO2。
金刚石为复杂的面心立方点阵，看见每个阵点上有两个原子，原子间最近距离为 每个原子被4个邻近原子所包围，临近原子组成一个四面体。该原子位于四面体中心，配位数为4。满足8－N规律。
金刚石结构
中心原子
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三角(菱方系结构)A7结构
正方系结构
三斜系结构A8
其它类型结构
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