文档介绍：第02章材料的结构2
第1页，共64页，编辑于2022年，星期五
引言 材料的结构与性能
一、材料的结构（Structure）
材料的结构 分两个层次，一种是原子尺度的结构(atomic-scale structure)映晶体结构的周期性和对称性。
第15页，共64页，编辑于2022年，星期五
三、晶系
按点阵常数的特征对晶体的分类。
晶体学基础知识
第16页，共64页，编辑于2022年，星期五
晶系
最低特征对称素
晶胞形状
三斜
单斜
正交
三角
四方
六角
立方
无对称素
一个二次对称轴
三个互相垂直的二次对称轴
一个三次对称轴
一个四次对称轴
一个六次对称轴
四个三次对称轴
任意的平行六面体
直立的平行六面体
矩形的平行六面体
菱形，或与六角晶系的晶胞相同
直立的柱体，底部为正方形
直立的柱体，底部为菱形
立方体
七大晶系所要求最低的对称性
第17页，共64页，编辑于2022年，星期五
The 14 Bravais Lattices
第18页，共64页，编辑于2022年，星期五
四、晶向与晶面指数
A、晶向与立方晶系晶向指数
晶向：空间点阵中节点列的方向。空间中任两节点的连线的方向，代表了晶体中原子列的方向。
晶向指数：表示晶向方位符号。
晶体学基础知识
任意阵点P的位置可以用矢量或者坐标来表示。
OP = u + v + w
晶向指数：[ u v w]
第19页，共64页，编辑于2022年，星期五
标定方法：
建立坐标系 结点为原点，三棱为方向，点阵常数为单位 ；
在晶向上任两点的坐标(x1,y1,z1) (x2,y2,z2)。(若平移晶向或坐标，让在第一点在原点则下一步更简单)；
计算x2-x1 ： y2-y1 ： z2-z1 ；
化成最小、整数比u：v：w ；
放在方括号[uvw]中,不加逗号,负号记在上方 。
晶体学基础知识
第20页，共64页，编辑于2022年，星期五
晶向族：原子排列情况相同，但空间位向不同的一组晶向的集合。
表示方法：用尖括号<uvw>表示 。
举例：
可见任意交换指数的位置和改变符号后的所有结果都是该族的范围。
晶向指数特征：与原点位置无关；每一指数对应一组平行的晶向。
晶体学基础知识
第21页，共64页，编辑于2022年，星期五
晶向指数表示着所有相互平行、方向一致的晶向；
所指方向相反，则晶向指数的数字相同，但符号相反；
晶体中因对称关系而等同的各组晶向可归并为一个晶向族，用<u v w>表示
晶向指数的意义：
晶体学基础知识
第22页，共64页，编辑于2022年，星期五
B、晶面与立方晶系晶面指数
晶面：空间中不在一直线任三个阵点的构成的平面，代表了晶体中原子列的方向。
晶面指数：表示晶面方位的符号(Miller指数）。
标定方法：
建立坐标系 结点为原点，三棱为方向，点阵常数为单位 （原点在标定面以外，可以采用平移法）；
晶面在三个坐标上的截距a1，a2，a3 ；
计算其倒数 b1，b2，b3 ；
化成最小、整数比h：k：l ；
放在圆方括号(hkl)，不加逗号，负号记在上方 。
晶体学基础知识
第23页，共64页，编辑于2022年，星期五
第24页，共64页，编辑于2022年，星期五
B、晶面与立方晶系晶面指数
晶面族：原子排列情况相同，但空间位向不同的一组晶面的集合。
表示方法：用花括号{hkl}表示。
举例：
可见任意交换指数的位置和改变符号后的所有结果都是该族的范围。
晶面指数特征：与原点位置无关；每一指数对应一组平行的晶面。
晶体学基础知识
第25页，共64页，编辑于2022年，星期五
第26页，共64页，编辑于2022年，星期五
晶面指数的意义：
在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的晶面可以归并为同一晶面族，以{h k l}表示，它代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和。
晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着 一组相互平行的晶面。
立方晶系中，相同指数的晶向和晶面垂直；
立方晶系中，晶面族{111}表示正八面体的面；
立方晶系中，晶面族{110}表示正十二面体的面；
晶体学基础知识
第27页，共64页，编辑于2022年，星期五
第三节 纯金属常见的晶体结构
结构特点:以金属键结合，失去外层电子的金属离子与自由电子的吸引力。无方向性，对称性较高的密堆结构。
常见结构：
体心立方 bcc Body-centered cubic
面心立方 fcc Face-centered cubic
密堆六方 hcp Hexagonal close-pack