金屬晶體結構的基本知識
發布時間：2010-01-14 共1頁
金屬晶體結構的基本知識
為了便于研究金屬的結構，假定，以金屬為原子是靜止的；金屬原子外形視為一個小球，晶體由這些小球按一定的規律在空間緊緊地排列而成。把這些小球用線條連接起來，得到了一個空間格架，這種用線條連接起來的空間格架稱為晶格，如圖2-1(b)所示。晶格的最小幾何組成單元稱為晶胞，如圖2-1(c)所示。晶胞中各棱邊的長度稱為晶格常數，單位用A來表示(1A=10-8cm)。晶胞是晶格中的一個具有代表性的結構單元，所以研究金屬晶體結構只需研究晶胞的特征。由于原子的排列方式不同，便組成不同的晶格類型，晶格的類型有很多種，常見的有以下三種：
(一)體心立方晶格
體心立方晶格的晶胞如圖2-2所示，它的晶胞形狀是一個立方體，三個邊長相等并且互相垂直。晶格常數。a=b=c，晶胞間的夾角α=β=γ=90'，原子分布在立方體的八個角上，由于晶體是由許多晶胞堆積而成，因此，體心立方晶胞八個角上的原子同屬于與其相鄰的八個晶胞共有，每個晶胞實際上只占有1／8個原子。在立方體的中心還有一個該晶胞獨有的原子，所以原子數為1/8x 8+1=2(個)。
體心立方晶格的致密度約為0．68(致密度是晶胞中原子所占的體積與晶胞體積之比)。室溫時a-Fe的晶格常數為2．866A，原子半徑為1．23A，約有二十多種金屬具有體心立方晶格。純鐵在910~C以下就是體心立方晶格，稱為。鐵。具有這種晶格的金屬有：鐵(a-Fe)、鎢(w)、鉬(Mo)、釩(v)、鉻(cr)等。這類金屬一般都具有較好的強度和塑性。
(二)面心立方品格
面心立方晶格的晶胞如圖2-3所示，和體心立方晶格一樣，它的晶()胞形狀是一個立方體，三個邊長相等并互為垂直，晶格a=b=c，晶胞間夾角α=β=γ=90'，原子分布在立方體的八個角上，其晶胞八個角上的每個原子為八個相鄰晶胞共有，在立方體六個面中心也各有一個原子，則只屬于相鄰兩個晶胞共有。原子數為1/8x 8+1/3x6=4(個)，面心立方晶格的致密度約為0．74。910℃時的7-Fe的晶格常數為3．643．，原子半徑為1．228A。約有二十多種金屬具有面心晶格。純鐵在910～1390℃之間，具有面心立方晶格，稱為y鐵。具有這種晶格的金屬有鋁(A1)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鐵(y-Fe)等。這類金屬的塑性都較好。
(三)密排六方晶格
密排六方晶格的晶胞如圖2-4所示，它的晶胞形狀是—個正六角柱體，在六角柱體的十二個角上各有—個原子，每個原子為相鄰的六個晶胞所共有，上底和下底各有一個原子，為相鄰兩個晶胞所共有，在六柱體的中心還有三個原子，為該晶胞所獨有，原子數為1/6x12+1/3x2+3=6(個)，密排六方晶格的致密度約為0．74，約有三十余種金屬具有密排六方晶()格。具有這種品格類型的金屬有：鎂(噸)、鋅(n))、鈹(Be)、鈦(a-Ti)等。
