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1、第2章固体结构为了便于対材料进行研究，常常将材料进行分类。如果按材料的状态进行分类，可以将材料分成晶态材料，罪晶材料及准晶材料。因所有的晶态材料有其共同的规律，近代晶体学知识就是为研究这些共同规律而必备的基础。同时为了研究非晶材料与准晶材料及准晶材料也必须以晶体学理论做为基础。在一般的教材中対品体学的基础知识已经有了不同深度的阐述，作为辅导教材，对教科书上已经有较多阐述的内容，本章中就简要的进行说明，而重点在于用动画形式,将在教材中难以用文字表达清楚的内容进行较多的阐述，加深对教材内容的理解记忆2.1晶体学基础2.1.1空间点阵和晶胞只有代表性的基△单元(最小平行六面体)作为点阵的
2、组成单元，称为品胞。将品胞作三维的重复堆砌就构成了空间点阵。为了便于分析研究品体中质点的排列规律性，可先将实际品体结构看成完整尤缺的理想品体并简化，将其屮每个质点抽象为规则排列丁•空间的儿何点，称Z为阵点。这些阵点在空间呈周期性规则排列并具有完全相同的周围环境，这种宙它们在三维空间规则排列的阵列称为空间点阵，简称点阵。同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞〈晶胞、晶轴和点阵欠量〉根据6个点阵参数间的相互关系，可将全部空间点阵归属于7种类型，即7个品系。按照〃每个阵点的周围环境相同〃的要求，布拉菲(BravaisA.)用数学方法推导出能够反映空间点阵全部特征的单位平而六而体只
3、有14种，这14种空间点阵也称布拉菲点阵。布拉非点阵品系布拉非点阵品系简单三斜三斜简单六方六方简单单斜底心单斜单斜简单菱方菱方简单正交底心正交正交简单山方体心四方四方体心止交简单立方立方而心正交体心立方面心立方空间点阵是品体中质点排列的几何学抽彖。1空间点阵最初人们认为凡是具有规则外形的天然矿物均为品体。但现在人们认识到品体的规则的几何外形是内部结构规律的外在反映.近代的科学研究表明了卜•血的两个基木爭实：1）如果说某一种材料是晶体，其基木的特征是：组成该材料的内部的微观粒子（原子，分子，离了等）在三微的空间做有规则的周期性的排列。2）这种排列的规律决定了材料的性能。根据这样的事实
4、我们可以抽象出个的重耍概念即空间点阵。为了清楚地表明原子在空间排列的规律性，常常将构成晶体的实际质点抽彖为纯粹的儿何点，称Z为点阵或节点。2晶胞1品胞定义晶胞：单位格子圈出的晶体结构.即将单位格子小的格点换成基元该格子就成为晶胞.图2-22晶格常数晶胞的边长度一般称为晶格常数或点阵常数，在X,Y,Z轴上分别以°力工表示。3棱间夹角品胞间夹角又称轴间夹角，通常用Y-Z轴，z-x轴和x-y轴之间的夹角分别用弘乩丫6耐表示.2.1.2晶向指数和晶面指数为了便于确定和区别晶体屮不同方位的晶向和晶而，国际上通用密勒（Miller）指数来统一标定品向指数与晶而指数。1.品向指数晶向指数的确定步
5、骤如下：1）以晶胞的某一阵点0为原点，过原点0的晶轴为坐标轴X,y,z,以晶胞点阵矢量的氏度作为坐标轴的长度单位。2）过原点0作一直线0P,使其平行于待定晶向。3）在直线0P上选取距原点0最近的一个阵点P,确定P点的3个坐标值。4）将这3个坐标值化为最小整数u,v,w,加以方括号，［uvv］即为待定晶向的晶向指数。1.晶而指数品面指数标定步骤如下：1）在点阵中设定参考坐标系，设置方法与确定晶向指数时相同；2）求得待定晶而在三个晶轴上的截距，若该晶而与某轴平行，则在此轴上截距为无穷人；若该品面与某轴负方向和截，则在此轴上截距为一负值；3）取各截距的倒数；4）将三倒数化为互质的整数比
6、,并加上圆括号,即表示该晶面的指数,记为（力A7）o品面指数所代表的不仅是某一品面，而是代表着一•组相互平行的品面。另外，在品体内凡品面间距和品而上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的品而可以归并为同一品而族，以｛hkl｝表示，它代表由对称性相联系的若干组等效品面的总和。2.六丿j晶系指数六方品系的品向指数和品面指数同样可以应用上述方法标定，这时取al,a2,c为品轴，而al轴与边轴的夹角为120度，c轴与al,边轴相垂直，如图2.13所示。但这种方法标定的晶啲指数和晶向指数，不能完全显示六方晶系的对称性，为了更好地表达其对称性，根据六方晶系的对称特点，対六方品系采用al,a2,
7、及c四个品轴，al,a2,a3之间的夹角均为120度，这样，其晶而指数就以（力ki7）四个指数來表示。根据儿何学可知，三维空间独立的坐标轴最多不超过三个。前三个指数屮只有两个是独立的，它们Z间存在以下关系：i=~（力+k）o采用4轴坐标时，晶向指数的确定原则仍同前述（见图2.14）,晶向指数可用｛uvt0｝來表示，这里u+v=-to久晶带所有平行或相交于同一•直线的这些晶血构成一个晶轴，此直线称为晶带轴。属此晶带的晶面称为晶带面。晶带轴［“y间与该晶带的晶面（力k7）
