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1、第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式1原子结构2原子结合键（1）离子键与离子晶体原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。如氧化物陶瓷。（2）共价键与原子晶体原子结合：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性；原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性大、导电性差。如高分子材料。（3）金属键与金属晶体原子结合：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性；金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。如金属。金属键：依靠正离子与构成电子气的白由电子之间的静电引力而使
2、诸原子结合到一起的方式。（3）分子键与分子晶体原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。分子晶体：熔点低，硬度低。如高分子材料。氢键：（离子结合）X-H--Y（氢键结合），有方向性，如0・H—0（4）混合键。如复合材料。3结合键分类（1）一次键（化学键）：金属键、共价键、离子键。（2）二次键（物理键）：分子键和氢键。4原子的排列方式（1）晶体：原子在三维空间内的周期性规则排列。长程有序，各向异性。（2）非晶体：不规则排列。长程无序，各向同性。第二节原子的规则排列一晶体学基础1空间点阵与晶体结构（1）空间点阵：由
3、儿何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。图1・5特征：a原子的理想排列；b有14种。其中：•空间点阵中的点一阵点。它是纯粹的儿何点，各点周围环境相同。描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。空间点阵中最小的儿何单元称之为晶胞。（2）晶体结构：原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。特征：a可能存在局部缺陷；b可有无限多种。2晶胞图1-6（1）:构成空间点阵的最基本单元。（2）选取原则：a能够充分反映空间点阵的对称性；b相等的棱和角的数目最多；c具有尽可能多的直角；d体积最小。（3）形状和大小有三个棱边的氏度a,b
4、,c及其夹角«,P,Y表示。（4）晶胞中点的位置表示（坐标法）。3布拉菲点阵图1一714种点阵分属7个晶系。4晶向指数与晶面指数晶向：空间点阵中各阵点列的方向。晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面。国际上通用米勒指数标定晶向和晶而。(1)晶向指数的标定a建立坐标系。确定原点(阵点)、坐标轴和度虽单位(棱边)。b求坐标。uvwC化整数。u,v,w.d加[]o[uvw]o说明：a指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。b负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。c晶向族：晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一
5、组晶向。用＜uvw＞表示,数字相同，但排列顺序不同或正负号不同的晶向属于同一晶向族。(1)晶而指数的标定a建立企标系：确定原点(非阵点).坐标轴和度量单位。b量截距：x,y,z。c取倒数：hkrod化整数：h,k,koc加圆括号:(hkl)o说明：a指数意义：代表一组平行的晶面；bO的意义：面与对应的轴平行；c平行晶面：指数相同，或数字相同但正负号相反；d晶面族：晶体中具有相同条件(原子排列和晶面间距完全相同)，空间位向不同的各组晶面。用｛hkl｝表示。c若晶面与晶向同面，则hu+kv+lw=0;f若晶面与晶向垂直，
6、则u=h,k=v,w=l□(2)六方系晶向指数和晶面指数a六方系指数标定的特殊性：四轴坐标系(等价晶面不具有等价指数)。b晶面指数的标定标法与立方系相同(四个截距)；用四个数字(hkil)表示；i二(h+k)。C晶向指数的标定标法与立方系相同(四个坐标)；用四个数字(uvtw)表示；t=・(u+w)。依次平移法：适合于已知指数画晶向(末点)。坐标换算法：[UVW]〜[uvtw]u=(2U-V)/3,v=(2V-U)/3,t=・(U+V)/3,w=W-(3)晶带a——:平行于某一晶向直线所有晶面的组合。晶带轴'晶带面'b性
7、质：晶带用晶带轴的晶向指数表示；晶带而〃晶带轴；hu+kv+lw=0c晶带定律凡满足上式的晶面都属于以[uvw]为晶带轴的晶带。推论：(a)由两晶面(h]k】h)(h2k2l2)求其晶带轴[uvw]：u=kil2-k2li；v=l]h2」2hi；w=h
8、k2-h2k1□(b)由两晶向[U]V]W]][ll2V2W2]求其决定的晶面(hkl)。H=V1W1-V2W2；k=WiU2-W2Uj；1=U]V2・U2V
9、。(4)晶面间距a——:一组平行晶面中，相邻两个平行晶面之间的距离。b计算公式(简审-立方)：d=a/(h2+k
10、2+l2)12注意：只适用于简单晶胞；对于面心立方hkl不全为偶、奇数、体心立方h+k+l=奇数时，d(hk
11、)=d/2o二典型晶体结构及其几何特征1三种常见晶体结构面心立方（A1,FCC）体心立方（A1,BCC）密排六方（A3，HCP）晶胞原子数426点阵常数a=2/2ra=4/3/3ra=2r配位数128(8+6
