第2章_金属和合金的固态结构(1 and 2)

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1、第二章金属和合金的固态结构（第一节、第二节）第二章金属和合金的固态结构第二章金属和合金的固态结构第一节金属与合金金属或合金显微组织晶体结构第二节金属和合金的典型结构模型第三节晶体学简介重点导航：第四节金属和合金中原子间的结合晶体学初步及晶体结构第五节金属和合金的晶体结构类型金属和合金的晶体结构类型金属和合金的典型结构模型第六节固溶体晶体结构缺陷第七节结构缺陷第一节金属与合金第一节金属与合金从金属到合金从金属到合金两种或多种元素组成冶炼材料或物质两种或多种元素组成冶炼材料或物质以金属元素为主体熔合具有一般金属的共同特性以金属元素为主

2、体熔合具有一般金属的共同特性合金组元合金合金组元合金合金元素：凡是有益的、有意识地加入或存留在某一金属材料中的一定数量的元素。例如：黄铜中的Zn，不各种命名方式：锈钢中的Cr、Ni、Ti，耐侯钢中的P等。以主要组元命名：铜合金、铝合金、铁合金杂质：无益的、偶而混入的或难于净除而存留下来的元素。以组元合称命名：铜镍合金、铝铜合金、铁碳合金例如：钢中的O、S和P等。专门名称：钢、铸铁、硬铝、青铜、黄铜纯金属：基本上是由一种金属元素组成的材料或物质。工业纯金属，工业生产和使用化学纯金属，科学研究、尖端技术、特殊生产领域1第二节金属和合金

3、的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型金属和合金的组织单元是晶粒，一个完整的理想晶粒，金属和合金的组织单元是晶粒，一个完整的理想晶粒，它内部的原子或分子是按严格的、规则的几何图案相互结合它内部的原子或分子是按严格的、规则的几何图案相互结合起来的。]七大晶系，十四种空间点阵起来的。]七大晶系，十四种空间点阵一、纯金属的典型结构模型最密集金属原子]刚性球体，以的形式堆砌次密集最密集原子面：每个球周围都有六个球与其相切。次密集原子面：每个球周围都有四个球与其相切。三个密集方向二个密集方向第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合

4、金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型2第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型1.面心立方和密集六方面心立方，FCC─facecentredcubic密集六方，HCP─hexagonalclose-packed原子堆积模型晶胞模型原子密排面密集六方结构面心立方结构第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型1.面心立方和密集六方面心立方，以立方体的体对角线为法线的原子面密集面面心立方，FCC─fa

5、cecentredcubic密集六方，六棱柱的底面或顶面密集六方，HCP─hexagonalclose-packed面心立方同一层中6个近邻原子，原子堆积模型配位数12个，其中密集六方上下层中各有3个近邻原子原子占总体积74％致密度空隙占总体积26％2a2=(4r)2a2=8r2a=22r立方体体积a3=162r3晶胞模型r立方体中原子的个数：顶角每个原子占1/8×8（4）面心每个原子占1/2×6立方体中原子的总体积：4/3πr3×4=16/3πr3a33原子占总体积：(16/3πr)/(162r)=74%原子密排面密集六方结构面

6、心立方结构3第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型每三个原子之间有一个处于三角中心的间隙─三角间隙每三个原子之间有一个处于三角中心的间隙─三角间隙每四个原子之间有一个处于四面体中心的间隙─四面体间隙每四个原子之间有一个处于四面体中心的间隙─四面体间隙每六个原子之间有一个处于八面体中心的间隙─八面体间隙每六个原子之间有一个处于八面体中心的间隙─八面体间隙密集六方结构密集六方结构阵点位置/八面体间隙位置=1/1阵点位置/四面体间隙位置=1/2(1/3,2/3,3/4)(2/3,1/3,7/8)第二节金属和合金的典

7、型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型每三个原子之间有一个处于三角中心的间隙─三角间隙每四个原子之间有一个处于四面体中心的间隙─四面体间隙每六个原子之间有一个处于八面体中心的间隙─八面体间隙面心立方结构面心立方结构若干四面体间隙位置阵点位置/八面体间隙位置=1/1(1/2,1/2,1/2)第二节金属和合金的典型结构模型第二节金属和合金的典型结构模型每三个原子之间有一个处于三角中心的间隙─三角间隙每三个原子之间有一个处于三角中心的间隙─三角间隙每四个原子之间有一个处于四面体中心的间隙─四面体间隙每四个原子之间有一个处于四面体中心的

8、间隙─四面体间隙每六个原子之间有一个处于八面体中心的间隙─八面体间隙每六个原子之间有一个处于八面体中心的间隙─八面体间隙面心立方结构面心立方结构阵点位置/四面体间隙位置=1/2阵点位置/四面体间隙位置=1/2(1/4,1/4,1/4)(1/4,1/