常见的晶体结构与离子晶体结构.ppt

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1、1.说明为何十四种布拉菲点阵中不存在底心四方点阵和面心四方点阵？1.画出面心立方晶体中（111）面上的[11]晶向。2.何谓晶带定律？判断(10)、(2)和(11)晶面是否属于同一晶带。3.分别计算晶格常数为a的面心和体心立方晶体{110}晶面的面间距。1.3.1常见的晶体结构A1或FCCA2或BCCA3或HCP4ra面心立方点阵参数与原子半径的关系<110>方向为密排方向4raa面心立方点阵参数与原子半径的关系<111>方向为密排方向面心立方点阵参数与原子半径的关系<110>方向为密排方向r=a/22r2r配

2、位数面心立方结构<111>晶面晶体用配位数和致密度来描述原子排列的紧密程度体心立方结构密排六方结构<0001>晶面2、金属晶体中的原子堆垛方式①一维密排：沿直线方向将等径圆球紧密排列成一列叫做密排方向a在同一直线上相邻两球相切②密排面（二维密排）：任意不在同一直线上三球相切沿二维空间伸展的等径圆球的最密堆积形式叫密排面，它只有一种排列方式。（如图2）在密置层中每个球都与周围六个球紧密接触，配位数为6，三个球形成一个三角形空隙，因此每个球分摊两个三角形空隙。图2：等径圆球的密置层若把每个球作为一个结构基元，可由密置层抽

3、出一个平面六方点阵，正当格子为平面六方格子。最密晶面和密排面的区别在面心立方和密排六方结构中最密晶面就是密排面在体心立方结构中最密晶面不是密排面密排面上每个原子和最近邻的原子之间都是相切的③三维密排：不在同一平面上的相邻四球相切（堆垛）将两个密置层（分别称为A层和B层）叠加起来作最密堆积称为密排双层，这也只有一种叠合方式。图3（a）叠合过程为：将第二层球的球心投影到第一层中由三个球所围成的三角形空隙的中心上，及上、下两层密置层相互接触并平行地互相错开。如下图：a、在密置双层AB的基础上，第三层球的球心投影到AB层的正

4、八面体空隙的中心上且与B层紧邻，称第三层为C层。以后第四、五、六层的投影位置分别与第一、二、三层重合。ABCABC…型堆积4、面心立方最密堆积（A1)型b、把每个球当成一个结构基元，A1型堆积可抽出一个立方面心晶胞。ABC(b)面心立方晶胞ABBBBBCCCCC3、六方最密堆积（A3)型在密置双层ＡＢ的基础上将第3层球堆上去，第３层与Ｂ层接触，其球心的投影与Ａ球的球心重合，称第３层为Ａ层。同理第四层为Ｂ层，依此类推。Ａ３型堆积记为ＡＢＡＢ…型堆积。图4(a)ＡＢＡＢＡＢ晶格间隙面心立方结构面心立方晶体结构的晶格间隙体

5、心立方晶体结构的晶格间隙密排六方晶体结构的晶格间隙多晶型性定义：合金元素具有两种或两种类型以上的晶体结构的特性即为元素的多晶型性，也称同素异构性。当外界条件改变时，元素的晶体结构可以发生转变，称为同素异构转变或多晶型转变。转变的产物称为同素异构体。很多元素在高温下具有体心立方结构，而在低温下往往具有密排结构（面心立方或密排六方）。1.3.2离子晶体结构AB型化合物的晶体结构AB2型化合物的晶体结构A2B3型化合物的晶体结构CsCl的晶体结构示意图ACsCl型结构---Cl----Na+B-NaCl型结构C-立方ZnS

6、型结构该结构又称闪锌矿型立方(-ZnS)，属立方晶系面心立方点阵S2-构成面心立方点阵，而Zn2+则交叉分布在其中的四个四面体间隙中，正负离子的配位数均为4，每个晶胞含有4个Zn2+和4个S2-Be、Cd的硫化物、硒化物、碲化物及CuCl也属此类型结构。D-六方ZnS型结构六方ZnS型又叫纤锌矿型，属六方晶系密排六方结构S2-构成密排六方点阵，而Zn2+则占交叉占据其中一半的四面体间隙，正负离子的配位数均为4，每个晶胞含有6个Zn2+和6个S2-属于这种结构类型的还有SiC、ZnO、ZnSe、AgI、BeO等。(二

7、)AB2型化合物的晶体结构CaF2（萤石）型结构CaF2属立方晶系面心立方点阵Ca2+构成面心立方点阵，F-则位于其中8个四面体间隙中心位置，即填充了全部的四面体间隙，Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4，每个晶胞含有4个Ca2+和8个F-。属于CaF2型结构的化合物还有ThO2、CeO2、VO2、ZrO2等。TiO2（金红石）型结构金红石是TiO2的一种稳定型结构，属四方晶系体心四方点阵-方石英（方晶石）型结构方晶石为SiO2高温时的同素异构体，属立方晶系Si4+占据全部面心立方结点位置和交叉占据其中一半的四面

8、体间隙，Si4+的配位数为4，O2-的配位数为2，每个晶胞含有8个Si4+和16个O2-SiO2虽有多种同素异构体，但其他的结构都可看成是由-方石英的结构变形而得。A2B3型化合物的晶体结构以-Al2O3为代表的刚玉型结构是A2B3型化合物的典型晶体结构。属菱方晶系，O2-近似作密排六方堆积，Al3+位于八面体间隙中，但只占据这种间隙的2/