《土木工程材料》教学课件：第一章资料.doc

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1、为什么宇宙中有各种各样具有不同性能的材料,其根本原因在于不同材料具有不同的微观组织结构。晶体结构　　 晶体宏观特征和微观结构的实验验证　　　　我们都知道，冰糖、粗粒食盐的外形都有一些规则的几何形状，常常有许多的小平面，之所以会是这样与组成冰糖和食盐的分子有规则地排列有关。对于物质组成的规则排列，起初人们只是一种揣测，随着科学技术的发展，现代分析仪器已可以揭示出组成物质的原子、分子的排列情况，图2-19展示的是用扫描隧道显微镜所探测到的石墨层面的碳原子排列，具有典型的六角网状结构。人们将这种原子或分子有规则排列的物质称之为晶体。自然界中有许多天然晶

2、体，如一些矿物；在人们使用的材料中大部分是晶体，如通常遇到的金属材料钢、铝、铜、钛等，一些陶瓷制品也是晶体，这些晶体都是“多晶体”。另外，人们还通过各种办法合成晶体，这样的晶体被称为人工晶体，主要是单晶体，它们具有各种独特的物理性质，且能实现电、光、声、热、磁、力等不同能量形式的相互作用和　　图2-19扫描隧道显微镜所　探测到的石墨层面的碳原子排列转换，在现代科学技术，特别是光电子技术领域应用十分广泛，如制造大规模集成电路所用的单晶硅，作为激光光源的激光晶体钆镓石榴石（GGG），作为谐振器、滤波器、压电换能器等体波器的压电晶体四硼酸锂（Li2B4

3、O7）等等。为了对晶体的性能有更好地理解，必须首先深入了解晶体中原子排列的规则及原子的排布方式对性能的影响。