FH2-2常见晶体结构ppt课件.ppt

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1、材料科学基础任课教师：付华FundamentalsofMaterialsScience7/28/20211第二章材料的结构第一节晶体学基础第二节常见的晶体结构第三节固溶体的晶体结构第四节金属间化合物的晶体结构第五节硅酸盐结构第六节非晶态固体结构第七节高分子材料结构7/28/20212第二章材料的结构第二节常见晶体结构二、典型金属晶体结构三、常见无机化合物晶体结构1、原子半径与离子半径2、球体紧密堆积原理4、原子（离子）的配位数3.间隙一、晶体化学基本原理7/28/20213根据波动力学的观点，电子绕核运动，形成球形电磁场，球形的半径就是原子半径或离子半径。第二节

2、常见的晶体结构一、晶体化学基本原理1、原子半径与离子半径(1)单个原子（离子）的半径：7/28/20214(2)晶体结构中的原子（离子）半径原子半径的测量：利用X射线衍射确定晶体结构和一些晶面间距，根据原子排列的关系（？）计算。原子（离子）有效半径：最近邻原子间距的一半。原子半径r随外界环境和结合键而变化。7/28/202152、球体紧密堆积原理原子密排面逐层堆垛，构成二种晶体结构。7/28/202163、间隙原子假定为刚性球，在堆垛排列时必然存在间隙。7/28/202174、原子（离子）的配位数与配位多面体配位数：原子（离子）与它直接相邻的原子（异号离子）个数

3、。最大12，8；离子晶体6，4；共价键：4。7/28/20218原子与它相邻原子中心连线构成的多面体。配位多面体:7/28/20219结构特点:金属键，无方向性，对称性较高的密堆结构。体心立方bccBody-centeredcubic面心立方fccFace-centeredcubic密排六方hcpClose-packedhexagonal二、金属常见的晶体结构7/28/202110晶体结构符号：1.结构符号（StructureSymbol）：A1:fccA2:bccA3:hcpB2：CsCl型C3:FeS2大写英文字母+数字结构的类型顺序号，表示不同的结构。7/

4、28/202111晶体结构符号2.Pearson符号：cF4晶系(小写字母)＋Bravais点阵(大写字母)＋单胞原子数晶系符号三斜aP单斜mP,mC正交oP,oC,oF,oI四方tP,tI六方hP菱方hR立方cP,cF,cI7/28/202112(一)面心立方fcc原子位置：立方体的八个顶角和每个侧面中心。结构符号是A1，Pearson符号是cF4。7/28/202113fcc晶格晶胞原子数角上：1/8个属于该晶胞；（8个）面中心：1/2属于该晶胞；（6个）晶胞中原子数:n=8×1/8＋6×1/2=4个7/28/202114配位数CN=12配位数是指晶体结构中

5、与任一个原子最近的原子的数目。(面中心原子)每个原子有12个最近邻原子，配位数（CN）是12。fcc原子配位数7/28/202115fcc的密排面和密排方向：fcc晶格:密排面{111}；密排方向<110>7/28/202116原子半径R:---两个相互接触的原子中心距离一半。fcc的原子半径：最密排方向是<110>。原子直径是a/2<110>的长度。7/28/202117fcc的晶胞体积为a3，晶胞内含4个原子。fcc致密度η（堆积系数K）致密度和配位数：表征晶胞中原子排列紧密程度。原子体积单胞体积η＝7/28/202118fcc中原子排列密度7/28/202

6、119面心立方fcc的间隙八面体间隙四面体间隙7/28/202120fcc的八面体间隙位置体心和棱中点数量12/4+1=4大小a/2－r7/28/202121fcc的四面体间隙位置：体对角线的1/4和3/4处。数量：8大小:7/28/202122具有fcc结构的元素ⅠⅡⅢbⅣbⅤbⅥbⅦbⅧbⅠbⅡbⅢⅣⅤⅥⅦ0HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSCiArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPo

7、AtRnFrRaAcRf7/28/202123小结原子半径面心立方的致密度：0.74配位数：12单胞原子数：4面心立方fcc的结构特点：八面体间隙：4(0.414r)四面体间隙：8(0.225r)7/28/202124(二)体心立方bcc原子位置：立方体的八个顶角和体心。结构符号是A2，Pearson符号是cI2点阵参数:a=b=c，α=β=γ=90º晶胞中原子数:n=8×1/8＋1=2个7/28/202125配位数：立方体中心原子：立方体八个顶角上的原子。配位数：CN=8次近邻原子：6；配位数记为：8+6。7/28/202126体心立方密排面密排面和密排方向：

8、密排面为{110}，密排