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【48812】三种典型的金属晶体结构

  2.体心立方结构:其晶胞是一个立方体,原子散布在立方体的各结点和中心上。铬、钼、钨、钒、铌、α铁等都是体心立方结构。

  3.密排六方结构:晶胞是一个六方体,原子除散布在六方柱的各结点及上下两面的中心处之外,在六方柱体中心还有三个原子。锌、镁、铍、镉等都属密排六方结构。

  晶胞顶角处为几个晶胞所共有,而坐落晶面上的原子也一起归于两个相邻的晶胞,只要在晶胞体积内的原子才独自为一个晶胞一切。故三种典型金属晶体结构中每个晶胞所占有的原子数为:

  晶胞的巨细一般是由晶胞的棱边长度(a,b,c)即点阵常数(或称晶格常数)衡量的,它是表明晶体结构的一个重要的基本参数。

  密排立方结构:点阵常数由a和c表明。在抱负情况下,即把原子看作等径的刚球,可算得c/a=1.633

  晶体中原子摆放严密程度与晶体结构类型有关,一般以配位数和致密度两个参数来描绘晶体中原子摆放的严密程度。

  所谓配位数(CN)是指晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数,而致密度是指晶体结构中原子体积占总体积的百分数。如以一个晶胞来核算,则致密度便是晶胞中原子体积与晶胞体积之比值,即

  式中,K为致密度,n为晶胞中原子数,v是一个原子体积。这儿将金属原子视为刚性等径球,故v=4πR3/3,v为晶胞体积

  晶体是由原子、离子或分子组成的有序结构,其原子堆垛方法决议了晶体的物理性质和化学性质。在同一元素或化合物构成的不同晶体中,原子的摆放方法也是不一样的,这种不同的摆放方法称为晶体的晶体结构类型。

  立方堆垛是指原子沿着等距离的方格状摆放;六方堆垛是指原子沿着六边形状摆放;四方堆垛是指原子沿着正方形状摆放。这三种堆垛方法都有各自的长处和缺陷,因此在不同的晶体结构中都有所使用。

  晶体的空地是指原子摆放时的空地或孔洞。这些空地可拿来存储其他原子、离子或分子,从而影响晶体的物理性质和化学性质。

  一些晶体结构具有很大的空地,如金刚石晶体中的孔洞就可以包容其他原子进入,这使得金刚石成为众所周知的硬度极高的资料。

  其间坐落6个原子所组成的八面体中心的空地称为八面体空地,而坐落4个原子所组成的四面体中心的空地称为四面体空地。图中实心圆圈代表金属原子,另其半径为rA,空心圆圈代表空地,另其半径为rB,rB实质上表明能放入空地内小球的最大半径。

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