规则排列-PPT.ppt

规则排列1 1.晶晶体体1)1)熔点熔点晶 体：非晶体：规则排列不规则排列不规则排列不规则排列突变突变突变突变渐变渐变渐变渐变 有有有有确定的熔点 无无无无确定的熔点2)2)各向异性各向异性晶 体非晶体 各向异异异异性 各向同同同同性2.2.晶体结构与空间点阵晶体结构与空间点阵原子核电子云原子刚球刚球模型小球棍晶体结构抽象看作球棍模型原子的具体排列方式反映即空间点阵晶体结构原子的具体排列方式数学抽象3.3.晶系与布拉菲点阵晶系与布拉菲点阵1)1)点阵的矢量表示法点阵的矢量表示法 由原点指向点阵中某一点 平移矢量（基矢）平移量（阵点坐标）xyz 建立坐标，确定棱长a、b、c和夹角、2)2)晶系与布拉菲点阵晶系与布拉菲点阵按棱长a、b、c和夹角、七大晶系14种点阵类型阵点排列点阵类型布拉菲点阵划分分为称作包括大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点七大晶系及其特征晶系晶系特征特征三斜abc，单斜abc，=90 正交abc，=90 六方abc，=90，=120 正方abc，=90 菱方abc，=90 立方abc，=90 三斜三斜（1 1）简单三斜简单三斜单斜单斜（2 23 3）简单单斜简单单斜、底心单斜底心单斜正交正交（4 47 7）简单正交简单正交、底心正交底心正交、体心正交体心正交、面心正交面心正交六方六方（8 8）简单六方简单六方菱方菱方（9 9）简单菱方简单菱方正方正方（10101111）简单正方简单正方、体心正方体心正方 立方立方（12121414）简单立方简单立方、体心立方体心立方、面心立方面心立方1)1)晶向指数晶向指数求法：定原点 建坐标 化最小整数 加 求坐标例：oxyzX 轴坐标 1Y 轴坐标 1Z 轴坐标 11 1 1 1114.4.晶向指数与晶面指数晶向指数与晶面指数xyzo1)1)晶向指数晶向指数求法：定原点 建坐标 化最小整数 加 求坐标例：111X 轴坐标 0Y 轴坐标 0Z 轴坐标 10 0 1 0014.4.晶向指数与晶面指数晶向指数与晶面指数 1)1)晶向指数晶向指数求法：定原点 建坐标 化最小整数 加 求坐标例：111X 轴坐标 1Y 轴坐标 -1Z 轴坐标 11-1 10014.4.晶向指数与晶面指数晶向指数与晶面指数2)2)晶面指数晶面指数求法：定原点 求截距 化最小整数 加（）取倒数例：X 轴坐标 1Y 轴坐标 1Z 轴坐标 11 1 1()1 1 12)2)晶面指数晶面指数求法：定原点 求截距 化最小整数 加（）取倒数例：X 轴坐标 1Z 轴坐标 1 1()1 1 0Y 轴坐标 1课堂练习：请绘出下列晶向：请绘出下列晶向：请绘出下列晶面：请绘出下列晶面：001 010 100110112(001)(010)(100)(110)(112)课堂练习：请绘出下列晶向：请绘出下列晶向：001 010 100110112请绘出下列晶面：请绘出下列晶面：(001)(010)(100)(110)(112)2.一个晶向指数代表一系列相互平行、方向相同的晶向晶向族：1.立方晶系，数字相同，仅正负号、数字排序不同的属同一晶向族3.一个晶向族代表一系列性质地位相同的晶向 加加 例：111=100=课堂练习：请绘出下列晶面：请绘出下列晶面：(001)(010)(100)(110)(112)请绘出下列晶向：请绘出下列晶向：001 010 1001101122.一个晶面指数代表一系列相互平行的晶面晶面族：1.对于立方晶系，数字相同，仅正负号、数字排序不同的属同一晶面族3.一个晶面族代表一系列性质地位相同的晶面 加加 例：(110)=110 3)3)晶向族与晶面族晶向族与晶面族(111)=111 4.六方晶系的晶向指数与晶面指数采用采用a a1 1、a a2 2、a a3 3和和c c四轴坐标系四轴坐标系a a1 1、a a2 2、a a3 3轴共面，夹角轴共面，夹角120120 只有两个独立只有两个独立晶向：晶向：u v t w u v t w （u u+v v）t t 或或 u uv vt t0 0晶面：晶面：(h k i l h k i l)（h h+k k）i i 或或 h hk ki i0 0a1a2a3co二、金属晶体结构及几何特征二、金属晶体结构及几何特征1.1.常见的三种晶体结构常见的三种晶体结构面心立方体心立方密排六方配位数：配位数：1)面心立方（fcc）晶胞原子数：晶胞原子数：1/88 1/2 6 4点点 阵阵 常常 数：数：最近原子间距：最近原子间距：方向12致密度：致密度：2)2)体心立方（体心立方（bcc bcc）晶胞原子数：晶胞原子数：1/88 1 2点点 阵阵 常常 数：数：最近原子间距：最近原子间距：方向配位数：配位数：8致密度：致密度：3)密排六方（hcp）晶胞原子数：晶胞原子数：1/612 1/22点点 阵阵 常常 数：数：最近原子间距：最近原子间距：配位数：配位数：66致密度：致密度：3 6方向2 2晶体结构中的间隙晶体结构中的间隙八面体间隙尺寸：1 1）面心立方）面心立方八面体间隙数目：1/4 12+1=4四面体间隙尺寸：四面体间隙数目：1 8=8八面体间隙尺寸：2 2）体心立方）体心立方八面体间隙数目：1/2 6+1/4 12=6 扁八面体四面体间隙尺寸：四面体间隙数目：1/2 4 6=12四面体间隙数目：1/3 12 +1 6 103 3）密排六方）密排六方八面体间隙数目：1 6 =6 4 4）综合比较）综合比较1.fcc与hcp相比，间隙尺寸相同，分布位置不同。2.fcc与bcc相比，间隙数量少，致密度大。3.3.晶体中原子的堆垛方式晶体中原子的堆垛方式密排面密排面密排面密排面原子排列最紧密的晶面密排方向密排方向密排方向密排方向 原子排列最紧密的晶向堆垛方向堆垛方向堆垛方向堆垛方向 密排面一层层堆叠的方向（密排面的法线方向）堆垛次序堆垛次序堆垛次序堆垛次序 密排面循环堆叠的周期fccfcc111111ABCABC密排面密排面密排面密排面密排方向密排方向密排方向密排方向堆垛方向堆垛方向堆垛方向堆垛方向堆垛次序堆垛次序堆垛次序堆垛次序bccbcc110110ABABhcphcp00010001ABAB4.4.晶体结构的多晶型性晶体结构的多晶型性例：-Fe-Fe-Fe1394912三、陶瓷晶体结构1.离子晶体结构典型离子晶体结构NaCl型CsCl型立方ZnS型（闪锌矿）六方ZnS型（纤锌矿）CaF2型（萤石）TiO2型（金红石）