工程材料第二章

发布 2022-07-15 15:03:28 阅读 2692

工程材料机械制造基础-ⅰ第二章金属的晶体结构退出武汉理工大学机电工程学院金工学部王志海第二章金属的晶体结构crystal structure of metal

晶体结构的基础知识。

20xx年7月23日星期二实际金属的体结构与晶体缺陷。

退出第一节晶体结构的基础知识。

一、晶体与非晶体的基本概念1.晶体( crystal ) 的基本概念:

物体内部的原子( 或分子) 在三维空间中, 按一定规律作周期性排列的固体。

晶体物质所具有的性质:固定的熔点; 各向异性等。例如, 所有的金属、食盐等。

20xx年7月23日星期二退出2.非晶体( non-crystal )的基本概念:物体内部的原子呈散乱分布,其物理和力学性能各向同性。例如,普通玻璃、松香等。

20xx年7月23日星期二退出晶态非晶态晶态非晶态固态物质的结构。

sio2的结构。

二、晶体学(crystallography)的基本知识。

1.晶格(crystal lattice): 用以描述晶体中原子排。

列规律的空间点阵格架。

20xx年7月23日星期二退出。

2.晶胞( unit cell ):能完全反映晶格特。

征的最小几何单元。

20xx年7月23日星期二退出3.晶格常数( lattice constant ) z20xx年7月23日星期二cβoγαy退出x

b4.晶系与布拉菲点阵。

2023年,法国学者布拉维(br**ais)用数学方法证明了空间点阵共有且只能有十四种,并归纳为七个晶系:

20xx年7月23日星期二退出4.晶系与布拉菲点阵。

2023年,法国学者布拉维(br**ais)用数学方法证明了空间点阵共有且只能有十四种,并归纳为七个晶系:

1) 三斜晶系2) 单斜晶系3) 正交晶系4) 六方晶系5) 菱方晶系6) 正方晶系7) 立方晶系。

a≠b≠c90;

°a≠b≠c90≠β;

a≠b≠c90;

°°a=b≠c , 90, γ120;°

a=b=c90;

°a=b≠c90;°

a=b=c90;

20xx年7月23日星期二退出20xx年7月23日星期二退出布拉菲空间点阵晶胞。

5.晶面(crystal face):在晶格中一系。

列原子所构成的平面称为晶面。

20xx年7月23日星期二退出6.晶面指数(indices of crystallographicplane):用密勒(miller)指数对晶格中某一晶面进行标定。

使用方法:设置坐标;求截距;取倒数。

20xx年7月23日星期二退出7.晶向(crystal direction):在晶格中,任。

意两原子之间的连线所指的方向。

20xx年7月23日星期二退出8.晶向指数:用密勒(miller)指数对晶格中某一原子排列在空间的位向进行标定。

使用方法:设置坐标;求截距;

取最小整数。

20xx年7月23日星期二退出。

三、常见的三种晶体结构。

1.体心立方晶格。

( body-center cubic lattice )

20xx年7月23日星期二退出。

3.密排六方晶格( c/a =

( close-packedhexagonal lattice )

20xx年7月23日星期二退出*晶胞的特征参数:a=b≠c,α=90

*晶胞中的原子数:n=12×1/6+2×1/2+3=6个*原子的半径: r = a / 2

*原子的体积: v = 4πr/3

20xx年7月23日星期二3

*致密度:k= nv原子/v晶体= =74 %*配位数( n ) 是指晶格中与任一原子处于。

相等距离并相距最近的原子数目。

退出n= 12 ( 原子间的最近距离d = a )

属于密排六方晶格的金属有:镁( mg ) 锌( zn ) 镉( cd ) 钛( αti ) 铍( be ) 等。

20xx年7月23日星期二退出20xx年7月23日星期二退出。

四、纯金属的晶体结构与特性。

1.金属键---金属原子间的结合键。2.金属键的基本特点是电子公有化。

3.电子气---当金属原子结合成晶体时,价。

电子不再被束缚在各个原子上,而是在整个晶体内运动,从而形成电子气。4.金属晶体---失去价电子的金属正离子与。

组成电子气的自电子之间产生的静电引力使金属原子结合在一起,从而形成了金属晶体。

20xx年7月23日星期二退出。

第二节实际金属的体结构。

与晶体缺陷。

一、单晶体与多晶体的基本概念。

20xx年7月23日星期二退出1.单晶体( single crystal )的特征:* 晶体一个晶格排列方位完全一致的晶粒组成。

* 晶体具有各向异性( aeolotropy )。例如:单晶硅、单晶锗等。

单晶体结构示意图。

20xx年7月23日星期二退出2.多晶体( polycrystal )的特征。

*晶体是许多颗晶格排列方位不相同的晶粒组成。

*晶体具有各向同性( isotropy )。例如: 常用的金属等。

20xx年7月23日星期二退出多晶体结构示意图。

20xx年7月23日星期二退出。

二、晶体缺陷( crystal defect )

线缺陷。点缺陷。

20xx年7月23日星期二面缺陷。

退出。1.点缺陷( point defect )

空位( vacancy )间隙原子( gap atom )

20xx年7月23日星期二置换原子( substitutional atom )

退出点缺陷示意图。

置换原子间隙原子20xx年7月23日星期二退出晶格空位2. 线缺陷( line defect )

---位错( dislocation )

螺旋型位错( screw dislocation )

20xx年7月23日星期二刃型位错( blade dislocation )

退出螺旋型位错示意图。

20xx年7月23日星期二退出刃型位错示意图。

20xx年7月23日星期二退出。

刃型位错示意图。

正刃型位错20xx年7月23日星期二退出负刃型位错3.面缺陷( surface-defect )

晶界( grain boundary )

晶粒与晶粒之间的界面。

20xx年7月23日星期二亚晶界( sub-boundary )

°相邻晶粒位向很小(一般1~2)

退出的小角度晶界。

晶界与亚晶界结构示意图。

大角度晶界---晶界20xx年7月23日星期二退出小角度晶界---亚晶界晶界与亚晶界结构示意图。

大角度晶界---晶界20xx年7月23日星期二退出小角度晶界---亚晶界晶界与亚晶界结构示意图。

大角度晶界---晶界20xx年7月23日星期二退出小角度晶界---亚晶界。

工程材料机械制造基础-ⅰ第二章金属的晶体结构退出武汉理工大学机电工程学院金工学部王志海第二章金属的晶体结构crystal structure of metal

晶体结构的基础知识。

20xx年7月23日星期二实际金属的体结构与晶体缺陷。

退出第一节晶体结构的基础知识。

一、晶体与非晶体的基本概念1.晶体( crystal ) 的基本概念:

物体内部的原子( 或分子) 在三维空间中, 按一定规律作周期性排列的固体。

晶体物质所具有的性质:固定的熔点; 各向异性等。例如, 所有的金属、食盐等。

20xx年7月23日星期二退出2.非晶体( non-crystal )的基本概念:物体内部的原子呈散乱分布,其物理和力学性能各向同性。例如,普通玻璃、松香等。

20xx年7月23日星期二退出晶态非晶态晶态非晶态固态物质的结构。

sio2的结构。

二、晶体学(crystallography)的基本知识。

1.晶格(crystal lattice): 用以描述晶体中原子排。

列规律的空间点阵格架。

20xx年7月23日星期二退出。

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