2 《材料科学基础》第二章 晶体结构(中)

§2.2金属材料的晶体结构一、典型金属的晶体结构二、合金相的晶体结构金的AFM照片原子力显微镜(AFM)扫描隧道显微镜(STM)镍的STM照片1、Fcc:2、Bcc:3、Hcp:face-centeredcubicstructure面心立方结构（立方密堆结构），A1型body-centeredcubicstructure体心立方结构，A2型hexagonalclose-packedstructure六方密堆结构，A3型一、典型金属的晶体结构由于金属键的无饱和性和无方向性，从而使金属内部的原子趋于紧密排列，构成高度对称性的简单晶体结构。4621881n几个原子？1、Fcc（面心立方结构，A1型）(a)八面体间隙（1+12/4=4）(b)四面体间隙（8）金属原子八面体间隙金属原子四面体间隙(a)(b)面心立方结构中的间隙a42r：原子半径原子个数：4配位数：12致密度：0.74常见金属：-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au等晶格常数：a(a=b=c)●面心立方晶体结构的参数：几个原子？21881n2、Bcc（体心立方结构，A2型）金属原子八面体间隙金属原子四面体间隙(a)(b)体心立方结构中的间隙八面体间隙6/2+12/4=6(b)四面体间隙2*6=12最紧密堆积？原子个数：2配位数：8致密度：0.68常见金属：-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb等●体心立方晶体结构的参数：晶格常数：a(a=b=c)ar43原子半径：632126112n3、Hcp（六方密堆结构，A3型）(a)八面体间隙（6）(b)四面体间隙（8+12/3=12）a21r：原子半径原子个数：6配位数：12致密度：0.74常见金属：Mg、Zn、Be、Cd等晶格常数：底面边长a和高c，c/a=1.633●密排六方晶体结构的参数三种的特点二、合金相的的晶体结构合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属，经过熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。例：青铜：Cu-Sn；黄铜：Cu-Zn；钢：Fe-C图合金结构固溶体：相的结构与组成它的某一组成元素的晶体结构相同。金属间化合物(中间相)：相的结构与组成元素的晶体结构均不相同。(因落在相图中间位置而得名）单相合金两相合金混合物：各组分分别结晶，保持各自的结构。Ａ组元Ｂ组元保持A组元结构,A为溶剂,B为溶质保持B组元结构,B为溶剂,A为溶质形成新相，结构即不同于A，也不同于B固溶体固溶体中间相金属间化合物(中间相)正常价化合物←由电负性相差较大的两元素组成。服从化合价规律，有确定的化学分子式。MgS→Mg2Sn→Mg2Pb电子化合物←电子浓度控制(合金中价电子数目与原子数目的比值)Cu5Sn，CuZnC＝3/2时，多为体心立方结构尺寸因素化合物←受原子尺寸因素控制Fe3C合金相固溶体以金属间化合物为基的次级固溶体以纯金属为基的固溶体端际固溶体初极固溶体按基体类型有限固溶体间隙固溶体有序固溶体无序固溶体按原子排列的程序性分有限固溶体无限固溶体按固溶度分置换式固溶体按溶质原子所占位置固溶体:::固溶体：Cu-Ni置换固溶体Fe-C间隙固溶体Cu3Au混合物混合物本节重点掌握：1、概念：合金2、填空：•典型金属的三种晶体结构(简写、晶胞原子数、配位数、空隙数量）•合金相结构（或类型）