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1、金属材料的晶体结构一、晶体与非晶体固态物质可分为晶体与非晶体两类。 晶体是指其组成微粒（原子、离子或分子）呈规则排列的物质。 晶体具有固定的熔点和凝固点、规则的几何外形和各向异性特点，如金刚石、石墨及一 般固态金属材料等。非晶体是指其组成微粒无规则地堆积在一起的物质，如玻璃、沥青、石蜡、松香等都是非晶体。非晶体没有固定的熔点，而且性能具有各向同性。（弟晶林中原子前堆垛（b）晶褚（c）胞图1-18 简单立方晶格及其晶胞示意图二、金属的晶体结构（一）晶格抽象地用于描述原子在晶体中排列形式的空间几何格子，称为晶格。（二）晶胞反映晶格特征、具有代表性的最小几何单元称为晶胞。晶胞的几何特征可以用晶胞的三
2、条棱边的边长（晶格常数）a、b、c和三条棱边之间的 夹角a、B、丫等六个参数来描述。（三）常见的金属晶格类型常见的晶格类型是：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格： 1体心立方晶格体心立方晶格的晶胞是立方体，立方体的8个顶角和中心各有一个原子，每个晶胞实有 原子数是2个。具有这种晶格的金属有：a铁（a -Fe）、钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）、 铌（Nb）等约30种金属。何何图1-19 体心立方晶格示意图2.面心立方晶格面心立方晶格的晶胞也是立方体，立方体的八个顶角和六个面的中心各有一个原子，每个晶胞实有原子数是4个。具有这种晶格的金属有：:铁（Y -Fe）、金（Au）、银（A
3、g）、铝（A 1）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）等金属。何（切图1-20 面心立方晶格示意图3密排六方晶格密排六方晶格的晶胞是六方柱体，在六方柱体的十二个顶角和上下底面中心各有一个原 子，另外在上下面之间还有三个原子，每个晶胞实有原子数是6个。具有这种晶格的金属有 a 钛（a -Ti）、镁（Mg）、锌（Zn）、铍（Be）、镉（Cd）等金属。向图1-21 密排六方晶格示意图三、金属的实际晶体结构原子从一个核心（或晶核）按同一方向进行排列生长而形成的晶体，称为单晶体。自然界存在的单晶体有水晶、金刚石等，采用特殊方法也可获得单晶体，如单晶硅、单 晶锗等，单晶体具有显著的各向异性特点。由许多晶粒
4、组成的晶体称为多晶体。多晶体材料内部以晶界分开的、晶体学位向相同的晶体称为晶粒。将任何两个晶体学位向不同的晶粒隔开的那个内界面称为晶界。 原子排列不规则的部位称为晶体缺陷。根据晶体缺陷的几何特点，可将晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。（一）点缺陷点缺陷是晶体中呈点状的缺陷，即在三维空间上尺寸都很小的晶体缺陷。 最常见的缺陷是晶格空位和间隙原子。原子空缺的位置称为空位；存在于晶格间隙位置 的原子称为间隙原子。（二）线缺陷线缺陷是指晶体内部某一平面上沿一方向呈线状分布的缺陷。线缺陷主要指各种类型 的位错。位错是指晶格中一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。（三）面缺陷面缺陷是指晶体内部呈面状分布的缺陷，通常是指晶界和亚晶界。晶界过渡结构示意图
金属材料的晶体结构
