晶体结构 材料类必修

金属物理 材料类必修

第一章 晶体材料的结构 晶体学基础知识 晶向与晶面指数 纯金属常见的晶体结构

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第一节 晶体基础知识一、原子的排列方式分子的构成 有的分子是单原子，如金属材料；有的 是几个相同或不同的原子，如陶瓷材料；有的分子 中包含的数千或更多的原子，如高分子材料。 1. 非晶体原子排列：粒子(原子、离子或分子)无规则的堆积。

特点： 1. 各向同性； 2. 黏度为其力学性能的基本参数，能保持自己形 状的为固体，不能保持自己形状的为液体； 3. 随温度的升高黏度减小，在液体和固体之间没 有明显的温度界限。

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一、原子的排列方式 2. 晶体 原子排列：粒子(原子、离子或分子)在三维空间呈周 期性的规则重复排列。 特点： 1. 各向异性：不同方向原子的排列方式不 相同，因而其表现的性能也有差异 2. 固定的熔点：排列规律能保持时呈现固 体，温度升高到某一特定值，排列方式 的解体，原子成无规则堆积，这时大多 呈现不能保持自己形状的液体。 3. 部分晶体 常出现在高分子材料或复合材料中

结晶度 其中晶体所占的比例

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第一节 晶体基础知识

二、晶格与晶胞

晶格 为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为节点，人为地 将节点用一系列相互平行的直线连接起来形成的 空间格架称为晶格。

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第一节 晶体基础知识

二、晶格与晶胞

晶胞 构成晶格的最基本单元。晶胞在三维空间重复堆砌可构成整个空间点阵， 通常为小的平行六面体。晶胞要顺序满足①能充 分反映整个空间点阵的对称性，②具有尽可能多 的直角，③体积要最小。

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第一节 晶体基础知识

点阵常数平行六面体的三个棱长a、b、c和及 其夹角α 、β 、γ ,可决定平行六 面体尺寸和形状，这六个量亦称为 点阵常数。

三、晶系按点阵常数 对晶体的分类。

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第一节 晶体基础知识

三、晶系

按点阵常数的特征对晶体的分类。

布拉菲点阵

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第二节 晶向与晶面指数一、晶向与立方晶系晶向指数晶向：空间点阵中节点列的方向。空间中任两节点的 连线的方向，代表了晶体中原子列的方向。 晶向指数：表示晶向方位符号。 标定方法：1. 建立坐标系 结点为原点，三棱为方向， 点阵常数为单位 ； 2. 在晶向上任两点的坐标(x1,y1,z1) (x2,y2,z2)。(若平移晶向或坐标，让在第 一点在原点则下一步更简单); 3. 计算x2-x1 : y2-y1 : z2-z1 ; 4. 化成最小、整数比u:v:w ; 5. 放在方括号[uvw]中，不加逗号，负号记在 上方 。

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第二节 晶系晶向与晶面指数

一、晶向与立方晶系晶向指数晶向指数特征：与原点位置无关；每一指数对应一组 平行的

晶向。 晶向族：原子排列情况相同，但空间位向不同的一组 晶向的集合。 表示方法：用尖括号<uvw>表示 。 举例：

可见任意交换指数的位置和改变符号后的所 有结果都是该族的范围。

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第二节 晶系晶向与晶面指数

二、晶面与立方晶系晶面指数晶面：空间中不在一直线任三个阵点的构成的平面， 代表了晶体中原子列的方向。 晶面指数：表示晶面方位的符号。 标定方法：1. 建立坐标系 结点为原点，三棱为方向， 点阵常数为单位 (原点在标定面以外，可 以采用平移法); 2. 晶面在三个坐标上的截距a1 a2 a3 ; 3. 计算其倒数 b1 b2 b3 ; 4. 化成最小、整数比h:k:l ; 5. 放在圆方括号(hkl),不加逗号，负号记在 上方 。

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第二节 晶系晶向与晶面指数

二、晶面与立方晶系晶面指数晶面指数特征：与原点位置无关；每一指数对应一组 平行的晶面。 晶面族：原子排列情况相同，但空间位向不同的一组 晶面的集合。 表示方法：用花括号{hkl}表示。 举例：

可见任意交换指数的位置和改变符号后的所 有结果都是该族的范围。

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第二节 晶系晶向与晶面指数

三、六方晶系晶面与晶向指数1、晶面指数：1) 建立坐标系：在六方晶系中，为了 明确的表示晶体底面的(六次)对称 性，底面用互成120度的三个坐标 轴x1、x2、x3,其单位为晶格常数 a,加上垂直于底面的方向Z,其单 位为高度方向的晶格常数c。注意 x1、x2、x3三个坐标值不是独立的 变量。 2) 方法同立方晶系， (hkil)为在四个 坐标轴的截距倒数的化简，自然可 保证关系式h+k+I=0。底面指数 为(0001),侧面的指数为(1010)。

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第二节 晶系晶向与晶面指数

三、六方晶系晶面与晶向指数2、晶向指数标定方法：1. 平移晶向(或坐标),让原 点为晶向上一点，取另一 点的坐标，有:

2. 并满足p+q+r=0 ; 3. 化成最小、整数比 u:v:t:w 4. 放在方方括号[uvtw],不加逗号，负号记在上方 。

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第二节 晶系晶向与晶面指数

三、六方晶系晶面与晶向指数3、晶向族与晶面族1) 同一族的晶向或晶面 也具有等同的效果；…… 此处隐藏：591字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……