金属晶体堆积模型及计算公式课件.ppt

关于金属晶体堆积模型及计算公式现在学习的是第1页，共28页 一、金属晶体的原子堆积模型一、金属晶体的原子堆积模型 由于金属键没有方向性，每个金属原由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。三维空间堆积而成的。1、理论基础、理论基础现在学习的是第2页，共28页2、二维堆积、二维堆积I I 型型II II 型型行列对齐四球一空行列对齐四球一空 非最紧密排列非最紧密排列行列相错三球一空行列相错三球一空最紧密排列最紧密排列密置层密置层非密置层非密置层现在学习的是第3页，共28页3、三维堆积、三维堆积密置层密置层非密置层非密置层现在学习的是第4页，共28页（1 1）.简单立方堆积：简单立方堆积：4、金属晶体基本构型、金属晶体基本构型 非最紧密堆积，非最紧密堆积，每个晶胞含每个晶胞含 个原子个原子,配位配位数是数是 个个.只有金属（只有金属（PoPo）采取这种堆积方式）采取这种堆积方式61现在学习的是第5页，共28页空间利用率的计算空间利用率的计算(1)简单立方：在立方体顶点的微简单立方：在立方体顶点的微粒为粒为8个晶胞共享，个晶胞共享，空间利用率：空间利用率：(2r)(2r)3 34r4r3 3/3/3=52.36%=52.36%微粒数为：微粒数为：81/8=1现在学习的是第6页，共28页（2 2）钾型）钾型-体心立方堆积体心立方堆积：现在学习的是第7页，共28页 这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含这种堆积晶胞是一个体心立方，每个晶胞含 个原子，属于非密置层堆积，配位数为个原子，属于非密置层堆积，配位数为 ，许许多金属（如多金属（如NaNa、K K、FeFe等）等）采取这种堆积方式。采取这种堆积方式。1234567882现在学习的是第8页，共28页（2）体心立方：在立方体顶点）体心立方：在立方体顶点的微粒为的微粒为8个晶胞共享，处于体个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。心的金属原子全部属于该晶胞。微粒数为：微粒数为：81/8+1=2空间利用率的计算空间利用率的计算现在学习的是第9页，共28页金属晶体的两种最密堆积方式金属晶体的两种最密堆积方式镁型和铜型镁型和铜型（3 3）镁型和铜型）镁型和铜型镁型镁型铜型铜型现在学习的是第10页，共28页123456123456镁型镁型 第三层的第三层的另一种排列另一种排列方式，是将球对准第一层方式，是将球对准第一层的的 2，4，6 位，不同于位，不同于 AB 两层的位置，这是两层的位置，这是 C 层。层。123456123456123456铜型铜型123456现在学习的是第11页，共28页 下图是镁型紧密堆积的前视图下图是镁型紧密堆积的前视图ABABA123456现在学习的是第12页，共28页123456此种立方紧密堆积的前视图此种立方紧密堆积的前视图ABCAABC 第四层再排第四层再排 A，于是形成，于是形成 ABC ABC 三层一个周期。三层一个周期。得到面心立方堆积。得到面心立方堆积。配位数配位数 12。(同层同层 6，上下层各上下层各 3)下图是铜型型紧密堆积的前视图下图是铜型型紧密堆积的前视图ACBACBA现在学习的是第13页，共28页镁型（六方紧密堆积）镁型（六方紧密堆积）123456789101112 这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数为这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数为 ，许多金属（如许多金属（如MgMg、ZnZn、TiTi等）等）采取这种堆积方式。采取这种堆积方式。12现在学习的是第14页，共28页1200平行六面体平行六面体每个晶胞含每个晶胞含 个原子个原子2现在学习的是第15页，共28页六方最密堆积的空间利用率计算六方最密堆积的空间利用率计算解：解：现在学习的是第16页，共28页在六方堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是在六方堆积中取出六方晶胞，平行六面体的底是平行四边形，各边长平行四边形，各边长a=2r，则平行四边形的面积：，则平行四边形的面积：平行六面体的高：平行六面体的高：S=现在学习的是第17页，共28页现在学习的是第18页，共28页12铜型（面心立方紧密堆积）铜型（面心立方紧密堆积）1234567891011 这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数为这种堆积晶胞属于最密置层堆集，配位数为 ，许多金属（如许多金属（如CuCu、AgAg、AuAu等）等）采取这种堆积方式。采取这种堆积方式。12现在学习的是第19页，共28页铜型铜型现在学习的是第20页，共28页现在学习的是第21页，共28页现在学习的是第22页，共28页现在学习的是第23页，共28页123456现在学习的是第24页，共28页BCAAABC现在学习的是第25页，共28页（3）面心立方：在立方体顶点的微粒为）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶个晶胞共有，在面心的为胞共有，在面心的为2个晶胞共有。个晶胞共有。微粒数为：微粒数为：81/8+61/2=4 空间利用率：空间利用率：(21.414r)(21.414r)3 344r44r3 3/3/3=74.05%=74.05%现在学习的是第26页，共28页堆积方式堆积方式 晶胞类型晶胞类型空间利空间利用率用率配位数配位数实例实例面心立方最面心立方最密堆积密堆积堆积方式及性质小结堆积方式及性质小结简单立方简单立方堆积堆积体心立方堆体心立方堆积积六方最密六方最密堆积堆积面心立方面心立方六方六方体心立方体心立方简单立方简单立方74%74%68%52121286Cu、Ag、AuMg、Zn、TiNa、K、FePo现在学习的是第27页，共28页感谢大家观看现在学习的是第28页，共28页