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一
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
第一节晶体基础知识 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
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
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
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
第一节晶体基础知识 晶格与晶胞 3 晶体中原子排列模型 晶格 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
二、晶格与晶胞 第一节 晶体基础知识 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
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。 1意意 b 晶格 晶胞大小及形状
二、晶格与晶胞 第一节 晶体基础知识 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
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a、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。 晶系 晶愍棱边 棱边夹角 晶胞大小及形状 立方系 a=b=c g=日=y=90° 正方(四方)系a=b≠c a==Y=90° 晶系 六方系 a=b≠ca=8=9°,y=120 按点阵常数 正交(斜方)系a≠b7c a=P=y=90° 6=c 对晶体的分类。 菱方(三角)系 =P=y≠90° 单斜系 ab≠c a=y=90≠ 三斛系 a≠b≠c a≠P≠y≠90°
三、晶系 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。 按点阵常数 对晶体的分类
第一节晶体基础知识 、晶系按点阵常数的特征对晶体的分类 品系晶胞棱边 棱边夹角 立方系 =6 =日=y=90° 正方(四方系a=b≠ca=F==90° 大方系 a=b≠ca=8=90°,y=120° 正交(斛方)系a≠b7ca=P=y=90° 菱方(三角)系4=6=c==7≠90 单斜系 a≠b≠c a=y=90≠3 斜系 a≠b≠c a≠By≠90 布拉菲点阵 心止父 面心正交
三、晶系 第一节 晶体基础知识 按点阵常数的特征对晶体的分类。 布拉菲点阵
第二节晶向与晶面指数 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: [T0 1.建立坐标系结点为原点,三棱为方向, [01] 点阵常数为单位; [I01 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 点在原点则下一步更简单) [010 [010] 3.计算x2-x1:y2-y1:z2-z1; [00 4.化成最小、整数比u:v:W X 5.放在方括号[uvw]中,不加逗号,负号记在 立方晶格中的晶向及指数 上方
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
第二节晶系晶向与晶面指数 、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:用尖括号表示。 举例:包含110][110][101 01][01][01 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
一、晶向与立方晶系晶向指数 第二节 晶系晶向与晶面指数 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。 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
第二节晶系晶向与晶面指数 工、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: (111) 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); (101) 2.晶面在三个坐标上的截距a1a2a3; 3.计算其倒数b1b2b3; O 4.化成最小、整数比h:k:1; 5.放在圆方括号(k1),不加逗号,负号记在 上方 删出四四my
二、晶面与立方晶系晶面指数 第二节 晶系晶向与晶面指数 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