常见金属的晶体及其结构特征 常见金属的晶体有体心立方、面心立方及密排六方 等三种典型的晶格形式。这三种晶体结构的若干常数列于表 1-3中。 1.体心立方晶格 体心立方晶格的晶胞是一个正六面体(即立方体)。其晶 格常数a=b=c,α=β=γ=90° 所以,通常只用一个常数a表示即可(见图1-2) 由图可见。在一个体心立方晶胞中,立方体的每个 顶角上都有一个原子,共八个顶角就有八个原子,在立方体中心还有一个原子。 似乎一个体心立方晶胞应由九个原子组成。但是,分析表明 在一个体心立方晶胞中,实际只有两个原子。因为每个顶角上 的原子.同属于与其相邻的八个晶胞所共有.故对每个晶胞来 说.它只占有1/8个,而只有中心的那个原子。才完全属于该 晶胞所独有。所以,在体心立方晶格的一个晶饱中,实际所 包含的原子教为8×(1/8)+1=2个。 具有这种晶格的常见金属有α-铁、铬(Cr),钨(W)、 钼(Mo).钒(Y)等. 2.面心立方晶格 面心立方晶格的晶胞也是一个立方体,其晶格常数a=b=c ,α=β=γ=90° 所以.只有一个常数a即可表示该晶格的特征(见图1-3). 由图可见,在一个面心立方晶胞中。八个顶角各有 一个原子.在六面体的六个面的中心处各有一个原子,似乎一个面心立方晶胞 是由8+6=14个原子所组成。然而,分析表明每个顶角上 的原子都同属于相邻的八个晶胞所共有,六个面上的原子也 同属于与该面相邻的两个晶咆所共有。因而.在面心立方晶格 的一个晶胞中,实际包含的原子数为8*(1/8)+6*(1/2)=4个。 具有这种晶格的常见金属有γ-铁、铜(Cu),铝(A1), 镍(Ni),铅(Pb),金(Au),银(Ag)等. 3.密排六方晶格 密排六方晶格的晶饱是个六方柱体,上下两个面呈六边 形,六个侧面呈长方形。其晶胞通常需用两个晶格常数来表 示,一个是六方底面的边长a,另一个是两个底面间的高皮 c(见图1-4)分析表明,对密排立方晶格来说,只有当其 轴比c/a=1.633时.其晶格内原子才真正是密集地排列着。 在密排六方晶格的一个晶胞中,每个顶角的原子均同属 于相邻六个晶胞所共有,上下底面中心的原子则同属于相邻 两个晶胞所共有,只有上下面之间的三个原子才属该晶抱所 独有。因此,在一个密排六方晶胞中,实际包含的原子数为 (1/6)*12+2*(1/2)+3=6 具有这种晶格的常见金属有锌(Zn),镁(Mg),铍(Be), 镉(Cd),钛(Ti)等。
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