工学金属的结构与结晶材料.pptx
《工学金属的结构与结晶材料.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工学金属的结构与结晶材料.pptx(67页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2024/4/7 周日1第一章金属的结构与结晶第一章金属的结构与结晶(材料第一章)(材料第一章)(材料第一章)(材料第一章)1-2 金属的实际结构和晶体缺陷金属的实际结构和晶体缺陷1-3 金属的结晶与铸锭金属的结晶与铸锭1-1 金属的晶体结构金属的晶体结构2024/4/7 周日2 物质由原子组成。原子的结物质由原子组成。原子的结合方式和排列方式决定了物合方式和排列方式决定了物质的性能。质的性能。原子、离子、分子之间的结原子、离子、分子之间的结合力称为合力称为结合键结合键。它们的具。它们的具体组合状态称为体组合状态称为结构结构。C601-1 金属的晶体结构金属的晶体结构一、晶体概念一、晶体概念一
2、、晶体概念一、晶体概念 二、三种常见的金属晶格二、三种常见的金属晶格二、三种常见的金属晶格二、三种常见的金属晶格*二二二二、立方晶系晶面、晶向指数、立方晶系晶面、晶向指数、立方晶系晶面、晶向指数、立方晶系晶面、晶向指数四、晶体的各向异性四、晶体的各向异性2024/4/7 周日3一、晶体概念一、晶体概念 l1、晶体与非晶体、晶体与非晶体l晶体晶体是指原子呈规则排列的固体。是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主常态下金属主要以晶体形式存在。要以晶体形式存在。晶体具有各向异性晶体具有各向异性。l非晶体非晶体是指原子呈无序排列的固体。是指原子呈无序排列的固体。在一定条件在一定条件下晶体和非晶体可互相转
3、化。下晶体和非晶体可互相转化。2024/4/7 周日42 2、晶格与晶胞、晶格与晶胞、晶格与晶胞、晶格与晶胞l 晶格:晶格:用假想的直线将原子中心连接起来所形成用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。的三维空间格架。直线的交点(原子直线的交点(原子中心)称结点。中心)称结点。由由结点形成的空间点结点形成的空间点的阵列称空间点阵的阵列称空间点阵(晶格晶格)2024/4/7 周日5l 晶胞:晶胞:能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。2024/4/7 周日6l 晶系:晶系:l根据晶胞参数不同,将晶体分为七种晶系。根据晶胞参数不同,将晶体分为七种晶系
4、。l90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系。以上的金属具有立方晶系和六方晶系。l立方晶系:立方晶系:a=b=c,=90 l六方晶系六方晶系:a1=a2=a3 c,=90,=120 立方立方六方六方四方四方菱方菱方正交正交单斜单斜三斜三斜l 晶格常数:晶格常数:晶晶胞各边的尺寸胞各边的尺寸 a、b、c。l各棱间的夹角用各棱间的夹角用、表示。表示。2024/4/7 周日7l 原子半径:原子半径:晶胞中原晶胞中原子密度最大方向上相邻子密度最大方向上相邻原子间距的一半。原子间距的一半。l 晶胞原子数:晶胞原子数:一个晶胞内一个晶胞内所包含的原子数目。所包含的原子数目。l*配位数:配位数:晶格中与任一晶
5、格中与任一原子距离最近且相等的原子原子距离最近且相等的原子数目。数目。l*致密度致密度:晶胞中原子本晶胞中原子本身所占的体积百分数。身所占的体积百分数。2024/4/7 周日8*二二二二、立方晶系晶面、晶向表示方法、立方晶系晶面、晶向表示方法、立方晶系晶面、晶向表示方法、立方晶系晶面、晶向表示方法l晶体中各方位上的晶体中各方位上的原子面称原子面称晶面。晶面。l各方向上的原子列各方向上的原子列称称晶向。晶向。l晶面指数晶面指数l表示晶面的符号称表示晶面的符号称晶面指数晶面指数。l其确定步骤为:其确定步骤为:2024/4/7 周日9l 确定原点,建立坐标系,求出所求晶面在三个确定原点,建立坐标系,
6、求出所求晶面在三个坐标轴上的截距。坐标轴上的截距。l 取三个截距值的倒数并按比例化为最小整数,取三个截距值的倒数并按比例化为最小整数,加圆括弧,形式为(加圆括弧,形式为(hkl)。)。2024/4/7 周日10l例一例一.求截距为求截距为、1、晶面的指晶面的指数数 截距值取倒截距值取倒数为数为0、1、0,加圆括弧得,加圆括弧得(010)l例二例二.求截距为求截距为2、3、晶面的指晶面的指数数 取倒数为取倒数为1/2、1/3、0,化为最小整数加圆括弧化为最小整数加圆括弧得(得(320)l例三例三.画出(画出(112)晶面)晶面 取三指数的倒数取三指数的倒数1、1、1/2,化成化成最小整数为最小整
7、数为2、2、1,即为,即为X、Y、Z三坐标轴上的截距三坐标轴上的截距2024/4/7 周日11l 晶向指数晶向指数l表示晶面的符号称晶面指数。表示晶面的符号称晶面指数。其确定步骤为:其确定步骤为:2024/4/7 周日12l 确定原点,确定原点,建立坐标系,过建立坐标系,过原点作所求晶向原点作所求晶向的平行线。的平行线。l 求直线上任求直线上任一点的坐标值并一点的坐标值并按比例化为最小按比例化为最小整数,加方括弧。整数,加方括弧。形式为形式为uvw。2024/4/7 周日13l例一、例一、已知某过原点晶向上一点的坐标为已知某过原点晶向上一点的坐标为1、1.5、2,求该直线的晶向指数。,求该直线
8、的晶向指数。l将三坐标值化为最小整数加方括弧得将三坐标值化为最小整数加方括弧得234。l例二、例二、已知晶向指已知晶向指数为数为110,画出该画出该晶向。晶向。l找出找出1、1、0坐标点坐标点,连接原点与该点的连接原点与该点的直线即所求晶向。直线即所求晶向。1102342024/4/7 周日14l l 晶面族与晶向族晶面族与晶向族晶面族与晶向族晶面族与晶向族l(hkl)与与uvw分别表示的是一组平行的晶向和晶面。分别表示的是一组平行的晶向和晶面。l指数虽然不同,但原子排列完全相同的晶向和晶指数虽然不同,但原子排列完全相同的晶向和晶面称作面称作晶向族晶向族或或晶面族晶面族。分别用分别用hkl和和
9、表表示。示。2024/4/7 周日15立方晶系常见的晶面为:立方晶系常见的晶面为:立方晶系常见的晶面为:立方晶系常见的晶面为:2024/4/7 周日16110(110)(110)(101)(101)(011)(011)XZY2024/4/7 周日17立方晶系常见的晶向为:立方晶系常见的晶向为:立方晶系常见的晶向为:立方晶系常见的晶向为:2024/4/7 周日18111111111111XZY2024/4/7 周日19说明:说明:在立方晶系中,指在立方晶系中,指数相同的晶面与晶数相同的晶面与晶向相互垂直向相互垂直。遇到负指数,遇到负指数,“-”号放在该指数的上号放在该指数的上方。方。-晶向具有方
10、向性,晶向具有方向性,如如110与与110方方 向相反。向相反。XZY(221)2211101102024/4/7 周日20三、三种常见的金属晶格三、三种常见的金属晶格l1、纯金属的晶体结构、纯金属的晶体结构l金属原子是通过正离子与自金属原子是通过正离子与自由电子的相互作用而结合的,由电子的相互作用而结合的,称为称为金属键金属键。l金属原子趋向于紧密排列。金属原子趋向于紧密排列。价电子云价电子云正离子正离子金属键示意图金属键示意图l具有良好的导热性、导电性、延展性及金属光泽。具有良好的导热性、导电性、延展性及金属光泽。l常见纯金属的晶格类型有常见纯金属的晶格类型有体心立方体心立方(bcc)、面
11、心立方面心立方(fcc)和和密排六方密排六方(hcp)晶格。晶格。2024/4/7 周日21 体体心心立立方方晶晶格格2024/4/7 周日22体心立方晶格体心立方晶格2024/4/7 周日23体心立方晶格的参数体心立方晶格的参数2024/4/7 周日24l体心立方晶格体心立方晶格原子个数:原子个数:2配位数:配位数:8致密度:致密度:0.68常见金属:常见金属:-Fe、Cr、W、Mo、V、Nb等等晶格常数:晶格常数:a(a=b=c)原子半径:原子半径:2024/4/7 周日25 面面心心立立方方晶晶格格2024/4/7 周日26面心立方晶格面心立方晶格2024/4/7 周日27面心立方晶格的
12、参数面心立方晶格的参数2024/4/7 周日28 a42r=:原子半径原子半径原子个数:原子个数:4配位数:配位数:12致密度:致密度:0.74常见金属:常见金属:-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au等等晶格常数:晶格常数:al面心立方晶格面心立方晶格2024/4/7 周日29 密排六方晶格密排六方晶格2024/4/7 周日30密排六方晶格的参数密排六方晶格的参数*2024/4/7 周日31*2024/4/7 周日32a21r=:原子半径原子半径原子个数:原子个数:6配位数:配位数:12致密度:致密度:0.74常见金属:常见金属:Mg、Zn、Be、Cd等等晶格常数:晶格常数:底面边长底面边长
13、a 和高和高 c,c/a=1.633l密排六方晶格密排六方晶格2024/4/7 周日332024/4/7 周日34l 三种常见晶格的密排面和密排方向三种常见晶格的密排面和密排方向l单位面积晶面上的原子数称单位面积晶面上的原子数称晶面原子密度晶面原子密度。l单位长度晶向上的原子数称单位长度晶向上的原子数称晶向原子密度晶向原子密度。l原子密度最大的晶面或晶向称原子密度最大的晶面或晶向称密排面密排面或或密排方向密排方向。密排面密排面数量数量密排方向密排方向数量数量体心立方晶格体心立方晶格11064面心立方晶格面心立方晶格11146密排六方晶格密排六方晶格六方底面六方底面1底面对角线底面对角线3202
14、4/4/7 周日35三种常见晶格的密三种常见晶格的密排面和密排方向排面和密排方向六方底面六方底面底面对角线底面对角线密密排排六六方方晶晶格格面面心心立立方方晶晶格格体体心心立立方方晶晶格格2024/4/7 周日36体心立方体心立方(110)面面面心立方面心立方(111)面面密排六方底面密排六方底面2024/4/7 周日37l四、晶体的各向异性四、晶体的各向异性 由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同,因而晶体在不同方向上的性能便有所差同,因而晶体在不同方向上的性能便有所差异,这叫异,这叫晶体的各向异性晶体的各向异性。2024/4/7 周日381-1-2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工学 金属 结构 结晶 材料
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。