工程材料-專接本-材料的結構、結晶相圖(已修改)
2025-03-05 14:50 本頁面
【正文】 第二章 金屬的晶體結構與結晶 ? 內容 金屬的晶體結構 合金的晶體結構 實際金屬的晶體結構 ? 目的 掌握晶體結構及其對材料的物理化學性能、力學性能及工藝性能的影響，為后續(xù)課程的學習做好理論知識的準備 第一節(jié) 金屬的晶體結構 一、晶體的基本知識 非晶體中原子（或分子）則是無規(guī)則的堆積在一起。（如松香、玻璃、瀝青） 晶體 非晶體 固態(tài)物質按其原子（或分子）聚集狀態(tài)可分為體和非晶體兩大類。在晶體中，原子（或分子）按一定的幾何規(guī)律作周期性地排列 。 晶體和非晶體 ? 原子在三維空間呈有 規(guī)則 的周期性重復排列； ? 具有 一定的熔點 ，如鐵的熔點為 1538℃ ，銅的熔點為 1083℃ ? 晶體的性能隨著原子的排列方位而改變，即單晶體具有 各向異性； ? 在一定條件下有 規(guī)則的幾何外形 晶 體 的 特 點 ? 原子在三維空間呈 不規(guī)則 的排列。 ? 沒有固定熔點 ，隨著溫度的升高將逐漸變軟，最終 變?yōu)橛忻黠@流動性的液體。如塑料、玻璃、瀝青等。 ? 各個方向上的原子聚集密集大致相同，即具有 各向同性 。 非 晶 體 的 特 點 晶體不同方向上性能不同的性質叫做 晶體的各向異性 。 為了便于表明晶體內部原子排列的規(guī)律，把每個原子看成是固定不動的剛性小球，并用一些幾何線條將晶格中各原子的中心連接起來，構成一個空間格架，各原子的中心就處在格架的幾個結點上， 這種抽象的、用于描述原子在晶體中排列形式的幾何空間格架，簡稱 晶格 。 晶體結構的基本概念 由于晶體中原子有規(guī)則排列且有周期性的特點，為了便于討論 通常只從晶格中，選取一個能夠完全反映晶格特征的、最小的幾何單元來分析晶體中原子排列的規(guī)律，這個最小的幾何單元稱為 晶胞 整個晶格就是有許多大小、形狀和位向相同的晶胞在空間重復堆積而成的。 在晶體學中，通常取晶胞角上某一結點作為原點，沿其三條棱邊作三個坐標軸X、 Y、 Z，并稱之為 晶軸 ，而且規(guī)定坐標原點的前、右、上方為軸的正方向，反之為反方向，并以 （晶格常數(shù)）棱邊長度和棱面夾角 來表示晶胞的形狀和大小 。 常見金屬的晶格類型 (1)體心立方晶格 （ bcc晶格 ） (2)面心立方晶格 （ fcc晶格 ） (3)密排六方晶格 （ hcp晶格 ） 第二節(jié) 金屬的實際晶體結構 ? 晶體的基本概念 ? 金屬晶體的缺陷： 點缺陷 ——晶體空格、間隙原子 線缺陷 ——位錯 面缺陷 ——晶界、亞晶界 一 、 單晶體和多晶體 晶格位向完全一致的晶體叫做 單晶體 。 實際使用的金屬材料，由于受結晶條件和其它因素的限制，其內部結構都是由許多尺寸很小，各自結晶方位都不同的小單晶體組合在一起的多晶體構成。這些小晶體就是 晶粒 ，它們之間的交界即為 晶界 。由多晶粒構成的晶體稱為 多晶體 。在一個晶粒內部其結晶方位基本相同，但也存在著許多尺寸更小，位向差更小的小晶粒，它們相互嵌鑲成一顆晶粒，這些小晶塊稱為亞晶粒，亞晶粒之間的界面稱為 亞晶界 。 二 、 晶體缺陷 實際晶體中存在的晶體缺陷，按
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