【正文】 平行，這就是晶面指數(shù)的幾何意義。 Alloy 一、常見純金屬的晶格類型 體心立方晶格：記為 BCC （ a） （ b） （ c） 體心立方晶胞 （ a） 模型； （ b） 晶胞； （ c） 晶胞原子數(shù) 屬于這種晶格類型的金屬有 α Fe、 Cr、 W、 Mo、 V等 致密度：晶格常數(shù)為 a， 原子半徑為 ； ； ； 所以：致密度 a4321881 ????n 330 1634334 aaV ?? ?????????? 3aV? 330 ????? ?? aaVnVK配位數(shù)為 8 面心立方晶格：記為 FCC 屬于這種晶格類型的金屬有 γ － Fe、 Cu 、 Al 、 Ag、 Au、 Pb、Ni等。 面心立方結(jié)構(gòu)的原子堆垛方式 密排六方的原子堆垛方式 A層 B層 C層 A層 B層 C層 面心立方晶胞原子堆垛方式 密排六方晶胞原子堆垛方式 二、實際金屬的晶體結(jié)構(gòu) 單晶體與多晶體 晶體中原子排列規(guī)律相同，晶格位向一致的晶體，稱為 單晶體 。 晶體中的點缺陷 －空位； －間隙原子； －置換原子 線缺陷 線缺陷是指在三維空間中兩維方向的尺寸較小，在另一維方向的尺寸相對較大的缺陷，所以又稱為一維缺陷。這類缺陷主要是晶粒邊界和亞晶界。 ），如圖 1－ 27所示。形成間隙固溶體的溶質(zhì)原子通常都是一些原子半徑小的非金屬元素，如氫（ ）、氧（ ）、氮（ ）、碳（ ）、硼（ ），溶劑則大多數(shù)是過渡族元素。電子濃度不同，晶體結(jié)構(gòu)類型也不同。 一般地說，低分子化合物沒有什么強度和彈性，而高分子化合物則具有一定的強度和彈性。高分子結(jié)構(gòu)的這種特征稱為可分割性。從結(jié)構(gòu)上看這是因為高分子化合物大都是有機化合物，分子中的化學鍵都是共價鍵，不能電離，因此不能傳遞電子，又因為大分子呈蜷曲狀態(tài)，互相糾纏在一起，在受熱，受聲作用之后，分子不易振動起來，因而它對熱、聲也具有絕緣性。如果按高聚物中各級分的分子數(shù)平均叫 “ 數(shù)均分子量 ” ，以表示；如果按高聚物中各級分的重量平均，得到的是 “ 重均分子量 ” ，用表示。 其鏈節(jié)結(jié)構(gòu)如下： 其中， R叫做官能團或側(cè)基，官能團不同，得到的聚合物也不同。 空間構(gòu)型： 高分子中結(jié)構(gòu)單元由化學鍵所固定的原子在空間的幾何排列稱為分子鏈的 構(gòu)型 。 C1 109o28， ˊ C2 C3 C4 碳鏈 C—C鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)示意圖 伸展鏈 無規(guī)線團鏈 折疊鏈 螺旋鏈 單個大分子鏈的幾種構(gòu)象示意圖 高分子鏈的幾何形狀 由于聚合反應(yīng)的復雜性 ， 在合成聚合物的過程中 ， 可以發(fā)生各種各樣的反應(yīng)形式 ， 所以高分子鏈也會呈現(xiàn)出各種不同的形態(tài) 。這類高聚物的硬度高、脆性大、無彈性和塑性，是熱固性高聚物 。傳統(tǒng)上 “ 陶瓷 ” 是陶器與瓷器的總稱。例如由離子鍵結(jié)合的氧化鋁晶體組成的剛玉陶瓷，具有機械強度高、耐高溫及抗腐蝕等優(yōu)良性能。 （ 1）硅酸鹽四面體單元 O2－ Si4+ 硅氧四面體結(jié)構(gòu) （ 2）硅酸鹽結(jié)構(gòu)分類 硅氧四面體的四個頂點均分布有 O2， 所以它能與周圍其它陽離子或另一個硅氧四面體連接起來。在一個晶粒內(nèi)，也有線缺陷（位錯）和點缺陷（空位和間隙原子），這些晶體缺陷的作用亦類同金屬晶體中的缺陷。 它的結(jié)構(gòu)是由離子多面體 （ 如硅氧四面體 ）構(gòu)成短程有序排列的空間網(wǎng)絡(luò) 。 如果是表面開口的 ， 會使陶瓷質(zhì)量下降 。若要求陶瓷材料密度下，絕緣性好時，則希望有一定量氣相存在。陶瓷中的氣孔有開放氣孔和封閉氣孔兩種。 當過冷液體繼續(xù)冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg時 ， 則凝固為非晶態(tài)的玻璃相 。 ④ 硅氧四面體間只能共頂連接，而不能共棱和共面連接。許多陶瓷材料都包含硅酸鹽，一方面是因為硅酸鹽豐富和便宜，另一方面則是因為它們具有在工程上有用的某些獨特性能。 二、陶瓷晶體相 晶體相是組成陶瓷的基本相，也稱主晶相。顯然，高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與高分子材料的性能有著直接關(guān)系。 這類高聚物的性能和加工都接近于線型高分子 ， 也屬于 熱塑性高聚物 。 （ 2） 高分子鏈的柔順性 由構(gòu)象變化獲得不同卷曲程度的特性 ， 稱為高分子鏈的柔順性 。任何大分子鏈都是由鏈節(jié)按一定的方式連接而成的。 高聚物重量W 分子量 M 高聚物分子量分布及重均分子量 三、大分子鏈的組成和構(gòu)造 組成大分子鏈的元素 （ 1） 碳鏈聚合物 主鏈由碳原子一種元素組成 。高聚物的分子量用“ 平均分子量 ” 表示，高聚物分子量不是一個確定值，而是一個數(shù)值范圍。這是高分子化合物具有可塑性的原因。高分子則不然，因為它分子很大。 V原子 C原子 (a) (b) 間隙相和間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu) （ a）間隙相 VC （ b）間隙化合物 第四節(jié) 高分子材料的結(jié)構(gòu)特點 Polymer Structures 一、高分子材料概述 高分子的含義 高分子化合物是經(jīng)常用到和見到的各種塑料、橡膠、纖維等非金屬材料的總稱。正常價化合物的熔點，硬度及脆性均較高。 置換固溶體 溶劑原子 溶質(zhì)原子 置換固溶體示意圖 固溶體中溶質(zhì)原子引起的晶格畸變示意圖 （ a） 正畸變 （ b） 負畸變 (a) (b) 間隙固溶體 當溶質(zhì)與溶劑原子半徑的比值 rb/ra＜ ，形成間隙固溶體。因此，金屬材料晶粒愈細小，則晶粒愈多，其室溫強度愈高。 b l l b 柏氏矢量的物理意義： 柏氏矢量代表晶體的滑移方向。 點缺陷 點缺陷是指在晶體空間中，其長、寬、高尺寸都很?。ㄏ喈斢谠映叽纾┑囊环N缺陷。從幾何形狀上看，晶格中有兩種間隙：八面體間隙和四面體間隙。 若晶帶軸的指數(shù)為 [uvw]， 由矢量代數(shù)可以證明，該晶帶軸中的任一晶面（ hkl） 與晶帶軸指數(shù)間具有下列關(guān)系： 0??? lwkvhu該式又稱為晶帶方程。但是這種方法不適用于其他晶系。 （ 3） 取截距的倒數(shù)，將其化為最小整數(shù)，置于圓括號內(nèi)，寫成（ hkl） 的形式，即得晶面指數(shù)。 從晶體的對稱關(guān)系來看 ， 這一組晶向在性質(zhì)上是等同的 ， 故總稱之為晶向族 。為了確定晶向、晶面在晶體中的空間位向，就需要引入一個統(tǒng)一的規(guī)則來標志它們，這種統(tǒng)一的標志，叫做晶向指數(shù)和晶面指數(shù)。