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1、第三节 金属晶体,金属晶体的四种堆积模型及简单计算,(1)简单立方堆积:,非最紧密堆积,空间利用率低(52%),配位数是 个。,只有金属钋(Po)采取这种堆积方式,6,每个晶胞含 个原子,空间利用率不高(68%),配位数为 ,许多金属(如Na、K、Fe等)采取这种堆积方式。,1,2,3,4,5,6,7,8,8,2,( IA,VB,VIB),(2)钾型,(体心立方堆积),非密置层堆积,金属晶体的两种最密堆积方式镁型和铜型,(3)镁型和铜型,镁型,铜型,镁型,铜型,此种立方紧密堆积的前视图,A,配位都是数 12 ( 同层 6, 上下层各 3 ),铜型,A,镁型,1,2,3,4,5,6,7,8,9,
2、10,11,12,这种堆积晶胞空间利用率高(74%),属于最密置层堆集,配位数为 ,许多金属(如Mg、Zn、Ti等)采取这种堆积方式。,平行六面体,回顾镁型的晶胞,找铜型的晶胞,回顾:配位数,每个小球周围距离最近的小球数,简单立方堆积:,体心立方堆积:,六方紧密堆积:,面心立方紧密堆积:,6,8,12,12,空间利用率的计算,1、空间利用率:指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。 球体积 空间利用率 = 100% 晶胞体积,金属晶体中有关计算,(1)计算晶胞中的微粒数,2、空间利用率的计算步骤:,(2)计算晶胞的体积,空间利用率的计算,3、复习:,金属晶体中有关计算,
3、(1)计算晶胞中的微粒数,(一)简单立方:在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享,,空间利用率:,(2r)3,4r3/3,= 52.36%,微粒数为:81/8 = 1,1.晶体中原子空间利用率的计算,(2)计算晶胞的体积,(2)体心立方:在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享,处于体心的金属原子全部属于该晶胞。,1个晶胞所含微粒数为:81/8 + 1 = 2,请计算:空间利用率?,(3)面心立方:在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有,在面心的为2个晶胞共有。,微粒数为:81/8 + 61/2 = 4,请计算:空间利用率?,计算面心立方晶胞中原子的空间占有率:,面心,解:,(4)六方密堆积(镁型)的空间利用率计算,四点间的夹角均为60,在镁型堆积中取出六方晶胞,平行六面体的底是平行四边形,各边长a=2r,则平行四边形的面积: 平行六面体的高:,先求S,再求h,上图甲、乙、丙分别为体心堆积、面心立方堆积、六方堆积的结构单元,则甲、乙、丙三种结构单元中,金属原子个数比为。,1:2:3,乙晶胞中所含金属原子数为81/8+61/2=4,丙晶胞中所含金属原子数为121/6+21/2+3=6,练习:,