化學(xué)《金屬晶體》

金屬晶體金屬晶體晶胞：從晶體中“截取”出來(lái)具有代表性的最小部分。是能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的基本重復(fù)單位。晶胞與晶體磚塊與墻蜂室與蜂巢金屬晶體金屬原子通過(guò)金屬鍵形成的晶體稱為金屬晶體。主要有三種晶體類型。A1

A2

A31、金屬晶體的原子在二維平面堆積模型

金屬晶體中的原子可看成直徑相等的小球。將等徑圓球在一平面上排列，有兩種排布方式，按（b）圖方式排列，圓球周圍剩余空隙最小，稱為密置層；按（a）圖方式排列，剩余的空隙較大，稱為非密置層。（a）非密置層

（b）密置層四球一空三球一空

密置層和非密置層按一定的方式在三維空間堆積，就得到了金屬的4種基本堆積方式：簡(jiǎn)單立方、體心立方、面心立方和六方。2、金屬晶體的原子在三維空間堆積模型①簡(jiǎn)單立方堆積（Po）(非密置層堆積）簡(jiǎn)單立方堆積②體心立方堆積—鉀型（堿金屬）(非密置層堆積）體心立方堆積配位數(shù)：8鎂型銅型(密置層堆積方式）123456

第二層對(duì)第一層來(lái)講最緊密的堆積方式是將球?qū)?zhǔn)1，3，5位。(或?qū)?zhǔn)2，4，6位，其情形是一樣的)123456AB，

關(guān)鍵是第三層，對(duì)第一、二層來(lái)說(shuō)，第三層可以有兩種最緊密的堆積方式。

下圖是此種六方緊密堆積的前視圖ABABA

第一種是將球?qū)?zhǔn)第一層的球。123456

于是每?jī)蓪有纬梢粋€(gè)周期，即ABAB堆積方式，形成六方緊密堆積。

配位數(shù)12。(同層6，上下層各3

)，空間利用率為74%3、鎂型

第三層的另一種排列方式，是將球?qū)?zhǔn)第一層的

2，4，6位，不同于AB兩層的位置，這是

C層。123456123456123456123456此種立方緊密堆積的前視圖ABCAABC

第四層再排A，于是形成

ABCABC三層一個(gè)周期。得到面心立方堆積。

配位數(shù)12

。(同層6，上下層各3

)④面心立方:銅型BCABCAABCABC形式的堆積，為什么是面心立方堆積？我們來(lái)加以說(shuō)明。2.常見(jiàn)三種密堆積的晶胞體心立方結(jié)構(gòu)晶胞面心立方結(jié)構(gòu)晶胞六方密堆結(jié)構(gòu)晶胞三種典型結(jié)構(gòu)面心立方最密堆積A1體心立方密堆積A2六方最密堆積A3常見(jiàn)金屬Ca,Cu,Au,Al,Pd,Pt,AgLi,Na,K,Ba,W,FeMg,Zn,Ti結(jié)構(gòu)示意圖常見(jiàn)金屬晶體的三種結(jié)構(gòu)型式晶胞中粒子數(shù)的求算方法：（1）處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/8屬于該晶胞；（2）處于棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/4屬于該晶胞；（3）處于面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/2屬于該晶胞；（4）處于晶胞內(nèi)部的粒子，則完全屬于該晶胞。(1)六方晶胞：在六方體頂點(diǎn)的微粒為6個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有，在體內(nèi)的微粒全屬于該晶胞。

微粒數(shù)為：12×1/6+2×1/2+3=6

(2)面心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共有，在面心的為2個(gè)晶胞共有。

微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4(3)體心立方：在立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)晶胞共享，處于體心的金屬原子全部屬于該晶胞。

微粒數(shù)為：8×1/8+1=2合金是指由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)。合金一般是將各組分熔合成均勻的液體，再經(jīng)冷凝而制得的。合金置換過(guò)程1)具有超導(dǎo)性質(zhì)的合金，如Nb3Ge，Nb3Al，Nh3Sn，V3Si，NbN等2)具有特殊電學(xué)性質(zhì)的金屬間化合物，如InTe-PbSe，GaAs-ZnSe等在半導(dǎo)體材料用3)具有強(qiáng)磁性的合金物，如稀土元素（Ce，La，Sm，Pr，Y等）和Co的化合物，具有特別優(yōu)異的永磁性能合金的特性：4)具有奇特吸釋氫本領(lǐng)的合金（常稱為貯氫材料），如LaNi5，F(xiàn)eTi，R2Mg17和R2Ni2Mg15。(R等僅代表稀土La，Ce，Pr，Nd或混合稀土）是一種很有前途的儲(chǔ)能和換能材料。5)具有耐熱特性的合金，如Ni3Al，NiAl，TiAl，Ti3Al，F(xiàn)eAl，F(xiàn)e3Al，MoSi2，NbBe12。ZrBe12等不僅具有很好的高溫強(qiáng)度，并且，在高溫下具有比較好的塑性合金的特性：6)耐蝕的合金，如某些金屬的碳化物，硼化物、氨化物和氧