§ 1.2 金属晶体典型结构
材料的原子排列
非晶态 原子排列短程有序或无序
§ 1.2 金属晶体典型结构
非晶体的特点是,① 结
构无序； ② 物理性质表
现为各向同性； ③ 没有
固定的熔点； ④ 热导率
（导热系数）和膨胀性
小；
§ 1.2 金属晶体典型结构
晶体 基元 在三维空间呈规律性排列
长程有序
单个的原子、离子、分子或彼此
等同的原子群或分子群等。
晶体的主要特点是,① 结构有序； ② 物理
性质表现为各向异性； ③ 有固定的熔点；
④ 在一定条件下有规则的几何外形。
§ 1.2 金属晶体典型结构
空间点阵 是一个几何概念，它由一维、二维或三维规则排列
的阵点组成。
§ 1.2 金属晶体典型结构
刚球模型 → 用刚球代表 空间排列的原子
晶格 → 刚球抽象为 质点,构成 空间格架
晶胞 → 保持点阵几何特征的基本单元
§ 1.2 金属晶体典型结构
布拉菲在 1948年根据“每个阵点
环境相同”的要求，用数学分析
法证明晶体的 空间点阵只有 14种,
称为 布拉菲点阵,分属 7个晶系。
§ 1.2 金属晶体典型结构
晶系 轴 (棱边 )之间的夹角
三斜晶系
单斜晶系
斜方晶系
正方晶系
菱方晶系
六方晶系
立方晶系
§ 1.2 金属晶体典型结构
晶体结构
构成晶体的基元在三
维空间的具体的排列
方式
= 空间点阵 + 基元
§ 1.2 金属晶体典型结构
晶胞中所含原子数
晶胞中所含原子数是指一个晶胞内真正包含的原子数目。
配位数
是指在晶体结构中, 与任一原子最近邻且等距离的原子数 。
致密度
是指晶胞中原子所占体积分数，即 K = n v′/ V 。式中,n为
晶胞所含原子数,v′ 为单个原子体积,V为晶胞体积。
原子半径
原子半径是指晶胞中原子密度最大方向相邻两原子之间距离的
一半。
§ 1.2 金属晶体典型结构
三种
典型
晶体
结构
体心立方
面心立方
密排六方
体心立方晶格参数
Cr,V、
Mo,W和
α-Fe等 30
多种
§ 1.2 金属晶体典型结构
体心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
体心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
§ 1.2 金属晶体典型结构
体心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
§ 1.2 金属晶体典型结构
面心立方晶格参数
Al,Cu、
Ni和 γ-Fe
等约 20种
§ 1.2 金属晶体典型结构
面心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
面心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
面心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
面心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
面心立方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
密排六方晶格参数
Mg,Zn、
Cd,Be等
20多种
§ 1.2 金属晶体典型结构
密排六方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
密排六方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
密排六方晶格参数
§ 1.2 金属晶体典型结构
§ 1.2 金属晶体典型结构
晶面及晶向的原子密度
不同晶体结构中不同晶面、不
同晶向上的原子排列方式和排列
紧密程度是不一样的。下页的两
个表给出了体心立方晶格和面心
立方晶格中各主要晶面、晶向上
的原子排列方式和紧密程度。
§ 1.2 金属晶体典型结构
堆垛方式
堆垛方式
晶向
1.2材料的原子排列 § 1.2 金属晶体典型结构
晶向指数
1.2材料的原子排列
晶向指数的确定方法
① 建立以晶胞的边长作为单
位长度的右旋坐标系。
② 定出该晶向上任两点的坐
标。
③ 用末点坐标减去始点坐标。
④ 将相减后所得结果约成互
质整数，加一方括号。
§ 1.2 金属晶体典型结构
晶面及晶面指数
晶面指数的确定方法
① 在以晶胞的边长作为单
位长度的右旋坐标系中取
该晶面在各坐标轴上的截
距。
② 取截距的倒数。
③ 将倒数约成互质整数，
加一圆括号。
§ 1.2 金属晶体典型结构
六方晶系
§ 1.2 金属晶体典型结构
多晶型转变
1.3 金属的典型晶体结构
当外部的温度和压强改
变时，有些金属会由一
种晶体结构向另一种晶
体结构转变，称之为多
晶型转变，又称为同素
异构转变