㈠ 什麼是金屬什麼是合金其常見的晶體結構類型有幾種
常見金屬的晶格類型
金屬原子之間具有很強的結合力,所以金屬晶體中的原子都趨向於緊密排列。但不同的金屬具有不同的晶體結構,大多數金屬的晶體結構都比較簡單,其中常見的有以下三種:
(1)體心立方晶格(bcc)
體心立方晶格的晶胞是一個立方體,如圖2-2-4。其晶格常數:a=b=c,α=β=γ=90。在立方體的八個角上和立方體的中心各有一個原子。每個晶胞中實際含有的原子數為1+8×1/8=2個。每個原子的最近鄰原子數為8,所以其配位數為8。緻密度0.68。具有體心立方晶格的金屬有鉻(Cr)、鎢(w)、鉬(Mo)、釩(V)、α鐵(α—Fe)等。
(2)面心立方晶格(fcc)
面心立方晶格的晶胞也是一個立方體,金屬原子分布在立方晶胞的八個角上和六個面的中心,如圖2-2-5所示。其晶格常數:a=b=c,每個晶胞中實際含有的原子數為(1/8)× 8+6×(1/2)=4個。配位數為12;緻密度為0.74。具有面心立方晶格的金屬有鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、γ鐵(γ—Fe)等。
3)密排六方(hcp)
密排六方晶格的晶胞是個正六方柱體,它是由六個呈長方形的側面和兩個呈正六邊形的底面所組成如圖2-26所示。金屬原子分布在六方晶胞的十二個角上以及上下兩底面的中心和兩底面之間的三個均勻分布的間隙里。該晶胞要用兩個晶格常數表示,一個是六邊形的邊長a,另一個是柱體高度c。每個晶胞中實際含有的原子數為(1/6)× 12+2×(1/2)+3=6個。典型的密排六方晶格的晶格常數c和a之比約為1.633,配位數為12,緻密度為 0.74。具有密排六方晶格的金屬有:鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)等。
差異:
以上這三種晶格的原子排列不同,因此它們的性能也不同。一般來講,體心立方結構的材料,其強度高而塑性相對低一些;面心立方結構的材料,其強度低而塑性好;密排六方結構的材料,其強度與塑性均低。