为了便于研究晶体中原子的排列情况,把组成晶体的原子(离子、分子或原子团)抽象成质点,这些质点在三维空间内呈有规则的、重复排列的阵式就形成了空间点阵。用一些假想的空间直线将这些质点连起来所构成的空间格架,称为晶格。从晶格中取出一个反映点阵几何特征的最小的空间几何单元,称为晶胞。晶胞在三维空间的重复排列构成晶格。晶胞的基本特性即反映该晶体结构(晶格)的特点,如图2-1所示。
图2-1 简单立方晶格与晶胞示意图
晶胞的几何特征可以用晶胞的三条棱边长a、b、c和三条棱边之间的夹角α、β、γ等六个参数来描述。其中a、b、c为晶格常数。不同元素组成的金属晶体因晶格形式及晶格常数的不同,表现出不同的物理、化学和力学性能。金属的晶体结构可用X射线结构分析技术进行测定。
在晶格中由一系列原子组成的平面称为晶面,晶面又是由一行行的原子列组成的,晶格中各原子列的位向称为晶向。按照一定规则将晶格任意一个晶面或晶向确定出特定的表征符号,表示出它们的方位或方向,这就是晶面指数或晶向指数。图2-2所示的晶面(010)、(110)、(111)是立方晶格中具有重要意义的三种晶面。图2-3所示的晶向OC[100]、OB[110]、OA[111]是立方晶格中具有重要意义的三种晶向。(www.xing528.com)
图2-2 立方晶格中的三个重要晶面
晶胞中所包含的原子总体积与晶胞体积V的比值,称为晶体致密度。若晶胞中原子数为n、原子体积为U,则致密度K=nU/V。晶格中与任一原子处于相等距离并相距最近的原子数目,称为晶体的配位数。配位数和致密度表征了晶体中原子在空间堆垛的紧密程度,它们的数值越大,表示晶体中原子排列越紧密。
图2-3 立方晶格中的三个重要晶向
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