材料科学基础PPT学习教案

会计学1材料科学基础材料科学基础2011年2先进材料先进材料金属，合金金属，合金美国航天飞机美国航天飞机第1页/共95页2011年3先进材料：先进材料：光伏材料光伏材料俄罗斯卫星俄罗斯卫星第2页/共95页2011年4材料引言材料引言什么是材料：世界万物凡于我有用者皆谓材料。什么是材料：世界万物凡于我有用者皆谓材料。材料科学：是一门以固体材料为研究对象，以固体物理，热力学，动力学，量子力学，冶金，化工为基础的多学科交叉基础应用学科。材料科学：是一门以固体材料为研究对象，以固体物理，热力学，动力学，量子力学，冶金，化工为基础的多学科交叉基础应用学科。材料分类：金属材料，无机非金属材料，高分子材料，复合材料。（按化学组成分类）材料分类：金属材料，无机非金属材料，高分子材料，复合材料。（按化学组成分类）第3页/共95页2011年5本章主要内容：本章主要内容：第4页/共95页2011年6o材料处于液态和固材料处于液态和固态时态时凝聚态，此凝聚态，此时，原子时，原子(分子、分子、离子离子)间距很近，间距很近，产生较强的相互作产生较强的相互作用力用力结合力或结结合力或结合键；合键；原子间作用力与原子间作用力与原子间距的关系原子间距的关系 第5页/共95页2011年7n化学键：由于电子运动使原子产生聚集的结化学键：由于电子运动使原子产生聚集的结 合力，结合力较强，也称为一次键合力，结合力较强，也称为一次键，包括金属键、共价键和离子键。包括金属键、共价键和离子键。n物理键：也叫二次键，包括分子键物理键：也叫二次键，包括分子键由于范由于范 德瓦尔斯力作用和氢键德瓦尔斯力作用和氢键多在高分多在高分 子材料中。子材料中。第6页/共95页2011年8n典型金属原子结构：最典型金属原子结构：最外层电子数很少，价电外层电子数很少，价电子极易挣脱原子核之束子极易挣脱原子核之束缚而成为自由电子，缚而成为自由电子，形形成电子云成电子云电子共有化电子共有化；金属键金属键 n金属中的自由电子和金属正离子金属中的自由电子和金属正离子相互作用所构成键合即为相互作用所构成键合即为金属键金属键；n特点：电子共有化，既无饱和性又无方向性特点：电子共有化，既无饱和性又无方向性。第7页/共95页2011年9 2003 Brooks/Cole Publishing/Thomson Learning第8页/共95页2011年10 2003 Brooks/Cole Publishing/Thomson Learning第9页/共95页2011年11o金属晶体的特点：金属晶体的特点：n自由电子的存在使金属具有良好的导电和导热性能：自由电子的存在使金属具有良好的导电和导热性能：o在外电场的作用下自由电子会做定向移动，形成在外电场的作用下自由电子会做定向移动，形成电流电流金属导电性强金属导电性强；o金属的一部分受热时，受热部分的自由电子能量金属的一部分受热时，受热部分的自由电子能量增加，运动加剧，不断与金属离子碰撞而交换能增加，运动加剧，不断与金属离子碰撞而交换能量，把热从一部分传向各整体量，把热从一部分传向各整体金属导热性好。金属导热性好。n由于金属键既无饱和性又无方向性，每个原子可能同由于金属键既无饱和性又无方向性，每个原子可能同更多的原子相结合并趋于形成低能量的密堆结构；更多的原子相结合并趋于形成低能量的密堆结构；n当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不会使当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不会使金属键破坏，使金属具有良好延展性；金属键破坏，使金属具有良好延展性；第10页/共95页2011年12核外电子云达到核外电子云达到最大的重叠最大的重叠n特点：共价键中原子以一定角度邻接，有确定的方位，特点：共价键中原子以一定角度邻接，有确定的方位，即有方向性；与某一原子共价结合的原子数最即有方向性；与某一原子共价结合的原子数最多多8N个，配位数较小，即有饱和性。个，配位数较小，即有饱和性。n亚金属亚金属(C、Si、Sn、Ge)，聚合物和无机非金属材料聚合物和无机非金属材料多为共价键。多为共价键。n结合力大，共价晶体熔点高、质地硬脆、导电能力差。结合力大，共价晶体熔点高、质地硬脆、导电能力差。n共价键：共价键：由二个或多个电负性差不大的原子间通过由二个或多个电负性差不大的原子间通过 共用电子对共用电子对而形成的键合方式。而形成的键合方式。第11页/共95页2011年13硅的共价键硅的共价键金刚石的共价结合及其方向金刚石的共价结合及其方向性性第12页/共95页2011年14en特点：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负特点：以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性，无饱和性。离子相间排列，且无方向性，无饱和性。n离子晶体性质：离子晶体性质：o离子键正负离子静电引力较强，结合牢固，故离子键正负离子静电引力较强，结合牢固，故熔点高、硬度高、热膨胀系数小、脆性大；熔点高、硬度高、热膨胀系数小、脆性大；o很难产生自由运动的电子所以是良好的电绝缘很难产生自由运动的电子所以是良好的电绝缘体；体；1.高温熔融状态时正负离子在外电场作用下可以高温熔融状态时正负离子在外电场作用下可以自由运动，呈现离子导电性。自由运动，呈现离子导电性。第13页/共95页2011年15离子键离子键NaCl的离子结合键的离子结合键第14页/共95页2011年16第15页/共95页2011年17n形成过程：相邻原子相互作用形成过程：相邻原子相互作用 电荷位移电荷位移 偶极子偶极子 范德华力范德华力n范德华力包括：静电力、诱导力和色散力；范德华力包括：静电力、诱导力和色散力；n属物理键，强度低，但能很大程度改变材料性质。属物理键，强度低，但能很大程度改变材料性质。电偶极矩的感应作电偶极矩的感应作用用聚氯乙烯的聚氯乙烯的范德瓦尔斯键范德瓦尔斯键第16页/共95页2011年18n氢原子中唯一电子被其它原子所共有氢原子中唯一电子被其它原子所共有(共价键结合共价键结合)，裸露的氢原子核将与近邻分子的负端相互吸引裸露的氢原子核将与近邻分子的负端相互吸引氢氢桥，可表示为：桥，可表示为：X-HY第17页/共95页2011年19冰中水分子的排列及氢键的作冰中水分子的排列及氢键的作用用第18页/共95页2011年20n晶体：晶体：原子原子(分子分子,离子或原子集团离子或原子集团)在三维空间按一定在三维空间按一定 规律作周期性重复排列的固体。规律作周期性重复排列的固体。n非晶体：原子散乱分布，或局部区域为短程规则排列非晶体：原子散乱分布，或局部区域为短程规则排列。n主要差别主要差别:晶体晶体 非晶体非晶体 长程有序长程有序 短程有序短程有序 有固定熔点有固定熔点 液、固转变温度不定液、固转变温度不定 各向异性各向异性 各向同性各向同性 第19页/共95页2011年21海盐海盐蓝宝蓝宝石石雪花雪花常林常林钻石钻石第20页/共95页2011年221)自范性自范性:晶体具有自发地形成封闭的凸几何多面晶体具有自发地形成封闭的凸几何多面体体 外形能力的性质外形能力的性质,又称为自限性又称为自限性.2)均一性均一性:指晶体在任一部位上都具有相同性质的特指晶体在任一部位上都具有相同性质的特征征.3)各向异性各向异性:在晶体的不同方向上具有不同的性质在晶体的不同方向上具有不同的性质.4)对称性对称性:指晶体的物理化学性质能够在不同方向指晶体的物理化学性质能够在不同方向 或位置上有规律地出现或位置上有规律地出现,也称周期性也称周期性.5)最小内能和最大稳定性最小内能和最大稳定性,有有固定的熔点固定的熔点.第21页/共95页2011年23n晶体结构晶体结构:原子、分子、离子或原子集团按一定原子、分子、离子或原子集团按一定几几 何规律的何规律的具体排列方式具体排列方式。n结构基元结构基元:在空间排布上在空间排布上,每隔相同距离重复出现每隔相同距离重复出现的的 微粒微粒(原子、离子原子、离子)或由微粒按一定结或由微粒按一定结构组构组 成的集团成的集团,简称基元。简称基元。n结点结点:将实际结构基元抽象成无将实际结构基元抽象成无体积的几何点体积的几何点,也也称称 阵点阵点周围环境相同。周围环境相同。n晶体格子晶体格子:把结点用直线联起来构成的空间格架把结点用直线联起来构成的空间格架即即 晶体格子，简称晶格。晶体格子，简称晶格。第22页/共95页2011年24n空间点阵空间点阵:由这些结点构成的三维空间总体称为空间由这些结点构成的三维空间总体称为空间点点 阵阵(空间格子或晶体点阵空间格子或晶体点阵),结点又叫阵点结点又叫阵点,它它 仅有几何意义仅有几何意义,并不真正代表任何质点。并不真正代表任何质点。空空 间点阵中所有阵点的周围环境都是相同的间点阵中所有阵点的周围环境都是相同的,或者说，所有阵点都具有等同的晶体学位或者说，所有阵点都具有等同的晶体学位置置.晶体结构晶体结构=结构基元结构基元+空间点阵空间点阵第23页/共95页2011年25n晶胞：晶胞：从晶格中取出来、能完全反映晶体特征从晶格中取出来、能完全反映晶体特征(周周期性和对称性期性和对称性)的最小几何单元的最小几何单元平行六面体平行六面体。晶胞在空间的重复堆垛即构成空间点阵。晶胞在空间的重复堆垛即构成空间点阵。第24页/共95页2011年26晶胞坐标及晶胞参数晶胞坐标及晶胞参数n晶胞类型晶胞类型:点阵晶胞：仅反映周期性最小的点阵晶胞：仅反映周期性最小的固体物理学原胞固体物理学原胞；结构晶胞：既反映周期性，也反映对称性结构晶胞：既反映周期性，也反映对称性结晶学结晶学原胞。原胞。第25页/共95页2011年27点阵晶胞点阵晶胞结构晶胞结构晶胞第26页/共95页2011年28第27页/共95页2011年29n布拉菲布拉菲(Bravais)依据晶格特征参数之间关系依据晶格特征参数之间关系的不同，把所有晶体的空间点阵划归为的不同，把所有晶体的空间点阵划归为7类类,即即7个晶系个晶系.n晶胞中有的阵点只位于顶点晶胞中有的阵点只位于顶点,有的还占据上下底有的还占据上下底面的面心面的面心,各面的面心或晶胞的体心等位置各面的面心或晶胞的体心等位置,尽管尽管阵点阵点(结点结点)在空间排列方式不同在空间排列方式不同,但按照点阵对但按照点阵对称性要求通过数学方法可以证明称性要求通过数学方法可以证明,7个晶系共包括个晶系共包括14种点阵种点阵,称为布拉菲点阵称为布拉菲点阵.第28页/共95页2011年30简单三斜简单三斜abc 90三斜晶系三斜晶系简单单斜简单单斜底心单斜底心单斜单斜晶系单斜晶系 abc 90 第29页/共95页2011年31正交晶系正交晶系简单正交简单正交底心正交底心正交体心正交体心正交面心正交面心正交 abc 90第30页/共95页2011年32六方晶系六方晶系简单六方简单六方简单菱方简单菱方 abc 90 120菱方晶系菱方晶系 abc 90第31页/共95页2011年33正方晶系正方晶系简单正方简单正方体心正方体心正方 abc,90第32页/共95页2011年34立方晶系立方晶系 abc,90简单立简单立方方体心立方体心立方面心立方面心立方第33页/共95页2011年35布拉菲点阵布拉菲点阵 Auguste Bravais(1811-1863,法国)14种点阵分属种点阵分属7个晶系个晶系第34页/共95页2011年36第35页/共95页2011年37第36页/共95页2011年38 具有相同点阵的晶体结构具有相同点阵的晶体结构 晶体结构相似而点阵不同晶体结构相似而点阵不同第37页/共95页2011年39n晶向晶向:空间点阵中各阵点列的方向代表晶体中空间点阵中各阵点列的方向代表晶体中原原 子列的方向子列的方向,称为晶向称为晶向.n晶面晶面:通过空间点阵中的任意一组阵点的平面通过空间点阵中的任意一组阵点的平面代代 表晶体中的原子平面表晶体中的原子平面,称为晶面称为晶面.n密勒指数密勒指数(Miller indices):国际通用、用以表示晶向和晶面空间位置国际通用、用以表示晶向和晶面空间位置的符号的符号,分晶向指数和晶面指数分晶向指数和晶面指数.William H.MillerProfessor of Chemistry第38页/共95页2011年40正交点阵中几个正交点阵中几个晶向的晶向指数晶向的晶向指数opxaybzc o确定方法确定方法:o建立坐标系建立坐标系 以晶胞的某一阵点为原以晶胞的某一阵点为原点点,三条棱边为坐标轴三条棱边为坐标轴(x,y,z),并以晶胞棱边并以晶胞棱边长度作为坐标轴的单长度作为坐标轴的单位长度位长度(a,b,c).则任一则任一阵点可表示为阵点可表示为:第39页/共95页2011年41 晶向指数的确晶向指数的确定定o确定坐标值确定坐标值在直线在直线OP上选取离原点最近上选取离原点最近的阵点并确定其坐标的阵点并确定其坐标(x,y,z).1,21,21o化整并加方括号化整并加方括号将坐标值的比化为简单整数将坐标值的比化为简单整数比比,用用u,v,w表示并加上方括号表示并加上方括号uvw(112)即为即为AB晶向的晶向晶向的晶向指数指数,若为负号加在字符上若为负号加在字符上面面.第40页/共95页2011年42111,111,111,111,111,111,111,111 8 8个晶向，它们是立方体四个对角线方向，原子排个晶向，它们是立方体四个对角线方向，原子排列相同。对列相同。对 u、v、w进行排列组合，就可得进行排列组合，就可得出此晶向族所有晶向的指数。出此晶向族所有晶向的指数。注意：非立方晶系注意：非立方晶系中改变顺序的指数不一定属同一晶面族。中改变顺序的指数不一定属同一晶面族。o:晶向族晶向族,表示晶体中原子排列情况相同表示晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向，如立方晶系中但空间位向不同的一组晶向，如立方晶系中代表代表：第41页/共95页2011年43第42页/共95页2011年44o化整并加圆括号：将上述倒数化为互质的最小整化整并加圆括号：将上述倒数化为互质的最小整数数h,k,l,加上圆括号，加上圆括号，(hkl)即为待定晶面的晶面即为待定晶面的晶面指数。指数。o确定方法：确定方法：o建立坐标系建立坐标系o原点不要取在待定晶原点不要取在待定晶面上。面上。晶面指数的确定晶面指数的确定o求截距求截距找出待定晶面在三个坐标找出待定晶面在三个坐标轴上的截距，晶面平行某坐轴上的截距，晶面平行某坐标轴时截距为标轴时截距为。o取倒数：取倒数：三个截距值的倒数三个截距值的倒数。第43页/共95页2011年45已知晶面指数画晶已知晶面指数画晶面面第44页/共95页2011年46100:(100),(010),(001),(100),(010),(001)111:(111),(111),(111),(111),(111),(111),(111),(111)o 通式通式:第45页/共95页2011年47100晶面族晶面族表面表面111晶面族晶面族三角面三角面o 常用晶面族常用晶面族:第46页/共95页2011年48110晶面族晶面族对角面对角面第47页/共95页2011年49o晶面族晶面族 hkl 中的晶面数：中的晶面数：将将 hkl 中的中的h、k、l，改变改变符号和顺序，进行任意排列组合，就可构成这个晶面符号和顺序，进行任意排列组合，就可构成这个晶面族所包括的所有晶面的指数族所包括的所有晶面的指数,如如:oh k l三个数不等，且都三个数不等，且都0，则此晶面族中有，则此晶面族中有 3!4=24组，如组，如1 2 3oh k l有两个数字相等有两个数字相等 且都且都0，则有，则有 3!/2!4=12组组，如如1 1 2 oh k l三个数相等，则有三个数相等，则有 3!/3!4=4组，如组，如1 1 1 oh k l 有一个为有一个为0,应除以应除以2,则有则有 3!/24=12组，如组，如120 有二个为有二个为0,应除以应除以22，则有，则有3!/2!22 4=3组，组，如如100第48页/共95页2011年50六方晶系在三轴系六方晶系在三轴系中的晶向与晶面指中的晶向与晶面指数数o三指数表示六方晶系三指数表示六方晶系的缺点：晶体学上等的缺点：晶体学上等价的晶面和晶向不具价的晶面和晶向不具有相似的指数，如：有相似的指数，如：100 100与与110110等价晶等价晶向向 (100)(100)与与(110)(110)等价晶等价晶面面第49页/共95页2011年51三轴坐标系三轴坐标系四轴坐标系四轴坐标系四轴坐标系中四轴坐标系中的六方晶系的六方晶系第50页/共95页2011年52第51页/共95页2011年531(2)31(2)31()3uUVvVUtUVwW 换算公式为：换算公式为：六方晶系的晶向指数六方晶系的晶向指数第52页/共95页2011年54确定晶向指数的方法：确定晶向指数的方法：方法方法1矢量法矢量法 从原点出发，沿平行四个从原点出发，沿平行四个晶轴方向依次移动，最后晶轴方向依次移动，最后到达晶向上某一结点，各到达晶向上某一结点，各方向移动距离化为最小整方向移动距离化为最小整数即得晶向指数。注意，数即得晶向指数。注意，沿沿a3轴移动距离应为沿轴移动距离应为沿a1、a2轴移动距离之和的负值轴移动距离之和的负值由晶向确定晶向指数时由晶向确定晶向指数时较困难较困难第53页/共95页2011年55第54页/共95页2011年56晶面指数的例子晶面指数的例子XZYXZYXZYXZYXZYXZY正交点阵中一些晶面的面指数正交点阵中一些晶面的面指数（010）（100）（120）（102）（111）（321）第55页/共95页2011年57六方晶系的晶面指数六方晶系的晶面指数第56页/共95页2011年58o立方晶系中立方晶系中,同指数的晶同指数的晶向与晶面相互垂直，即向与晶面相互垂直，即 hkl 晶向是晶向是(hkl)晶面的晶面的法向。法向。如：如：100(100)111(111)o其它晶系中该规律不一其它晶系中该规律不一定定 成立。成立。o当一晶向当一晶向uvw位于或平位于或平行于某一晶面行于某一晶面(hkl)时，时，必有必有 hu+kv+lw=0。立方系立方系:111(111)第57页/共95页2011年59第58页/共95页2011年60简单立方点阵中的晶面间距简单立方点阵中的晶面间距o低指数晶面面间距大低指数晶面面间距大，高指数晶面面间距，高指数晶面面间距小。小。o晶面间距越大，晶面晶面间距越大，晶面上原子排列越密，越上原子排列越密，越小，原子排列越稀。小，原子排列越稀。o部分点阵的密排面：部分点阵的密排面：简单立方简单立方 100 体心立方体心立方 110 面心立方面心立方 111第59页/共95页2011年61例例1：在一个面心立方晶胞中画出：在一个面心立方晶胞中画出012和和123晶向。晶向。第60页/共95页2011年62第61页/共95页2011年63o金属中常见晶体结构金属中常见晶体结构第62页/共95页2011年64n体心立方体心立方：刚球模刚球模型型晶胞模型晶胞模型(质点模型质点模型)晶胞中的原子数晶胞中的原子数第63页/共95页2011年65n面心立方面心立方：刚球模刚球模型型晶胞模型晶胞模型(质点模型质点模型)晶胞中的原子数晶胞中的原子数第64页/共95页2011年66n密排六方密排六方：刚球模刚球模型型晶胞模型晶胞模型(质点模型质点模型)晶胞中的原子数晶胞中的原子数第65页/共95页2011年67n计算公式计算公式:n=ni+nf/2+nr/m式中式中:ni、nf、nr分别表示位于晶胞内部、面心和分别表示位于晶胞内部、面心和角顶上的原子数，角顶上的原子数，m为晶胞类型参数，立方为晶胞类型参数，立方晶系晶系m=8，六方晶系，六方晶系m=6。由此：。由此：n面心立方：面心立方：ni=0，nf=6，nr=8 晶胞原子数：晶胞原子数：n=0+6/2+8/8=4n体心立方：体心立方：ni=1，nf=0，nr=8 晶胞原子数：晶胞原子数：n=1+0+8/8=2n密排六方：密排六方：ni=3，nf=2，nr=12 晶胞原子数：晶胞原子数：n=3+2/2+12/6=6o晶胞中的原子数晶胞中的原子数n第66页/共95页2011年68222333o点阵常点阵常数数第67页/共95页2011年69体心立方体心立方CN=8密排六方密排六方CN=12面心立方面心立方CN=12第68页/共95页2011年702233第69页/共95页2011年71面心立方面心立方体心立方体心立方密排六方密排六方原子数原子数n426点阵常数点阵常数a=2Rc/a=1.633配位数配位数CN12812致密度致密度0.740.680.742aR 4 33aR 第70页/共95页2011年72间隙中所能间隙中所能容纳的最大容纳的最大圆球半径圆球半径o晶体结构中的间隙晶体结构中的间隙第71页/共95页2011年73第72页/共95页2011年74 八面体间隙八面体间隙四面体间隙四面体间隙第73页/共95页2011年75n四面体间隙：四面体四面体间隙：四面体n 晶胞中间隙数目：晶胞中间隙数目：n 每面每面4个，共个，共24/2=12个个n 间隙半径：间隙半径：rB/rA 四面体间隙四面体间隙八面体间隙八面体间隙 两种间隙形状均不对称，两种间隙形状均不对称，棱边长度不全相等。棱边长度不全相等。第74页/共95页2011年76第75页/共95页2011年77第76页/共95页2011年78o晶体中原子的堆垛方式晶体中原子的堆垛方式第77页/共95页2011年79球体在平面上的最紧密堆球体在平面上的最紧密堆积积o晶体中原子的堆垛方式晶体中原子的堆垛方式第78页/共95页2011年80ABC第79页/共95页2011年81ABCC=A第80页/共95页2011年82 不同堆积方不同堆积方式侧视图式侧视图a)密排六方结密排六方结构构b)面心立方结面心立方结构构第81页/共95页2011年83n从热力学角度来看从热力学角度来看,每一种晶体都有其每一种晶体都有其形成形成和和稳定稳定存在存在的热力学条件的热力学条件;n化学组成相同的物质在不同的热力学条件化学组成相同的物质在不同的热力学条件(不同温不同温度或不同压力范围度或不同压力范围)下形成结构不同的晶体的现象下形成结构不同的晶体的现象，称为，称为同质多晶现象同质多晶现象,所产生的每一种化学组成相所产生的每一种化学组成相同但结构不同的晶体称为同但结构不同的晶体称为变体变体;n如如Fe:912 体心立方结构体心立方结构 -Fe 9121394 面心立方结构面心立方结构 -Fe 1394熔点熔点 体心立方结构体心立方结构 -Fe第82页/共95页2011年84第83页/共95页2011年85o陶瓷的晶体结构陶瓷的晶体结构第84页/共95页2011年86n离子离子键晶体陶瓷的结键晶体陶瓷的结构构o负离子配位多面体：与某一个正离子成配位负离子配位多面体：与某一个正离子成配位关系而邻接的各个负离子中心线所构成的多关系而邻接的各个负离子中心线所构成的多面体。面体。00.1552哑铃状哑铃状R+/R-正离子正离子配位数配位数负离子配位多面体的形状负离子配位多面体的形状0.155 0.2253三角形三角形0.225 0.4144四面体四面体0.414 0.7326八面体八面体0.732 1.008立方体立方体1.0012最密堆积最密堆积第85页/共95页2011年87NaCl晶体晶格晶体晶格n陶瓷材料中陶瓷材料中MgO、CaO、FeO和和NiO，钢中碳化钢中碳化物物VC、TiC、NbC等都属该晶型。等都属该晶型。n典型离子晶体的结构典型离子晶体的结构n NaCl晶型晶型第86页/共95页2011年88ZrO2晶胞结构晶胞结构第87页/共95页2011年89 Al2O3结构结构-Al2O3Al2O3的晶体的晶体结构结构第88页/共95页2011年90金刚石结构金刚石结构晶胞晶胞o共价键晶体陶瓷的结构共价键晶体陶瓷的结构第89页/共95页2011年91第90页/共95页2011年92SiC结构结构n与金刚石结构类似，与金刚石结构类似，Si与与C都是都是族的元族的元素，均可形成素，均可形成4个共个共价键结合。价键结合。nC原子位于面心立方原子位于面心立方结构顶点及面心位置结构顶点及面心位置，Si原子交叉占据体原子交叉占据体对角线对角线1/4位置。位置。nSi、C的配位数均为的配位数均为4。nZnS、AgI的结构与的结构与SiC相似。相似。第91页/共95页2011年93相对原子质量相对原子质量:每摩尔质量每摩尔质量(g)0.6021024:阿伏加德罗常阿伏加德罗常数数解解:已知晶体结构已知晶体结构晶胞原子数晶胞原子数(4)及原子半径与晶格参数及原子半径与晶格参数a的关系的关系晶胞体积晶胞体积密度密度=晶胞原子质量晶胞原子质量/晶胞体积晶胞体积ar423615.024ra根据根据 有有 (nm)333924cmg93.8mMg93.8103615.010602.05.634体积质量所以有所以有:第92页/共95页2011年94例例4：已知：已知Srnm,Mg/m3.求求1mm3固态锶里有多少原子固态锶里有多少原子?其原其原子堆积密度是多少子堆积密度是多少?,锶属立方晶系锶属立方晶系,其晶体结构为何其晶体结构为何?(2)堆积密度堆积密度:3192333mm1078.1106.02g87.62mmg106.2个Srn(3)因为堆积密度为因为堆积密度为0.74,所以该晶体为面心立方结构所以该晶体为面心立方结构.74.01078.110215.0341936堆积第93页/共95页2011年95第94页/共95页