金属的晶体结构
2026年07月26日
一、金属的晶体结构
1.晶体与非晶体
物质通常分为晶体与非晶体两大类,二者通过原子的排列是否有规律进行区分。
(1)晶体 内部的原子按一定次序作有规则排列的物质称为晶体。冰、结晶盐、石墨及所有的固态金属和合金等都属于晶体。晶体的特点是:
1)有一定的熔化温度:如铁的熔点为1538℃。这说明要想破坏晶体中原子排列的规则,必须将其加热到一定的温度才行。
2)具有各向异性:指在晶体内各个方向上,具有不同的力学性能。这是内部晶格方位一致,因而在不同方向上原子排列密度不同、结合力不同的缘故。不过,实际金属材料都是多晶体,单个晶体的各向异性相互抵消,所以一般并不显示各向异性的特征。
3)具有规则的外形:每一种晶体都有自己规则的外形。
(2)非晶体 原子作散乱无序堆积的物质称为非晶体。普通玻璃、松香、蜡烛等都属于非晶体。非晶体具有完全不同于晶体的特点:(https://www.daowen.com)
1)没有固定的熔化温度。
2)具有各向同性。
3)外形不规则。
2.晶格与晶胞
(1)晶格 实际晶体中的原子都是紧密地堆积在一起的。为了容易看清楚晶体中原子的空间排列方式,一般用假想的线条将各原子的中心连接起来,这样就构成了一个假想的空间格架,每个原子都位于该假想空间格子的各结点上。这种用以描绘原子在晶体中排列形式的空间格架叫作“结晶格子”,简称“晶格”。
(2)晶胞 为方便起见,通常取晶格中一个能代表原子在空间排列规则的最小基本单元来描述晶体结构,这一基本单元称为“晶胞”。晶胞的形状和大小足以代表整个晶格的结构特征。