《金属学与热处理 Physical metallurgy and heat treatment》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 金属的晶体结构（1.2）金属的晶体结构

§1—2金属的晶体结构 金属的特性和金属键 畚1、特性 6良好的导电性、导热性、塑性,具有金属光泽,不透明, 正的电阻温度系数 番2、原因 6这主要是与金属原子的内部结构以及原子间的结合方式有 关 上一级

§1—2 金属的晶体结构 一、金属的特性和金属键 1、 特性 良好的导电性、导热性、塑性，具有金属光泽，不透明， 正的电阻温度系数。 2、 原因 这主要是与金属原子的内部结构以及原子间的结合方式有 关。 上一级

3、金属键 当大量金属原子结合在一起,构成金属晶体时,金属原 子失去外层电子变成正离子;失去的外层电子成为自由 电子,为整个金属所共有,构成电子云,金属正离子在 其平衡位置作高频率的热振动;金属离子和自由电子之 间的引力与离子间和电子间的斥力相平衡,从而构成稳 定的金属晶体。这种结合方式称之为金属键 上一级

3、金属键 当大量金属原子结合在一起，构成金属晶体时，金属原 子失去外层电子变成正离子；失去的外层电子成为自由 电子，为整个金属所共有，构成电子云，金属正离子在 其平衡位置作高频率的热振动；金属离子和自由电子之 间的引力与离子间和电子间的斥力相平衡，从而构成稳 定的金属晶体。这种结合方式称之为金属键。 上一级

金属特性的金属键理论解释 (1)自由电子在电场的作用下定向运动形成电流,从而显示 出良好的导电性。 (2)随着温度升高,正离子振动的振幅要加大,对自由电子 通过的阻碍作用也加大,因而,金属的电阻是随温度的 升高而增加的,即具有正的电阻温度系数。 (3)自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能,因而使 金属具有较好的导热性。 上一级

金属特性的金属键理论解释 (1)自由电子在电场的作用下定向运动形成电流，从而显示 出良好的导电性。 (2)随着温度升高，正离子振动的振幅要加大，对自由电子 通过的阻碍作用也加大，因而，金属的电阻是随温度的 升高而增加的，即具有正的电阻温度系数。 (3)自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能，因而使 金属具有较好的导热性。 上一级

(4)当金属发生塑性变形后,正离子与自由离子间 所能保持金属键的结合,使金属显示出良好的 塑性。 (5)自由电子能吸收可见光的能量,故金属具有不 透明性。吸收能量后跳到较高能级的电子,当 它重新跳回到原来低能级时,就把所吸收的可 见光的能量以电磁波的形式辐射出来,在宏观 上就表示为金属的光泽。 上一级

⑷当金属发生塑性变形后，正离子与自由离子间 所能保持金属键的结合，使金属显示出良好的 塑性。 ⑸自由电子能吸收可见光的能量，故金属具有不 透明性。吸收能量后跳到较高能级的电子，当 它重新跳回到原来低能级时，就把所吸收的可 见光的能量以电磁波的形式辐射出来，在宏观 上就表示为金属的光泽。 上一级

二、金属中常见的晶格 1、体心立方晶格(图 a=b=ca=阝=y=90° 晶胞中实际原子数为: 8× +1=2 具有体心立方晶格的金属有:a-Fe、Cr W、Mo、V等。 上一级

二、金属中常见的晶格 1、体心立方晶格(图) a=b=c α=β=γ=90° 晶胞中实际原子数为: 具有体心立方晶格的金属有：α-Fe、Cr、 W、Mo、V等。 1 2 8 8 1 + = 上一级

2、面心立方晶格(图 ea=b=ca=阝==90° 6晶胞中原子数为: 8×1+6× 具有面心立方晶格的金属有:y-Fe、Al Cu、Au、Ag、Pb、N等。 上一级

2、 面心立方晶格(图) a=b=c α=β=γ=90° 晶胞中原子数为： 具有面心立方晶格的金属有：γ-Fe、Al、 Cu、Au、Ag、Pb、Ni等。 4 2 1 6 8 1 8 +  = 上一级

63、密排六方晶格(图) 6a=bc0=B=90°=120 密排六方晶格中原子数为: 12×1+2 2+3= 6(个) 6具有密排六方晶格的金属有:Mg、Zn、Be、 Cd等。 上一级

3、 密排六方晶格(图) a=b≠ c α=β=90° γ=120 ° 密排六方晶格中原子数为： 具有密排六方晶格的金属有：Mg、Zn、Be、 Cd等。 3 6(个) 2 1 2 6 1 1 2 +  + = 上一级

三、晶体结构的致密度 致密度:是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比。 1、体心立方的致密度 2个原子体积2×(42 323 晶胞体积 a) 丌=0.68 上一级

三、晶体结构的致密度 致密度：是指晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比。 1、 体心立方的致密度 =  = 3 3 3 2 4 2 a （ ）  晶胞体积 个原子体积 0.68 8 4 3 3 3 4 2 3 3 = =    a （ ） （ a） 上一级

2、面心立方与密排六方的致密度 计算同体心立方,均为074 6致密度数值越大,则原子排列越紧密。 上一级

2、面心立方与密排六方的致密度 计算同体心立方，均为0.74。 致密度数值越大，则原子排列越紧密。 上一级

畚四、配位数的概念 6配位数是指晶体结构中,与任一原于最近邻并且 等距离的原子数 体心立方:8;面心立方:12;密排六方:12 份配位数的多少也可以反映原子排列的紧密程度。 上一级

四、配位数的概念 配位数是指晶体结构中，与任一原于最近邻并且 等距离的原子数。 体心立方：8；面心立方：12；密排六方：12 配位数的多少也可以反映原子排列的紧密程度。 上一级