《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）第3章 晶体结构 Crystal Structure 3-2 金属合金相结构（Crystal structure of metals）

第3章晶体结构Crystal Structure3.1晶体化学（Crystal chemical)3.1.1原子半径与离子半径3.1.2球体紧密堆积与间隙3.1.3配位数与配位多面体3.2金属的晶体结构j (Crystal structure of metals)3.2.1单质金属的晶体结构3.2.2金属合金的晶体结构3.3无机非金属材料结构3.3.1离子晶体的结构规则3.3.2典型的离子晶体结构3.3.3硅酸盐晶体结构(Silicatecrystal structure)3.4高分子的晶态结构（Crystalline structureofpolymers

第3章 晶体结构 Crystal Structure 3.1 晶体化学（Crystal chemical） 3.1.1 原子半径与离子半径 3.1.2 球体紧密堆积与间隙 3.1.3 配位数与配位多面体 3.2 金属的晶体结构（Crystal structure of metals） 3.2.1 单质金属的晶体结构 3.2.2 金属合金的晶体结构 3.3 无机非金属材料结构 3.3.1离子晶体的结构规则 3.3.2典型的离子晶体结构 3.3.3 硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure) 3.4高分子的晶态结构 (Crystalline structure of polymers)

3.2金属的晶体结构金属合金的晶体结构3.2.21.合金alloy基本概念2.组元component3.相phase

1.合金 alloy 2. 组元 component 3 .2 金属的晶体结构 3.2.2 金属合金的晶体结构 3. 相phase 基本概念

3.2金属的晶体结构3.2.2金属合金的晶体结构1.合金>2种金属元素，或金属/非金属元素，经熔炼/烧结等形成的具有金属特性的物质alloy组成合金最基本的独立的物质。2.组元元素/化合物componentElemment/compound合金的组元一定是金属吗？Elemment:金属元素Fe、Cu、Al等黄铜(Cu-Zn)非金属元素C、N、O等Fe- Fe,C等

1.合金 alloy ≥2种金属元素，或金属/非金属元素， 经熔炼/烧结等形成的具有金属特性的物质. 2. 组元 component 组成合金最基本的独立的物质。 元素/化合物 Elemment/compound 3 .2 金属的晶体结构 3.2.2 金属合金的晶体结构 黄铜（Cu-Zn）、 Fe- Fe3C等 Elemment: 金属元素Fe、Cu、Al等， 非金属元素C、N、O等 合金的组元 一定是 金属吗？

空气油3.相phase沉淀物水具有同一聚集状态，相同晶体结构成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分。金刚石与石墨石墨的晶体结构共析钢室温组织01:12

01:12 4 3. 相phase 具有同一聚集状态，相同晶体结构，成分和性能均一， 并以界面相互分开的组成部分。 金刚石与石墨 共析钢室温组织

间隙固溶体1固溶体置换固溶体相正常价化合物电子化合物中间相间隙相(金属化合物）间隙化合物拓扑密堆相(TCP相)R

间隙固溶体 置换固溶体 正常价化合物 电子化合物 间隙相 间隙化合物 相 固溶体 中间相 (金属化合物) 拓扑密堆相(TCP相)

1.固溶体的晶体结构Crystal structureof solid solution(一) E固溶体的概念Concept of solid solution(二)固溶体的分类Classification of Solid Solution(三) 固溶体的性能一一固溶强化Solid Solution Strengthening01:12

01:12 6 1. 固溶体的晶体结构 Crystal structure of solid solution (一) 固溶体的概念 Concept of solid solution (二)固溶体的分类 Classification of Solid Solution (三) 固溶体的性能－－固溶强化 Solid Solution Strengthening

1固溶体的晶体结构Crystal structureof solid solution（一）固溶体的概念Concept of solid solution组元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、结构与组元之一相同的固相，称为固溶体solid solution与固溶体结构相同的组元为溶剂，另一组元为溶质固溶体的Alcohol最大特点：WaterLiquidsolution保持溶剂的晶体结构Mixing on themolecularscaleNiCuOHOCHsOH

⚫ 组元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、结构与组 元之一相同的固相，称为固溶体 solid solution 。 ⚫ 与固溶体结构相同的组元为溶剂，另一组元为溶质。 (一) 固溶体的概念 Concept of solid solution ◼ 固溶体的 最大特点: ◼ 保持溶剂的 晶体结构。 1. 固溶体的晶体结构 Crystal structure of solid solution

Znα黄铜：Cu-ZnZn溶于Cu中形成的以Cu为基的α固溶体。溶剂（Cu）的fcc点阵。1Zn-Cu合金:CuZn少量Cu溶解于Zn中形成的以Zn为基的固溶体具有Zn的hcp点阵

Zn-Cu合金： 少量Cu溶解于Zn中形成的 以Zn为基的固溶体， 具有Zn的hcp点阵。 α黄铜：Cu-Zn, Zn溶于Cu中形成的以Cu为基的 α固溶体。 溶剂（Cu）的fcc点阵

(二)固溶体的分类Classification of Solid Solution(1)按溶质原子在溶剂晶格中的位置间隙固溶体置换固溶体(2)按溶质原子在固体中的溶解度有限固溶体（连续）固溶体无限(3)按溶质原子在固溶体内分布是否有规则无序固溶体有序固溶体

⑵ 按溶质原子在固体中的溶解度 ⑶ 按溶质原子在固溶体内分布是否有规则 间隙固溶体 置换固溶体 有限固溶体 无限（连续）固溶体 有序固溶体 无序固溶体 (二) 固溶体的分类 Classification of Solid Solution （1）按溶质原子在溶剂晶格中的位置

(一)间隙固溶体与置换固溶体1.间隙固溶体interstitial solid solution小溶质原子(H，B，C，N)进入晶格的间隙位置形成的固溶体。离子间隙：阳离子：Nat,Cat间隙固熔体阴离子： CI,F-上海大学轴粤制作浴溶厂溶剂原子溶质原子

离子间隙： 阳离子：Na+ ,Ca+, 阴离子：Cl－,F－ (一)间隙固溶体与置换固溶体 1.间隙固溶体 interstitial solid solution 小溶质原子(H，B，C，N) 进入晶格的间隙位置形成的固溶体