自然界中, 一切物質(zhì)都是由原子組成的。按照原子在物質(zhì)內(nèi)部的排列方式, 可以把物質(zhì)分為晶體和非晶體兩大類。金屬和合金屬于晶體。

1. 晶體的特點(diǎn)

原子按一定幾何形狀有規(guī)則、有次序地排列的物質(zhì)稱為晶體。晶體的特點(diǎn)是: 有規(guī)則的外形; 有固定熔點(diǎn); 具有各向異性。

2. 晶體結(jié)構(gòu)

(1 ) 晶格

為了便于分析各種晶體中原子排列的規(guī)律可以用假想線將各原子的中心連接起來, 這樣就構(gòu)成了空間格子。這種用來描述晶體原子排列形成的空間格子叫做“晶格”。晶格中線與線的交點(diǎn)就是原子所在的正常位置。可以把每兩個(gè)原子中心的連線想像成原子之間的結(jié)合力, 只要原子處于晶格中的正常位置, 它所受到的每一對力都正好相互抵消。

(2 ) 晶面和晶向

晶格是由一層層的原子堆砌而成, 晶格中各種方位的原子層叫“晶面”。

晶格中由原子組成的任一條直線, 它代表原子在晶體中的排列方向, 這些直線就叫做“晶向”。

(3 ) 晶胞

用晶格來描述晶體結(jié)構(gòu)很不方便, 為了方便起見, 通常取晶格中的一個(gè)最基本的單元,稱之為“晶胞”。

1. 體心立方晶格

體心立方晶格的晶胞是一個(gè)立方體, 在立方體的每一個(gè)角上和立方體的中心都有一個(gè)原子。如α—鐵、鉻、鎢、釩、鉬等金屬均具有這種晶格形式。

2. 面心立方晶格

面心立方晶格晶胞是一個(gè)立方體, 在立方體的每一個(gè)角上 (共 8 個(gè)角 ) 和每一個(gè)面上(6 個(gè)面 ) 的中心都有一個(gè)原子。具有這種晶格形式的金屬有γ—鐵、鋁、銅、鎳等。

3. 密排六方晶格

密排六方晶格晶胞是一個(gè)六方柱體。在六方柱體的每一個(gè)角上和上下底面的中心各排列一個(gè)原子, 在柱體中心還排列有三個(gè)原子。具有這種晶格形式的金屬有鎂、鋅、鈦等。