金属晶体中空间利用率的计算
时间:2021-12-03 10:52 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 空间利用率
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一、简单立方堆积
在简单立方堆积的晶胞中,晶胞边长a等于金属原子半径r的2倍,晶胞的体积V晶胞=(2r)3 。晶胞上占有1个金属原子,金属原子的体积V原子=4πr3/3,所以空间利用率V原子/V晶胞= 4πr3/(3×(2r)3 )=52.33﹪ 。
二、体心立方堆积
体心立方堆积晶胞中,体对角线上的三个原子相切,体对角线长度为原子半径的4倍。
三、六方最密堆积
六方最密堆积的晶胞含有2个原子。不再是立方结构。晶胞上、下两个底面为紧密堆积的四个原子中心连成的菱形,边长a = 2r ,夹角分别为60°、120°。底面积s = 2r×2r×sin60°。晶胞的高h的计算是关键。在晶胞的上、下两层紧密堆积的四个原子中,各有两个凹穴,中间层的原子在上、下两层正对的凹穴中。中间层的原子和上层形成凹穴的三个原子构成一个正四面体;和下层对应的三个原子也构成一个正四面体,这两个正四面体的高之和就是晶胞的高。
四、面心立方最密堆积
在面心立方最密堆积的晶胞中,面对角线长度是原子半径的4倍。假定晶胞边长为a,则a2 + a2 = (4r)2 ,a = 2√2r ,晶胞体积V晶胞=16√2r3 。面心立方堆积的晶胞上占有的原子数为4,原子占有的体积为V原子 = 4×(4πr3/3)
(责任编辑:化学自习室)
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