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  • 密堆积结构

    原子和离子都具有一定的有效半径,因而可以看成是具有一定大小的球体。在金属晶体和离子晶体中,金属键和离子键没有方向性和饱和性。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 密堆积结构
    半径: 原子和离子都具有一定的有效半径 近似: 看成是具有一定大小的球体
    分类: 六方密堆积(hcp)

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    简介/密堆积结构 编辑

    故而, 从几何角度看,金属原子之间或者粒子之间的相互结合,在形式上可以看作是球体间的相互堆积。晶体具有最小内能性,原子和离子相互结合时,相互间的引力和斥力处于平衡状态,这就相当于要求球体间做紧密堆积!

    分类/密堆积结构 编辑

    1、晶体金属中原子的堆积方式常见的有:六方密堆积(HCP)(又称镁型堆积),面心立方密堆积(FCC)(又称铜型堆积),体心立方堆积(BCC)(又称钾型堆积),其中面心立方密堆积和六方立方密堆积的空间利用率最大为74%,而体心立方堆积的空间利用率仅为68%

    2、不等大球体做紧密堆积时,可以看作较大的球体成等大球的堆积方式,较小的球体按其本身的大小来填充八面体或者四面体空隙,这多见于离子晶体中,比如氯化钠等。

    晶体中的原子(或离子)在没有其他因素(例如价键的方向性、正负离子的相间排列等)的影响下,由于彼此之间的吸引力会尽可能地靠近,以形成空间密堆积排列的稳定结构。空间堆积的致密度用空间利用率(晶胞内原子总体积占晶胞体积的百分数)表示。

    将离子(一般为金属离子)近似地看成是等径的刚球,其平面密排图形如图1中A球的排列所示。球的间隙有B和C两种。在排第二层时须将球放到B(或C)位才能得到最紧密的堆积。但排第三层时,由于第二层形成的球隙可能是A或C(设第二层为B 位),所以视球放置的位置不同而有两种密堆积结构。

    结构/密堆积结构 编辑

    ① 立方密堆积。将第三层球放到C位,则第四层球放入第三层球形成的间隙 A处,并依ABCABC…规律重复地堆积下去,如图2a所示。面心立方的(111)面沿【111】方向堆积的情况就是如此,金属Cu、Al、Au等的结构属于这种结构。

    ② 六角密堆积。将第三层球放到 A位,并依ABABAB…顺序堆积下去(图2b)。当六角晶系中轴比с/a=1.633时,其(0001)面沿【0001】方向的堆积情况就如此。金属Zn、Mg、Be等属于这种结构。

    两种密堆积结构的空间利用率均为74%

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