【乾貨資源】體心立方(BCC)晶胞知識點全解析,圖解更易懂

2021-01-16 材子考研

位於頂點上的原子(①-⑨)屬於該晶胞的部分為1/8,體心處的原子屬於該晶胞的部分為1。因此:原子數為:

體心處的原子與頂點處的原子均相切,因此原子半徑即為體心處原子與頂點處原子之間距離的一半。

與任一原子相距最近且距離相等的原子數。因與體心處原子距離最近且相等的原子位於8個頂點。故配位數為8。

【注】配位數與緻密度數值越大,表明原子堆積越密,緊密程度越大。

位於體心處的原子與頂角的8個原子相接觸,頂角的8個原子互不接觸,兩條斜對角線所組成的面原子排列較為緊密,為了獲得較為緊密的排列,第二層次密排面(B層)的每個原子(2、3號原子)落在第一層(A層)的空隙中心,第三層位於第二層空隙中心上,與第一層重複,因此堆垛方式為AB AB AB..

由於9號原子與其他原子均相切,因此由2、4.6、8、9號原子所組成的平面最緊密稱為密排面,用{110}表示。

同理,由1、3、5、7、9號原子組成的平面也屬於密排面。

由於位於體對角線的3個原子相切,因此在此方向上是最緊密的方向,稱為密排方向,圖中5、9、3號原子的方向即為密排方向,用<111>表示。

同理,1、9、7號原子的方向也屬於密排方向。

確定間隙中心:由對稱性,間隙中心位於①②③④組成的平面上,x軸1/2處,y軸1/4處。

確定間隙個數:每個面可形成4個四面體。因為每個面有四條線,但每條線屬於兩個面,如①-④這條線屬於上面和左面這兩個面。因此間隙個數:4×6×1/2=12個。

確定間隙半徑:間隙中心距④號原子中心的距離為

確定間隙中心:八面體頂點上的六個原子分別是體心位置的兩個原子和頂點上的四個原子。間隙中心位於上面的面心處。值得注意的是,體心原子⑨⑩之間的距離也為a,相當於稜上的兩個原子,則稜中心也是八面體間隙中心。

確定間隙個數:每個面都能組成一個八面體,一個晶胞6個面,八面體間隙共6個。

確定間隙半徑:找距離最近的原子距間距中心的距離。⑨⑩號原子距離間隙中心最近。

體心立方晶胞四面體間隙半徑>八面體間隙半徑。那麼是否可以說明,鐵素體是C溶入到BCC晶格的四面體間隙中從而形成的間隙固溶體呢?

答案是錯誤的,因為體心立方晶胞的八面體間隙是非正八面體,而四面體間隙是正四面體,當C進入晶格中時,進入正四面體間隙中,四個原子對C的阻礙作用是相同的,而進入八面體間隙時,由於各個原子間距是不同的,相當於只有兩個原子阻礙。

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