6.晶体中原子堆垛方式

广西大学2020年研究生入学考试《材料科学基础(822)》考试大纲与参考书目考试性质考试方式和考试时间试卷结构考试内容一、金属材料（一）原子结构和键合了解的内容：1. 原子结构。

2.高分子链。

重点：原子间的键合。

（二）晶体学基础了解的内容：1. 晶体的对称性。

2.极射投影 3.倒易点阵理解的内容：1.中间相特性。

掌握的内容： 1. 空间点阵与晶胞。

2.晶向指数和晶面指数。

3.晶带定律。

4.晶面间距。

5. 三种典型的金属晶体结构。

6.晶体的原子堆垛方式和间隙。

7.固溶体的性质。

重点：典型的金属晶体结构、空间点阵、密勒指数。

（三）晶体缺陷了解的内容： 1.点缺陷的运动。

2.外表面。

3.相界理解的内容：1. 点缺陷的形成。

2.点缺陷的平衡浓度。

3.位错的应力场。

4.位错的应变能与线张力。

5.作用在位错线上的力。

6.位错间的交互作用力。

7.实际晶体结构中的伯氏矢量。

8.不全位错掌握的内容： 1.刃型位错、螺型位错、混合位错的特征。

2.伯氏矢量的确定、特性与表示方法。

3.位错的滑移、攀移与交割。

4.位错的密度。

5.位错的生成与增值。

6.位错反应。

7.晶界和亚晶界。

8.堆垛层错9.孪晶界。

重点：位错类型及其特点、位错理论。

（四）固体中原子及分子的运动了解的内容： 1.交换机制。

2.扩散系数D与浓度相关时的求解。

3.原子跳跃。

4.无规则行走与扩散距离。

理解的内容： 1.扩散的热力学分析。

2.扩散激活能。

3.反应扩散。

掌握的内容：1.菲克第一定律、第二定律。

2.扩散方程的解（一端成分不受扩散影响的扩散体）。

3.柯肯达尔效应。

4.间隙机制。

5.空位机制。

6.扩散系数。

7.影响扩散的因素。

重点：扩散机制、扩散系数的影响因素。

（五）材料的形变和再结晶了解的内容： 1.弹性变形的本质。

2.弹性变形的特征和弹性模量。

3.弹性的不完整性。

4.粘弹性。

理解的内容：1.多晶体的塑性变形:晶粒取向的影响。

2. 再结晶后的晶粒长大的影响因素。

原子堆垛方式
原子堆垛方式是指将原子按照一定规律堆放在晶体中的方式。

在固体物理学中，原子堆垛方式是研究晶体结构和性质的基本手段之一。

原子堆垛方式可以分为密堆和疏堆两种方式，密堆方式是指原子堆放紧密，接触面积较大，而疏堆方式则是指原子堆放较松散，接触面积较小。

原子堆垛方式对晶体的性质具有重要的影响。

不同的堆垛方式会导致晶体的结构和性质的差异。

例如，钻石和石墨都是由碳元素组成的，但钻石的原子堆垛方式是密堆方式，而石墨的原子堆垛方式是疏堆方式，因此它们的物理性质也有很大的不同。

原子堆垛方式也可以被用来设计新的材料。

通过控制原子堆垛方式，可以制备出具有特殊性质的材料。

例如，通过将原子堆垛方式从密堆变为疏堆，可以制备出具有超导性质的材料。

总之，原子堆垛方式是晶体结构和性质研究的基础，也是材料设计和制备的重要手段之一。

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体心立方晶格是一种金属晶体结构，其中原子排列呈立方堆垛，每个原子位于立方堆垛的中心或体心。

这种晶格结构在许多金属中都有出现，如铜、银、金等。

体心立方晶格的原子堆垛方式有两种：面心立方晶格和底心晶格。

在面心立方晶格中，原子排列呈立方堆垛，每个原子位于立方堆垛的面心或体心；而在底心晶格中，原子排列呈立方堆垛，每个原子位于立方堆垛的底心。

在体心立方晶格中，每个原子位于立方堆垛的中心或体心。

由于这种晶格结构中的原子排列紧密，所以它具有高密度的特点。

在体心立方晶格中，原子的堆垛方式可以呈现出有序或者无序的状态。

有序指的是原子的位置和取向具有固定的规律；而无序指的是原子的位置和取向没有固定的规律。

体心立方晶格的堆垛方式对于金属的物理性质和化学性质都有很大的影响。

例如，在体心立方晶格中，金属的导电性和导热性较好，因为原子的有序排列使得电子的运动更加顺畅。

此外，体心立方晶格中的金属具有较高的硬度和强度，因为原子的紧密排列使得金属的晶格结构更加稳定。

在体心立方晶格中，原子的堆垛方式也可以发生变化。

例如，在铜中，原子的堆垛方式可以由有序变为无序，这种现象被称为铜的时效现象。

在铜中，原子的无序排列会导致铜的硬度和强度降低，从而影响铜的使用性能。

总之，体心立方晶格是一种具有高密度和高硬度的金属晶体结构。

它的堆垛方式对于金属的物理和化学性质都有很大的影响。

在体心立方晶格中，原子的有序或无序排列会影响金属的性能和使用寿命。

因此，了解体心立方晶格的堆垛方式和作用机制对于材料科学和冶金学的研究具有重要的意义。

北京工业大学试卷七2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础适用专业：材料科学与工程一、名词解释1•脱溶(二次结晶)2•空间群3•位错交割4•成分过冷5.奥氏体6 •临界变形量7.形变织构8.动态再结晶9.调幅分解10.惯习面二、填空1.晶体宏观对称要素有⑴、⑵、⑶、⑷和⑸。

2.NaCI型晶体中Nh离子填充了全部的⑹空隙，CsCI晶体中CS离子占据的是⑺空隙，萤石中F-离子占据了全部的⑻空隙。

3.非均匀形核模型中晶核与基底平面的接触角9 =n /2，表明形核功为均匀形核功的(9) , 9 = (10)表明不能促进形核。

4.晶态固体中扩散的微观机制有(11) 、(12) 、(13) 和(14)。

5.小角度晶界由位错构成，其中对称倾转晶界由(佝位错构成，扭转晶界由(16)位错构成。

6.发生在固体表面的吸附可分为(17)和(18)两种类型。

7.固态相变的主要阻力是(19) 和(20)。

三、判断正误1.对于螺型位错，其柏氏矢量平行于位错线，因此纯螺位错只能是一条直线。

2.由于Cr最外层s轨道只有一个电子，所以它属于碱金属。

3.改变晶向符号产生的晶向与原晶向相反。

4.非共晶成分的合金在非平衡冷却条件下得到100烘晶组织，此共晶组织称伪共晶。

5.单斜晶系a =丫=90工B。

6.扩散的决定因素是浓度梯度，原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。

7.再结晶完成后，在不同条件下可能发生正常晶粒长大和异常晶粒长大。

8.根据施密特定律，晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。

9.晶粒越细小，晶体强度、硬度越高，塑性、韧性越差。

10•高聚物材料中，大分子链上极性部分越多，极性越强，材料强度越大。

四、影响晶态固体中原子扩散的因素有哪些？并加以简单说明。

五、1 •什么是时效处理？2•说明通过时效处理产生强化的原因。

3•实际应用过程中，为消除时效强化可采用什么处理方法？为什么？六、1 •什么是形状记忆效应？2•说明通过马氏体相变产生形状记忆效应的原因。

晶体的原子堆垛方式和间隙
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列而成的固体。

晶体的原子堆垛方式和间隙是晶体结构的重要组成部分，对晶体的物理、化学性质和应用具有重要影响。

晶体的原子堆垛方式是指晶体中原子的排列方式。

晶体中原子的排列方式可以分为三种：立方密堆、六方密堆和面心立方密堆。

立方密堆是指原子在三维空间中按照立方体的方式排列，每个原子周围有六个邻居原子。

六方密堆是指原子在三维空间中按照六边形的方式排列，每个原子周围有十二个邻居原子。

面心立方密堆是指原子在三维空间中按照面心立方体的方式排列，每个原子周围有十二个邻居原子。

晶体的间隙是指晶体中原子之间的空隙。

晶体中原子之间的空隙可以分为两种：八面体间隙和四面体间隙。

八面体间隙是指一个原子周围有六个邻居原子，这六个邻居原子构成了一个八面体，这个八面体的中心就是这个原子的八面体间隙。

四面体间隙是指一个原子周围有四个邻居原子，这四个邻居原子构成了一个四面体，这个四面体的中心就是这个原子的四面体间隙。

晶体的原子堆垛方式和间隙对晶体的物理、化学性质和应用具有重要影响。

不同的原子堆垛方式和间隙会影响晶体的密度、硬度、热膨胀系数、热导率、电导率等物理性质。

例如，面心立方密堆的晶
体比立方密堆的晶体更密集，硬度更大，热膨胀系数更小。

四面体间隙比八面体间隙更小，因此四面体间隙更容易被填充，晶体的化学性质也会因此而发生变化。

晶体的原子堆垛方式和间隙是晶体结构的重要组成部分，对晶体的物理、化学性质和应用具有重要影响。

研究晶体的原子堆垛方式和间隙，可以深入了解晶体的结构和性质，为晶体的应用提供理论基础。

4种基本堆积方式及其配位数基本堆积方式是指在晶体中，离子、分子或原子之间的堆积方式。

根据堆积方式的不同，可以分为四种基本堆积方式：立方堆积、面心堆积、密堆积和六方密堆积。

下面将详细介绍这四种堆积方式及其配位数。

1.立方堆积（简单堆积）：立方堆积是最简单的堆积方式，也是最常见的一种。

在立方堆积中，各种颗粒以立方体的排列方式相互堆积。

在立方堆积中，每个粒子与其周围六个粒子相邻，因此它的配位数为6。

立方堆积是最简单的结构，可以看作从一个平面一次堆积成一个立方体。

2.面心堆积（简称FCC）：面心堆积是指在每个立方格点上除了原来的原子外，再添加一个原子。

在面心堆积中，每个原子与周围的12个领居原子最为接近，因此它的配位数为12。

面心堆积具有很高的配位数，因此具有较高的密集度。

3.密堆积（简称HCP）：密堆积是指在每个原子的上面和下面各有一个原子，形成一个紧密堆积的结构。

在密堆积中，每个原子与周围的6个领居原子相邻，因此它的配位数为6。

密堆积的结构比较紧密，具有较高的密度。

4.六方密堆积：六方密堆积是在三维空间中从上至下交错堆积的结构。

在六方密堆积中，每个原子与周围的12个领居原子最为接近，因此它的配位数为12。

六方密堆积具有很高的配位数和较高的密集度。

这四种基本堆积方式在晶体中的分布和性质都有一定的差别。

立方堆积适用于离子、分子或原子相对较大的晶体，具有简单的结构和较低的密度。

面心堆积和密堆积则适用于离子、分子或原子相对较小的晶体，具有更紧密的结构和较高的密度。

而六方密堆积则适用于一些具有特殊晶体结构或分子结构的晶体。

总之，这四种基本堆积方式及其配位数是研究晶体结构和性质的重要基础。

了解和掌握这些堆积方式可以帮助我们更好地理解和解释晶体的物理化学性质，对于材料科学、固态物理、地质学等领域的研究具有重要的意义。

()四晶体中的原子堆垛方式因此面心立方晶格和密排六方晶格均属于最紧密排列的结构对各类晶体的配位数和致密度进行分析计算的结果表明，配位数以12为最大，致密度以0.74为最高为什么两者的晶体结构不同而却会有相同的密排程度为了回答这一向题需要了解晶体中的原子堆垛方式图1-10a为在一个平面上原子最紧密排列的情况原子之间彼此紧密接触这个原子最紧密排列的平面即密排面，对于密排六方品格而言是其底面，对于面心立方品格而言，则为垂直于立方体空间对角线的对角面密排面的六边形模型：可以把密排面的原子中心连结成六边形网格，该六边形网格又可分为六个等边三角形，而这六个三角形的中心又与原子的六个空隙中心相重合。

从图1.10可以看出，这六个空隙可分为b、c组，每组分别构成一个等边三角形。

第二层密排面的排列原则如图1.11所示：为了获得最紧密的排列，第二层密排面()层B的每个原子应当正好坐落在下面一层()层A密排面的b组空隙()组或c上关键是第三层密排面它有两种堆垛方式：1.第一种是第三层密排面的每个原子中心正好对应第一层()层A密排面的原子中心，第四层密排面又与第二层重复，以下依次类推。

因此，密排面的堆垛顺序是ABABAB，按照这种堆垛方式，即构成密排六方晶格，如图1.12所示C的每个原子中心不与第一层密排面的2.第二种堆垛方式是第三层密排而()层原子中心重复，而是位于既是第二层原子的空隙中心，又是第一层原子的空隙中心处。

之后，第四层的原子中心与第一层的原子中心重复，第五层的又与第二层的重复，照此类推，它的堆垛方式为ABCABCABC，这就构成了面心立方晶格，如图1.13所示体心立方晶格的原子堆垛方式：1.密排面是哪个：在体心立方晶胞中，除位于体心的原子与位于顶角的八个原子相切外，八个顶角上的原了彼此间并不相互接触。

显然，原子排列较为紧密的面相当于连结晶胞立方体的两个斜对角线所组成的面。

2.密排面模型：若将该面取出并向四周扩展，则可画成如图1.14所示的形式。

晶体的原子堆垛方式和间隙
晶体的原子堆垛方式和间隙是晶体学中重要的概念。

晶体是由原子、离子或分子组成的有序结构，其原子堆垛方式决定了晶体的物理性质和化学性质。

在同一元素或化合物形成的不同晶体中，原子的排列方式也是不同的，这种不同的排列方式称为晶体的晶体结构类型。

晶体结构有三种基本的原子堆垛方式：立方堆垛、六方堆垛和四方堆垛。

立方堆垛是指原子沿着等间距的方格状排列；六方堆垛是指原子沿着六边形状排列；四方堆垛是指原子沿着正方形状排列。

这三种堆垛方式都有各自的优点和缺点，因此在不同的晶体结构中都有所应用。

晶体的间隙是指原子排列时的空隙或孔洞。

这些间隙可以用来存储其他原子、离子或分子，从而影响晶体的物理性质和化学性质。

一些晶体结构具有很大的空隙，如金刚石晶体中的孔洞就可以容纳其他原子进入，这使得金刚石成为众所周知的硬度极高的材料。

总之，晶体的原子堆垛方式和间隙是晶体学中非常重要的概念，对于理解晶体结构和性质具有重要的意义。

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原子堆垛方式原子堆垛方式是一种特殊的堆垛方法，它模仿了原子的排列方式，具有紧密堆垛的特点。

在原子堆垛方式中，原子被排列成规则的结构，每个原子都与周围的原子紧密相连，形成一种有序的堆垛结构。

这种堆垛方式在材料科学、物理学和化学等领域具有重要的应用价值。

原子堆垛方式在材料科学中被广泛研究和应用。

在材料科学中，原子堆垛方式对材料的性能和结构具有重要影响。

不同的原子堆垛方式会导致材料具有不同的物理和化学性质。

通过控制原子的堆垛方式，可以改变材料的导电性、磁性、光学性质等，从而实现对材料性能的调控和优化。

例如，在半导体材料中，通过选择合适的原子堆垛方式，可以实现不同的能带结构，从而调控材料的导电性能。

在纳米材料中，原子堆垛方式的控制可以实现纳米粒子的有序排列，从而改变材料的光学性质和磁性。

物理学中的原子堆垛方式研究主要集中在晶体学领域。

晶体是一种由原子或分子按照一定的堆垛方式排列而成的固态物质。

晶体中原子的堆垛方式决定了晶体的结构和性质。

通过研究原子堆垛方式，可以揭示晶体的内部结构，理解晶体的物理性质。

晶体学的研究成果在材料科学、凝聚态物理学和固体化学等领域具有广泛的应用。

例如，在材料设计中，通过控制原子堆垛方式可以实现新型材料的合成和性能的优化。

在固态物理学中，通过研究原子堆垛方式可以揭示物质的相变机制和输运行为。

在固体化学中，通过分析原子堆垛方式可以推断化合物的化学键和晶格畸变。

化学中的原子堆垛方式研究主要涉及分子的堆垛方式。

分子是由原子按照一定的堆垛方式组成的化合物。

不同的分子堆垛方式决定了分子的空间结构和化学性质。

通过研究分子的堆垛方式，可以揭示分子的空间构型和相互作用，理解分子的化学性质和反应机理。

化学中的原子堆垛方式研究对于新型药物的设计和合成、催化剂的开发和优化等具有重要意义。

例如，在药物设计中，通过调控分子的堆垛方式可以改变药物的空间构型和生物活性。

在催化剂的研发中，通过研究分子的堆垛方式可以优化催化剂的结构和性能。

2023年暨南大学《821 材料综合》考研真题考试科目级代码：821材料综合考生请注意： 《材料综合》满分150分，考卷包括A 《基础化学》、B 《材料科学基础》两项内容。

请根据自己的专业背景和未来拟从事的专业研究方向，只能从A 、B 两项中任选其中一项作答，如果两项都做，仅记A 项的成绩。

请在答题纸上标明所选答卷类型。

A 、基础化学考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。

一、 是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画√，错误的画×）（共10小题，每小题1分，共计10分）（ ）1．由于 m G r ∆= -RT ln K Ө，所以温度升高，K Ө减小。

（ ）2．H 2O 的沸点高于H 2S 的沸点，是因为H —O 键的键能大于H —S 键的键能。

（ ）3．溶度积规则不适用于难溶弱电解质。

（ ）4．需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应。

（ ）5．H 3PO 4的共轭碱同时又是HPO 42-的共轭酸。

（ ）6．氢键是有方向性和饱和性的一类化学键。

（ ）7．I 2与CCl 4分子间只存在色散力。

（ ）8．酚酞为酸碱指示剂，它在酸性溶液中显酸色，在碱性溶液中显碱色。

（ ）9．将0℃冰放入0℃葡萄糖溶液中，冰会逐渐溶化。

（ ）10．波函数∣ψ∣2的空间图像为电子云。

二、 填空题（共7小题，每空1分，共20分）1．四次测定某溶液的浓度，结果分别为：0.2041、0.2049、0.2043、0.2046，单位为mol·L -1，则该实验结果的相对平均偏差为 。

2．原子序数Z = 42的元素原子的电子排布式为 ，价电子构型为 ，位于 周期 族，属于 区。

3. N 2 + 3H 22NH 3 m H r ∆= -46 kJ·mol -1，反应达平衡后，改变下列条件，N 2生成NH 3的转化率将会发生什么变化？(1) 压缩混合气体： ；(2) 引入H 2： ；(3) 恒压下引入稀有气体： 。