金属晶体的三种结构

其实钢铁也是有“细胞”的，只是我们定义的角度不一样，而钢铁的细胞我们把它叫晶胞。当金属为晶体时，我们可以将原子的堆叠抽象成单纯的具有空间结构的点和线，这些点和线是有分布和排列规律的，那么我们就可以将能反映排列特点的最小的几何单元称为晶胞

一、晶格和晶胞事实上不同的物质的晶格结构不同，则拥有不同的空间结构的晶胞，如四方的，六方的，可以想象当有很多的晶胞堆在一起时，有竖直堆积的，也有躺着堆积的，还有斜着堆积的，这样的大量的堆积方向相同的晶胞聚集在一起，就组成了一个晶粒，像极了我们的不同分化的人体组织，大量的晶粒就可以组成我们看到的实体啦！

晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间叫晶格

晶胞：反映晶格特征的最小几何单元

二、三种典型纯金属的晶体结构电子显微镜观察到晶体内部原子各种规则排列，称为金属的晶体结构。金属原子是通过正离子与自由电子的相互作用而结合的，称为金属键。

常见纯金属的晶体结构有：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

1.体心立方晶格Body Centered Cubic Lattice（BCC） 体心立方晶胞中的原子数为1/8x8+1=2个，致密度为0.68。体心立方：Cr铬、W钨、V钒、Cb铌、Ta钽、Mo钼、钢铁（α-Fe、δ-Fe）。

2.面心立方晶格Face Centered Cubic Lattice（FCC） 面心立方晶胞中的原子数为1/8x8+1/2x6=4个，致密度为0.74。面心立方：Al铝、Cu铜、Au金、Pb铅、Ni镍、Pt铂、Ag银、钢铁（γ-Fe）。

3.密排六方晶格Hexagonal Close Packed Lattice（HCP） 密排六方晶胞中的原子数为1/6x12+1/2x2+3=6个，致密度为0.74。密排六方：Zn锌、Mg镁、Zr锆、Ca钙、Co钴、Mn锰、Ti钛。

三、实际金属晶体的缺陷

在实际应用的金属材料中， 晶体的原子排列并不是完美的，这就是晶体的缺陷。通常有三种：点缺陷，面缺陷，线缺陷。

1.点缺陷

主要有空位和间隙原子，空位是指未被原子所占有的晶格结点，间隙原子是处在晶格间隙中的多余原子。

2.线缺陷

线缺陷是指三维空间中在二维方向上尺寸较小，在另一维方向上尺寸较大的缺陷。属于这类缺陷主要是位错。位错是晶体中的某处有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。位错包括刃型位错，螺型位错和混合位错。

晶体的线缺陷

3.面缺陷

面缺陷包括晶体的外表面和内表面，内表面又有晶界面，亚晶界，孪晶界等等。通常是指晶界(相邻晶粒位向差大于10°)和亚晶界(相邻晶粒位向差小于10°)。