【摘要】：为了定量地表征原子在晶体空间排列的紧密程度，通常使用晶体结构致密度这一参数。通过相关计算可知面心立方晶格和密排六方晶格的致密度均为0．74。显然，致密度值愈大，说明晶体中原子排列愈紧密，晶格中的空隙愈小。在常见的三种金属晶格中，面心立方结构和密排六方结构的致密度都比体心立方结构大，因此，当一种金属在固态下发生晶体结构改变时，必定会引起其比容的变化。
三、晶格结构的致密度
由于在描述晶体结构时，将原子设想为刚性的圆球，所以即使是最紧密的排列，原子之间仍会有空隙存在，而不可能将整个晶体空间完全填满。显然，原子排列得越紧密，其填满程度也越高。为了定量地表征原子在晶体空间排列的紧密程度，通常使用晶体结构致密度(又称密集度系数)这一参数。
例如，在体心立方晶格中，每个晶胞中包含有2个原子，其原子半径r=
，故体心立方晶格的致密度
=2×
πr3/a3=2×
/a3=0．68
这就是说具有体心立方结构的金属晶体中有68%的体积被原子所占据，其余32%为空隙。通过相关计算可知面心立方晶格和密排六方晶格的致密度均为0．74。显然，致密度值愈大，说明晶体中原子排列愈紧密，晶格中的空隙愈小。三种常见金属晶格的有关特征参数如表2-1所列。
表2-1 三种常见金属晶格的特性参数
在常见的三种金属晶格中，面心立方结构和密排六方结构的致密度都比体心立方结构大，因此，当一种金属在固态下发生晶体结构改变时，必定会引起其比容(单位质量物质所占据的体积)的变化。利用这一原理，可以通过测定某些金属或合金加热时的膨胀曲线，进而确定这些金属的相变临界点。另外这一点在生产中也具有很大的实际意义，例如，纯铁是具有同素异构转变的金属，在室温下具有体心立方晶格，当其加热至912℃以上时，体心立方晶格将转变为面心立方晶格，比容突然减小，冷却时则相反。这就是钢热处理时工件经高温加热后快速冷却时，会产生变形甚至开裂的重要原因之一。
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