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金属晶体

1 拼音

jīn shǔ jīng tǐ

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2 注解

金属键形成的晶体,叫做金属晶体。金属键没有方向性。因此在靠金属键结合的金属晶体中,原子(或离子)总是趋向于形成相互配位数高,又能充分利用空间的密堆积方式。由于每个原子的电子云分布基本上呈球形对称,因此可把同一种金属原子看成是半径相等的圆球,每个圆球周围可依几何原理排列尽可能多的邻近圆球(一般是6个,连自己共7个),然后无限延伸出去构成一个密置层。在这个密置层上还可以再叠第二层,……,这样形成等径球的空间密堆积结构。根据金属原子半径大小和密置层的不同堆积方式,可以有以下4种密堆积结构。(1)配位数为12的立方面心最密堆积(A1型,即重复ABC三层的堆积),空间利用率为74.06%,如Cu副族、Pb、Al、Tl、Ni副族、Sr等。(2)配位数为12的六方最密堆积,空间利用率为74.06%,如钪副族、Be、Mg、Hf、Tc、Re、CO等。(3)配位数为8(或14)的立方体心密堆积,空间利用率为68.02%,如碱金属、V副族、Cr副族、Ti、Zr、Zn、Cd、Ca、Sr、Ba等。(4)配位数为4的金刚石型四面体堆积(A4型),空间利用率为34.01%,如Si、Ge、Sn等。金属晶体大多数熔点、沸点高,硬度较大,有金属光泽,有良好的导电性、导热性和机械加工性能。大多数金属在温度降低时电阻减小,但即使温度接近绝对零度仍有电阻。目前发现少数金属或合金,当冷到一定的低温时,电阻几乎完全消失,出现超导性能。例如,当温度降到—371℃时,金属汞的电阻完全消失。

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