第1篇 材料的特性与结构
第1章 金属材料的特性与结构
1.1 金属的特性与晶体结构
1.1.1 金属的特性
在自然界中,金属元素占3/4。金属原子的结构特点是价电子数目较少(1个~3个),电子层数较多,原子核对价电子的引力较弱,价电子极易脱离原子核形成自由电子。自由电子在正离子之间作高速运动,形成带负电的电子气,正离子与电子气之间产生强烈的静电吸引力,金属原子间这种正离子与自由电子的引力结合称为金属键。
金属键与非金属原子间的结合键(离子键、共价键)不同。金属离��间的结合力很大,而且大量原子结合成整体金属,所以金属的强度高;金属键没有方向性,原子间也没有选择性,所以在外力作用下发生原子位置的相对移动时,结合键也不会遭到破坏,从而金属具有良好的塑性变形能力;自由电子在电场作用下作定向运动,使金属具有导电性,金属离子在平衡位置作热振动,温度越高振幅越大,因此金属具有良好的导热性;金属离子周围的键是等价且对称的,因此金属原子在空间的位置必须规则排列使势能*低,即呈晶体结构;金属中的自由电子能吸收并随后辐射大部分投射到其表面的光能,所以金属不透明,并呈现出特有的金属光泽。
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