什么是体心立方(BCC) ?
体心立方(BCC)是自然界中发现的一种原子排列形式。以体为中心的立方单位细胞结构由排列在立方体中的原子组成,立方体的每个角共享一个原子,其中一个原子位于中心。
立方体角上的原子与其他八个单位细胞共享。因此,每个角原子代表一个原子的八分之一。因此,我们称BCC结构的配位数为8。
单位细胞的中心由1个完整的原子组成,因此BCC单位细胞结构的原子总数为2;一个在中心,加上8个1 / 8原子在角上。
1个原子+(1/8个原子x 8个角)= 2个原子
BCC单位细胞排列中的原子不像其他排列(如面心立方,FCC)那样紧密排列。然而,由于它们的排列方式,原子更难以从彼此之间滑过。这一属性使得BCC结构比紧密堆积的材料(如金)更坚硬,可塑性更差。在为特定应用选择材料时,这一点可能很重要。
一些具有这种晶体结构的金属包括铬、钽、钼、钨和铁。
corsionpedia解释身体中心立方(BCC)
金属原子自然地紧密排列,以形成尽可能强的金属键。在自然界中,发现了几种包装安排,包括体心立方(BCC)安排。
BCC的定义特征之一是原子接触的方向。原子沿立方体的边缘不接触。原子会沿着立方体的对角线接触。换句话说,中心原子接触到所有角落的原子。
体心立方中的堆积密度
用于定义BCC结构的另一个参数是填料密度。堆积密度,也称为原子堆积因子(APF),本质上是占据晶体结构的原子体积的比例。
BCC结构的APF等于单位细胞中原子的体积除以单位细胞的体积。
因此:
APFBCC= V原子/ V单位球
因为BCC单位细胞中有两个原子,每个原子的半径为r,所以细胞中原子的总体积为:
2 × 4/3πr3.
立方体的体积是a3..但是,要用r表示体积,我们可以用毕达哥拉斯定理得到:
一个2+一个2+一个2= (4 r)2
求解a:
A =(4/√3)⋅r
因此,立方体的体积用r表示为
(4 /√3⋅r)3.
将表达式替换为V原子和V单位范围:
APFBCC= 2 x 4/3πr3./(4 /√3)3.⋅r3.
= 0.68
因此,BCC单元的封装系数始终为0.68。相比之下,面心立方单元格的填充因子为0.74。这意味着BCC细胞不像FCC细胞那样紧密排列。