第二章 固體材料的結構(The Structure of Solid Materials

2.1     原子與原子的配位

  提要:固體中係由最基本的原子鍵結方式結合在一起,它們使固體的機械光電與熱的性質表現

來。例如:強的鍵結導致高熔點、高彈性模數、較短的原子間距、與較低的熱膨脹係數。

2.2 固體中原子的排列 

考慮了原子-原子間結合力後,依結構尺度下一步來看看原子排列之長程式(long-rane pattern)。利用結晶固體(crystalline solid)可使這工作較為簡化,因它是由單胞(unitcell)在三度空間重覆累疊而成。每一個單胞與整個晶體有相同幾個特性。

本節之目的在於檢視一些較簡單結構(體心立方、面心立方、與六方密集)原子排列,並由密度之計算來肯定它們之存在。

2.3  固體中原子的不規則排列

        提要:自然法則不是完美的:天生就存在著某一些不規則的現象。於是剛剛在第2節所講過的結構算是例外。通常這些例外並不多:或許每1010個原子中有一個原子脫離位置。即使這些是極少數,也甚具重要性。非完美性(imperfection)正說明了半導體的作用,金屬的延性,以及合金的強化。非完美性也解釋了藍寶石之所以藍色:也使得在熱處理中的原子得以活動,而得到新的結構及改善後的性能。

在本節首先考慮雜質(impurities),然後再討論結晶狀的非完美性(crystaline imperfections)。因為有些固體相當地不規則,以致我們無從發現它的結晶狀。本章最後將注意到原子的振動(Vibrations)及其在固體中之運動。

 

參考書籍 

1.        顏秀崗編譯, “材料科學與工程”, 全華科技圖書股份有限公司.

2.        Lawrence H. Van Vlack, “Elements of Materials Science and Engineering”, Fifth Edition, Addison-Wesley Publishing Company.

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