3.4 典型金属的晶体结构(3)

    3.4.4 晶体的原子堆砌和间隙

   从图3-12、图3-13、图3-14可以看出，三种晶体结构中均有一组原子密排面和原子密排方向，他们分别是面心立方结构的﹛111﹜〈110〉，体心立方结构的﹛110﹜〈111〉和密排六方结构的﹛0001﹜〈 〉。这些原子密排面在空间一层一层平行地堆砌起来就构成上述三种晶体结构。
    面心立方和密排六方结构的致密度均为0.74，是纯金属中最密集的结构。因为在面心立方和密排六方点阵中，密排面上每个原子和最近邻的原子之间都是相切的；而在体心立方结构中，除位于体心的原子与位于顶角上的8个原子相切外，8个顶角原子之间并不相切，故其致密度没有前者大。
    进一步观察，还可以发现面心立方结构中﹛111﹜晶面和密排六方结构中﹛0001﹜晶面上的原子排列情况完全相同，如图3-15所示。若把密排面的原子中心连成六边形的网络，这个六边形的网格又可分为六个等边三角形，而这六个三角形的中心又与之间的六个孔隙中心相重合。从图3-16可看出这六个孔隙可分为B，C两组，每组分别构成一个等边三角形。为了获得最紧密的堆垛，第二层密排面的每个原子应坐落在第一层密排面（A层）每三个原子之间的孔隙（低谷）上。不难看出，这些密排面在空间的堆垛方式可以有两种情况，一种是按ABAB…或ACAC…的顺序堆垛，这就构成密排六方结构（见图3-14）；另一种是按ABCABC…或ACBACB…的顺序堆垛，这就是面心立方结构（见图3-12）。