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【讨论】哪位知道为什么FCC，BCC的枝晶的生长方向都是100？？ 已有7人参与
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| 书上写for cubic crystal是<100>，HCP是<1-100>,网上搜了搜，也没有确切的解释。 |
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zhy25648537
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zhyq8767(金币+4): 感谢交流！欢迎多来金属版参与交流！ 2012-01-02 19:19:49
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我也考虑过这个问题。我目前的见解如下： 支晶沿<100>方向生长，其实质就是金属原子在{100}晶面上的持续不断的堆垛。 而{100}晶面的原子密排程度在fcc和bcc两种立方晶系中均在{111}{110}两个晶面之间。 我们拿fcc为例，{111}在三个面中为原子密度最高的面，表面能最低，在凝固的过程中最容易作为表面。我们设想一种理想状态，一个单晶的表面完全由{111}晶面组成，那么该单晶的最小晶体即为由（111）（11-1）（1-11）（1-1-1）（-111）（-11-1）（-1-11）（-1-1-1）这8个晶面组成的八面体。这个8面体由8个面，12个边和6个顶点组成。我们将分析该理想8面体在生长的时候最容易沿那个方向生长。 8个晶面均为密排面，均属于{111}晶面系，原子如果要在他的上面堆垛，生长方向为（111），密排面上原子的堆垛是困难的，因为密排面之间的距离是比其他晶面之间的距离要大，单个原子落在密排面上稳定进入晶格，系统增加的表面能较高，一般情况下是一层原子整个落在密排面上，形成台阶，液体原子再一个一个填满台阶，这样生长是非常慢的。所以直径不会优先在（111）方向上生长。 12个边是<110>，晶体沿次12个边长大，即是原子在{110}晶面上的堆垛，生长方向为<110>。{110}是fcc排列最稀疏的面，也就是说凝固的过程中，原子最容易降落在该面上与晶体稳定结合，该面也应该是生长最快的面。但是晶体在生长的过程中，面与面之间是相互限制的。比如在刚才我们想象的理想8面体中，试想在<110>边上向外增加一层原子，该边上增加的这一层原子将立即成为密排面{111}上可以生长的台阶，于是密排面{111}也会立刻增加一层，这样，露在外面的始终是12个边<110>，沿生长方向<110>的生长实际上导致了整个晶粒的长大。 6个顶点的坐标分别是<100><010><001><-100><0-10><00-1>，晶体沿这六个顶点生长的方向，即为<100>，沿该方向生长意味着原子在{100}晶面上的堆垛。 |
7楼2012-01-02 18:25:26
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