当初坐在材料课的后排,盯着投影上密密麻麻的晶胞示意图,脑子里第一个冒出来的问题就是常见的晶格类型有哪些,课件上堆了一大堆符号,老师讲的速度又快,手忙脚乱的往本子上抄,好多地方当时都没捋顺。
最先记下的是简单立方,看着样子最简单,顶点位置才有原子,体心、面心全都空着,那时候误以为这种结构在实际金属里面会很常见,下课翻参考书才发现,能稳定保持简单立方晶格的物质其实不多,大多是一些非金属或者少数特殊晶体,不是随便找块金属就能碰上的。
体心立方,这个记起来省事。八个顶点加正中间一个原子,课本上举的例子我在草稿纸上反复写,铁在高温下的结构、铬还有钼这些,都是这个晶格。画图的时候很容易搞错,总把体心那个原子画的和面心混在一起,好几次习题都因为这个丢分,后来干脆单独在纸边上画小图,分开对比着看。
面心立方,原子摆在八个顶点和六个面的中心。这个结构的致密度更高,延展性会更好一点,铜、铝、金这类金属就是它。做课堂小练习的时候,算原子数最容易出错,顶点原子是好几个晶胞共用,面心的也不是完全属于这一个格子,一开始算出来的数字总是偏大,算错好几次之后,才慢慢记住分摊的规则。
密排六方,和前面三个立方晶系的放一块对比,形状一下子就不一样了,不再是立方体,上下两个正六边形底面,中间还有一层原子。锌、镁、钛属于这类,我当时卡在它的配位数上面,总跟面心立方弄混,两个虽然配位数一样,但堆叠方式完全不同,一个是六方的排布,一个是立方的,看着像,本质不是一回事。
还有别的,像底心立方,很多基础课不会重点讲,课件里只是一笔带过,我当时随手记在了笔记空白处,后来问助教,对方说这个类型很多时候不稳定,不少情况会转化成别的晶格,一般入门阶段不用深挖。
这只是我的个人感受,不是标准答案。
那段时间还犯过一个毛病,把晶系和晶格类型混作一团,晶系分七大种,晶格是布拉菲格子,一共十四种,很多入门的人都会踩这个坑,我当时刷题的时候,看到题目问晶格,下意识直接写七大晶系的名字,卷子发下来才看到大大的红叉。花了一晚上翻教材,才分清两者不是同一个东西,我们平时随口说的常见晶格,大多挑前面那四种反复讲,剩下的布拉菲晶格在基础阶段很少碰到。
室友的思路和我不一样,他不记图,专门背例子,看到物质名字就能说出晶格类型,我试过跟着他的办法背,背的快忘的也快,还是得看着晶胞结构才能记住。每个人习惯不一样,没有非要统一的路子。
课后去实验室看过金相试样,显微镜底下看不到晶格本身,只能看到晶粒,那一刻忽然反应过来,纸上画的那些方块、六方格子全是模型,是人为抽象出来方便理解的,晶体真实的原子排列不是直接长成课件里那样规整的框线,里面还会有缺陷、位错,不会完美无缺。
笔记上还歪歪扭扭写了一句,温度一变,晶格说不定就变了,同一种材料,冷热状态不同,晶格类型可以发生转变,就像铁,常温高温对应不一样的结构,这个点我一开始完全忽略,以为一种物质只会固定属于某一种晶格。
合上本子的时候,窗外已经暗了,笔记上到处都是涂改的痕迹,有些地方的标注现在再看,还有漏洞,只能当个参考,不能拿来直接应付所有题目。