物质概况
晶格结点上排列金属原子-离子时所构成的晶体。金属中的原子-离子按金属键结合,因此金属晶体通常具有很高的导电性和导热性、很好的可塑性和机械强度,对光的反射系数大,呈现金属光泽,在酸中可替代氢形成正离子等特性。主要的结构类型为面心立方最密堆积、六方密堆积和立方体心密堆积三种(见金属原子密堆积)。金属晶体的物理性质和结构特点都与金属原子之间主要靠金属键键合相关。金属可以形成合金,是其主要性质之一。
物质特性
物理性质
金属阳离子所带电荷越高,半径越小,金属键越强,熔沸点越高,硬度也是如此。例如第3周期金属单质:Al > Mg > Na,再如元素周期表中第ⅠA族元素单质:Li > Na > K > Rb > Cs。硬度最大的金属是铬,熔点最高的金属是钨。
延展性
当金属受到外力,如锻压或捶打,晶体的各层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,在金属原子间的电子可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用。所以在各原子之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用而不易断裂。因此金属都有良好的延展性。
导电性
导热性
缺陷
以上所介绍的晶体结构均属理想情况。在实际晶体中,原子排列不可能那样规则和完整,往往存在着偏离理想结构的区域。通常把晶体中原子偏离其平衡位置而出现不完整性的区域称为晶体缺陷。按晶体缺陷的几何特征可将它们分为三大类: (1)点缺陷:特点是在空间三维方向的尺寸很小,相当于原子数量级。如空位、间隙原子等。 ’ (2)线缺陷:特点是在两个方向上尺寸很小,而一个方向上尺寸很大。如各种类型的位错。 (3)面缺陷:特点是一个方向上的尺寸很小,另两个方向上的尺寸很大。如晶界、相界、堆垛层错等。