金剛石是不是簡(jiǎn)單立方 金剛石為什么是面心立方？

因?yàn)殂@石的Braphy晶格是面心立方結(jié)構(gòu)，所以鉆石的結(jié)構(gòu)稱為面心立方。(Braphy lattice指的是本原只包含一個(gè)原子的晶格，或者說晶格中每個(gè)原子周圍的情況都是一樣的。)立方體頂點(diǎn)的晶胞中有8個(gè)

因?yàn)殂@石的Braphy晶格是面心立方結(jié)構(gòu)，所以鉆石的結(jié)構(gòu)稱為面心立方。(Braphy lattice指的是本原只包含一個(gè)原子的晶格，或者說晶格中每個(gè)原子周圍的情況都是一樣的。)

立方體頂點(diǎn)的晶胞中有8個(gè)C原子，面中心有6個(gè)。此外，細(xì)胞中還有4個(gè)C原子(如果將細(xì)胞分成8個(gè)小立方體，這些C原子就在4個(gè)交錯(cuò)排列的立方體的體心)。

是由碳原子結(jié)構(gòu)和碳碳共價(jià)鍵決定的。

鉆石結(jié)構(gòu)的原型是鉆石的晶體結(jié)構(gòu)。在金剛石晶體中，每個(gè)碳原子的四個(gè)價(jià)電子通過sp3雜化形成四個(gè)相同的原子軌道，與最近的四個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵。這四個(gè)共價(jià)鍵之間的角度都相等，約為109.28度，這是一個(gè)精確的值，從而形成了由5個(gè)碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元，其中4個(gè)碳原子位于正四面體的頂點(diǎn)，1個(gè)碳原子位于正四面體的中心。由于共價(jià)鍵不易變形，C-C鍵能大，金剛石硬度高，熔點(diǎn)高，化學(xué)穩(wěn)定性好。共價(jià)鍵中的電子被束縛在化學(xué)鍵中，不能參與導(dǎo)電，所以鉆石是絕緣體，不導(dǎo)電。

菱形結(jié)構(gòu)的空間堆積率(也叫占有率)低于面心立方結(jié)構(gòu)()和六方密排結(jié)構(gòu)(與長(zhǎng)軸與短軸之比有關(guān)，與面心立方結(jié)構(gòu)大致相同)，也低于體心立方結(jié)構(gòu)()。但金剛石結(jié)構(gòu)的原子密度(即單位空間的原子數(shù)量)較大。這一特征對(duì)金剛石尤其重要，因?yàn)榻饎偸械奶?碳鍵長(zhǎng)度非常小。

鉆石具有面心立方結(jié)構(gòu)，SG: FD3M (227)，a = 3.566，d = 3.52g/cm (3)。該結(jié)構(gòu)包括兩種面心立方，兩種面心立方的原子相互進(jìn)入 s四面體孔形成嵌套結(jié)構(gòu)。再加上原子半徑小，應(yīng)該說是非常致密的結(jié)構(gòu)。

金屬晶體常見的堆垛有四種:立方最密堆垛(ccp或A1堆垛)、六方最密堆垛(hcp或A3堆垛)、立方中心堆垛(bcp或A2堆垛)和金剛石堆垛。

1.立方最密堆積

立方體緊密堆積(CCP)是大球緊密堆積的兩種基本類型之一。球體的配位數(shù)為12，空間利用率為74.05%。密集層以三層的形式重復(fù)堆疊，即ABC ABC……...第四層球心的投影位置與第一層重復(fù)，第五層與第二層重復(fù)，以此類推。

金銀銅的晶體結(jié)構(gòu)就屬于這種堆積。

2.六方最密集的包裝

取晶胞時(shí)，六邊形最密堆積通常取六邊形圓錐體的三分之一。晶胞屬于六方晶系，底部菱形的銳角必須為60°。。

六方結(jié)構(gòu)中密度最大的元素是鈹和鎂。

3.立方體中心堆疊

面心立方是由于對(duì)稱性而具有面心型的最密堆積的立方晶胞。一個(gè)晶胞涉及的14個(gè)原子屬于四層:一個(gè)頂點(diǎn)是A層，面心和三個(gè)頂點(diǎn)最近的三個(gè)原子屬于B層，接下來的六個(gè)原子屬于C層，另一個(gè)頂點(diǎn)與A層的頂點(diǎn)相對(duì)，在下一個(gè)循環(huán)的A層。

面心立方堆積最密的簡(jiǎn)單物質(zhì)有:鈣、鍶等。

4.鉆石堆積

菱形晶格的倒晶格是體心立方晶格。因此，Si、Ge等金剛石晶體中電子的布里淵區(qū)，即體心立方晶格中的W-S原胞，呈倒角六面體形狀。

具有鉆石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有:C(鉆石型)

有簡(jiǎn)單立方堆積、體心立方堆積、面心立方堆積和六方堆積。