Ключевая разница - BCC против FCC
Термины BCC и FCC используются для обозначения двух различных структур кристаллических структур. BCC означает объемно-центрированную кубическую структуру, тогда как FCC означает гранецентрированную кубическую структуру. Это формы кубических решеток. Следовательно, в этих конфигурациях есть сферы (атомы, молекулы или ионы, из которых состоит решетка), расположенные в кубических структурах. Элементарная ячейка BCC имеет сферы в углах куба и одну сферу в центре куба. Поскольку в кубе восемь углов, общее количество сфер, присутствующих в элементарной ячейке BCC, равно 9. Элементарная ячейка FCC имеет сферы в каждом углу куба, а также в центре каждой кубической грани. Тогда элементарная ячейка ГЦК имеет 12 сфер. Ключевое различие между BCC и FCC заключается в том, что координационное число BCC равно 8, тогда как координационное число FCC равно 12.
Что такое BCC?
Термин ОЦК обозначает объемно-центрированное кубическое расположение сфер (атомов, молекул или ионов, из которых состоит решетка). В этом расположении сферы расположены в каждом углу куба и одна сфера в середине куба. Элементарная ячейка решетки - это наименьшая единица, напоминающая всю структуру решетки. Поскольку у куба 8 углов, всего в структуре BCC 9 сфер (восемь в углах плюс посередине).
Однако каждая сфера в углу элементарной ячейки BCC является членом соседней элементарной ячейки. Это потому, что решетка состоит из множества элементарных ячеек, упакованных вместе. Поскольку в элементарной ячейке 8 сфер, являющихся углами других элементарных ячеек, известно, что координационное число ОЦК структуры равно 8. Затем, если рассматривать чистую сумму сфер в элементарной ячейке BCC, она имеет 2 сферы, потому что в одном углу находится 1/8th сфер. Восемь углов вместе образуют одну сферу, и одна сфера находится посередине вместе с результатами в двух сферах.
Рисунок 01: Структура BCC
Укладка шаров в схеме ОЦК неплотная. Это означает, что упаковка сфер в BCC не является плотной упаковкой, как в FCC (гранецентрированная кубическая) или HCP (гексагональная плотная упаковка). Коэффициент упаковки BCC составляет 0,68. Фактор упаковки - это объем сфер на объем элементарной ячейки. Примеры металлов со структурой ОЦК включают литий (Li), натрий (Na), калий (K), хром (Cr) и барий (Ba).
Что такое FCC?
Термин FCC означает гранецентрированное кубическое расположение сфер. При таком расположении сферы расположены в каждом углу куба (элементарной ячейки) и в центрах каждой кубической грани. Здесь также каждая сфера в углах является членом соседней элементарной ячейки. Кроме того, каждая сфера в центре кубической грани является общей с соседней элементарной ячейкой.
Рисунок 2: Структура FCC
Координационное число FCC равно 12. Это потому, что на элементарную ячейку приходится 12 сфер, которые являются общими с другими элементарными ячейками. Общее количество сфер, присутствующих в элементарной ячейке FCC, равно 4. Это можно рассчитать следующим образом.
Всего сфер в углах=(1/8) x 8=1
Всего сфер в кубических гранях=(1/2) x 6=3
Тогда общее количество сфер на элементарную ячейку=1 + 3=4
Структура FCC имеет большую упаковку сфер, чем структура BCC (сферы упаковываются ближе друг к другу). Коэффициент упаковки структуры FCC составляет 0,74. Это означает, что отношение объема, занимаемого сферами, к общему объему элементарной ячейки равно 0,74. Некоторыми примерами металлов, имеющих структуру FCC, являются алюминий (Al), медь (Cu), золото (Au), свинец (Pb) и никель (Ni).
В чем сходство между BCC и FCC?
- И ОЦК, и ГЦК являются формами расположения кубических решеток.
- Элементарная ячейка структур BCC и FCC представляет собой куб.
В чем разница между BCC и FCC?
BCC против FCC |
|
| Термин ОЦК обозначает объемно-центрированное кубическое расположение сфер (атомов, молекул или ионов, из которых состоит решетка). | Термин FCC означает гранецентрированное кубическое расположение сфер. |
| Расположение сфер | |
| BCC имеет сферы в восьми углах куба и одну сферу в центре куба. | FCC имеет сферы в восьми углах куба, а также в центрах кубических граней. |
| Координационный номер | |
| Координационный номер структуры BCC – 8. | Координационный номер структуры FCC – 12. |
| Фактор упаковки | |
| Коэффициент упаковки BCC составляет 0,68 | Коэффициент упаковки FCC составляет 0,74 |
| Количество сфер в элементарной ячейке | |
| Элементарная ячейка BCC состоит из 2 сфер. | Элементарная ячейка FCC состоит из 4 сфер. |
| Примеры | |
| Некоторые примеры металлов со структурой ОЦК включают литий (Li), натрий (Na), калий (K), хром (Cr) и барий (Ba). | Некоторыми примерами металлов, имеющих структуру FCC, являются алюминий (Al), медь (Cu), золото (Au), свинец (Pb) и никель (Ni). |
Резюме – BCC против FCC
BCC означает объемно-центрированную кубическую компоновку. FCC означает гранецентрированную кубическую компоновку. Эти схемы используются для описания расположения атомов, молекул или ионов и пустых пространств, присутствующих в структуре решетки. Разница между BCC и FCC заключается в том, что координационное число BCC равно 8, тогда как координационное число FCC равно 12.
