재료의 구조 HCP(육방조밀구조) 배위수, 원자수, 충진율(4)

안녕하세요

오늘은 HCP(육방조밀구조)에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

(출처: 재료공학과 과학 서적)

 

HCP(육방조밀구조)는

상부와 하부면에 7개, 삼각기둥의 중심에 3개의 원자가 위치한 구조를 가집니다.



1. 배위수

배위수는 단위정에서 최인접 혹은 접촉한 원자의 수를 이야기합니다.

HCP의 경우 FCC와 마찬가지로 12개의 배위수를 가지게 됩니다.

그래서 'HCP 배위수=12'입니다.




2. 원자의 수

우선 원자의 수에 대해 알아보자면,

 HCP는 상하면에 육각형 각 꼭짓점에 6개씩의 원자와 그 중심에 1개씩의 원자,

 

상하면의 중심 중앙부에 3개의 원자가 위치하고 있습니다.

 

따라서,

 

총 6개의 원자로 구성되어있습니다.



3. 단위정 변의 길이(a)와 원자 반지름(R)의 관계

단위정의 변의 길이를 a, 원자 반지름을 R이라고 할 때,

 

 

 

4. HCP 원자 충진율(APF)

 

HCP구조의 경우,

 

3개의 평행육면체로 구성되어있어 1개의 평행육면체를 이용하여서 APF를 계산하겠습니다.

 

 

 

우선 단위셀 안의 원자 수를 보자면,

 

 

그리고 평행육면체의 부피는 아래와 같습니다.

 

 

 

이젠 APF(원자충진율)을 계산해보겠습니다.

 

 

HCP 평행육면체의 경우 원자의 수가 2개이므로 N=2를 넣어줍니다.

 

 

위의 계산에 따라 'HCP 원자 충진율(APF)=0.74'가 됩니다.

 

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마지막으로 요약드리자면,

 

HCP(육방조밀구조)

 

배위수=12

 

원자의 수=6

 

원자 충진율(APF)=0.74 입니다.

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다음 포스팅은 다른 주제로 찾아뵙겠습니다.

감사합니다.

 

재료의 구조 FCC(면심입방구조) (2)

 

재료의 구조 BCC(체심입방구조) (3)