BCC(Body-Centered Cubic) 결정 구조는 원자가 금속에서 배열되는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다.
BCC 결정 구조는 동일한 이름의 브라베 격자(Bravais lattice)를 기반으로 하며, 큐브의 각 모서리와 큐브 중심에 격자 점당 1개의 원자가 있습니다. BCC는 거의 밀집되어 있으며 최근접 이웃과 차근접 이웃의 수가 많기 때문에 안정성이 뛰어납니다.
BCC(체심 입방체) 단위 셀은 각 모서리에 원자가 있고 큐브 중앙에 원자가 있는 큐브로 상상할 수 있습니다.
이는 금속의 가장 일반적인 구조 중 하나입니다. BCC는 단위 셀당 원자 2개, 격자 상수 a = 4R/√3, 배위수 CN = 8, 원자 패킹 인자 APF = 68%를 갖습니다.
BCC는 FCC와 마찬가지로 가장 일반적인 결정 구조 중 하나이므로 선택할 수
리튬, 나트륨, 칼륨, 바나듐, 크롬, 철, 루비듐, 니오븀, 몰리브덴, 세슘, 바륨, 유로뮴, 탄탈륨 및 텅스텐은 모두 BCC 결정 구조를 가지고 있습니다. 이 목록은 포괄적이지 않으며 BCC는 고형화된 비금속 또는 합금에서 고온/압력 단계로 나타날 수도 있습니다.
BCC 금속은 연성-취성 변태 온도(DBTT)를 가지며, 이는 더 낮은 온도에서는 부서지기 쉽고 더 높은 온도에서는 연성임을 의미합니다. 따라서 일부 BCC 금속은 실온에서 연성이 있고 다른 금속은 부서지기 쉽습니다.
체심 입방배위수
CN(배위수)은 각 원자가 갖는 가장 가까운 이웃의 수입니다.
체심 입방 결정에서 각 원자는 8개의 최근접 이웃(NN)을 갖습니다. 이는 최대값(밀집된 구조(FCC)에서 발견되는 12개)은 아니지만 BCC는 다음으로 가까운 이웃으로 인해 매우 높은 안정성을 갖습니다.
6개의 다음으로 가까운 이웃이 있지만 이들은 가장 가까운 이웃보다 15% 더 멀리 떨어져 있습니다. 어떤 의미에서 이는 BCC 결정이 마치 최대 12개보다 높은 14개의 결합을 갖는 것처럼 작용할 수 있게 합니다. 이는 대부분의 고융점 금속이 BCC 구조를 갖는 이유 중 하나일 수 있습니다.
신체 중심 입방 격자 상수
체심 입방 격자는 각 모서리에 원자가 있고 입방체의 부피 중심에 원자가 있는 입방체입니다.
각 원자를 별개의 구로 상상하는 단단한 구 모델을 사용하여 BCC 결정은 각 원자가 입방체의 대각선 몸체를 따라 접촉합니다.
하기 그림과 같이 몸체 대각선의 길이가 4r 이라는 것을 의미합니다.
또한 격자 매개변수 a 또는 큐브의 측면 길이의 길이가 4/√3 r 이라는 것을 의미합니다.
체심 입방 원자 패킹 팩터
APF(Atomic Packing Factor)는 본질적으로 단위 셀의 밀도입니다. 우리는 단단한 구체 모델을 사용하기 때문에 셀 내부의 각 지점은 원자의 일부이거나 공극의 일부입니다.
앞서 SC와 BCC에서 계산한 것과 같이, 큐빅의 부피를 분모로 하고, 내부를 채우고 있는 원자의 구 부피를 분자로 계산하면 하기와 같이 BCC의 APF를 68%로 구할 수 있습니다.
신체 중심 입방체의 삽입 사이트
틈새 사이트는 다른 종류의 원자가 들어갈 수 있는 결정 내부 공간입니다.
BCC에는 6개의 팔면체 부위가 있습니다 . 이는 작은 틈새 원자가 6개의 FCC 격자 원자에 동일하게 둘러싸여 있도록 6개의 위치에 들어갈 수 있음을 의미합니다.
이러한 팔면체 간극 원자는 r=0.155R의 크기가 될 수 있습니다.
BCC에는 또한 12개의 사면체 사이트가 있습니다 . 이는 작은 격자간 원자가 4개의 FCC 격자 원자에 동일하게 둘러싸여 있도록 12개의 위치에 들어갈 수 있음을 의미합니다.
이 사면체 원자는 r = 0.291R의 크기가 될 수 있습니다.
