
【建】 closed packing
close; dense; intimate; meticulous; secret; thick
accumulate; bank up; cumulate; deposit; heap; pile; stack
【计】 stack
【化】 packing
密堆积(Close Packing)是晶体学与材料科学中的重要概念,指原子、离子或分子在三维空间中以最大密度排列的结构形式。其核心特征是通过周期性重复的几何排布,实现空间填充率最大化。在英语中,该概念对应"close packing"或"dense packing",常见于金属晶体和离子晶体的结构描述。
密堆积的主要结构形式包括:
数学描述中,密堆积的空间利用率达到约74.05%,可通过几何计算证明: $$ 空间利用率 = frac{text{原子体积}}{text{晶胞体积}} = frac{4 times frac{4}{3}pi r}{(2sqrt{2}r)} approx 0.7405 $$
该概念在材料工程领域有广泛应用,如金属合金设计、纳米粒子自组装、光子晶体构建等。中国材料研究学会(CMRS)在2022年发布的《先进材料表征技术白皮书》中,将密堆积分析列为材料微观结构检测的核心指标之一。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将其定义为:"A mode of atomic arrangement achieving maximum density by sphere packing with coordination number 12"(通过配位数为12的球体堆叠实现最大密度的原子排列模式)。
密堆积是晶体学中的重要概念,指原子、离子或分子在晶体结构中通过无方向性作用力(如金属键、离子键、范德华力)形成的紧密排列方式,旨在实现高配位数和高空间利用率。以下是其核心要点:
密堆积源于微观粒子为降低体系势能,趋向于占据空间最紧密的排列方式。这种结构通过最大化相邻粒子的接触数(即配位数)来增强稳定性。
密堆积原理解释了金属、离子晶体及部分分子晶体的稳定性,是分析晶体结构(如原子半径计算、晶胞参数)的基础理论工具。
若有进一步细节需求(如具体晶胞模型或数学公式),可参考材料科学相关教材或研究文献。
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