Nyckelskillnad – BCC vs FCC
Termen BCC och FCC används för att namnge två olika arrangemang av kristallina strukturer. BCC står för kroppscentrerad kubisk struktur medan FCC står för ansiktscentrerad kubisk struktur. Dessa är former av kubiska gitter. Därför har dessa arrangemang sfärer (atomer, molekyler eller joner från vilka gittret är gjort av) arrangerade i kubiska strukturer. Enhetscellen i BCC har sfärer i hörnen av en kub och en sfär i mitten av kuben. Eftersom det finns åtta hörn i en kub är det totala antalet sfärer som finns i en BCC-enhetscell 9. Enhetscellen i FCC har sfärer i varje hörn av en kub och även i mitten av varje kubisk yta. Då har enhetscellen i FCC 12 sfärer. Den viktigaste skillnaden mellan BCC och FCC är att koordinationsnumret för BCC är 8 medan koordinationsnumret för FCC är 12.
Vad är BCC?
Termen BCC står för det kroppscentrerade kubiska arrangemanget av sfärer (atomer, molekyler eller joner som gittret är gjort av). I detta arrangemang är sfärerna placerade i varje hörn av en kub och en sfär i mitten av kuben. En enhetscell av ett gitter är den minsta enhet som liknar hela strukturen av gittret. Eftersom en kub har 8 hörn, finns det tot alt 9 sfärer i en BCC-struktur (åtta i hörnen plus på i mitten).
Men varje sfär i hörnet av enhetscellen i BCC är medlem av den angränsande enhetscellen. Det beror på att gittret är gjort av många enhetsceller packade tillsammans. Eftersom det finns 8 sfärer i en enhetscell som är hörnen på andra enhetsceller, är koordinationsnumret för BCC-strukturen känt för att vara 8. Sedan, när den betraktas som nettosumman av sfärer i en BCC-enhetscell, har den 2 sfärer eftersom ett hörn har 1/8th sfärer. De åtta hörnen bildar tillsammans en sfär, och det finns en sfär i mitten, tillsammans med resultatet i två sfärer.
Figur 01: BCC-struktur
Förpackningen av sfärer i BCC-arrangemang är inte tät. Det betyder att packningen av sfärer i BCC inte är en tät packning som i FCC (face-centred cubic) eller HCP (hexagonal close packing). Packningsfaktorn för BCC är 0,68. Packningsfaktor är volymen av sfärer per volymen av enhetscellen. Exempel på metaller som har BCC-strukturen inkluderar Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Krom (Cr) och Barium (Ba).
Vad är FCC?
Termen FCC står för det ansiktscentrerade kubiska arrangemanget av sfärer. I detta arrangemang är sfärerna placerade i varje hörn av en kub (enhetscell) och i mitten av varje kubisk yta. Även här är varje sfär i hörnen en medlem av den angränsande enhetscellen. Bortsett från det delas varje sfär i mitten av den kubiska ytan med den intilliggande enhetscellen.
Figur 2: FCC-struktur
Koordinationsnumret för FCC är 12. Det beror på att det finns 12 sfärer per enhetscell som delas med andra enhetsceller. Nettosumman av sfärer som finns i FCC-enhetscellen är 4. Det kan beräknas enligt följande.
Tot alt antal sfärer i hörnen=(1/8) x 8=1
Tot alt antal sfärer i kubiska ytor=(1/2) x 6=3
Då det totala antalet sfärer per enhetscell=1 + 3=4
FCC-strukturen har mer packning av sfärer än den för BCC (sfärerna packas närmare varandra). Packningsfaktorn för FCC-strukturen är 0,74. Detta innebär att förhållandet mellan volymen som upptas av sfärer och den totala volymen av enhetscellen är 0,74. Några exempel på metaller med FCC-struktur är aluminium (Al), koppar (Cu), guld (Au), bly (Pb) och nickel (Ni).
Vilka är likheterna mellan BCC och FCC?
- Både BCC och FCC är former av arrangemang av kubiska gitter.
- Enhetscellen för både BCC- och FCC-strukturer är en kub.
Vad är skillnaden mellan BCC och FCC?
BCC vs FCC |
|
| Termen BCC står för det kroppscentrerade kubiska arrangemanget av sfärer (atomer, molekyler eller joner som gittret är gjort av). | Termen FCC står för det ansiktscentrerade kubiska arrangemanget av sfärer. |
| Arrangement of Spheres | |
| BCC har sfärer i de åtta hörnen av en kub och en sfär i mitten av kuben. | FCC har sfärer i de åtta hörnen av en kub och även i mitten av de kubiska ytorna. |
| Coordination Number | |
| Koordinationsnumret för BCC-strukturen är 8. | Koordinationsnumret för FCC-strukturen är 12. |
| Packing Factor | |
| Packningsfaktorn för BCC är 0,68 | Fackningsfaktorn för FCC är 0,74 |
| Antal sfärer i en enhetscell | |
| En enhetscell av BCC har tot alt 2 sfärer. | En enhetscell i FCC har tot alt 4 sfärer. |
| Exempel | |
| Några exempel på metaller som har BCC-strukturen inkluderar Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Krom (Cr) och Barium (Ba). | Några exempel på metaller med FCC-struktur är aluminium (Al), koppar (Cu), guld (Au), bly (Pb) och nickel (Ni). |
Sammanfattning – BCC vs FCC
BCC står för det kroppscentrerade kubiska arrangemanget. FCC står för det ansiktscentrerade kubiska arrangemanget. Dessa arrangemang används för att beskriva platsen för atomer, molekyler eller joner och de tomma utrymmen som finns i en gitterstruktur. Skillnaden mellan BCC och FCC är att koordinationsnumret för BCC är 8 medan koordinationsnumret för FCC är 12.
