金属晶体中原子可看成刚性的球，堆积方式主要有六方密堆积、立方面心密堆积、立方体心密堆积和金刚石型堆积。前三者为紧密堆积，而金刚石型堆积为非紧密堆积。

1. 六方密堆积

金属晶体中的原子可以看成刚性的球，在一层内，最紧密的堆积方式是一个球与周围的6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，这是第一层(记为A层)。第二层是将球对准1、3、5凹位(记为B层)；第三层则重复第一层。如图6-46所示。

每两层形成一个周期，即为ABAB堆积方式，堆出六棱柱形的单元。六方密堆积的配位数为12，晶胞中有2个原子，空间利用率为74.05%。

图6-46 金属晶体的六方密堆积

2.立方面心密堆积

立方面心密堆积第一层和第二层与六方密堆积相同，第三层是将球对准第一层的2、4、6凹位(记为C层)；第四层重复第一层；立方面心密堆积按ABCABC三层形成一个周期(图6-47)。原子配位数为12，空间利用率为74.05%。

图6-47 金属晶体的立方面心密堆积

从图6-47 很难确定立方面心密堆积金属晶体的晶胞。若第一层为浅黑色网格的球，第二层为空心球，第三层为深黑色的球(图6-48)，然后将第一层只留下一个原子，则可显示出晶胞的轮廓。

图6-48 立方面心密堆积金属晶体晶胞的选取

3. 立方体心密堆积和金刚石型堆积

立方体心密堆积中(图6-49)，立方体中心的原子与顶点8个原子相切，立方体顶点的原子都不相切，空间利用率比立方面心和六方堆积低。原子配位数为8，晶胞中有2个原子，空间利用率为68.02%。

将立方硫化锌晶胞中所有离子换成碳原子，则得到金刚石晶胞，灰锡、锗等金属采取金刚石型堆积方式(图6-49)。原子配位数为4，晶胞中有8个原子，空间利用率仅为34.01%。

图6-49 立方体心密堆积和金刚石型堆积

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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