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晶体结构的密堆积模型

阅读：451发布：2020-05-11

专利汇可以提供晶体结构的密堆积模型专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种晶体结构的密堆积模型。所述每个圆球上设有至少六个凹孔，每个凹孔中设置有磁体；每个圆球上凹孔的数量是相同的；所述圆球之间通过磁体吸附连接。本实用新型的模型克服了现有模型连接、组合的困难和球棍模型多次“拔”、“插”后易于损坏的不足，可以在教学和科研中方便、快捷、正确的搭建晶体和分子模型，尤其是密堆积分子模型，有利于教学、科研活动的开展。，下面是晶体结构的密堆积模型专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种晶体结构的密堆积模型，它包括若干个圆球，其特征在于：所述每个圆球上设有至少六个凹孔，每个凹孔中设置有磁体；每个圆球上凹孔的数量是相同的；所述圆球之间通过磁体吸附连接。
2.根据权利要求1所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述圆球上设有十二个凹孔，任意所述相邻两个凹孔的中心与所述圆球的球心连线之间的夹角均是60度。
3.根据权利要求1所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述圆球上设有六个凹孔，任意所述相邻两个凹孔的中心与所述圆球的球心连线之间的夹角均是90度。
4.根据权利要求1、2或3所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述磁体为圆柱体、六方柱体、五方柱体、四方柱体或三方柱体。
5.根据权利要求1、2或3所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述圆球为等径圆球。
6.根据权利要求1、2或3所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述圆球为不等径圆球。
7.根据权利要求3所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述圆球之间设有磁棒，所述磁棒和磁体吸附连接。
8.根据权利要求3或7所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述圆球为两种直径的圆球，每个圆球的磁体上吸附的均为另一种直径的圆球。
9.根据权利要求8所述晶体结构的密堆积模型，其特征在于：所述磁棒为圆柱体、六方柱体、五方柱体、四方柱体或三方柱体。

说明书全文

晶体结构的密堆积模型

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种晶体结构的密堆积模型，特别涉及一种适合在结构化学教学和科研活动中展示的晶体结构的密堆积模型。

背景技术

[0002] 结构模型教学是目前大学结构化学教学内容的基本组成部分之一，其中主要的教学内容是分子结构和晶体结构模型的搭建，以形象帮助学生理解分子和晶体的空间结构、对称性。在化学结构模型中主要分为两大类—分子“球棍”模型和(不)等径圆球“密堆积”模型。 “球棍”模型能比较好地展现分子中不同原子间的键长和键角关系，通过这些形象帮助学生正确的理解分子的空间结构和对称性。而“密堆积”模型能比较好的展现原子晶体、离子晶体和金属晶体的空间形象，以帮助学生理解晶体材料的结构和对称性。

[0003] 现行的密堆积模型一般采用木球(或塑料、橡胶球)以金属短棒为联接材料，通过孔—棒连接的方式搭建，或者用粘接的方式搭建。但用这两种(球直接接触的)方法制作模型都只能一次性成型，学生只能“看”，不能“搭”，不便于学生理解，从而降低了教学效果。现行的密堆积模型课教学要么采用一次性成型的密堆积模型进行演示教学，要么用球棍模型代替(不)等径圆球密堆积来搭建密堆积模型。前者，学生自已不能动手搭建，降低了教学效果，后者由于球与球间并没有直接接触，无法利用形象教学的优势帮助学生理解(不)等径圆球密堆积的空间形象和对称性关系。发明内容

[0004] 本实用新型的目的是提供一种晶体结构的密堆积模型。

[0005] 本实用新型提供的晶体结构的密堆积模型，它包括若干个圆球，所述每个圆球上设有至少六个凹孔，每个凹孔中设置有磁体；每个圆球上凹孔的数量是相同的；所述圆球之间通过磁体吸附连接。

[0006] 上述的晶体结构的密堆积模型中，所述圆球上可设有十二个凹孔，任意所述相邻两个凹孔的中心与所述圆球的球心连线之间的夹角均是60度。

[0007] 上述的晶体结构的密堆积模型中，所述圆球上可设有六个凹孔，任意所述相邻两个凹孔的中心与所述圆球的球心连线之间的夹角均是90度。

[0008] 上述的晶体结构的密堆积模型中，所述磁体可为圆柱体、六方柱体、五方柱体、四方柱体或三方柱体等柱形体。

[0009] 上述的晶体结构的密堆积模型中，所述圆球可为等径圆球或不等径圆球。

[0010] 上述的晶体结构的密堆积模型中，所述圆球之间还可以设有磁棒；所述磁体和磁棒吸附连接；所述圆球为两种直径的圆球，每个圆球的磁体上吸附的均为另一种直径的圆球。所述磁棒为圆柱体、六方柱体、五方柱体、四方柱体或三方柱体等柱形体；通过这种结构可以搭建出球棍模型和不等径球密堆积模型。

[0011] 本实用新型的模型克服了现有模型连接、组合的困难和球棍模型多次“拔”、“插”后易于损坏的不足，可以在教学和科研中方便、快捷、正确的搭建晶体和分子模型，尤其是密堆积分子模型，有利于教学、科研活动的开展。附图说明

[0012] 图1为本实用新型的六方最密堆积结构示意图。

[0013] 图2为图1结构的分解示意图。

[0014] 图3为本实用新型的立方最密堆积结构示意图。

[0015] 图4为图3结构的分解示意图。

[0016] 图5为本实用新型的简单立方密堆积结构示意图。

[0017] 图6为本实用新型的用磁棒扩展的不等径球简单立方密堆积结构示意图。

[0018] 图7为图6结构的分解示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

[0020] 实施例1、六方最密堆积晶体结构模型

[0021] 本实用新型的六方最密堆积的晶体结构模型的结构如图1和图2所示。图中各标记如下：1圆球、2磁体。

[0022] 本实用新型的六方最密堆积晶体结构模型，包括十七个等径圆球1，每个圆球1上设有十二个圆柱体形状的凹孔，相邻两个凹孔的中心与该圆球1的球心连线之间的夹角均是60度；每个凹孔中镶嵌着圆柱体形状的磁体2，磁体2的尺寸略大于凹孔的尺寸，与凹孔过盈配合；圆球1通过圆柱体磁体2紧密吸附连接成如图1所示的六方最密堆积晶体结构模型，该模型的空间利用率是74.05％。

[0023] 实施例2、立方最密堆积晶体结构模型

[0024] 本实用新型的立方最密堆积的晶体结构模型的结构如图3和图4所示。图中各标记如下：1圆球、2磁体。

[0025] 本实用新型的立方最密堆积晶体结构模型，包括十四个等径圆球1，每个圆球1上设有十二个圆柱体形状的凹孔，相邻两个凹孔的中心与该圆球1的球心连线之间的夹角均是60度；每个凹孔中镶嵌着圆柱体形状的磁体2，磁体2的尺寸略大于凹孔的尺寸，与凹孔过盈配合；圆球1通过圆柱体磁体2紧密吸附连接成如图2所示的立方最密堆积晶体结构模型，该模型的空间利用率是74.05％。

[0026] 实施例3、简单立方密堆积晶体结构模型

[0027] 本实用新型的简单立方密堆积的晶体结构模型的结构如图5所示。图中各标记如下：1圆球、2磁体。

[0028] 本实用新型的简单立方密堆积晶体结构模型，包括八个等径圆球1，每个圆球1上设有六个圆柱体形状的凹孔，相邻两个凹孔的中心与该圆球1的球心连线之间的夹角均是90度；每个凹孔中镶嵌着圆柱体形状的磁体2，磁体2的尺寸略大于凹孔的尺寸，与凹孔过盈配合；圆球1通过圆柱体磁体2紧密吸附连接成如图3所示的简单立方密堆积晶体结构模型，该模型的空间利用率是52.36％。

[0029] 实施例4、用磁棒扩展的不等径球的简单立方密堆积结构模型。

[0030] 本实用新型的不等径球密堆积的晶体结构模型的结构如图6和图7所示。图中各标记如下：1圆球、1’圆球、2磁体、3磁棒。

[0031] 本实用新型的不等径球密堆积晶体结构模型，包括十四个圆球1和十三个圆球1’，圆球1和1’为两种直径的圆球；每个圆球1和1’上设有六个圆柱体形状的凹孔，相邻两个凹孔的中心与该圆球的球心连线之间的夹角均是90度；每个凹孔中镶嵌着圆柱体形状的磁体2，磁体2的尺寸略大于凹孔的尺寸，与凹孔过盈配合；不同直径的圆球1和1’之间通过磁体2和磁棒3吸附连接形成图4所示的不等径球密堆积晶体结构模型，该磁棒3为圆柱体。

[0032] 在上述实施例中，圆球的个数及大小均可以根据实际需要进行调整；磁体还可以是六方柱体、五方柱体、四方柱体或三方柱体等形状；圆球上的凹孔的大小和磁体的长度可以根据需要进行调整，通常控制在0～1000毫米之间；磁棒的形状可以是六方柱体、五方柱体、四方柱体或三方柱体等形状，其长度可以根据需要进行调整，通常控制在0～1000毫米之间。

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