材料结构与性能材料的晶体结构VIP免费

1非晶体2.1晶体与非晶体2.1.1结构和特点1.晶体与非晶体的结构和特点固态物质原子或分子聚集状态不同晶体2长程有序（1）晶体（2）非晶体原子或原子团、离子或分子在空按一定规律呈周期性地排列构成原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成长程无序短程有序3（3）Comparison方石英石英玻璃石英凝胶2θ(°)衍射强度CurveofX-rayDiffraction42.1.2晶界GrainBoundary多晶由许多取向不同的晶粒组成两个晶粒相遇时产生的界面称为晶界多晶由单晶组成的聚集体单晶只有一块结构均匀的大晶体构成的固体5多晶材料的光学显微组织6多晶铅碇72.1.2Transformation晶态非晶态2.2晶体的分类金属晶体离子晶体共价晶体分子晶体1.金属键-电子的共有化。2.金属键是阳离子和共有电子云之间的库仑力作用。3.阳离子周围的电子云是球形对称的，金属键没有方向性。在结构上表现为离子（或原子）力求以密堆形式排列，在其周围有尽可能多的离子或原子，体系的能量最低。4.金属晶体有良好的导电性、导热性和塑性。2.2.1金属键与金属晶体1.离子键是释放外层电子的正离子和接受电子的负离子之间的静电引力。2.离子周围的力场是球形对称的，离子键没有方向性。在结构上表现为离子力求使其周围有较多的带相反电荷的离子配位。3.在离子晶体中正负离子作相间排列，整个晶体呈现电中性，且不可能分出单个分子，可以把整个晶体看成是一个庞大的“分子”。4.离子晶体是良好的绝缘体（如云母、刚玉等）。离子晶体由于键能较高（约200kcal/mol），因此熔点高、硬度大，但其弱点是脆，在受力发生滑移时，容易引起同号离子相斥而破碎。2.2.2离子键与离子晶体晶格能晶格能是指将一摩尔的离子晶体中各离子拆散至气态时所需的能量，即212nZZeBurrZ1和Z2正、负离子所带的电荷，r为两离子的平衡间距，B为比例常数，n称玻恩指数，其数值与离子的电子构型有关。2120011ZZeNAUUrn晶N0是阿佛加德罗常数，A为马德伦常数，它与离子晶体的结构类型有关离子键和共价键的杂化•在实际晶体中，往往是几种键型同时存在，很少或根本不单独存在某种键型。混合键也称为键的杂化。陶瓷材料中没有纯粹的离子键和共价键，大多数是这两种键型的过渡。这种过渡状态是连续的。根据元素电负性的不同，可以大致估计原子之间离子键和共价键的成分。离子键分数与元素电负性差的关系决定离子晶体结构的基本因素一、内在因素对晶体结构的影响1.质点的相对大小2.晶体中质点的堆积3.配位数与配位多面体4.离子极化二、外在因素对晶体结构的影响──同质多晶与类质同晶及晶型转变质点堆积方式：根据质点的大小不同，球体最紧密堆积方式分为等径球和不等径球两种情况。等径球的堆积不等径球的堆积最密堆积方式最紧密堆积中的空隙面心立方最紧密堆积六方最紧密堆积等径球最紧密堆积时，在平面上每个球与6个球相接触，形成第一层（球心位置标记为A），如图2-5所示。此时，每3个彼此相接触的球体之间形成1个弧线三角形空隙，每个球周围有6个弧线三角形空隙，其中3个空隙的尖角指向图的下方（其中心位置标记为B），另外3个空隙的尖角指向图的上方（其中心位置标记为C），这两种空隙相间分布。等径球质点堆积图2-5等径球体在平面上的最紧密堆积等径球质点堆积AAAAAAAAAAAAAAAAAAABC面心立方最紧密堆积和六方最紧密堆积球体在空间的堆积是按照ABAB……的层序来堆积。这样的堆积中可以取出一个六方晶胞，称为六方最紧密堆积（A3型）。另一种堆积方式是按照ABCABC……的堆积方式。这样的堆积中可以取出一个面心立方晶胞，称为面心立方最紧密堆积。面心立方堆积中，ABCABC……重复层面平行于（111）晶面（A1型）。两种最紧密堆积中，每个球体周围同种球体的个数均为12。等径球质点堆积ABCABC……层序堆积—面心立方密堆积A1ABAB……的层序堆积—六方密堆积A3等径球质点堆积AAAAAAAAAAAAAAAAAAABCAAAAAAAAAAAAAAAAAAABC123456123456123456ABC面心立方最紧密堆积ABCAABC面心立方最紧密堆积ABCABC……,即每三层重复一次123456面心立方最紧密堆积BCA密排面面心立方晶胞——面心立方最紧密堆积面心立方最紧密堆积六方最紧密堆积123456ABAB…...