材料化学2.1-化学键和晶体学基本概念.ppt

* * 云母 ??云母 （mica或glimmer[1])是分布最广的造岩矿物，钾、铝、镁、铁、锂等层状结构铝硅酸盐的总称 。云母普遍存在多型性 ，其中属单斜晶系者常见 ，其次为三方晶系，其余少见。云母族矿物中最常见的矿物种有绢云母、白云母、金云母、锂云母、黑云母等 。 云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形，片状云母开发利用价值最大 * ? 步冷曲线(dynami continuouseoolingtransformationeurve)将不同变形条件下的金属材料以不同的冷却速度冷却时相变开始和完成的时间和温度关系记录下来的温度一时间曲线。 * * * * 这部分内容可以参考李奇版 * 截距其实也就是：1/6,1/3,1/2 对于（321），截距是：1/3,1/2,1 * 晶面A：r、s、t =1、1、1，其倒数为1、1、1，则晶面指数记为（111） 晶面B，r、s、t=1、2、?，其倒数为1、1/2和0，化为互质的整数比为2:1:0，则晶面指数记为（210） 晶面C：晶面过原点（0，0，0），沿y轴平移一个晶格参数（平移后代表同一晶面）使其在y轴截距为-1，则r、s和t分别为?、-1和?，其倒数为0、-1和0，则晶面指数记为 ，其中的负号写在数字上面。 * Chapter2 Structure of Materials * 应该是(632) 晶面指数示例 Chapter2 Structure of Materials ？ 1/r=3, 1/s=3/2, 1/t=1 截距倒数 r=1/3, s=2/3, t=1 截距 互质整数 6, 3, 2 (632) 晶面指数 * Chapter2 Structure of Materials * * * 立方晶体的晶面间距： Chapter2 Structure of Materials ——具有相同密勒指数的两个相邻平行晶面之间的距离。用dhkl表示 2.2.5 晶面间距 （interplanar spacing） * * * * * * * * * * * * * * * * 金刚石是自然界中最坚硬的物质。空间结构问稳定的正三棱锥交替链接而成.立方晶系，面心立方格子。碳原子位于面心立方的所有结点位置和交替分布在立方体内的1/2四面体间隙的位置。每个碳原子和周围4个碳原子按四面体配位，形成碳碳共价单键。 * * * * * * * Secondary bond: 次价键 Dipole moment: 瞬间偶极 * * * 氢键不能形成晶体吗？ * * 范德华键 范德华键 分子链受力滑动 聚氯乙烯分子间的范德华键 Chapter2 Structure of Materials 范德华键不具有方向性和饱和性，比化学键的键能小1~2个数量级，比氢键还弱。 对物质的沸点、熔点、汽化热、熔化热、溶解度、表面张力、黏度等有决定性的影响。 对于聚合物材料来说，由于分子链很长，聚合物材料的性质在很大程度上受范德华力的影响。 Chapter2 Structure of Materials * 范德华键对材料的影响： * 物理键 次价键 化学键 主价键 离子键 共价键 金属键 范德华键 氢键 Comparison Chapter2 Structure of Materials * 类 型 作用力来源 键合 强弱 形成晶体的特点 离子键 原子得、失电子后形成负、正离子，正负离子间的库仑引力 最强 无方向性键、高配位数、高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、固态不导电、熔态离子导电 共价键 相邻原子价电子各处于相反的自旋状态，原子核间的库仑引力 强 有方向性键、低配位数、高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、在熔态也不导电 金属键 自由电子气与正离子实之间的库仑引力 较强 无方向性键、结构密堆、配位数高、塑性较好、有光泽、良好的导热、导电性 氢键 氢原子核与极性分子间的库仑引力 弱 有方向性和饱和性，熔点较范德华键的物质高　 范德华键 原子间瞬时电偶极矩的感应作用 最弱 无方向性键、低熔点沸点、高度可压缩性 各种结合键主要特点比较 Chapter2 Structure of Materials * 实际材料中的结合键 Chapter2 Structure of Materials * 吸引能（attractive energy，EA）：源于原子核与电子云间的静电引力 离子：m=1 分子：m=6 排斥能（repulsive energy，ER）：源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥 惰性气体离子核 外层电子构型 n 惰性气体离子核 外层电子构型 n He 1s2 5 Kr 3d104s24p6 10 Ne 2s22p6 7 Xe 4d105s25