电子陶瓷ch1.2原子间的结合力.pdf

电子材料 国家级精品课程 §1-2 原子间的结合力 不同的材料由不同的晶相组成，不同的晶相又具有各 自的晶体结构，这些结构决定了材料具有特定的性能。 因此，要了解材料的性能，必须首先了解晶体结构， 可从以下三点考虑： ①、陶瓷的晶体结构有哪些？ ②、为什么会具有这样的结构？ ③、结构与其性能（特别是电性能）之间有何关系？ ‹#›/228 §1-2 原子间的结合力 原子能够相互结合成分子或晶体，说明原子间存在某种 强烈的相互作用，而且这种作用使体系的能量降低。 1、晶体中的结合键 化学键（强键力）：离子键、共价键、金属键； 依靠外层电子转移或形成电子对而构成稳定的电子结构； 物理键（弱键力）：范德华力（分子键）、氢键； 依靠原子或分子之间电偶极子的吸引力结合而成； ‹#›/228 §1-2 原子间的结合力 按晶体中同类或异类原子间结合力，可将晶体分为五类： 离子晶体：离子键，正、负离子间靠库仑力结合 共价晶体（原子晶体）：共价键，原子间靠电子云重叠成键 金属晶体：金属键 分子晶体：分子键 常见于有机物 氢键晶体：氢键 陶瓷中少见 陶瓷材料中，结合键主要是离子键和共价键。 ‹#›/228 §1-2 原子间的结合力 2、离子键 定义：两种不同原子靠近时，一种原子失去价电子成为 正离子，另一种原子获得电子成为负离子，正、负离子 间靠静电引力—库仑力而结合成键。 特点： 异种原子 价电子转移 无方向性和饱和性 结合力强 尽可能与异种原子成键 ‹#›/228 §1-2 原子间的结合力 3、共价键 定义：两个原子靠近时，都有保 电子的倾向，原子间产生了电子云 重叠 （共用电子对）而结合成键。 特点： 同种原子也能成键 具有方向性和饱和性 与某一原子成键的原子数目是确 定的（≤8-n） 金刚石结构 ‹#›/228 §1-2 原子间的结合力 4、电负性 在无机化合物中，不存在纯粹的离子键或纯粹的共 价键，两种键各占一定的比例，但以哪种键为主呢？ 可通过比较原子间的电负性大小来确定。 电负性：元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。 一般由电离能与亲和能之和来计算。 电离能：处于基态的气态原子失去一个电子生成+1价 的气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。为正值。 电子亲和能：元素的一个气态原子获得电子成为气态 阴离子时所释放的能量。为负值。 ‹#›/228 §1-2 原子间的结合力 元素的电离能和电子亲合能表达了一个孤立原子的能力， 而实际上原子总是以相互结合的形式存在的，原子的电 负性即是衡量分子中原子吸引电子的能力。 通过电负性的数值可比较不同原子束缚电子，即得失电 子的难易程度。 绝对电负性 I E