陶瓷的晶体结构.ppt

**在实际晶体中，由于负离子往往只近似作最密堆积，有时甚至根本不成最密堆积，同时离子间还存在着极化（在离子紧密堆积时，带电荷的离子所产生的电场，对另一离子的电子云会产生作用，使离子的大小和形状发生变化，这种现象称为极化。离子极化的结果，使离子间的距离缩短，减少配位数。而且可以使晶体结构类型发生变化，质点间化学键的性质变化），因而负离子配位多面体大多不是正多面体，而是有着某种程度的畸变，例如出现三方柱形的六配位情况**例如NaCl的结构，可以看作是Cl-的立方最密堆积，即视为由Cl-的配位多面体——氯八面体连接成的，Na+占据全部氯八面体中央。人们常把钠氯八面体记作[NaCl6]，这样，NaCl的晶格就是由钠氯八面体[NaCl6]按一定方式连接成的。**应用一：判断晶体结构是否稳定如：NaCl晶体应用二：判断（确定）共用一个顶点的八面体的数目如：[SiO4]、[AlO6]、[MgO6]**共面后，多面体中心的正离子间的距离降低，静电斥力增加。**成单链、双链或成层状、网状等复杂结构,但不能共棱和共面。同一类硅酸盐中,[SiO4]4-四面体连接方式只有一种。**按[SiO4]4-的不同结合,将硅酸盐分为：**这类结构一般由2个、3个、4个或6个[SiO4]四面体通过公共的氧相连接，形成单独的硅氧络阴离子，如图2-113所示。硅氧络阴离子之间再通过其它正金属离子联系起来，所以这类结构也称为孤立的有限硅氧四面体群。**在一定温度范围内，只有一种晶型是热力学稳定的，晶型转变有一定的临界温度。最稳定的晶型相当于自由能最低的状态。同质异构转变，主要是晶体结构发生改变，这种相变称为结构相变。从动力学过程看，这种相变可分为两类，即位移相变和重建相变。在金属材料中，位移型相变称为马氏体相变。这种相变是非扩散型的，只要通过母相结构的剪切就可以得到新相。例如，钢中的奥氏体(面心立方)向马氏体(四方)的转变。在陶瓷中，立方BaTiO3─→四方BskTiO3的转变，四方ZrO2─→单斜ZrO2转变都是马氏体型相变。在ZrO2的显微组织中，存在板条状单斜相，同钢中的板条马氏体相似。**在一定温度范围内，只有一种晶型是热力学稳定的，晶型转变有一定的临界温度。最稳定的晶型相当于自由能最低的状态。同质异构转变，主要是晶体结构发生改变，这种相变称为结构相变。从动力学过程看，这种相变可分为两类，即位移相变和重建相变。在金属材料中，位移型相变称为马氏体相变。这种相变是非扩散型的，只要通过母相结构的剪切就可以得到新相。例如，钢中的奥氏体(面心立方)向马氏体(四方)的转变。在陶瓷中，立方BaTiO3─→四方BskTiO3的转变，四方ZrO2─→单斜ZrO2转变都是马氏体型相变。在ZrO2的显微组织中，存在板条状单斜相，同钢中的板条马氏体相似。*例：岛状镁橄榄石（Mg2SiO4）4、鲍林第四规则——不同配位多面体连接规则在一个含有不同阳离子的晶体中，电价高而配位数小的那些阳离子特别倾向于共角连接。第25页,共50页，星期六，2024年，5月*5、鲍林第五规则——节约规则在一个晶体结构中，本质不同的结构组元的种类倾向于最少数目。不同尺寸的离子和多面体很难有效地堆积在一起第26页,共50页，星期六，2024年，5月*2.3.2.3几种典型的晶体结构(1)CsCl型(2)NaCl型1.??AB型(3)立方ZNS(闪锌矿)型：(4)?六方ZNS(纤锌矿)型：(1)CaF2(萤石型)2.AB2型(2)TiO2(金红石)型(3)β－SiO2(方晶石.方石英)型3.A2B型(1)赤铜矿结构(2)反萤石结构（K2O）第27页,共50页，星期六，2024年，5月*4.A2B3型(1)α－Al2O3(2)A、B、C型稀土化合物5.AB3型WO36.A2B5型V2O57.ABO3型(1)CaTiO3(钙钛矿、灰钛矿)型(2)CaCO3(方解石)型、三方晶系6.AB2O4型尖晶石(MgAl2O4)第28页,共50页，星期六，2024年，5月*1）AB型结构NaCl型结构，其化学式为NaCl，晶体结构为立方晶系。氯化钠是一种立方面心格子。其中阴离子按立方最紧密方式堆积，阳离子填充于全部的八面体空隙中