《材料化学》第2章材料的结构.pptx

Chapter2

StructureofMaterials;Relationship;本章内容;4;5;地球上一些元素的相对丰度;7;第一电离能（FirstIonizationEnergy,I1）;9;电负性（Electronegativity）;11;;2.1.2原子间的键合;（1）Metallicbond;Characteristicproperties;金属键示意图;（2）Ionicbond;（3）Covalentbond;共价键的特点

方向性和饱和性;Example;金刚石中的共价键;甲烷的电子层结构;共价键的断裂;（4）Hydrogenbond

;水分子之间的氢键;（5）VanderWaalsbonding;氩原子间的

范德华键形成示意图;碘晶体结构示意图;Comparison;各种结合键主要特点比较;实际材料中的结合键;2.1.3原子间的相互作用与键能;势能阱示意图;12/9/20249:49:29PM;2.2.1晶体与非晶体;Concepts;Comparison;2.2.2Transformation;晶态与非晶态之间的转变;2.2.2晶格、晶胞和晶格参数;结点;晶胞;Latticeactualcrystalstrcture;44;2.2.4晶向指数和晶面指数;晶列和晶面簇;晶向指数与晶面指数：国际上统一采用密勒指数（Millerindices）来进行标定。;晶向指数实例;PROBLEM:Drawthefollowingdirection vectorsincubicunitcells:

a.[100]and[110]

b.[112]

c.

d.;Solution;晶面指数（crystallographicplaneindices）的确定：;;晶面指数示例;？;2.2.5晶面间距

（interplanarspacing）;12/9/20249:49:29PM;2.2.6间隙;Quiz;2.3.1金属晶体

2.3.2离子晶体

2.3.3硅酸盐结构;2.3.1金属晶体;金属晶体的堆积模型;演示;64;(1)bcc;bcc;(2)fcc;fcc;(3)hcp;hcp;Geometryparameters;2.3.2.2Inorganicnonmetalliccrystalmaterials;2.3.2.1离子晶体结构与鲍林规则

（Pauling’sRules）;;负离子八面体空隙容纳正离子时的半径比计算;静电键强（bondstrengt）：正离子的形式电荷与其配位数 的比值。

为保持电中性，负离子所获得的总键强应与负离子的电荷数相等。;;例：在镁橄榄石结构中，有[SiO4]四面体和[MgO6]八面体两种配位多面体，但Si4+电价高、配位数低，所以[SiO4]四面体之间彼此无连接，它们之间由[MgO6]八面体所隔开。;例如，在硅酸盐晶体中，不会同时出现[SiO4]四面体和[Si2O7]双四面体结构基元，尽管它们之间符合鲍林其它规则。如果组成不同的结构基元较多，每一种基元要形成各自的周期性、规则性，则它们之间会相互干扰，不利于形成晶体结构。;2.3.2.2二元离子晶??结构;CsCl型结构;岩盐型结构（RocksaltStructure）;闪锌矿型结构（ZincBlendeStructure）;萤石和反萤石型结构

（FluoriteandAntifluoriteStructures）;萤石型结构：反萤石型结构中的正负离子位置互换。正负离子的配位数分别为8和4，正负离子比例为1:2。;结构-性能关系;金红石型结构（RutileStructure）;2.3.2.3多元离子晶体结构;常见的多离子晶体结构;钙钛矿型结构（PerovskiteStructure）;尖晶石型结构（SpinelStructure）;2.3.3硅酸盐结构

SilicateStructure;Silicatestructure