一、岛状结构之孤立岛状无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物[SiO是结构的基本构造单元,[SiO彼此孤立或通过共用O2-连接硅酸盐晶体结构按[SiO.I的排列方式(硅氧骨干类型)可分成:岛状、组群状、链状、层状、架状。[SiO】四面体孤立存在,四面体之间不直接连接,没有公共的顶角。氧离子除了与Si离子相连外,还有一价与其他金属离子相连成一个完整结构。Si/0=1:4。镁橄榄石Mg,SiO.就是典型的岛状结构。四个O-Si相连,根据静电价规则,4+/4,每个0分配得一1价,剩下的一价将与其他金属阳离子相连,保持电价平衡。[SiO4]4
无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 ⚫ [SiO4 ]四面体孤立存在,四面体之间不直接连接,没有公共的顶角。 ⚫ 氧离子除了与Si离子相连外,还有一价与其他金属离子相连成一个完整 结构。Si/O=1:4。 ⚫ 镁橄榄石Mg2SiO4就是典型的岛状结构。 ❖ [SiO4 ]是结构的基本构造单元,[SiO4 ]彼此孤立或通过共用O2-连接。 硅酸盐晶体结构按[SiO4 ]的排列方式(硅氧骨干类型)可分成:岛状、组 群状、链状、层状、架状。 一、岛状结构之孤立岛状 ❖四个O-Si相连,根据静电 价规则,4+/4,每个O分配得 -1价,剩下的一价将与其他 金属阳离子相连,保持电价 平衡
一、岛状结构之双四面体无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物特点:两个[Sio.]通过公共“氧桥”相互连成[Si,o]6-团,[Si,0]6-团之间不相连,通过其它的金属离子连接。Si/0=2:7双四面体[Si?O-16-,两个四面体通过共用一个顶点O2-形成双四面体,双四面体之间也是由其它金属离子连接,O/Si=3.5,例子:钙硅石Ca[SisO-]、镁方柱石Ca2Mg[Si2O]、铝方柱石Ca2Al[ASiO-][Si2O7]6-
无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 ❖ 特点:两个[SiO4 ]通过公共“氧桥”相互连成[Si2 O7 ] 6-团, [Si2 O7 ] 6-团 之间不相连,通过其它的金属离子连接。Si/O=2:7 [Si2O7 ] 6- 双四面体[Si2O7 ] 6-,两个四面 体通过共用一个顶点O2-形 成双四面体,双四面体之间 也是由其它金属离子连接。 O/Si=3.5,例子:钙硅石 Ca3 [Si2O7 ]、镁方柱石 Ca2Mg[Si2O7 ]、铝方柱石 Ca2Al[AlSiO7 ] 一、岛状结构之双四面体
二、组群状结构(孤立环状结构)无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物特点:有限多个「Si0门四面体通过共用氧连成硅氧四面体群,群体之间由其它阳离子连接成一个整体结构。孤立环状结构:由三个、四个或六个[SiO.]4-彼此通过共用氧连成封闭的平面孤立环,分别形成三节环、四节环或六节环。Si/0-1:3[Si3Og]6-[Si4O12]8-[SigO18]12-
无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 ❖ 特点:有限多个[SiO4 ]四面体通过共用氧连成硅氧四面体群,群体之间由 其它阳离子连接成一个整体结构。 ❖ 孤立环状结构:由三个、四个或六个[SiO4 ] 4-彼此通过共用氧连成封闭 的平面孤立环,分别形成三节环、四节环或六节环。Si/O=1:3 [Si3O9 ] 6- [Si4O12] 8- [Si6O18] 12- 二、组群状结构(孤立环状结构)
三、连续链状结构无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物无限多的[SiO.I四面体通过共用氧在一维方向连接成链,链与链之间通过其它阳离子连接。●单链[SiOl.2n-:[SiO]彼此共用两个顶点,在一维方向上连结成无限的长链,每个四面体仍有两个活性氧,与链间的金属离子相连,Si/0-1:3双链[Si,Oil.6n-:双链是由两个单链通过共用氧平行连接而成,或者看成是单链通过一个镜面反映成双而得。Si/O=4:11共用两个顶点链间共用05i05425心单链双链[SiO : 2n-6n-[Si4O11]n
无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 ⚫ 无限多的[SiO4 ]四面体通过共用氧在一维方向连接成链,链与链之间通过 其它阳离子连接。 ⚫单链[SiO3 ]n 2n-:[SiO4 ]彼此共用两个顶点,在一维方向上连结成无限的长 链,每个四面体仍有两个活性氧,与链间的金属离子相连,Si/O=1:3 ⚫ 双链[Si4O11]n 6n-:双链是由两个单链通过共用氧平行连接而成,或者看成 是单链通过一个镜面反映成双而得。Si/O=4:11 ❖单链 [SiO3 ]n 2n- ❖双链 [Si4O11]n 6n- 三、连续链状结构 ❖共用两个顶点 ❖链间共用O
四、层状结构无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物无限多个[SiO1彼此共用三个顶点,在二维方向上连结成无限的六方平面网;每个四面体剩下的一个活性氧离子与金属阳离子相连形成结构单元层,结构单元层之间靠分子键或氢键连接●Si/0=4:10[Si4O10]4同一层内的三个0都被共用层状结构中络阴离子的基本单:[Si4O10]4
无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 四、层状结构 ⚫ 无限多个[SiO4 ]彼此共用三个顶点,在二维 方向上连结成无限的六方平面网; ⚫ 每个四面体剩下的一个活性氧离子与金属阳 离子相连形成结构单元层,结构单元层之间靠 分子键或氢键连接。 ⚫ Si/O=4:10 ❖ ❖同一层内的三个O都被共用 ⚫层状结构中络阴离子的基本单:[Si4O10] 4- [Si4O10] 4-